换热装置及烟气处理系统

技术领域

本发明涉及换热设备清洗技术领域，特别涉及一种换热装置及烟气处理系统。

背景技术

在纺织印染行业中，生产线生产时通常会产生大量的带有毛屑的含油烟气，此类烟气不能够直接排入到大气中，需要通过除尘设备来对烟气中的毛屑进行吸附。

使用干式的烟气净化设备来吸附烟气中的毛屑及油时，由于烟气的温度通常在100℃以上，需要先对烟气进行降温，以避免干式的烟气净化设备的过程中还可能出现燃爆。同时烟气中含有大量的油烟及毛屑，在通过气气换热装置在对烟气进行换热时，烟气中的油烟和毛屑将粘附在气气换热装置的内壁上。为了保证换热器的换热效率，需要对换热器进行定时清洗，以保证换热器保持较高的换热效率。

如公告号为CN 210512783 U的申请文件中公开的高温印染废气处理用气气换热装置，在该换热装置中设置有水喷头和蒸汽喷头，通过蒸汽喷头和水喷头来对换热器的内部进行清洗进而使得换热装置无需拆下热管进行人工清洗，无需长时间停机，提高了废气的处理效率。但是，在上述的申请文件中，气气换热装置并不能够不停机清洗，停机将导致整条产线的废气暂时无法排出，生产线需要停止作业。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明公开了一种换热装置及烟气处理系统，用以改善换热器在清洗时需要停机作业的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

换热装置，包括：

安装架；

换热单元，所述换热单元包括至少两个换热结构，两个所述换热结构安装在所述安装架上，所述换热结构之间抵接，所述换热结构用于降温烟气与烟气余热回收；

清洗单元，用于清洗所述换热结构，所述清洗单元包括出水管，所述出水管的一端设置有至少两个出水支管，一个所述出水支管连接有一个所述换热结构，每个所述出水支管上均设置有阀门。

优选地，所述换热结构包括：

外壳，所述外壳上开口设置，所述外壳的侧壁上设置有第一开口和第二开口；

第一换热器和第二换热器，所述第一换热器的一端与所述外壳的内壁抵接，所述第一换热器的另一端与所述第二换热器的一端抵接，所述第二换热器的另一端与所述外壳的内壁抵接，所述第一换热器与所述第二换热器与所述外壳的底部间隔，所述外壳下部形成有空腔；

隔板，所述隔板从所述外壳的顶部向下延伸至所述第一换热器与所述第二换热器的抵接处，所述隔板将所述外壳的上开口分隔为进风口和出风口；

所述第一换热器包括第一气道和第二气道，所述第二换热器包括第三气道和第四气道，所述第一开口、所述第一气道、所述第三气道和所述第二开口依次连通形成第一流道，所述进风口、所述第四气道、所述空腔、所述第二气道和所述出风口依次连通形成第二流道，所述第二流道为“U”字形流道。

优选地，所述第一换热器与所述第二换热器设置在所述外壳的中间。

优选地，所述清洗单元还包括蓄水池、加热管和水泵，所述加热管安装在所述蓄水池内，所述水泵与所述蓄水池连通，所述出水管的另一端与所述水泵连接，所述外壳上设置有第一排水孔。

优选地，所述清洗单元还包括第一回水管和油水分离器，所述第一回水管的一端设置有至少两个第一回水支管，所述第一回水支管分别与所述第一排水孔连通，所述第一回水管的另一端与所述蓄水池连通，所述第一回水支管上设置有阀门。

优选地，所述外壳上设置有第二排水孔，所述第一排水孔设置在所述外壳的下部，所述第一排水孔与所述空腔连通，所述第二排水孔设置在所述换热器的上方；

所述清洗单元还包括第二回水管，所述第二回水管的一端设置有至少两个第二回水支管，所述第二回水支管分别与所述第二排水孔连通，所述第二回水管的另一端与所述蓄水池连通，所述第二回水支管上设置有阀门。

优选地，所述换热单元还包括风机、第一冷风管和第二冷风管，所述第一冷风管与所述风机的出风口连接，所有所述第一开口均与所述第一冷风管连通，所有所述第二开口均与所述第二冷风管连通，所述第一开口处设置有气阀。

