一种高效空气预热方法及预热器的制造方法
【专利摘要】一种高效空气预热方法，属于节能技术领域，用于解决空气预热器不紧凑、串气漏气、容易积灰、不易清除问题。包括高温烟气进入及低温烟气排出、低温空气进入及高温空气排出，其特征是：设计烟气、空气各自通道，扁平交替相邻并在各自通道顺气流方向设计纵向大翅片，增大传热面积大、提高设备效率，烟气及空气流动通畅降低阻力、消除背风面大幅度降低积灰程度。还提供了实现本发明方法的立式扁筒、内外纵向大翅片设备。该方法传热面积大、压降低、效率高，不易积灰、不串气漏气、易清洗，可显著提高加热炉热效率。
【专利说明】
一种高效空气预热方法及预热器
技术领域
[0001]本发明属于节能技术领域，特别涉及一种高效空气预热方法及预热器。【背景技术】
[0002]加热炉等设备通常设置空气预热器提高热效率，常用的空气预热器有钉头管式、 热管式、板式、铸铁式，钉头管式、热管式空气预热器是通过高温烟气-管子-空气方式传热，传热面积小、设备不紧凑，错排管时存在背风面，压降较大、背风面存在涡流区导致灰尘在该区域管壁吸附积灰，并且不易清除。板式空气预热器换热板间隙小，属于“精密”设备适用于干净的介质，若烟气含尘较高很容易积灰甚至堵塞并且不容易清除。铸铁式空气预热器传热面积小、重量大、不紧凑。因此目前迫切需要一种传热面积大、设备紧凑效率高且压降低，不易积灰、不串气漏气、易清洗的高效空气预热器。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种高效空气预热方法，具有传热面积大、设备紧凑效率高， 烟气及空气流动通畅降低阻力、消除背风面大幅度降低积灰程度并且容易清洗。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的方法是:包括高温烟气进入及低温烟气排出、低温空气进入及高温空气排出，其特征是:设计烟气、空气各自通道，扁平交替相邻并在各自通道顺气流方向设计纵向大翅片，增大传热面积大、提高设备效率，烟气及空气流动通畅降低阻力、消除背风面大幅度降低积灰程度。
[0005]进一步，还可以设计空气预热，用出口热空气预热或用中间热空气预热或用热媒质预热。
[0006] —种高效空气预热器，包括箱式壳体、烟气进口及出口、空气进口及出口、若干立式扁筒换热单元，箱式壳体包括前板、后板和2块侧板，立式扁筒换热单元由立式扁筒、内纵向大翅片及外纵向大翅片组成，立式扁筒由2块面板和2块端板组成，端板是平板或是弧形板或是楔形折板，面板的两侧设置内外纵向大翅片；两相临立式扁筒敞口端的长边用平桥板或弧形桥板或楔形桥板连接，并与前板及后板连接并连通；立式扁筒敞口端是管程与空气进口及出口连接，或与高温烟气进口及出口连接；立式扁筒的端板侧是壳程与高温烟气进口及出口连接，或与空气进口及出口连接。
[0007]进一步，立式扁筒是整体铸造结构或是焊接结构，立式扁筒材质是铁、铝、铜、钢， 还可以设置陶瓷、聚四氟乙烯涂层或设置耐热防腐涂料。
[0008]进一步，内、外纵向大翅片是直条形或是波浪曲线形，是熔铸或焊接或镶嵌形式； 材质是铁、铝、铜、钢、搪瓷，厚度2?10臟，高度2?100mm ;还可以设置陶瓷、聚四氟乙烯涂层或设置耐热防腐涂料。
[0009]进一步，还可以在立式扁筒内顺气体流向设置若干连接筋板，还可以在立式扁筒的内外板面设置纵向凸起加强筋。
[0010]进一步，箱式壳体是一段式壳体或是多段组合式壳体，各段材质、纵向大翅片规格相同或不同，还可以设置空气进气罩、联箱、空气出口管、烟气出口管。
[0011]进一步，还可以在空气进口设置预热段，与出口热空气连接或与中间热空气连接或设置热媒质加热设施。
[0012]进一步，还可以在顶部设置进水管及喷嘴，在底部设置集液槽及排液口。
[0013]本发明创新点和积极效果是:
[0014]本发明创新点是:1、设计烟气、空气各自通道，扁平交替相邻并在各自通道顺气流方向设计纵向大翅片，增大传热面积大、提高设备效率，烟气及空气流动通畅降低阻力、消除背风面大幅度降低积灰程度。2、箱式壳体包括前板、后板和2块侧板，壳体内部设置若干立式扁筒换热单元；立式扁筒换热单元由立式扁筒、内纵向大翅片及外纵向大翅片组成，立式扁筒由2块面板和2块端板组成。3、立式扁筒材质是铁、铝、铜、钢，还可以设置陶瓷、聚四氟乙烯涂层或设置耐热防腐涂料。4、内、外纵向大翅片材质是铁、铝、铜、钢、搪瓷，厚度2? 1〇_，高度2?100mm ;还可以设置陶瓷、聚四氟乙烯涂层或设置耐热防腐涂料。
[0015]本发明积极效果是:1、采用了双面纵向大翅片，传热面积大、设备紧凑效率高；2、 烟气及空气流动通畅、阻力小；3、无背风面大幅度降低积灰程度，且冲洗方便；4、无串气、 无泄漏。【附图说明】
[0016]图1是一种高效空气预热方法及预热器示意图。
[0017]1-立式扁筒，2-内纵向大翅片，3-空气进口，4-空气出口，5-外纵向大翅片，6-烟气出口，7-壳体，8-高温烟气进口，9-端板，10-面板，11-楔形桥板，12-前板/后板，13-侧板，14-连接筋板。
[0018]图2是另一种高效空气预热方法及预热器示意图。
[0019]1A- 一段立式扁筒，1B-二段立式扁筒，2A- —段内纵向大翅片，2B-二段内纵向大翅片，3A- —段空气进口，3B-二段空气进口，4A- —段空气出口，4B-二段空气出口，5A- — 段外纵向大翅片，5B-二段外纵向大翅片，6-烟气出口，7A- —段壳体，7B-二段壳体，8-高温烟气进口，15-空气出口管，16-空气进气罩，17-联箱，18-烟气排出箱，19-烟气出口管， 20-集液槽，21-排液口，22-进水管。【具体实施方式】
[0020]见图1，是单箱体空气预热器，应用于无或低硫化物烟气空气预热器，壳体7包括前板/后板12和2块侧板13,壳体7内部设置若干立式扁筒换热单元；立式扁筒换热单元由立式扁筒1、内纵向大翅片2及外纵向大翅片5组成，立式扁筒1由2块面板10和2块端板9组成，端板9是楔形折板，面板10的两侧设置内纵向大翅片2、外纵向大翅片5,两块面板10之间还设有连接筋板14 ;两相临立式扁筒1敞口端的长边用楔形桥板11连接，并与前板/后板12连接并连通；立式扁筒1敞口端是管程进出端，与空气进口 3及空气出口 4连接，立式扁筒1的端板侧是壳程进出端，与高温烟气进口 8及烟气出口 6连接。立式扁筒壁厚8?30_，材质是纯铁或铝；内、外纵向大翅片材质是纯铁片或铝片，厚度2?4_， 高度是20?60mm〇
[0021]见图2,是安装在地面的双箱体空气预热器，应用于含有较高硫化物烟气空气预热器，一段壳体7A(低温段)在下方，下端烟气出口 6与烟气排出箱18(与集液槽20连接)、 烟气出口管19连接，一侧端是一段空气进口 3A与空气进气罩16连接，另一侧端是一段空气出口 4A与联箱17连接。二段壳体7B(高温段)在上方，一侧端是二段空气进口 3B与联箱17连接，另一侧端是二段空气出口 4B与空气出口管15连接，上端是高温烟气进口 8(设有进水管22)，二段壳体7B下端与一段壳体7A上端连接。一段壳体7A (低温段)内部垂直设置若干一段立式扁筒1A，其内壁设置一段内纵向大翅片2A，其外壁设置一段外纵向大翅片5A，一段(低温段)纵向大翅片材质是铁或铝表面设有聚四氟乙烯涂层，或是搪瓷材质； 二段壳体7B(高温段)内部垂直设置若干二段立式扁筒1B，其内壁设置二段内纵向大翅片 2B，其外壁设置二段外纵向大翅片5B，二段(高温段)纵向大翅片材质是铁或铝。
[0022]参见图1，300°C烟气从高温烟气进口 8进入，从壳体7内的外纵向大翅片5间隙流过，高温烟气向外纵向大翅片5传热并将热量传递给内纵向大翅片2,烟气温度降到130? 150°C从烟气出口 6排出。常温空气从空气进口 3进入，从立式扁筒1内纵向大翅片2间隙流过，从内纵向大翅片2吸收热量温度升高至?200°C从空气出口 4排出。高温烟气、空气从外、内纵向大翅片间较高速度流过并交换热量，传热面积大、效率高；无背风面压降低、积灰程度低。
