一种基于螺旋喷淋的工业烟气热量回收锅炉的制作方法

本发明属于热能回收锅炉技术领域，具体的说是一种基于螺旋喷淋的工业烟气热量回收锅炉。

背景技术：

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体，在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。

烟气是浪费锅炉能量的一大主要途径，现有的锅炉烟气的排放很多都是简单处理后直接排放到空气中，因此烟气中携带的大量的热量也随之带入大气，这样不仅浪费了大量的能源，并且污染了环境。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种基于螺旋喷淋的工业烟气热量回收锅炉。本发明主要用于解决烟气中携带大量热量的回收问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种基于螺旋喷淋的工业烟气热量回收锅炉，包括锅炉壳体、密封隔板、烟气排放箱、水箱、保温层、电机、转动轴、风扇、螺旋烟气管道和出水管；所述锅炉壳体为圆柱型；所述锅炉壳体内部下端设置所述密封隔板；所述密封隔板固定连接在所述锅炉壳体内圆柱面上；所述密封隔板用于将所述锅炉壳体分为烟气腔和热量转换腔；所述烟气腔侧壁上设置进烟气管道；所述进烟气管道与所述烟气腔连通；所述热量转换腔上顶面为圆台型结构；所述热量转换腔上方固定连接所述烟气排放箱；所述烟气排放腔侧壁设置排烟气管道；所述排烟气管道与所述烟气排放箱连通；所述烟气排放箱上固定连接所述水箱；所述水箱侧壁设置进水管；所述进水管与所述水箱连通；所述水箱上表面中部固定连接所述电机固定座；所述电机转轴与所述转动轴的一端固定连接；所述转动轴转动连接在所述热量转换腔的上顶面上；所述转动轴的另一端固定连接所述风扇；所述风扇设置在所述热量转换腔内；所述热量转换腔上顶面上设置蒸汽输送管；所述蒸汽输送管与所述热量转换腔连通；所述热量转换腔内沿圆周方向均匀间隔设置所述出水管；所述出水管密封端固定连接在所述密封隔板的上表面上；所述出水管的开口端穿过烟气排放箱与所述水箱连通；所述出水管上设置出水口；所述出水管外设置所述螺旋烟气管道；所述螺旋烟气管道一端穿过所述密封隔板与所述烟气腔连通；所述螺旋烟气管道的另一端与所述烟气排放向连通；所述锅炉壳体、所述烟气排放箱和所述水箱外表面设置所述保温层。

工作时，工业烟气从进烟气管道进入烟气腔内，随后烟气腔内的工业烟气进入螺旋烟气管道内，进而螺旋烟气管道温度升高，最后烟气排放箱内的烟气通过排烟气管道排除，同时水进入水箱，进而水箱内的水通过出水管的开口端进入出水管，进而出水管内的水从出水口喷出，当喷出的水与螺旋烟气管道接触时，水吸收大量的热量发生汽化，进而产生大量的水蒸汽，进而实现了对工业烟气热量的转化，通过利用水蒸汽，进而实现对工业烟气热量回收，进而节约了大量的能源，同时减少了对环境污染；通过设置螺旋烟气管道，进而增大了工业烟气与螺旋烟气管道的接触面积，进而增加了与水之间的接触面积，进而提高了单位时间内水转化为水蒸汽的速度，进而提高了水转化为水蒸气的效率；过程中未及时蒸发的水顺着螺旋烟气管道外壁向下流动，进而增加了水转化为水蒸气的时间，进而增加了水蒸气的产量；水汽化产生水蒸汽顺着倾斜的热量转换腔上顶面通过蒸汽输送管输送出去进行利用，过程中电机转轴转动，进而电机转轴转动带动转动轴转动，进而转动轴带动风扇转动，进而进而加快了水蒸气的输送，进而使得热量转换腔内的水蒸汽浓度降低，进而有利于水蒸汽的转换。