优选地，所述换热单元还包括进风管和出风管，所有所述进风口均与所述进风管连通，所有所述出风口均与所述出风管连通，所述进风口处设置有气阀。

优选地，所述换热结构还包括加热棒，所述加热棒用于保温油污。

本发明还公开了一种烟气处理系统，包括如上述的换热装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种换热装置，包括安装架，安装架上安装有至少两个换热单元，并且换热单元之间抵接，换热单元用于与高温烟气换热。换热装置还包括清洗单元，清洗单元用于清洗换热单元。清洗单元包括出水管，出水管的一端设置有至少两个出水支管，并且每个出水支管都与一个换热单元连接，每个出水支管上都设置有阀门。在需要对一个换热单元清洗时，开启对应的出水支管的阀门，即可对该换热单元进行清洗。而其他的阀门关闭，换热单元正常换热，整个清洗过程自动完成，不需要拆装换热装置上的任何结构，使得换热装置的清洗更加便捷。同时清洗过程中换热装置还在正常换热，生产线在清洗过程中能够不停机，使得生产效率提升。并且换热单元抵接，换热单元之间能够进行传热，使得换热单元上的油污始终处于一个较高的温度而不会冷凝在换热单元上，以便于将油污冲洗干净。

此外，本发明还公开了一种烟气处理系统，该烟气处理系统包括上述的换热装置，并且具备该换热装置的所有优点。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的换热装置的第一结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的换热装置的第二结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的换热装置的第三结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的换热单元与清洗单元的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的换热单元的剖面与清洗单元的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的换热结构的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的换热结构的剖面图；

图8为本发明一实施例提供的换热器的结构示意图；

图9为本发明一实施例提供蓄水池的俯视图；

图10为本发明一实施例提供换热装置的仰视图；

图11为本发明一实施例提供的若干换热结构另一种结合方式的结构示意图；

图12为本发明一实施例提供的若干换热结构另一种结合方式的结构示意图。

主要元件符号说明：10-安装架，20-换热单元，21-外壳，211-第一开口，212-第二开口，213-进风口，214-出风口，215-空腔，216-第一排水孔，217-第二排水孔，218-凹槽，219-隔板，22-换热结构，221-第一换热器，2211-第一气道，2212-第二气道，222-第二换热器，23-第一流道，24-第二流道，25-风机，26-第一冷风管，27-第二冷风管，28-进风管，29-出风管，30-清洗单元，31-蓄水池，32-加热管，33-水泵，34-出水管，341-第一出水支管，35-第一回水管，351-第一回水支管，36-油水分离器，37-第二回水管，371-第二回水支管，40-阀门，50-加热棒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例

纺织或者是印染行业中，生产线生产时通常会产生大量的带有毛屑的含油烟气，此类烟气需要通过烟气净化设备处理之后才能排入到大气中。

为了吸附烟气中的毛屑以及油烟，通常使用干式的油烟净化设备如静电场来对该烟气进行处理。但由于烟气的温度通常在100℃以上，若是直接通过静电场处理该烟气，烟气可能在处理过程中发生燃爆，燃爆的烟气将破坏设备。故而需要先将烟气通过换热装置，通过换热装置来对烟气降温，以保证后续烟气能够顺利地被净化。

在公告号为CN 210512783 U的申请文件中公开的高温印染废气处理用气气换热装置，在该换热装置中设置有水喷头和蒸汽喷头，通过蒸汽喷头和水喷头来对换热器的内部进行清洗进而使得换热装置无需拆下热管进行人工清洗，无需长时间停机，提高了废气的处理效率。但是该申请中气气换热装置并不能在不停机的状态下进行清洗，当换热装置停机时，此时整条生产线的烟气都无法正常排出，即在换热装置停机清洗时，生产线停止作业。

故而本申请提供了一种换热装置，参照图1-图3，该换热装置包括安装架10，安装架10上安装有换热单元20，换热单元20包括至少两个换热结构22，换热结构22之间相互抵接，换热结构22用于降温烟气与烟气余热回收。换热装置还包括清洗单元30，清洗单元30用于清洗换热结构22。清洗单元30包括出水管34，出水管34的一端设置有至少两个出水支管，一个出水管34连接有一个换热结构22，并且每个出水管34上均设置有阀门40。当换热结构22设置有两个时，两个换热结构22间隔作业，即一个换热结构22对烟气进行降温，另一个换热结构22停止作业。同时与工作状态的换热结构22对应的阀门40处于关闭状态，与停机状态的换热结构22对应的阀门40处于开启状态，出水管34中的水通过出水支管进入到换热结构22中，换热结构22得到清洗的同时，换热装置不停机，使得生产线能够不停机作业。

在换热结构22末端高温气体的出口处，换热后的高温气体的温度可能降低到50℃以下，在该温度下，吸附在换热结构22上的油污将凝结而难于清除。进一步地，在本发明一实施例中，换热结构22之间抵接，并且换热结构22为不锈钢板制成，在通过热水来对换热结构22进行清洗时，热水的热量能够传递到进行换热作业的换热结构22处，使得工作状态的换热结构22的换热流道的末端得到保温，避免油污凝固，以使得通过热水清洗时热水能够将换热结构22冲洗干净。

