空气换热器及其安装方法与流程

本发明属于换热器设备技术领域，具体涉及空气换热器及其安装方法。

背景技术：

余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，包括高温废气余热、冷却介质余热、废水废气余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废弃废液和废料余热以及高压流体余压等七种。

发电厂内高压蒸汽通过汽轮机做功后，排出的低压蒸汽导入凝气器与冷却水进行热交换，放出热量后变成冷凝水进入锅炉循环使用。这一过程，冷却水带走低压蒸汽的冷凝热，电厂系统损失40％～60％总热能，使得总体热能利用率降到35％～40％。

锅炉在通过风机进行一次、二次进风输入锅炉内助燃的过程中，由于外界温度低，导致锅炉进风温度过低，降低了燃煤热效率，增加了炉壁结露倾向，大大增加了资源消耗，增加了碳的排放以及降低了锅炉的使用寿命。

技术实现要素：

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供空气换热器及其安装方法，通过在壳体的外侧安装换热管进口和换热管出口，在壳体内安装换热管，换热管连通换热管进口和换热管出口，换热管与壳体之间安装稳固机构，在壳体的外侧的进气口处安装风机组件，通过风机组件将空气吹入到壳体内，蒸汽作为热源，从换热管进口进入流经换热管，在从换热管出口流出，由风机组件输入的空气进入壳体内与蒸汽进行间接热交换，空气被加热后通过出气口排出到锅炉内进行助燃，从而提高了燃煤效率、降低了炉壁结露的倾向，节能降耗、减少了碳的排放量以及延长了锅炉使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

空气换热器，包括壳体,壳体的左右两侧设有进气口与出气口，壳体的前后两侧设有换热管进口与换热管出口，其特征在于：换热管进口与换热管出口之间连通有换热管，换热管与壳体之间固定连接有稳固机构，进气口处设有风机组件。本发明通过在壳体的外侧安装换热管进口和换热管出口，在壳体内安装换热管，换热管连通换热管进口和换热管出口，换热管与壳体之间安装稳固机构，在壳体的外侧的进气口处安装风机组件，通过风机组件将空气吹入到壳体内，蒸汽作为热源，从换热管进口进入流经换热管，在从换热管出口流出，由风机组件输入的空气进入壳体内与蒸汽进行间接热交换，空气被加热后通过出气口排出到锅炉内进行助燃，从而提高了燃煤效率、降低了炉壁结露的倾向，节能降耗、减少了碳的排放量以及延长了锅炉使用寿命。

进一步，壳体包括上面板、下面板、左面板、右面板、前面板与后面板，进气口设于左面板，出气口设于右面板，换热管进口设于前面板，换热管出口设于后面板，稳固机构的顶部与上面板固定连接，稳固机构的底部与下面板固定连接。通过上面板、下面板、左面板、右面板、前面板与后面板将壳体进行完全封闭，避免了换热管的热量流失，增加了壳体内换热的效率，并且使得换热管与稳固机构均内固定在壳体内，增加了换热管与稳固机构的稳定性。

进一步，换热管为s型结构，换热管的外侧焊接有翅片，稳固机构固定连接于换热管的折弯处。s型结构具有结构紧凑的效果，增加了蒸汽在换热管内流动的时间，s型结构与翅片均增加了换热面积，增加了壳体内换热的效率，蒸汽在换热管的折弯处压力大，对管壁的冲击大，在换热管的折弯处增加稳固机构，避免了换热管的形变与破损。

进一步，风机组件包括蜗壳风机、固定座与电机，固定座设于壳体的外侧的底部，电机固定连接在固定座上，蜗壳风机的顶端设有吹风口，吹风口与进气口之间连通，蜗壳风机的外侧设有从动轴，电机的端部设有主动轴，从动轴与主动轴之间连接有皮带。电机通过皮带带动蜗壳风机转动，从而将外界的空气通入吹风口进入到进风管道，再从进风管道进入到进气口，然后从进气口进入到壳体内。

进一步，蜗壳风机的底部与固定座的顶部之间固定连接有风机支架。风机支架的设置，提高了蜗壳风机在工作过程中的稳定性。

进一步，稳固机构包括调节组件与固定组件，固定组件固定连接在换热管的外侧，调节组件固定连接在壳体的内部，调节组件与固定组件之间转动连接。调节组件可以根据换热管的高度与位置来调节固定组件，从而使得固定组件能够固定在换热管的外侧。

