一种新型热管空气预热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型热管空气预热器，包括壳体、中间管板、热烟气入口、冷烟气出口、热空气出口、冷空气入口和热管，其中：烟气通道室和空气通道室外侧壳体框架上分别焊接有热端隔板和冷端管板，其中热端隔板上设置有至少二组热管限位支撑件，冷端管板上设置有与热管限位支撑件对应的至少二组热管压紧卡扣件；所述的热管热端由冷端管板插入壳体内，并穿过中间管板搁置于热管限位支撑件上，且热管与中间管板之间设置有密封件，热管通过冷端的热管压紧卡扣件安装固定。本实用新型采用了热端隔板隔离空气渗入烟气，中间管板与热管间采用嵌入耐高温O型密封圈的密封，冷端管板采用热管快速压紧结构，保证了平稳操作，延长了运行周期，方便了检维修。
【专利说明】一种新型热管空气预热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及气/气换热的传热节能设备，特别指一种适用于炼油、化工和其它使用本节能设备场合的新型热管空气预热器。
【背景技术】
[0002]随着国内炼油、化工企业的大型化，对节能减排的要求也越来越高，而炼油、化工装置中加热炉的能耗一般要占整套装置的一半以上，因此提高加热炉的热效率，减少燃料消耗，对降低炼油、化工装置能耗具有十分重要的意义。值得指出的是，排烟损失在加热炉的热损失中占有极大的比例。降低排烟温度以减少排烟热损失是节能减排的举措之一，采用空气预热器回收烟气余热，提高加热炉热效率的主要方法，也是最常用的方法。其中热管空气预热器以其换热效率高、体积小、不受工艺流程约束等优势在炼油、化工、冶金中得到了广泛的应用。
[0003]常规热管空气预热器的主要结构包括热管、管板和外壳三大部分，三者组成了烟气和空气的通道。中间管板将热管的蒸发段和冷凝段隔开，同时也将烟气通道(负压)和空气通道(正压)隔开。在常规设计中，由于中间管板与热管间密封不严密，导致空气侧部分空气漏入烟气侧，使实际换热效率大大降低；烟气侧管板及管箱门处密封不严密也会导致空气漏入烟气侧。另外，热管在线更换或检维修时需将冷热两端管箱门打开，分别在冷热两端操作才能将热管取出或装入，较为费时费力。由此可见，对热管空气预热器进行创新设计，解决密封、压紧问题显得尤为重要。综合以上信息，研制一种换热效率高，使用寿命长，检维修方便，适用于炼油、化工、冶金实用新型热管空气预热器，市场前景广阔。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对【背景技术】中存在的缺陷和问题加以改进和创新，提供一种适应于炼油、化工、冶金加热炉余热回收系统中使用，满足加热炉余热回收节能的要求，且热效率高、使用寿命长、检维修方便的新型热管空气预热器。
[0005]本实用新型的技术方案是构造一种包括壳体，由中间管板分隔开的相对流通的烟气通道、空气通道，对应设置在烟气通道上、下端的热烟气入口、冷烟气出口，对应设置在空气通道室上、下端的热空气出口、冷空气入口，和安装在壳体内的热管，其中:
[0006]烟气通道室和空气通道室外侧壳体框架上分别焊接有热端隔板和冷端管板，其中热端隔板上设置有至少二组热管限位支撑件，冷端管板上设置有与热管限位支撑件对应的至少二组热管压紧卡扣件；
[0007]所述的热管热端由冷端管板插入壳体内，并穿过中间管板搁置于热管限位支撑件上，且热管与中间管板之间设置有密封件，热管通过冷端的热管压紧卡扣件安装固定。
[0008]本实用新型的优点及有益效果:
[0009]本实用新型采用了热端隔板隔离空气渗入烟气的隔离技术，中间管板与热管间采用嵌入耐高温O型密封圈的密封技术，冷端管板采用热管快速压紧结构技术，有效地隔绝了冷空气向烟气侧渗入所产生的烟气低温露点腐蚀，减少了烟气侧热管表面的积灰结垢程度，保证了热管空气预热器平稳操作，延长了热管空气预热器运行周期，方便了检维修时热管的拆卸，节省了检维修时间，减轻了工人劳动强度，是一种节能效果很好的热管空气预热器。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型结构示意图。
