一种深度节能空气预热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种空气预热器，尤其是一种用于化工领域的深度节能空气预热器。
【背景技术】
[0002]现阶段由于加热炉燃料的不清洁，含有大量腐蚀性的成分，加热炉排烟温度普遍较高，一般在140_180°C，热效率通常在90%左右。在加热炉中烟气的酸露点腐蚀是阻止加热炉热效率进一步提高的重要因素之一。随着环保节能要求的进一步提高，目前情况下，许多企业的燃料油和燃料气开始完全脱硫或者接近完全脱硫，实现燃烧系统燃料的清洁化。余热回收系统中的空气预热器在发生水蒸气冷凝时也基本不会发生露点腐蚀，但还有少部分腐蚀性较小的碳酸水等。同时，高温烟气中还有大量物理显热不能利用，更重要的是，由于燃油和燃气燃烧产生的烟气中含有大量水蒸气，其汽化潜热随烟气排出，造成很大的能量浪费。因此，开发深度节能的空气预热器十分必要。
[0003]在空气预热器材料防腐方面，国内出现了许多如搪瓷管、镍基合金涂层管和聚四氟乙烯塑料涂层管等新型防腐材料，在工业上获得了成功的应用，但是应用到冷凝式空气预热器上还存在较多局限性，不能满足深度节能的需要。同时现在有相关单位和厂家开发了适合冷凝换热的换热管，比如纳米多孔换热元件，可以提高滴状冷凝强度，但是不适合加热炉烟气的余热回收，因此烟气中存在灰尘，容易堵塞纳米孔，且容易结垢，使这种换热元件根本达不到预想的效果。
[0004]若冷凝液不能润湿壁面，冷凝液以液滴形态附着在壁面上。当液滴增长到一定尺寸后，沿壁面滚落或滴下，露出无液滴的壁面，供继续冷凝。滴状冷凝时的传热系数比膜状冷凝时大5?10倍或更多。但在实际设备中，现有设备换热元件上滴状冷凝不稳定，通常仍是膜状冷凝，难以实现高效的冷凝换热。
[0005]冷凝液的热导率低，因此强化冷凝传热的关键在于减小冷凝液膜厚度。现已研制出多种可减小液膜厚度的纵槽管和波纹管。这些冷凝管利用液体表面张力的作用，使冷凝液体集中于槽沟底部，而其他表面上的液膜厚度减薄。此外，蒸气在管束外冷凝时，要合理布置管束位置，以减少上排管子表面的冷凝液对下排管子冷凝作用的影响，并避免液膜明显增厚。强化冷凝传热的另一途径是维持滴状冷凝，为此可在壁面上涂以疏水性涂层，或在蒸气中喷入少量油性添加物，但都难以得到持久的滴状冷凝，这方面有待进一步研究。
[0006]有鉴于上述现有空气预热器存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种深度节能空气预热器，能够充分回收利用烟气余热，实现预热器的深度节能；防止换热管露点腐蚀，并实现冷凝液滴状冷凝，提高空气预热器使用周期内的换热效率，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试验及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，针对现有空气预热器内换热管不适合用于冷凝换热，换热器余热不能有效利用，提供一种深度节能空气预热器，在冷凝式空气预热器的换热管外壁表面涂覆具有防腐防垢功能的疏水层，同时空气预热器冷凝段下方增加冷凝液收集装置，由具有此疏水层的换热管制作的空气预热器，实现高效的滴状冷凝，换热效率高，使用寿命长，并有效利用余热，实现了深度节能。
[0008]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0009]依据本发明提出的一种深度节能空气预热器，其包括非冷凝式空气预热器(I)、冷凝式空气预热器(2)、低温空气进口管线(5)、高温空气出口管线(6)、高温烟气进口管线
(7)、连接管线(8)、低温烟气出口管线(9)，预热器内有换热管(11)，其中，
[0010]在冷凝式空气预热器(2)的下方增加冷凝液收集装置(3);
[0011]冷凝液收集装置(3)的内侧壁上设有折流板(31)和稳流板(32)，外侧壁上设置有低温烟气出口管线(9)和冷凝液排出口(10)，低温烟气出口管线(9)位于中上部，冷凝液排出口(10)位于中下部；
[0012]在所述的冷凝式空气预热器(2)的换热管(11)外壁表面涂覆换热管疏水层(12)，该疏水层为含氟丙烯酸疏水树脂防腐防垢涂层；在冷凝式空气预热器(2)的换热管(11)上方设置有清洗喷头(4)。
[0013]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0014]前述的一种深度节能空气预热器，其中，所述的折流板(31)上端位于低温烟气出口管线(9)以上，下端位于冷凝液排出口(10)所处的水平线以上，上端和侧壁为封闭结构，下端开口。
[0015]前述的一种深度节能空气预热器，其中，所述的折流板(31)下段开口处有一块倾斜挡板。
[0016]前述的一种深度节能空气预热器，其中，所述的稳流板(32)上端位于冷凝液排出口(10)以上，下端位于冷凝液排出口(10)以下，上端和侧壁为封闭结构，下端开口，下端开口处与冷凝液收集装置(3)底部连通。
[0017]前述的一种深度节能空气预热器，其中，所述的折流板(31)上端呈倾斜状，稳流板(32)上端呈水平状。
[0018]前述的一种深度节能空气预热器，其中，所述的低温烟气出口管线(9)和冷凝液排出口(10)分别位于相对的两侧。
[0019]借由上述技术方案，本发明一种深度节能空气预热器可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，其至少具有下列优点:
[0020](I)本发明的换热管疏水层具有疏水特性，可以强化冷凝传热，提高空气预热器的冷凝效率，涂层不易发生局部脱落，可靠性高；
[0021](2)该疏水层具有致密的分子结构，表面光滑，表面能低，有效抑制了换热管表面结垢，提高了传热效率，延长了使用寿命；
[0022](3)本发明增加了冷凝换热管高压清洗喷头，可以定时高效的清洁换热管，保证换热管的清洁，提高冷凝效果；
[0023](4)本发明增加了新型冷凝液收集装置，该装置采用了合理的挡板结构，可以避免低温烟气携带酸性水雾进入烟道，提高系统的安全性。
[0024](5)本发明的冷凝式空气预热器在回收烟气余热的同时，又回收了部分含酸水蒸气的汽化潜热，有效地提高了加热炉的热效率，其热效率一般可以达到95 %，甚至更高。
[0025]综上所述，本发明一种深度节能空气预热器在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
[0026]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【附图说明】
[0027]图1是本发明一种深度节能空气预热器的结构简图。
[0028]图2是本发明冷凝式空气预热器内部带疏水层换热管的结构简图。
[0029]【主要元件符号说明】
[0030]1:非冷凝式空气预热器2:冷凝式空气预热器
[0031]3:冷凝液收集装置4:清洗喷头
[0032]5:低温空气进口管线6:高温空气出口管线
[0033]7:高温烟气进口管线8:连接管线
[0034]9:低温烟气出口管线10:冷凝液排出口
[0035]11:换热管12:换热管疏水层
[0036]31:折流板32:稳流板
【具体实施方式】
[0037]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种深度节能空气预热器，其【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0038]本发明一种深度节能空气预热器，该空气预热器由非冷凝式空气预热器I和冷凝式空气预热器2两段组成，非冷凝式