进一步，调节组件包括支撑杆，支撑杆的两侧均活动连接有升降板，升降板上转动连接有调节板，调节板与固定组件转动连接。升降板可以根据换热管的高度，沿着支撑杆的方向进行上下调节，调节板与升降板转动连接，调节板与固定组件转动连接，可以根据换热管折弯处的位置来进行转动调节板，从而保证了固定组件能够固定连接在换热管的外侧。

进一步，固定组件包括上托架、下托架与连接件，上托架的顶部设有第一底座，下托架的底部设有第二底座，第一底座与第二底座均活动连接在调节组件上，上托架的底部设有第一限位块，下托架的顶部设有第二限位块，第一限位块与第二限位块通过连接件固定连接，上托架抵住换热管的顶部，下托架抵住换热管的底部。上托架与下托架之间的固定连接，从而将换热管的外侧卡紧，换热管的受力通过上托架、下托架传递到支撑杆上，支撑杆将力最终传递到壳体上，从而对换热管起到一个保护作用，增开了换热管运行时的稳定性。

进一步，第一限位块的底部设有第一凹槽，第二限位块的底部设有第二凹槽，连接件包括连接块，连接块的端部设有定位块，定位块与第一凹槽、第二凹槽相匹配，定位块上设有第一螺纹杆，第一螺纹杆穿过第一限位块与第二限位块，第一螺纹杆的两端均设有第一螺母，第一螺母拧紧于定位块的两端。通过将连接块上的定位块卡紧在第一凹槽与第二凹槽中，再通过第一螺纹杆与第一螺母，使得上托架与下托架之间固定连接在一起。

空气换热器的安装方法，其特征在于包括如下步骤：

a、前期的准备

与技术人员进行实地测量设计，确定换热器的安装位置、以及换热管的数量；

b、换热管的准备

换热管采用翅片管，将翅片缠绕在钢管的同时，利用高频电流的集肤效应和邻近效应，对翅片和钢管的外表面加热，直至塑性状态或熔化，在缠绕翅片的一定压力下完成焊接；

c、换热管的安装

1)换热管两端的装夹

先拧松第一调节杆上下两端的第二螺母，然后沿着第二螺纹杆的方向移动第一调节杆，移动到合适位置后，拧紧第二螺母在第一调节杆的上下两端，然后将第一调节杆左端的左托架向第一调节杆的中心位置移动，使左托架抵住换热管进气端的左侧，将第一调节杆右端的右托架向第一调节杆的中心位置移动，使右托架抵住换热管进气端的右侧，再将左托架与右托架进行固定连接，从而完成对换热管的进气端进行装夹，重复上述操作完成对换热管出气端的装夹；

2)进气总管与出气总管的装夹

先拧松上方的第二调节杆上下两端的第三螺母，然后沿着第三螺纹杆的方向移动第二调节杆，第二调节杆移动到合适位置后，再拧紧第三螺母在第二调节的上下两端，再沿着第二调节杆的方向移动连接杆，使得连接杆的底部紧贴进气总管的顶端，再拧紧连接杆上紧固螺丝，使得连接杆与进气总管的顶端固定连接，重复上述步骤，将位于下方的连接杆与进气总管的底部固定连接，从而完成对进气总管的装夹，重复上述操作，完成对出气总管的装夹；

3)换热管进口与换热管出口的焊接

进气总管与出气总管的装夹完成后，分别将换热管进口焊接在进气总管上，换热管出口焊接在出气总管上；

4)换热管分别和进气总管、出气总管的焊接

上下两个连接之间焊接同步伸缩套管，使得进气总管与出气总管在沿着第二调节杆的方向移动时，进气总管与出气总管的上下两端能够同步运行，进气总管沿着第二调节杆的方向移动，使得进气总管紧贴换热管进气端，出气总管沿着第二调节杆的方向移动，使得出气总管紧贴换热管出气端，然后分别对进气总管与换热管的进气端之间进行焊接，出气总管与换热管出气端之间焊接；

d、壳体的安装

1)换热管的固定

将焊接完成后的换热管安装到壳体内，将出气总管的底端、进气总管的底端分别焊接在下面板上；

2)稳固机构的安装

将支撑杆的底部焊接在下面板，换热管呈s型，支撑杆设置在换热管的折弯处，升降板带着固定组件沿着支撑杆的方向运行，到达合适位置，调节板带着固定组件进行转动，通过升降板的升降，从而使得上托架抵住换热管的顶部，下托架抵住换热管的底部，然后通过连接件，将上托架与下托架进行固定连接，从而对换热管进行固定；

