具有清灰功能的换热器的制作方法

1.本实用新型涉及碳纤维废气治理领域，具体地，涉及一种具有清灰功能的换热器。特别涉及一种带有自动旋转式吹灰器的换热器，可以解决既有换热器的积灰问题。


背景技术：

2.碳纤维是一种新型功能材料，应用十分广泛。碳纤维的生产需要经过高低温碳化炉处理，碳化炉排放出大量废气。该废气贫氧，主要废气成分为氰化氢(hcn)、氨气(nh3)、一氧化碳(co)、焦油及有机硅颗粒物等。目前，多采用三段式直燃炉来处理该股废气。经三段式直燃炉燃烧后，出口气体为910℃左右，再进入换热器进行换热，回收热量。由于经燃烧后的气体中含二氧化硅(sio2)粉尘，进入一般的换热器后会积灰堵塞，致使换热器换热效率下降，压降增大，影响换热器换热功能。
3.由于直燃炉出口烟气温度很高，达到910℃左右，无法在换热器之前加除尘装置，只能对换热器清灰。现有的换热器清灰技术，多用在换热器内采用声波式清灰技术。
4.声波清灰器是以压缩空气作为声波或次声波的能源，高强度的钛金属膜片在压缩空气气源作用下自激振荡，并在谐腔内产生谐振，把压缩空气势能转换为低频声能，通过空气介质把声能传递到相应的积灰点，使声波对灰渣起到“声致疲劳”的作用，由于声波振荡的反复作用，施加于灰、渣的挤压循环变化的载荷，达到一定的循环应力次数时，灰、渣的结构因疲劳而破坏，然后因重力或因流体介质媒体将灰渣清除出附着体表面，达到清灰的作用。
5.但在实际应用中，声波清灰器存在如下缺陷：
6.1、由于声波是间接作用，清灰效果不理想；
7.2、声波清灰器噪音很大，会对人员造成一定伤害。
8.专利文献cn2256093y公开了一种声波清灰器，包括中心杆及喷嘴外壳和共振腔外壳,其中中心杆与共振腔外壳形成一共振腔,中心杆与喷嘴外壳形成一喷口空腔,喷口空腔的内壁可做成单内侧缩管形、单外侧缩管形、双侧缩管形或做成单内侧缩放管形,单外侧缩放管形、双侧缩放管形。但其仍然是采用声波的方式进行清灰，仍然具有上述缺陷。