[0023]参见图2, 300°C烟气从高温烟气进口 8进入，从二段壳体7B内的二段外纵向大翅片5B间隙高速度流过，高温烟气向二段外纵向大翅片5B传热并将热量传递给二段内纵向大翅片2B，烟气温度降到?220 °C，从二段壳体7B壳程出口端排出并进入一段壳体7A。烟气在一段外纵向大翅片5A间隙高速流过，烟气向一段外纵向大翅片5A传热并将热量传递给一段内纵向大翅片2A，烟气温度降到130?150°C，从烟气出口 6、烟气排出箱18、烟气出口管19排出。空气经空气进气罩16从一段空气进口 3A进入，从一段内纵向大翅片2A间隙高速流过，从一段内纵向大翅片2A吸收热量温度升高至?100°C从一段空气出口 4A排出；经联箱17从二段空气进口 3B进入，从二段内纵向大翅片2B间隙高速流过，从二段内纵向大翅片2B吸收热量温度升高至?200°C从二段空气出口 4B、空气出口管15排出。还可以定期对设备进行冲洗，在上端的进水管22进水，水自上而下冲洗烟气侧纵向大翅片表面，冲洗液落入底部的集液槽20中从排液口 21排出。高温烟气、空气从外、内纵向大翅片间高速流过并交换热量，传热面积大、效率高；无背风面压降低、积灰程度低，冲洗也方便。
【主权项】
1.一种高效空气预热方法，包括高温烟气进入及低温烟气排出、低温空气进入及高温 空气排出，其特征是:设计烟气、空气各自通道，扁平交替相邻并在各自通道顺气流方向设 计纵向大翅片，增大传热面积大、提高设备效率，烟气及空气流动通畅降低阻力、消除背风 面大幅度降低积灰程度。2.根据权利要求1所述的高效空气预热方法，其特征是:还可以设计空气预热，用出口 热空气预热或用中间热空气预热或用热媒质预热。3.—种高效空气预热器，包括箱式壳体、烟气进口及出口、空气进口及出口、若干立式 扁筒换热单元，箱式壳体包括前板、后板和2块侧板，立式扁筒换热单元由立式扁筒、内纵 向大翅片及外纵向大翅片组成，立式扁筒由2块面板和2块端板组成，端板是平板或是弧形 板或是楔形折板，面板的两侧设置内外纵向大翅片；两相临立式扁筒敞口端的长边用平桥 板或弧形桥板或楔形桥板连接，并与前板及后板连接并连通；立式扁筒敞口端是管程与空 气进口及出口连接，或与高温烟气进口及出口连接；立式扁筒的端板侧是壳程与高温烟气 进口及出口连接，或与空气进口及出口连接。4.根据权利要求3所述的高效空气预热器，其特征是:立式扁筒是整体铸造结构或是 焊接结构，立式扁筒材质是铁、铝、铜、钢，还可以设置陶瓷、聚四氟乙烯涂层或设置耐热防 腐涂料。5.根据权利要求3所述的高效空气预热器，其特征是:内、外纵向大翅片是直条形或 是波浪曲线形，是熔铸或焊接或镶嵌形式；材质是铁、铝、铜、钢、搪瓷，厚度2?10mm，高度 2?100mm ;还可以设置陶瓷、聚四氟乙烯涂层或设置耐热防腐涂料。6.根据权利要求3所述的高效空气预热器，其特征是:还可以在立式扁筒内顺气体流 向设置若干连接筋板，还可以在立式扁筒的内外板面设置纵向凸起加强筋。7.根据权利要求3所述的高效空气预热器，其特征是:箱式壳体是一段式壳体或是多 段组合式壳体，各段材质、纵向大翅片规格相同或不同，还可以设置空气进气罩、联箱、空气 出口管、烟气出口管。8.根据权利要求3所述的高效空气预热器，其特征是:还可以在空气进口设置预热段， 与出口热空气连接或与中间热空气连接或设置热媒质加热设施。9.根据权利要求3所述的高效空气预热器，其特征是:还可以在顶部设置进水管及喷 嘴，在底部设置集液槽及排液口。
【文档编号】F28D9/02GK105987627SQ201510076396
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月13日
【发明人】刘英聚
【申请人】刘英聚