3)壳体的封闭

先安装上面板，再将出气总管的顶端、进气总管的顶端分别焊接在上面板上，然后安装左面板、右面板，前面板与后面板；

e、风机的安装

先在左面板上开设进气口，在右面板上开设出气口，然后将风机上的吹风口通过进风管道与进气口连接。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明通过在壳体的外侧安装换热管进口和换热管出口，在壳体内安装换热管，换热管连通换热管进口和换热管出口，换热管与壳体之间安装稳固机构，在壳体的外侧的进气口处安装风机组件，通过风机组件将空气吹入到壳体内，蒸汽作为热源，从换热管进口进入流经换热管，在从换热管出口流出，由风机组件输入的空气进入壳体内与蒸汽进行间接热交换，空气被加热后通过出气口排出到锅炉内进行助燃，从而提高了燃煤效率、降低了炉壁结露的倾向，节能降耗、减少了碳的排放量以及延长了锅炉使用寿命。

本发明在侧边围板的内侧焊接连接板，连接板焊接有第一内板，第一内板与前围板焊接固定，能对侧边围板进行增强保护作用，使得在侧边围板的基础上整体增加厚度，防止侧边围板出现变形现象。本发明在后围板的内侧焊接连接架，连接架焊接有第二内板，第二内板的侧边与第一内板的侧边焊接固定，能对后围板进行增强保护作用，使得在后围板的基础上整体增加厚度，防止后围板出现变形现象。

本发明中换热管为s型结构，换热管的外侧焊接有翅片，稳固机构固定连接于换热管的折弯处。s型结构具有结构紧凑的效果，增加了蒸汽在换热管内流动的时间，s型结构与翅片均增加了换热面积，增加了壳体内换热的效率，蒸汽在换热管的折弯处压力大，对管壁的冲击大，在换热管的折弯处增加稳固机构，避免了换热管的形变与破损。

本发明中调节组件包括支撑杆，支撑杆的两侧均活动连接有升降板，升降板上转动连接有调节板，调节板与固定组件转动连接。升降板可以根据换热管的高度，沿着支撑杆的方向进行上下调节，调节板与升降板转动连接，调节板与固定组件转动连接，可以根据换热管折弯处的位置来进行转动调节板，从而保证了固定组件能够固定连接在换热管的外侧。

本发明中固定组件包括上托架、下托架与连接件，上托架的顶部设有第一底座，下托架的底部设有第二底座，第一底座与第二底座均活动连接在调节组件上，上托架的底部设有第一限位块，下托架的顶部设有第二限位块，第一限位块与第二限位块通过连接件固定连接，上托架抵住换热管的顶部，下托架抵住换热管的底部。上托架与下托架之间的固定连接，从而将换热管的外侧卡紧，换热管的受力通过上托架、下托架传递到支撑杆上，支撑杆将力最终传递到壳体上，从而对换热管起到一个保护作用，增开了换热管运行时的稳定性。

本发明步骤b中，利用高频焊螺旋翅片，这种高频焊实为一种固相焊接，它与镶嵌、钎焊(或整体热镀锌)等方法相比，产品质量高(翅片的焊合率高，可达95％)，生产效率高。

本发明步骤c中，先将换热管的进气端与出气端进行装夹，固定了换热管，避免换热管在安装中出现移动，再将进气总管与出气总管进行装夹，使得进气总管与出气总管的位置进行固定，避免在安装过程中出现抖动，然后换热管分别和进气总管、出气总管进行焊接，降低了焊接的难度，降低了操作人员，焊接过程中无需他人辅助。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明空气换热器的结构示意图；