[0011]图2是本实用新型单根热管安装状态放大结构示意图。
[0012]图3是本实用新型支撑限位件安装结构示意图。
[0013]图4是本实用新型支撑板俯视结构示意图。
[0014]图5是本实用新型限位板右视结构示意图。
[0015]图6是本实用新型热管压紧卡扣件结构示意图。
[0016]图7是本实用新型固定卡环结构示意图。
[0017]图8是本实用新型旋转卡环结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]由图1至8可知，本实用新型包括壳体1，由中间管板5分隔开的相对流通的烟气通道、空气通道，对应设置在烟气通道上、下端的热烟气入口 4、冷烟气出口 14，对应设置在空气通道上、下端的热空气出口 6、冷空气入口 11，和安装在壳体I内的热管10，其中:
[0019]烟气通道和空气通道外侧壳体I框架上分别焊接有热端隔板2和冷端管板7，其中热端隔板2上设置有若干热管限位支撑件3，冷端管板7上设置有与热管限位支撑件3对应的若干热管压紧卡扣件9;
[0020]所述的热管10热端由冷端管板7插入壳体I内，并穿过中间管板5搁置于热管限位支撑件3上，且热管10与中间管板5之间设置有密封件，热管10通过冷端的热管压紧卡扣件9安装固定。
[0021]本实用新型所述的热管限位支撑件3包括同时固定在热端隔板2上的支撑板3-1和限位板3-2，其中支撑板3-1端头设有向下倾斜25-30°的12_15mm折边，限位板3_2端头设有向外倾斜25-30°的12-15mm折边。所述的热管压紧卡扣件9包括固定在冷端管板7热管安装位凹槽内的固定卡环9-1,和设置在热管10冷端、与固定卡环9-1旋转装配固定热管10的旋转卡环9-2 ;其中旋转卡环9-2外周设置有相对应的倾斜结构卡扣面921，旋转卡环9-2表面开有拆卸凹槽922 ;固定卡环9-1上设置有与卡扣面921对应装配的卡扣槽911。所述的热管10与中间管板5之间设置的密封件包括T型中间密封环13，和设置于T型中间密封环13与热管10接触位置的O型密封圈12，其中T型中间密封环13的大端安装于空气通道室端，T型中间密封环13通过热管压紧卡扣件9压紧固定密封。所述的壳体I及热管10为倾斜设置，热管10的冷端壳体I上设置有可开启更换热管的冷端管箱8。
[0022]本实用新型的设计原理:
[0023]本实用新型采用了热端隔板完全隔离冷空气渗入烟气的技术，中间管板与热管间密封采用嵌入O型密封圈的技术，冷端管板采用热管快速压紧装置技术，具体如下:
[0024]1、热端隔板2不开孔，而在其上设置热管支撑限位件3来支撑和固定热管，既降低了设备制造成本，又有效地隔绝了冷空气向热管空气预热器烟气侧渗入，避免所产生烟气低温露点腐蚀，减少了烟气侧热管表面的积灰结垢程度，延长了热管式空气预热器运行周期。热管支撑限位件3主要由支撑板3-1、限位板3-2两部分组成，固定在热端隔板2上，支撑板3-1端头折边12-15mm,最佳斜度为25-30° ,限位板3_2端头折边12_15mm,最佳斜度为 25-30。。
[0025]2、热管的定位和压紧采用卡环式热管快速压紧装置，减少了安装环节和检维修工序，方便了检修时热管的拆卸，节省了时间，改善了检维修人员的劳动强度。热管压紧卡扣件9由固定卡环9-1和旋转卡环9-2两部分组成，固定卡环9-1固定在冷端管板7上,旋转卡环9-2固定在热管冷端翅片外侧，旋转卡环9-2其上下卡扣面设置为倾斜面，倾斜比为1:
1.171，其表面左右开有宽4_、深2_的热管拆卸专用工具所用的凹槽。
[0026]3、热管中间密封环13采用嵌入O型密封圈12结构，在穿入热管的过程中通过热管压紧卡扣件9压紧O型密封圈起到密封的作用；它适用于热管倾角为8-90°，采用这一结构，可以有效地控制空气侧的空气向烟气侧渗透，保证热管空气预热器平稳操作。
[0027]本实用新型结构原理:
[0028]本实用新型由壳体1、热端隔板2、热管支撑限位件3、热烟气入口 4、中间管板5、热空气出口 6、冷端管板7、冷端管箱8、热管压紧卡扣件9、热管10、冷空气入口 11、O型密封圈12、中间密封环13、冷烟气出口 14等构成。其中:热端隔板2固定焊接在壳体I框架上，热管支撑限位件3固定焊接在热端隔板2上，热管支撑限位件3它主要由支撑板3-1、限位板3-2两部分组成；支撑板3-1端头折边12-15mm，最佳斜度为25-3°，限位板3_2端头折边12-15mm,最佳斜度为25-30° ,热管安装时保证热管安装方便自如，同时限制热管热端端头左右摆动和下沉。热管压紧卡扣件9它主要由固定卡环9-1和旋转卡环9-2两部分组成；固定卡环9固定在冷端管板2mm的凹槽内，旋转卡环9_2固定在热管冷端翅片外侧,旋转卡环9-2其上下卡扣面设计为倾斜面，倾斜比为1:1.171。热管安装到位后，只需将热管冷端端头向逆时针方向轻轻旋转，固定卡环9-1与旋转卡环9-2即刻压紧；热管拆卸时只需将热管冷端端头向顺时针方向轻轻旋转，固定卡环9-1与旋转卡环9-2即刻松开。较之弹簧压紧装置，方便了检维修时热管的拆卸，节省了制造安装和检维修时间，减轻了工人劳动强度。密封件中T型中间密封环13采用嵌入耐高温O型密封圈12结构，在穿入热管的过程中通过热管压紧卡扣件9压紧O型密封圈起到密封的作用；采用这一结构，可以有效地控制空气侧的空气向烟气侧渗透，保证了热管空气预热器平稳操作，延长了热管空气预热器运行周期。它适用于热管倾角为8-90°设置。
[0029]本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种新型热管空气预热器，包括壳体(1)，由中间管板(5)分隔开的相对流通的烟气通道室、空气通道室，对应设置在烟气通道室上、下端的热烟气入口(4)、冷烟气出口( 14)，对应设置在空气通道室上、下端的热空气出口(6)、冷空气入口(11)，和安装在壳体(I)内的热管(10)，其特征在于:烟气通道室和空气通道室外侧壳体(I)框架上分别焊接有热端隔板(2)和冷端管板(7)，其中热端隔板(2)上设置有至少二组热管限位支撑件(3)，冷端管板(7)上设置有与热管限位支撑件(3)对应的至少二组热管压紧卡扣件(9)； 所述的热管(10)热端由冷端管板(7)插入壳体(I)内，并穿过中间管板(5)搁置于热管限位支撑件(3)上，且热管(10)与中间管板(5)之间设置有密封件，热管(10)通过冷端的热管压紧卡扣件(9)安装固定。
2.根据权利要求1所述的新型热管空气预热器，其特征在于所述的热管限位支撑件(3)包括同时固定在热端隔板(2)上的支撑板(3-1)和限位板(3-2)，其中支撑板(3-1)端头设有向下倾斜25-30°的12-15mm折边，限位板(3-2)端头设有向外倾斜25-30°的12-15mm 折边。
3.根据权利要求1所述的新型热管空气预热器，其特征在于所述的热管压紧卡扣件(9)包括固定在冷端管板(7)热管安装位凹槽内的固定卡环(9-1),和设置在热管(10)冷端、与固定卡环(9-1)旋转装配固定热管(10)的旋转卡环(9-2);其中旋转卡环(9-2)外周设置有相对应的倾斜结构卡扣面(921)，旋转卡环(9-2)表面开有拆卸凹槽(922);固定卡环(9-1)上设置有与卡扣面(921)对应装配的卡扣槽(911)。
4.根据权利要求1所述的新型热管空气预热器，其特征在于所述的热管(10)与中间管板(5)之间设置的密封件包括T型中间密封环(13)，和设置于T型中间密封环(13)与热管(10)接触位置的O型密封圈(12)，其中T型中间密封环(13)的大端安装于空气通道室端，T型中间密封环(13)通过热管压紧卡扣件(9)压紧固定密封。
5.根据权利要求1所述的新型热管空气预热器，其特征在于所述的壳体(I)及热管(10)为倾斜设置，热管(10)的冷端壳体(I)上设置有可开启更换热管的冷端管箱(8)。
【文档编号】F28D15/02GK203615796SQ201320790787
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】邹吉, 翟晓航, 孟祥太, 黄金鑫, 周凌霄, 邹雄武 申请人:湖南吉祥石化科技股份有限公司