优选的，所述螺旋烟气管道的两端分别与所述密封隔板和所述烟气排放箱的下底面滑动连接；所述螺旋烟气管道与所述密封隔板之间设置弹簧；所述弹簧绕所述螺旋烟气管道均匀间隔设置；所述弹簧的一端固定连接在所述螺旋烟气管道上；所述弹簧的另一端固定连接在所述密封隔板上。

工作时，通过在螺旋烟气管道与密封隔板之间设置弹簧，在水流的冲击力作用下弹簧被压缩，进而旋转烟气通道沿轴向向下移动，进而在水流冲击螺旋烟气管道时弹簧起到了反冲作用，进而降低了水反弹的程度，进而增加了水直接接触螺旋烟气管道的面积，进而提高了水蒸汽的产生效率。

所述螺旋烟气管道的截面为月牙形；所述螺旋烟气管道的月牙形凹面对应所述出水口设置。

工作时，通过将螺旋烟气管道的截面设置为月牙形，并且月牙形凹面朝向出水口，进而在出水口水喷射到螺旋烟气管道的月牙形凹面上，进而反弹出的水又重新飞溅到月牙形凹面上，进而减小了水的反弹，进而使得水不脱离螺旋烟气管道，进而增加了与螺旋烟气管道接触的水量，进而增加了螺旋烟气管道单位时间内转化的水蒸汽产量，进而增加了水蒸汽的转化效率；当水流较大时，喷射在月牙形凹面上未蒸发的水顺着螺旋烟气管道向下滚动，进而使得水与螺旋烟气管道之间持续接触，进而水不断的蒸发，进而提高了水蒸气的产量，同时螺旋状的螺旋烟气管道增加了水向下滚动的时间，进而保证了工业烟气有足够的时间将向下滚动的水蒸发，进一步增加了水蒸气的产量；月牙形截面的螺旋烟气管道因为螺旋烟气管道内的高温气体中心距离螺旋烟气管道的内壁距离较近，进而热量传递效率较快，进而保证了螺旋烟气管道有较高的温度，进而提高了水汽化为水蒸气的效率。

优选的，所述螺旋烟气管道的月牙形凹面内设置金属编织绳；所述金属编织绳由相互交织的金属丝编织制得；相邻的所述金属丝之间留有间隙。

工作时，通过在螺旋烟气管道的月牙形凹面内设置金属编织绳，进而当出水口的水撞击在金属编织绳上，进而水穿过金属编织绳后与螺旋烟气管道接触，进而降低了水接触螺旋烟气管道后的反弹，同时穿过金属编织绳的水接触螺旋烟气管道后反弹，进而反弹的水再次被金属编织绳阻挡，进一步保证了水不脱离螺旋烟气管道，进一步增加了与螺旋烟气管道接触的水量，进一步增加了单位时间内螺旋烟气管道单位时间内转化的水蒸汽产量；未蒸发的水顺着螺旋烟气管道向下滚动，进而未蒸发的水受到金属编织绳的阻挡，进而向下滚动的速度减小，进而增加了水沿螺旋烟气管道向下滚动的时间，进而增加了水与螺旋烟气管道接触的时间，进而增加了水蒸气的产量；过程中螺旋烟气管道上的热量传递到金属编织绳上，进而增加了与水的接触面积，进一步增加了单位时间内水蒸气产量，进一步增加了水蒸气产生的速率。

优选的，所述进水管靠近水箱一侧设置压力阀。

通过调节压力阀，进而增大水箱内的压力，进而增大出水口的压力，进而提高出水口喷出水的雾化程度，进而增加了水与螺旋烟气管道接触的面积，进而提高了工业烟气的热量转化为水蒸汽的效率；同时雾化后的水接触螺旋烟气管道后更加有利于吸收热量，进而加快的对热量的吸收，进而加快了水蒸气的生产，进而增加了水蒸气的产生的速率。