如图4所示，换热结构22还可以设置有三个，三个换热结构22相互抵接，并且其中两个换热结构22同时进行换热作业，而其中一个换热结构22通过清洗单元30进行清洗。清洗时热水能够传热到进行换热的换热结构22处，使得换热结构22得到保温，进而避免油污凝固。

进一步地，在本发明一实施例中，结合图5，换热结构22包括外壳21，外壳21上开口设置，并且外壳21的侧壁上设置有第一开口211和第二开口212。参照图6，外壳21内设置有第一换热器221和第二换热器222，参照图7，其中第一换热器221的一端和外壳21的内壁抵接，第一换热器221的另一端和第二换热器222的一端抵接，第二换热器222的另一端和外壳21的内壁抵接。并且地换热器和第二换热器222均是和外壳21的底部间隔，即第一换热器221和第二换热器222都设置在外壳21的底部的上方，使得壳体的下部形成有空腔215。换热结构22还包括隔板219，隔板219从外壳21的顶部向下延伸到第一换热器221和第二换热器222的抵接处，并且隔板219将外壳21的上开口分隔为进风口213和出风口214。

结合图7和图8，第一换热器221包括第一气道2211和第二气道2212，第二换热器222包括第三气道和第四气道。在换热结构22中，第一开口211、第一气道2211、第三气道和第二开口212依次连通并且组成了第一流道23。进风口213、第四气道、空腔215、第二气道2212和出风口214依次连通并且组成了第二流道24。如图7所示的，当热风在通过第二流道24时，热风与第一流道23内的冷风换热，热风的温度降低。

在本发明一实施例中，第二流道24为“U”字形流道，热风经过“U”字形流道时，热风的流速降低，热风在换热结构22中停留的时间更长，使得热风和冷风的换热更加充分。

在本发明一实施例中，参照图2，第一流道23内的流体方向沿虚线箭头所示的方向流动，第二流道24内的流体沿着实线箭头所示的方向流道，第一流道23和第二流道24内的流体在换热结构22处进行换热。

进一步地，在本发明一实施例中，第一换热器221和第二换热器222设置在外壳21的中间位置。即第一换热器221和第二换热器222和外壳21的底部之间有足够大的间距。在空腔215具备足够高度的情况下，空腔215内能够蓄积更多的热水，进而使得清洗的换热结构22内能够存储更多的热量，使得在进行换热作业的换热结构22能够得到更优的保温效果。

结合图3、图4和图9，清洗单元30还包括蓄水池31，蓄水池31内设置有加热管32，蓄水池31旁侧设置有水泵33，水泵33与蓄水池31连通，并且出水管34的另一端和水泵33连接。当水泵33工作时，水泵33将蓄水池31被被加热之后的热水进入到出水管34中，出水管34中的热水通过出水支管进入到换热结构22内。

结合图4、图5和图7，当图5示的剖面的换热结构22进行清洗时，与该换热结构22对应的出水支管上的阀门40打开，出水管34中的热水通过出水支管从第一换热器221的上方落下，热水经过第二气道2212和第四气道后进入空腔215内，并且热水在空腔215内蓄积，热水对换热器进行清洗之后，热水从外壳21上的第一排水孔216排出。

优选地，在本发明一实施例中，外壳21上还设置有第二排水孔217，其中第一排水孔216设置在外壳21的下部，第一排水孔216与空腔215连通，第二排水孔217设置在换热器的上方。清洗过程中，热水可以从上方的第二排水孔217处溢流，并且壳体内残留的热水能够通过外壳21底部的第一排水孔216排出。

在本发明一实施例中，清洗单元30还包括第一回水管35和油水分离器36，第一回水管35的一端设置有至少两个第一回水支管351，并且第一回水支管351分别和第一排水孔216连通，第一回水管35的另一端和蓄水池31连通，并且第一回水支管351上设置有阀门40。换热结构22清洗之后的热水能通过第一回水管35回流到蓄水池31内，带有油污的热水回流到蓄水池31内之后，油污被设置在蓄水池31内的油水分离器36分离，分离后的干净的水被加热之后被水泵33泵入到出水管34中，进而使得水能够循环使用。

优选地，在本发明一实施例中，清洗单元30还包括第二回水管37，第二回水管37的一端设置有至少两个第二回水支管371，第二回水支管371分别和第二排水孔217连通，第二回水管37的另一端和蓄水池31连通，并且在第二回水支管371上设置有阀门40。

