辐射管用的换热器制造技术

一种辐射管用的换热器，属热能工程中的辐射加热装置技术领域。包括：一内管体，该内管体的一端具有废气进气口，另一端具有废气出气口；一外管体，位于内管体外，与内管体连接且与内管体隔绝，该外管体的一端具有助燃气进气口，另一端具有一助燃气出气口，内管体的管腔构成为管程，外管体的内壁与内管体的外壁之间的空间构成为壳程，特点是：所述的内管体和所述的外管体均为圆弧过渡连接的弯管结构，在所述的管程中且沿管程的长度方向设置有管程螺旋导流板，在所述的壳程中且沿壳程的长度方向设置有壳程螺旋导流板，所述的废气进气口和废气出气口均与所述的管程相通，所述的助燃气进气口和助燃气出气口均与所述的壳程相通。有利于节能、保护环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属热能工程中的辐射加热装置
，具体涉及一种辐射管用的换热 器，安装在辐射管的末端，利用辐射管排出的废热空气的热能对进入辐射管的助燃空气加 热。
技术介绍
辐射管换热器与辐射管的配合方式是公知的，具体是将换热器的一部分或称一端 从辐射管的末端伸进到辐射管内，而换热器的另一端或称另一部分露在辐射管的外部，废 气在换热器的外层空腔内流动，外层空腔即壳程，而助燃空气在换热器的内层空腔即管程 内流动，利用管程中的废气的余热对壳程中的助燃空气加热，藉以达到节能的目的。 关于辐射管换热器，在中国专利文献中不乏有报道，CN2791499Y推荐有一种喷射 式辐射管换热器，在内、外管之间所形成的空隙即壳程内增设曲折布置的喷射板，并且在喷 射板上开设喷射孔(专利称射流孔)，方案能改变壳程内的助燃空气的轴间流动通道，使内 管管腔即管程内的废热气体对壳程内的助燃气体有效加热，对进入燃烧器如燃烧嘴的空气 温度的提高有所建树，但是由内管引出的废热气体的温度并不会有效降低，因为内管依然 是内壁光滑的并且为直管形式的结构。此外，由于换热器外形尺寸受到空间的限制，热交换 面积有限，因此热交换效率并不能达到令人满意的程度，废气的最终排放温度并不会显著 降低，其中仍会有大量的热量未能得到利用而直接外排，同时，外排的高温废气对外界环境 的热辐射较大，造成作业现场环境温度升高，影响工人的作业环境。CN201368470Y提供有镀锌退火炉辐射管二次换热器，配套有一箱体，在箱体的底 部接续高温烟气引入接口，顶部接续烟气引出接口，并且在箱体的箱腔内以叉指形式设置 挡烟板，通过挡烟板使由高温烟气引入接口引入到箱腔中的烟气的流通通道表现为S形， 从而使同样以S形的弯曲形状设置于箱腔内的助燃空气引入管中的助燃空气的加热时间 延长，减少能源消耗和降低企业生产成本。但是该专利方案具有使用上的挑剔性，因为需要 配备适应不同使用场所的换热器箱，并且还需对换热器箱实施保温例如设置保温层，尤其 是使换热器的整体体积庞大。CN201163160Y介绍的与辐射管烧嘴配套使用的带内外翅片的换热器与 CN2295983Y公开的辐射管换热器在结构上具有相同之处，不同的是前者将外管(专利称 换热管)的内外壁均赋予翅片，也就是说由外管上的内翅片(外管内壁的翅片)改变壳程 内的助燃空气的流道，以使助燃空气获得与内管的换热效果，即由内管(管程)中的高温热 烟气将壳程中的助燃空气加热。后者在内管的内壁设置辐射状的换热片，由辐射状的换热 片提高对壳程中的助燃空气的换热效果(具体可见该专利的说明书第3页第2至第9行)。 上述两项专利方案共同存在的弊端之一，由于管体均为直管体，如前述由于外形尺寸受到 空间制约而不允许也不可能表现为过于冗长，因此热交换面积有限，从内管的管腔即管程 中排至外界的烟气温度依然可高达400-600°C左右，热能浪费较大；之二，不论是前一专利 的外管的内外壁上的内外翅片的设置还是后一专利的内管的内壁上的辐射状换热片的设置均并不能表现出令人如意的换热效果，因为前一专利注重了壳程，而后一专利注重了管 程。或许有人会提出这样的问题，那就是只要将CN201163160Y的内管的内壁也构成翅片， 以及将CN2295983Y的外管的内壁也设置辐射状的换热片，换热效率均会得以改善，但是本 申请人:认为翅片的结构也不足以显著提升换热效率。因为不论是翅片还是辐射状的换热片 均使气体表现出接近于层流的状态，其方向与换热媒体或称换热介质平行，没有冲击作用， 因而并不会表现出理想的热交换效果，即热交换是不充分的。综上所述，有必要对已有技术中的辐射管用的换热器加以改进，下面将要介绍的 技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种热交换充分而藉以降低外排烟气温度、节约能源和保 护环境的辐射管用的换热器。