优选的，所述出水口为螺旋状窄槽；所述出水口对应与所述螺旋烟气管道设置。

工作时，通过将出水口设置为螺旋状窄槽，并且出水口对应螺旋烟气管道设置，进而喷出的水为螺旋状，进而保证整个螺旋烟气管道被水覆盖，进而保证了水与螺旋烟气管道接触的均匀性，进而防止螺旋烟气管道因长期局部温度过高，进而造成螺旋烟气管道损坏，进而提高了锅炉的使用寿命。

优选的，所述水箱下表面向外凸起。

工作时，通过螺旋烟气管道冷却后的高温气体进入烟气排放箱时还是具有一定的温度，通过将烟气排放箱上方的水箱下表面向外凸起，进而增加了烟气排放箱与水箱的接触面积，进而实现对水箱内的水进行预热，进而使得水箱内的水温度升高，进而使得进入进入热量转换腔内的水更容易汽化，进而提高了水快熟转化为水蒸气的能力。

本发明的有益效果如下：

1.本发明中工业烟气从进烟气管道进入烟气腔内；随后烟气腔内的工业烟气进入螺旋烟气管道内，进而螺旋烟气管道温度升高，最后烟气排放箱内的烟气通过排烟气管道排除，同时水进入水箱，进而水箱内的水通过出水管的开口端进入出水管，进而出水管内的水从出水口喷出，当喷出的水与螺旋烟气管道接触时，水吸收大量的热量发生汽化，进而产生大量的水蒸汽，进而实现了对工业烟气热量的转化，通过利用水蒸汽，进而实现对工业烟气热量回收，进而节约了大量的能源，同时减少了对环境污染；通过设置螺旋烟气管道，进而增大了工业烟气与螺旋烟气管道的接触面积，进而增加了与水之间的接触面积，进而提高了单位时间内水转化为水蒸汽的速度，进而提高了水转化为水蒸气的效率；过程中未及时蒸发的水顺着螺旋烟气管道外壁向下流动，进而增加了水转化为水蒸气的时间，进而增加了水蒸气的产量；水汽化产生水蒸汽顺着倾斜的热量转换腔上顶面通过蒸汽输送管输送出去进行利用，过程中电机转轴转动，进而电机转轴转动带动转动轴转动，进而转动轴带动风扇转动，进而进而加快了水蒸气的输送，进而使得热量转换腔内的水蒸汽浓度降低，进而有利于水蒸汽的转换。

2.本发明中通过在螺旋烟气管道与密封隔板之间设置弹簧，在水流的冲击力作用下弹簧被压缩，进而旋转烟气通道沿轴向向下移动，进而在水流冲击螺旋烟气管道时弹簧起到了反冲作用，进而降低了水反弹的程度，进而增加了水直接接触螺旋烟气管道的面积，进而提高了水蒸汽的产生效率。

3.本发明中通过将螺旋烟气管道的截面设置为月牙形，并且月牙形凹面朝向出水口，进而在出水口水喷射到螺旋烟气管道的月牙形凹面上，进而反弹出的水又重新飞溅到月牙形凹面上，进而减小了水的反弹，进而使得水不脱离螺旋烟气管道，进而增加了与螺旋烟气管道接触的水量，进而增加了螺旋烟气管道单位时间内转化的水蒸汽产量，进而增加了水蒸汽的转化效率；当水流较大时，喷射在月牙形凹面上未蒸发的水顺着螺旋烟气管道向下滚动，进而使得水与螺旋烟气管道之间持续接触，进而水不断的蒸发，进而提高了水蒸气的产量，同时螺旋状的螺旋烟气管道增加了水向下滚动的时间，进而保证了工业烟气有足够的时间将向下滚动的水蒸发，进一步增加了水蒸气的产量；月牙形截面的螺旋烟气管道因为螺旋烟气管道内的高温气体中心距离螺旋烟气管道的内壁距离较近，进而热量传递效率较快，进而保证了螺旋烟气管道有较高的温度，进而提高了水汽化为水蒸气的效率。