技术实现要素：

9.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种具有清灰功能的换热器。
10.根据本实用新型提供的一种具有清灰功能的换热器，包括换热组件、吹灰组件以及吹灰管；
11.所述吹灰组件设置在所述换热组件上方，所述吹灰管能够从第一位置沿所述换热组件的高度方向移动至第二位置；
12.所述第一位置在所述吹灰组件内，所述第二位置在所述换热组件内；
13.所述吹灰管上设置有一个或多个吹灰管喷嘴，所述吹灰管喷嘴的出口方向与所述吹灰管的轴线呈第一角度。
14.优选地，所述换热组件包括第一入口、第一出口、第二入口、第二出口、换热组件壳程以及换热组件管程，所述换热组件壳程的两端分别与所述第一入口、第一出口连接；所述换热组件管程的两端分别与所述第二入口、第二出口连接；
15.所述换热组件壳程中设置有吹灰管容纳腔，所述第二位置位于所述换热组件壳程中。
16.优选地，所述吹灰组件包括吹灰管罩、吹灰管驱动器以及压缩空气控制阀组；所述吹灰管罩设置在所述换热组件的上方，所述吹灰管驱动器安装在所述灰管罩的顶端，所述压缩空气控制阀组安装在所述吹灰管罩内，所述第一位置位于所述吹灰管罩内；
17.所述吹灰管上设置有执行组件；所述吹灰管驱动器与所述执行组件电连接；
18.所述压缩空气控制阀组与所述吹灰管通过管道连接。
19.优选地，所述吹灰管能够沿所述吹灰管的轴线旋转。
20.优选地，还包括检修口，所述检修口设置在所述换热组件上。
21.优选地，还包括灰尘容纳槽，所述灰尘容纳槽位于所述换热组件壳程的底部下方。
22.优选地，所述吹灰组件、吹灰管容纳腔以及吹灰管的数量为多个，且所述吹灰组件、吹灰管容纳腔以及吹灰管的数量一一对应。
23.优选地，所述多个吹灰组件在所述换热组件的上方等间距分布；所述吹灰管容纳腔在换热组件壳程中等间距分布。
24.优选地，所述吹灰管与所述吹灰管喷嘴一体连接。
25.优选地，还包括单向阀；所述单向阀设置在所述压缩空气控制阀组与所述吹灰管之间的管道上，允许管道内流体从压缩空气控制阀组流入吹灰管。
26.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
27.1、本实用新型采用吹灰的方式可利用压缩空气直接接触灰分，进行清扫，作用效果更加明显，并且采用吹灰的方式清灰产生的噪音较小。
28.2、本实用新型吹灰管可进行180
°
或360
°
旋转，并且吹灰管可上下运动，喷嘴数量及位置可根据换热器大小灵活调节，可以对整个换热器所有角度吹扫，无死角。
29.3、本实用新型中的吹灰管不作业时位于换热器外，不受换热器内高温影响，寿命长。
30.4、本实用新型将吹灰组件以及吹灰管集成于换热器中用于清灰，大大延长了换热器寿命。
31.5、本实用新型结构简单，减少了系统运行成本及清灰成本，经济可靠。
附图说明
32.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
33.图1为本实用新型的正视结构示意图；
34.图2为本实用新型的俯视结构示意图；
35.图3为本实用新型的剖视结构示意图。
36.图中示出：
[0037][0038]
具体实施方式
[0039]
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
[0040]
本实用新型提供了一种具有清灰功能的换热器，包括换热组件、吹灰组件以及吹灰管7；所述吹灰组件设置在所述换热组件上方，所述吹灰管7能够从第一位置沿所述换热组件的高度方向移动至第二位置；所述第一位置在所述吹灰组件内，所述第二位置在所述换热组件内；所述吹灰管7上设置有一个或多个吹灰管喷嘴8，优选的，吹灰管7与所述吹灰管喷嘴8一体连接，且所述吹灰管喷嘴8的数量及位置可根据换热器大小灵活设计。所述吹灰管喷嘴8的出口方向与所述吹灰管7的轴线呈第一角度；所述第一角度大于1
°
小于180
°
优选的，所述第一角度为90
°
。当所述吹灰管7处于第一位置时，所述吹灰管7的底部位于所述吹灰组件底部的上方。当所述吹灰管7处于第二位置时，所述吹灰管7的底部与所述换热组件的底部相接触。所述吹灰组件以及吹灰管7构成旋转吹灰器。
[0041]
所述吹灰组件包括吹灰管罩9、吹灰管驱动器10以及压缩空气控制阀组11；所述吹灰管罩9设置在所述换热组件的上方，所述吹灰管驱动器10安装在所述灰管罩9的顶端，所述压缩空气控制阀组11安装在所述吹灰管罩9内，所述第一位置位于所述吹灰管罩9内。所述吹灰管7能够沿所述吹灰管7的轴线旋转。优选的，吹灰管7能够沿所述吹灰管7的轴线180
