一种用于热风炉的热交换器技术领域
本发明涉及传热学领域，尤其涉及一种用于热风炉的热交换器。
背景技术
在许多工业领域和农产品加工过程中，经常需要用热空气来完成加热、干
燥、定型等工艺，以往生产热空气的方法有电加热、远红外线加热、蒸汽加热、
导热油加热和燃油、燃煤、燃气热风炉加热等。电加热、远红外线加热和蒸汽
加热由于经济性和实用性较差等原因，正逐渐被淘汰，导热油加热方式虽然有
高温低压的特性，但导热油加热方式存在结构复杂，辅助设备较多，且导热油
易分解、易结焦、维护费用较高，还存在稳定性和可靠性差等缺点。管式热风
炉加热一般以煤、油、气为燃料，产生高温烟气，通过列管式换热器加热空气，
这类热风炉由于热交换介质为气一气，换热系数较低，这就导致热风炉金属耗
材量高，体积庞大，列管的高温氧化、磨损、过热变形和低温腐蚀等原因会导
致管子破裂，烟气和空气贯通不但使换热效率下降，还会造成污染，严重影响
生产的正常进行和产品质量，甚至会给热空气洁净度要求较高的行业造成重大
损失。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于热风炉的热交换器，其安全
性好，结构简单，换热效率高，使用寿命长，能够充分利用热管的高效传热性
能及结构特点，提高热能利用效率，实现节能降耗，降低生产成本。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：包括：热管(1)，散热翅片(2)，
管箱(3)，烟气通道(4)和法兰(5)；所述热管(1)由两组热管组成，热管
(1)在管箱(3)上为横向设置方式，热管的轴线与水平方向存在有一定夹角，
热管(1)上的散热翅片趋于垂直状态；热管的蒸发段设置在管箱(3)的箱体
内部，热管的散热段在管箱(3)的外部为裸露状态的开放型散热结构。
所述管箱(3)烟气进口区域热管的蒸发段为变长度光管，管箱(3)中部和
上部区域热管的蒸发段设置有散热翅片，管箱(3)外部热管的散热段均设置有
散热翅片。
所述管箱(3)下部的两侧分别设置有具有固定托架功能的烟气通道(4)，
烟气通道(4)通过法兰(5)与燃烧炉连接固定。
所述管箱(3)顶端还设置有与烟囱连接的烟气出口(6)。
本发明的技术效果在于：本发明使用具有良好导热性能的热管作为传热元
件，充分利用热管的高效传热性能和其结构特点，采用散热翅片大量增加散热
面积，实现强化换热，从而从根本上解决了气-气换热系数低的问题，因此可
以使热风炉结构紧凑，金属耗材减少，体积和重量减小；管箱下部烟气进口区
域热管的蒸发段设置为变长度光管，可以减小高温区域热管的受热面积，缓解
高温区域热管的工作压力，保障热管能够稳定运行；热管的蒸发段设置在管箱
体内，热管散热段暴露于管箱外部的空气当中，形成冷、热流体相互分离，独
立流通，生产洁净热风，杜绝产品污染；热管采取横向设置方式，热管的轴线
与水平方向设置小角度倾角，可以降低工质蒸发与回流产生的阻力，提高传热
效率，同时还能够使螺旋散热翅片趋于垂直状态，不仅能解决散热翅片积灰难
题，而且能够减小热风炉热风流程阻力，增大换热系数，提高换热效率。本发
明的热管元件为独立的工作状态，烟气和空气均在管子外流动，即使某根热管
磨损、氧化、腐蚀等原因破裂，不会导致对热风炉的产生很大影响。与现有技
术相比，本发明还具有安装方便，维护简单，辅助设备少，可靠性高，使用寿
命长等优点。
附图说明
以下结合附图对本发明做进一步说明。
附图1是本发明提供的一种用于热风炉的热交换器示意图。
附图2是本发明在热风炉上的结构连接和应用实例示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：热管(1)，散热翅片(2)，管箱(3)，烟气通
道(4)和通过法兰(5)；热管(1)由两组热管组成，热管(1)在管箱(3)
上为横向设置方式，热管的轴线与水平方向存在有一定夹角，热管(1)上的散
热翅片基本趋于垂直状态，热管的蒸发段设置在管箱(3)的箱体内部，热管的
散热段在管箱(3)的外部为裸露状态的开放型散热结构。管箱(3)烟气进口
区域热管的蒸发段为变长度光管，管箱(3)中部和上部区域热管的蒸发段设置
有散热翅片，管箱(3)外部热管的散热段均设置有散热翅片；管箱(3)下部
的两侧分别设置有具有固定托架功能的烟气通道(4)，烟气通道(4)通过法兰
(5)与燃烧炉连接固定；管箱(3)顶端还设置有与烟囱连接的烟气出口(6)。
如图2所示，烟气通道(4)通过法兰(5)与燃烧炉连接固定，在生产应
用时，将热风炉固定在具有保温结构的供热室内的循环风机下方。
本发明的技术原理：热风炉工作时，混合烟气从烟气通道进入热交换器的
管箱内，热管受热后腔体内的工质产生沸腾发生相变，导热工质由液态转换为
汽体并沿着热管轴线向上运动，在热管腔体内形成汽、液两相共存的导热密度
空间，将热量传递给散热翅片，经散热翅片散热，汽体工质冷凝转化为液体，
液体依靠重力作用回流至蒸发段继续受热，形成往复循环，实现导热工质的合
理流动和热量传递过程，在循环风机的作用下，实现强制对流循环，将热风送
入应使用的环境当中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发
明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的
保护范围之内。