4.本发明中通过在螺旋烟气管道的月牙形凹面内设置金属编织绳，进而当出水口的水撞击在金属编织绳上，进而水穿过金属编织绳后与螺旋烟气管道接触，进而降低了水接触螺旋烟气管道后的反弹，同时穿过金属编织绳的水接触螺旋烟气管道后反弹，进而反弹的水再次被金属编织绳阻挡，进一步保证了水不脱离螺旋烟气管道，进一步增加了与螺旋烟气管道接触的水量，进一步增加了单位时间内螺旋烟气管道单位时间内转化的水蒸汽产量；未蒸发的水顺着螺旋烟气管道向下滚动，进而未蒸发的水受到金属编织绳的阻挡，进而向下滚动的速度减小，进而增加了水沿螺旋烟气管道向下滚动的时间，进而增加了水与螺旋烟气管道接触的时间，进而增加了水蒸气的产量；过程中螺旋烟气管道上的热量传递到金属编织绳上，进而增加了与水的接触面积，进一步增加了单位时间内水蒸气产量，进一步增加了水蒸气产生的速率。

5.本发明中通过将出水口设置为螺旋状窄槽，并且出水口对应螺旋烟气管道设置，进而喷出的水为螺旋状，进而保证整个螺旋烟气管道被水覆盖，进而保证了水与螺旋烟气管道接触的均匀性，进而防止螺旋烟气管道因长期局部温度过高，进而造成螺旋烟气管道损坏，进而提高了锅炉的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明中热量回收锅炉的内部结构示意图；

图2是本发明中热量回收锅炉的主视图；

图3是本发明中螺旋烟气管道的结构示意图；

图4是本发明中弹簧在螺旋烟气管道上的分布示意图；

图5是本发明中出水管的结构示意图；

图6是本发明中螺旋烟气管道的截面图；

图中：锅炉壳体1、烟气腔11、热量转换腔12、进烟气管道13、排烟气管道14、进水管15、蒸汽输送管16、密封隔板2、烟气排放箱21、水箱22、保温层23、螺旋烟气管道3、出水管4、出水口41、电机24、转动轴25、风扇26、弹簧5、金属编织绳6、压力阀7。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，一种基于螺旋喷淋的工业烟气热量回收锅炉，包括锅炉壳体1、密封隔板2、烟气排放箱21、水箱22、保温层23、电机24、转动轴25、风扇26、螺旋烟气管道3和出水管4；所述锅炉壳体1为圆柱型；所述锅炉壳体1内部下端设置所述密封隔板2；所述密封隔板2固定连接在所述锅炉壳体1内圆柱面上；所述密封隔板2用于将所述锅炉壳体1分为烟气腔11和热量转换腔12；所述烟气腔11侧壁上设置进烟气管道13；所述进烟气管道13与所述烟气腔11连通；所述热量转换腔12上顶面为圆台型结构；所述热量转换腔12上方固定连接所述烟气排放箱21；所述烟气排放腔侧壁设置排烟气管道14；所述排烟气管道14与所述烟气排放箱21连通；所述烟气排放箱21上固定连接所述水箱22；所述水箱22侧壁设置进水管15；所述进水管15与所述水箱22连通；所述水箱22上表面中部固定连接所述电机24固定座；所述电机24转轴与所述转动轴25的一端固定连接；所述转动轴25转动连接在所述热量转换腔12的上顶面上；所述转动轴25的另一端固定连接所述风扇26；所述风扇26设置在所述热量转换腔12内；所述热量转换腔12上顶面上设置蒸汽输送管16；所述蒸汽输送管16与所述热量转换腔12连通；所述热量转换腔12内沿圆周方向均匀间隔设置所述出水管4；所述出水管4密封端固定连接在所述密封隔板2的上表面上；所述出水管4的开口端穿过烟气排放箱21与所述水箱22连通；所述出水管4上设置出水口41；所述出水管4外设置所述螺旋烟气管道3；所述螺旋烟气管道3一端穿过所述密封隔板2与所述烟气腔11连通；所述螺旋烟气管道3的另一端与所述烟气排放向连通；所述锅炉壳体1、所述烟气排放箱21和所述水箱22外表面设置所述保温层23。