°
旋转或360
°
旋转。所述吹灰管(7)上设置有执行组件；所述吹灰管驱动器(10)与所述执行组件电连接，所述吹灰管驱动器10通过控制所述述执行组件的方式驱动所述吹灰管7的运动。所述压缩空气控制阀组11与所述吹灰管7通过管道连接；在一个优选例中，所述具有清灰功能的换热器还包括单向阀；所述单向阀设置在所述压缩空气控制阀组11与所述吹灰管7之间的管道上，允许管道内流体从压缩空气控制阀组11流入吹灰管7，所述单向阀用于防止所述换热组件壳程5中的流体，反向通过所述压缩空气控制阀组11。所述第一位置为吹灰管7的运动轨迹中，最靠近吹灰管驱动器10的位置，所述第二位置为吹灰管7的运动轨迹中，最远离吹灰管驱动器10的位置。
[0042]
所述换热组件包括第一入口1、第一出口2、第二入口3、第二出口4、换热组件壳程5以及换热组件管程6，所述换热组件壳程5的两端分别与所述第一入口1、第一出口2连接；所
述换热组件管程6的两端分别与所述第二入口3、第二出口4连接；所述换热组件壳程5中设置有吹灰管容纳腔13，所述第二位置位于所述换热组件壳程5中。
[0043]
具体地，当所述吹灰管7处于第一位置时，所述吹灰管7的底部位于所述灰管罩9底部的上方。当所述吹灰管7处于第二位置时，所述吹灰管7的底部与所述吹灰管容纳腔13的底部相接触。
[0044]
所述具有清灰功能的换热器还包括检修口12，所述检修口12设置在所述换热组件上。
[0045]
所述具有清灰功能的换热器还包括灰尘容纳槽14，所述灰尘容纳槽14位于所述换热组件壳程5的底部下方。
[0046]
所述吹灰组件、吹灰管容纳腔13以及吹灰管7的数量为多个，且所述吹灰组件、吹灰管容纳腔13以及吹灰管7的数量一一对应。所述多个吹灰组件在所述换热组件的上方等间距分布；所述吹灰管容纳腔13在换热组件壳程5中等间距分布。
[0047]
本实用新型的工作过程包括如下步骤：
[0048]
步骤1：开启所述压缩空气控制阀组11，使吹扫用压缩空气进入所述吹灰管7并从所述吹灰管喷嘴8中吹出；
[0049]
步骤2：所述灰管驱动器9驱动吹灰管7从第一位置沿所述换热组件的高度方向移动至第二位置；且灰管驱动器9控制所述吹灰管7沿所述吹灰管7的轴线旋转。
[0050]
步骤3：到达第二位置后，所述灰管驱动器9驱动吹灰管7从第二位置沿所述换热组件的高度方向移动至第一位置；且灰管驱动器9控制所述吹灰管7沿所述吹灰管7的轴线旋转。
[0051]
步骤4：重复步骤2以及步骤3，直至清灰结束。
[0052]
步骤5：所述灰管驱动器9驱动所述吹灰管7复位至第一位置。
[0053]
本实用新型的目的是采用自动旋转吹灰器的方式解决既有换热器的积灰问题，以解决碳纤维碳化炉废气经直燃炉燃烧后进入换热器所带来的积灰问题。
[0054]
所述具有清灰功能的换热器采用管壳式设计，经三段式直燃炉净化后的高温烟气从第一入口1进入换热组件壳程5，新鲜空气从第二入口3进入换热组件管程6，经热交换后，烟气冷却从第一出口2排出，空气升温从第二出口4排出。
[0055]
旋转吹灰器的数量由换热器的大小决定。吹灰管驱动器10可以控制吹灰管7上下运动及旋转运动，旋转运动可180
°
旋转或360
°
旋转。吹灰管7初始位置位于换热器外的吹灰管罩9内。开始清灰程序时，吹灰管驱动器10驱动吹灰管7边向下边旋转运动，到达最底端再边向上边旋转运动，如此循环往复。压缩空气通过压缩空气控制阀组11来控制，将压缩空气输送至吹灰管7，经吹灰管喷嘴8喷出直接对换热器管外表面的灰分吹扫。通过这样的往复运动吹扫，可全方位地将附着在换热器管外表面的灰分吹起并随着烟气从第一出口2排出。清灰结束时，吹灰管7复位至换热器外吹灰管罩9的初始位置。检修口12用于平时的检修维护，简单方便。
[0056]
本实用新型针对碳纤维碳化炉废气经直接燃烧式焚烧炉处理后产生的含尘高温烟气，设计了一种具有清灰功能的换热器，可全方位吹扫清灰，无死角，具有绝佳的清灰效果。将换热与清灰功能集于一体，降低了系统的运行成本，解决了换热器的积灰问题，延长了换热器寿命。吹灰组件以及吹灰管7构成的旋转吹灰器不作业时位于换热器外，不受换热
器内高温影响，寿命长。将吹灰器集成于换热器中清灰，大大延长了换热器寿命。同时换热器本身结构简单，造价低，清灰器集成在换热器上，降低了设备投资，占地面积小，运行起来稳定高效。
[0057]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0058]
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。