换热结构22清洗时，热水被水泵33从蓄水池31中泵入到出水管34中，当某一换热结构22需要进行清洗时，该换热结构22对应的出水支管上的阀门40开启，进而使得热水从第一换热器221的上方进入到外壳21的内腔中。热水通过第一气道2211下落到空腔215内，热水开始蓄积，热水液面开始上升，直至热水的液面上升到第二排水孔217处，此时第一换热器221和第二换热器222均被热水淹没，第二回水支管371处的阀门40处于开启状态，热水从第二排水孔217溢流到第二回水管37中，流动的热水持续地对换热器中粘附的油污进行冲洗，使得换热器能够恢复到较佳的换热效率。在热水冲洗完成之后，壳体内将蓄积一定的热水，此时第一回水支管351上对应的阀门40开启，壳体内蓄积的热水将通过第一回水支管351排出，使得壳体内恢复干燥。

需要注意的是，在换热结构22工作时，出水支管、第一回水支管351和第二回水支管371上的阀门40均处于关闭状态，使得换热结构22能够正常工作。

在本发明一实施例中，参照,5和图6，通过热水对换热结构22进行清洗时，热水在换热结构22内的流向如图所示。

在本发明一实施例中，参照图7，在外壳21的底部设置有凹槽218，第一排水孔216与凹槽218的底面相切，进而使得外壳21内的热水能够充分排出。外壳21内残留的水将随着热风一起排出。

在本发明一实施例中，参照图1-3，换热单元20还包括风机25、第一冷风管26和第二冷风管27。其中第一冷风管26和风机25的出风口214连接，所有换热结构22的第一开口211均与第一冷风管26连通，所有换热结构22上的第二开口212均与第二冷风管27连通。风机25工作时，所有的换热结构22的第一流道23内均会通过冷风，并且清洗时也会通过冷风，冷风的通入与其他作业相互独立。

在本发明一实施例中，换热单元20还包括进风管28和出风管29，其中所有换热结构22的进风口213均与进风管28连通，所有换热结构22的出风口214均与出风管29连通。当然，热风管处的热风也是不间断的通入热风的，当某一换热结构22在清洗时，由于外壳21内蓄积有热水，热风并不能进入到该换热结构22中，即该换热结构22停止作业进入清洗状态。

可以理解的是，相邻的换热结构22的第一冷风管26和第二冷风管27连接在一起组成一长第一冷风管26和一长第二冷风管27。相邻的换热结构22的进风管28和出风管29连接在一起组成一长出风管29和一长进风管28。

优选地，在本发明一实施例中，可以在进风管28和进风口213之间设置进气阀，通过进气阀控制进入到换热结构22中的热风，使得换热结构22的清洗效果更优。

气阀可以是球阀、平板闸阀、旋塞阀、强制密封阀等阀门的一种。

进一步地，在本发明一实施例中，参照图10，为了使得换热状态的换热结构22的保温效果更优，避免油污凝固在换热结构22上，换热结构22还包括加热棒50，加热棒50设置在壳体的底部。加热棒50为常开的加热棒50，通过加热棒50加热壳体，进而使得壳体内的换热器处于一个较高的温度，进而避免油污在换热器中凝结。

参照图11，图中所示的俯视方的换热结构22的排布结构示意图。在本发明一实施例中，当换热结构22设置有三个时，三个换热结构22可以按照图示的方式排布，俯视方向上三个换热结构22环绕成一个圆形，即三个换热结构22环绕成一个管状圆柱。冷风可以从管状圆柱的外径方向通入，换热后的冷风可以从管状圆柱的内径方向通出。而热风的流通可以参照上述实施例中热风的流通方向。当换热结构22分别与其他两个换热结构22抵接时，处于清洗状态的换热结构22中与其他两个换热结构22之间传热，清洗状态的换热结构22中的热水能够很好地对其余两个换热结构22中的换热器进行保温。

当换热结构22设置有四个时，四个换热结构22可以排布成如上述的管状圆柱。在本发明一实施例中，参照图12，图中所示的俯视方的换热结构22的排布结构示意图。四个换热结构22排布成田字形的长方体。在工作时，对角线上的两个换热结构22处于换热状态，而另一对角线的两个换热结构22处于清洗状态，换热状态的两个换热结构22的两个侧面都被抵接，换热结构22能够得到较佳的保温。

当然，外壳21上还可以设置额外的气孔，气孔用于通入蒸汽，若是换热结构22内存在部分油污在热水清洗之后仍有残留，通过气孔通入蒸汽即可将残留的油污清洗干净。

本发明还公开了一种烟气处理系统，烟气处理系统包括如上述的换热装置，并且烟气处理系统具备该换热装置的所有优点。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。