工作时，工业烟气从进烟气管道13进入烟气腔11内；随后烟气腔11内的工业烟气进入螺旋烟气管道3内，进而螺旋烟气管道3温度升高，最后烟气排放箱21内的烟气通过排烟气管道14排除，同时水进入水箱22，进而水箱22内的水通过出水管4的开口端进入出水管4，进而出水管4内的水从出水口41喷出，当喷出的水与螺旋烟气管道3接触时，水吸收大量的热量发生汽化，进而产生大量的水蒸汽，进而实现了对工业烟气热量的转化，通过利用水蒸汽，进而实现对工业烟气热量回收，进而节约了大量的能源，同时减少了对环境污染；通过设置螺旋烟气管道3，进而增大了工业烟气与螺旋烟气管道3的接触面积，进而增加了与水之间的接触面积，进而提高了单位时间内水转化为水蒸汽的速度，进而提高了水转化为水蒸气的效率；过程中未及时蒸发的水顺着螺旋烟气管道3外壁向下流动，进而增加了水转化为水蒸气的时间，进而增加了水蒸气的产量；水汽化产生水蒸汽顺着倾斜的热量转换腔12上顶面通过蒸汽输送管16输送出去进行利用，过程中电机24转轴转动，进而电机24转轴转动带动转动轴25转动，进而转动轴25带动风扇26转动，进而进而加快了水蒸气的输送，进而使得热量转换腔12内的水蒸汽浓度降低，进而有利于水蒸汽的转换。

如图1、图2和图4所示，所述螺旋烟气管道3的两端分别与所述密封隔板2和所述烟气排放箱21的下底面滑动连接；所述螺旋烟气管道3与所述密封隔板2之间设置弹簧5；所述弹簧5绕所述螺旋烟气管道3均匀间隔设置；所述弹簧5的一端固定连接在所述螺旋烟气管道3上；所述弹簧5的另一端固定连接在所述密封隔板2上。

工作时，通过在螺旋烟气管道3与密封隔板2之间设置弹簧5，在水流的冲击力作用下弹簧5被压缩，进而旋转烟气通道沿轴向向下移动，进而在水流冲击螺旋烟气管道3时弹簧5起到了反冲作用，进而降低了水反弹的程度，进而增加了水直接接触螺旋烟气管道3的面积，进而提高了水蒸汽的产生效率。

如图2和图6所示，所述螺旋烟气管道3的截面为月牙形；所述螺旋烟气管道3的月牙形凹面对应所述出水口41设置。

工作时，通过将螺旋烟气管道3的截面设置为月牙形，并且月牙形凹面朝向出水口41，进而在出水口41水喷射到螺旋烟气管道3的月牙形凹面上，进而反弹出的水又重新飞溅到月牙形凹面上，进而减小了水的反弹，进而使得水不脱离螺旋烟气管道3，进而增加了与螺旋烟气管道3接触的水量，进而增加了螺旋烟气管道3单位时间内转化的水蒸汽产量，进而增加了水蒸汽的转化效率；当水流较大时，喷射在月牙形凹面上未蒸发的水顺着螺旋烟气管道3向下滚动，进而使得水与螺旋烟气管道3之间持续接触，进而水不断的蒸发，进而提高了水蒸气的产量，同时螺旋状的螺旋烟气管道3增加了水向下滚动的时间，进而保证了工业烟气有足够的时间将向下滚动的水蒸发，进一步增加了水蒸气的产量；月牙形截面的螺旋烟气管道3因为螺旋烟气管道3内的高温气体中心距离螺旋烟气管道3的内壁距离较近，进而热量传递效率较快，进而保证了螺旋烟气管道3有较高的温度，进而提高了水汽化为水蒸气的效率。