本专利技术的任务是这样来完成的，一种辐射管用的换热器，包括一内管体，该内管 体的一端具有废气进气口，而另一端具有废气出气口 ；一外管体，位于所述内管体外，与内 管体连接并且与内管体隔绝，该外管体的一端具有助燃气进气口，而另一端具有一助燃气 出气口，所述内管体的管腔构成为管程，而所述外管体的内壁与内管体的外壁之间的空间 构成为壳程，特征在于所述的内管体和所述的外管体均为圆弧过渡连接的弯管结构，在 所述的管程中并且沿管程的长度方向设置有管程螺旋导流板，而在所述的壳程中并且沿壳 程的长度方向设置有壳程 螺旋导流板，所述的废气进气口和废气出气口均与所述的管程相 通，而所述的助燃气进气口和助燃气出气口均与所述的壳程相通。在本专利技术的一个具体的实施例中，所述的圆弧过渡连接的弯管结构为九十度圆弧 过渡的弯管结构。在本专利技术的另一个具体的实施例中，所述外管体的一端具有第一端面封盖，另一 端具有第二端面封盖，所述内管体的一端端面与第一端面封盖密封连接，而内管体的另一 端端面与第二端面封盖密封连接，所述的废气进气口开设在第一端面封盖上，而所述的废 气出气口固接在第二端面封盖上，所述第一端面封盖朝向所述管程的一侧的中央密封连接 有一出气中心管，该出气中心管位于管程内，在出气中心管的管壁上连接有一组出气中心 管支管，各出气中心管支管与出气中心管的管腔相通，并且与所述的壳程相通，所述的助燃 气出气口与出气中心管的管腔相通。在本专利技术的又一个具体的实施例中，所述的一组出气中心管支管的数量为2-6 根，并且围绕所述出气中心管的圆周方向等距间隔。在本专利技术的再一个具体的实施例中，所述的一组出气中心管支管的数量为3根， 并且围绕所述出气中心管的圆周方向呈120°间隔。在本专利技术的还有一个具体的实施例中，所述的废气进气口的数量有一组，在所述 的第一端面封盖上以圆周排列方式间隔开设。本专利技术提供的技术方案由于将内、外管体构成为圆弧过渡连接的弯管结构，并且 在管程内设置了管程螺旋导流板以及在壳程内设置了壳程螺旋导流板，从而在不增大内、 外管体的尺寸的前提下使换热面积得以扩展并且使热交换效率显著改善，从废气出气口排 出的废气温度从已有技术的400-600°C降至150°C以下，既有利于节能，又有助于保护环^Ml ο附图说明图1为本专利技术辐射管用换热器的立体结构暨使用状态的示意图。图2为图1的剖视图。 具体实施例方式为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本专利技术的技术实质和有 益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不 是对本专利技术方案的限制，任何依据本专利技术构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效 变换都应视为本专利技术的技术方案范畴。实施例兼应用例敬请参见图1和图2，给出了两者彼此相互连接又相互隔绝的内、外管体1、2，依据 常识，外管体2位于内管体1外，外管体2的一端端面即目前由图示位置状态的右端端面 具有一第一端面封盖24，而外管体2的另一端端面即图示的左端端面具有一第二端面封盖 25，由第一、第二端面封盖24、25使外管体2形成封闭。内管体1的一端端面即图示的右端 端面与前述的第一端面封盖24密封连接，而内管体1的另一端端面即图示的左端端面与前 述的第二端面封盖25密封连接，从而使内、外管体1、2实现彼此连接。内管体1具有废气 进、出气口 11、12，废气进气口 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射管用的换热器，包括：一内管体（１），该内管体（１）的一端具有废气进气口（１１），而另一端具有废气出气口（１２）；一外管体（２），位于所述内管体（１）外，与内管体（１）连接并且与内管体（１）隔绝，该外管体（２）的一端具有助燃气进气口（２１），而另一端具有一助燃气出气口（２２），所述内管体（１）的管腔构成为管程（１３），而所述外管体（２）的内壁与内管体（１）的外壁之间的空间构成为壳程（２３），其特征在于：所述的内管体（１）和所述的外管体（２）均为圆弧过渡连接的弯管结构，在所述的管程（１３）中并且沿管程（１３）的长度方向设置有管程螺旋导流板（１３１），而在所述的壳程（２３）中并且沿壳程（２３）的长度方向设置有壳程螺旋导流板（２３１），所述的废气进气口（１１）和废气出气口（１２）均与所述的管程（１３）相通，而所述的助燃气进气口（２１）和助燃气出气口（２２）均与所述的壳程（２３）相通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，
申请(专利权)人：无锡东和薄板装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]