专利名称：恒温压非金属空气预热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业炉空气与高温烟气进行热量交换的恒温压非金属空气预热器，尤其是温度效率达到90%，高温空气的温度值和压力值不波动。
背景技术：
目前，公知的空气预热器由金属光管加插入件或金属翅片管所制造，高温烟气从金属管的外侧经过，空气从金属管的内侧经过后被预热，通常的金属空气预热器的温度效率为55%左右，经过金属空气预热器后的排烟温度仍然很高，有很大一部分高温烟气热量不能被有效回收利用，而且，金属空气预热器对高温烟气的耐受性较差，容易损坏寿命短， 当烟气温度超过金属耐受温度时，需要向高温烟气中兑入大量的冷空气来保护金属空气预热器，使金属空气预热器的热效率更加降低，高温烟气的余热回收收到严重限制只能排放掉，造成热能的损失和环境的污染。
发明内容
为了解决金属空气预热器存在的温度效率低，对高温耐受力差寿命短，高温烟气余热回收率低的技术问题，本发明设计了恒温压非金属空气预热器，该空气预热器不仅能使温度效率达到90%，而且能耐高温寿命长，预热后的高温空气温度和压力不波动。恒温压非金属空气预热器解决其技术问题所采用的技术方案是根据金属空气预热器存在的上述问题，技术方案分四个方面来解决技术问题。首先，采用非金属高温耐火材料作为空气预热器的主要热交换材料，非金属高温耐火材料可以在1200°C以上的温度条件下长期工作而不损坏。将非金属高温耐火材料制造成小球状，将一定数量的球状高温耐火材料放置在由耐高温绝热材料制造的蓄热箱中，蓄热箱体上有高温烟气入口、低温烟气出口，低温空气入口和高温空气出口，将工业炉排放的高温烟气通过高温烟气入口直接与蓄热箱中的耐高温球体接触进行热量交换，经过热量交换后的低温烟气从低温烟气出口排出，从根本上解决金属材料高温下易氧化损坏的问题。其次，采用蓄热换热的工作方式，利用并列的两个蓄热箱轮流交替进行热量储存和热量释放，通过控制两个蓄热箱的烟气与空气的换向周期，使空气预热后的温度值接近高温烟气温度值，其温度效率90%，经过热交换后从低温烟气出口排放的烟气温度仅为 120°C左右，从而达到最大能力回收高温烟气余热的目的。再次，采用换向期压力动态补偿措施。蓄热工作方式有两个蓄热箱轮流参与工作， 在两个蓄热箱进行换向的时候，必然存在管道风向转向而导致供风压力突变的情况，由于蓄热工作方式必须进行频繁换向操作，所以，目前国内外蓄热工作方式都存在供风压力时断时续，频繁波动的问题，成为蓄热工作方式的天生共病。为了解决这个普遍存在的问题， 在蓄热箱供风管道上设计了风压平衡通道，在风压平衡通道上设计控制阀门，根据换向周期的长短控制阀门的开启和关闭，使蓄热箱换向期间预热空气的压力不因为换向操作而波动，供风不中断，彻底解决了蓄热工作方式存在的供风时断时续，压力波动的普遍问题。
最后，采用换向期温度动态补偿措施。蓄热工作方式是一个不稳态热交换工作方式，在换向周期中，供风温度值始终在换向起始温度与换向终了温度之间变化，供风温度是一个随时间而渐变的过程，在换向瞬间尤其突出。为了解决这个普遍问题，在热风供风管道上设计了蓄热平衡器，通过蓄热平衡器的缓冲作用，平滑了高温空气温度曲线，使通过高温空气出口的预热空气温度不波动。恒温压非金属空气预热器的有益效果是，恒温压非金属空气预热器可以在同等工业炉高温烟气技术条件下，使温度效率从55%提高到90%，使用温度从400°C提高到 1000°C，节能效率提高20 %以上，凡是能使用金属空气预热器的场合都可以直接更换使用恒温压非金属空气预热器，应用领域广泛。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的原理图。图2是本发明的构造图。图中，1.左侧高温烟气阀，2.右侧高温烟气阀，3.左侧高温空气阀，4.右侧高温空气阀，5.左侧低温空气阀，6.右侧低温空气阀，7.左侧低温烟气阀，8.右侧低温烟气阀， 9.压力补偿阀，10.左侧蓄热箱，11.右侧蓄热箱，12.温度补偿蓄热箱，13.鼓风机，14.引风机，15.低温空气管道，16.低温烟气管道，17.高温空气管道，18.高温烟气管道，19.烟囱，20.压力补偿管道，21.烟道，22.左侧蓄热体，23.右侧蓄热体，24.温度补偿蓄热体。
具体实施例方式在图1中，左侧蓄热箱(10)与右侧蓄热箱(11)并列布置，左侧高温烟气阀⑴与右侧高温烟气阀( 与高温烟气管道(18)相连接，左侧高温空气阀( 与右侧高温空气阀 (4)与高温空气管道(17)相连接；左侧低温烟气阀(7)与右侧低温烟气阀(8)相连接后接到低温烟气管道(16)上，然后通过引风机(14)，连接到烟囱(19)；左侧低温空气阀(5)与右侧低温空气阀(6)连接在低温空气管道(1 上，低温空气管道(1 与鼓风机(1 相连接；压力补偿阀(9)安装在压力补偿管道00)上，温度补偿蓄热箱(1 安装在高温空气管道(17)上，烟道(21)连接烟囱(19)。在图2中，左蓄热体0 安装在左侧蓄热箱(10)中，右蓄热体安装在右侧蓄热箱(11)中，温度补偿蓄热体04)安装在温度补偿箱(1 中。
权利要求
1.一种恒温压非金属空气预热器，由蓄热箱，蓄热体，高温烟气管道，高温空气管道， 低温烟气管道，低温空气管道，高温烟气阀，低温烟气阀，高温空气阀，低温空气阀，压力补偿阀，温度补偿蓄热箱组成，其特征是低温空气管道与高温空气管道通过压力补偿阀相连ο
2.根据权利要求1所述的恒温压非金属空气预热器，其特征是温度补偿蓄热箱串联在高温空气管道上。
全文摘要
一种恒温压非金属空气预热器，由蓄热箱，蓄热体，高温烟气管道，高温空气管道，低温烟气管道，低温空气管道，高温烟气阀，低温烟气阀，高温空气阀，低温空气阀，压力补偿阀，温度补偿蓄热箱组成，可以在同等工业炉高温烟气技术条件下，使温度效率从55％提高到90％，使用温度从400℃提高到1000℃，节能效率提高20％以上，凡是能使用金属空气预热器的场合都可以直接更换使用恒温压非金属空气预热器，应用领域广泛。
文档编号F23L15/00GK102466234SQ201010533389
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者王霁 申请人:王霁