如图1、图2和图6所示，所述螺旋烟气管道3的月牙形凹面内设置金属编织绳6；所述金属编织绳6由相互交织的金属丝编织制得；相邻的所述金属丝之间留有间隙。

工作时，通过在螺旋烟气管道3的月牙形凹面内设置金属编织绳6，进而当出水口41的水撞击在金属编织绳6上，进而水穿过金属编织绳6后与螺旋烟气管道3接触，进而降低了水接触螺旋烟气管道3后的反弹，同时穿过金属编织绳6的水接触螺旋烟气管道3后反弹，进而反弹的水再次被金属编织绳6阻挡，进一步保证了水不脱离螺旋烟气管道3，进一步增加了与螺旋烟气管道3接触的水量，进一步增加了单位时间内螺旋烟气管道3单位时间内转化的水蒸汽产量；未蒸发的水顺着螺旋烟气管道3向下滚动，进而未蒸发的水受到金属编织绳6的阻挡，进而向下滚动的速度减小，进而增加了水沿螺旋烟气管道3向下滚动的时间，进而增加了水与螺旋烟气管道3接触的时间，进而增加了水蒸气的产量；过程中螺旋烟气管道3上的热量传递到金属编织绳6上，进而增加了与水的接触面积，进一步增加了单位时间内水蒸气产量，进一步增加了水蒸气产生的速率。

如图1和图2所示，所述进水管15靠近水箱22一侧设置压力阀7。

通过调节压力阀7，进而增大水箱22内的压力，进而增大出水口41的压力，进而提高出水口41喷出水的雾化程度，进而增加了水与螺旋烟气管道3接触的面积，进而提高了工业烟气的热量转化为水蒸汽的效率；同时雾化后的水接触螺旋烟气管道3后更加有利于吸收热量，进而加快的对热量的吸收，进而加快了水蒸气的生产，进而增加了水蒸气的产生的速率。

如图5所示，所述出水口41为螺旋状窄槽；所述出水口41对应与所述螺旋烟气管道3设置。

工作时，通过将出水口41设置为螺旋状窄槽，并且出水口41对应螺旋烟气管道3设置，进而喷出的水为螺旋状，进而保证整个螺旋烟气管道3被水覆盖，进而保证了水与螺旋烟气管道3接触的均匀性，进而防止螺旋烟气管道3因长期局部温度过高，进而造成螺旋烟气管道3损坏，进而提高了锅炉的使用寿命。

如图1和图2所示，所述水箱22下表面向外凸起。

工作时，通过螺旋烟气管道3冷却后的高温气体进入烟气排放箱21时还是具有一定的温度，通过将烟气排放箱21上方的水箱22下表面向外凸起，进而增加了烟气排放箱21与水箱22的接触面积，进而实现对水箱22内的水进行预热，进而使得水箱22内的水温度升高，进而使得进入进入热量转换腔12内的水更容易汽化，进而提高了水快熟转化为水蒸气的能力。

工作时，工业烟气从进烟气管道13进入烟气腔11内，随后烟气腔11内的工业烟气进入螺旋烟气管道3内，进而螺旋烟气管道3温度升高，最后烟气排放箱21内的烟气通过排烟气管道14排除，同时水进入水箱22，进而水箱22内的水通过出水管4的开口端进入出水管4，进而出水管4内的水从出水口41喷出，当喷出的水与螺旋烟气管道3接触时，水吸收大量的热量发生汽化，进而产生大量的水蒸汽，进而实现了对工业烟气热量的转化，通过利用水蒸汽，进而实现对工业烟气热量回收，进而节约了大量的能源，同时减少了对环境污染；水汽化产生水蒸汽顺着倾斜的热量转换腔12上顶面通过蒸汽输送管16输送出去进行利用，过程中电机24转轴转动，进而电机24转轴转动带动转动轴25转动，进而转动轴25带动风扇26转动，进而进而加快了水蒸气的输送，进而使得热量转换腔12内的水蒸汽浓度降低，进而有利于水蒸汽的转换。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。