图2为本发明中稳固机构的结构示意图；

图3为本发明中风机组件的结构示意图；

图4为图2中a处放大的结构示意图；

图5为本发明中翅片焊接在换热管上的结构示意图；

图6为本发明中换热管、进气总管与出气总管装夹时的结构示意图；

图7为本发明中换热管安装到壳体内的结构示意图。

图中，1-壳体；2-进气口；3-出气口；4-换热管进口；5-换热管出口；6-换热管；7-稳固机构；8-风机组件；9-上面板；10-下面板；11-右面板；12-前面板；13-翅片；14-蜗壳风机；15-固定座；16-电机；17-吹风口；18-从动轴；19-主动轴；20-皮带；21-风机支架；22-调节组件；23-固定组件；24-支撑杆；25-升降板；26-调节板；27-上托架；28-下托架；29-连接件；30-第一底座；31-第二底座；32-第一限位块；33-第二限位块；34-第一凹槽；35-第二凹槽；36-连接块；37-定位块；38-第一螺纹杆；39-第一螺母；40-第一调节杆；41-第二螺纹杆；42-左托架；43-右托架；44-进气总管；45-出气总管；46-第二调节杆；47-连接杆；48-紧固螺丝；49-同步伸缩套杆。

具体实施方式

如图1至图4所示，为本发明空气换热器，包括壳体1,壳体1的左右两侧设有进气口2与出气口3，壳体1的前后两侧设有换热管进口4与换热管出口5，换热管进口4与换热管出口5之间连通有换热管6，换热管6与壳体1之间固定连接有稳固机构7，进气口2处设有风机组件8。

壳体1包括上面板9、下面板10、左面板、右面板11、前面板12与后面板，进气口2设于左面板，出气口3设于右面板11，换热管进口4设于前面板12，换热管出口5设于后面板，稳固机构7的顶部与上面板9固定连接，稳固机构7的底部与下面板10固定连接。通过上面板9、下面板10、左面板、右面板11、前面板12与后面板将壳体1进行完全封闭，避免了换热管6的热量流失，增加了壳体1内换热的效率，并且使得换热管6与稳固机构7均内固定在壳体1内，增加了换热管6与稳固机构7的稳定性。

换热管6为s型结构，换热管6的外侧焊接有翅片13，稳固机构7固定连接于换热管6的折弯处。s型结构具有结构紧凑的效果，增加了蒸汽在换热管6内流动的时间，s型结构与翅片13均增加了换热面积，增加了壳体1内换热的效率，蒸汽在换热管6的折弯处压力大，对管壁的冲击大，在换热管6的折弯处增加稳固机构7，避免了换热管6的形变与破损。

风机组件8包括蜗壳风机14、固定座15与电机16，固定座15设于壳体1的外侧的底部，电机16固定连接在固定座15上，蜗壳风机14的顶端设有吹风口17，吹风口17与进气口2之间连通，蜗壳风机14的外侧设有从动轴18，电机16的端部设有主动轴19，从动轴18与主动轴19之间连接有皮带20。电机16通过皮带20带动蜗壳风机14转动，从而将外界的空气通入吹风口17进入到进风管道，再从进风管道进入到进气口2，然后从进气口2进入到壳体1内。

蜗壳风机14的底部与固定座15的顶部之间固定连接有风机支架21。风机支架21的设置，提高了蜗壳风机14在工作过程中的稳定性。

稳固机构7包括调节组件22与固定组件23，固定组件23固定连接在换热管6的外侧，调节组件22固定连接在壳体1的内部，调节组件22与固定组件23之间转动连接。调节组件22可以根据换热管6的高度与位置来调节固定组件23，从而使得固定组件23能够固定在换热管6的外侧。

调节组件22包括支撑杆24，支撑杆24的两侧均活动连接有升降板25，升降板25上转动连接有调节板26，调节板26与固定组件23转动连接。升降板25可以根据换热管6的高度，沿着支撑杆24的方向进行上下调节，调节板26与升降板25转动连接，调节板26与固定组件23转动连接，可以根据换热管6折弯处的位置来进行转动调节板26，从而保证了固定组件23能够固定连接在换热管6的外侧。

固定组件23包括上托架27、下托架28与连接件29，上托架27的顶部设有第一底座30，下托架28的底部设有第二底座31，第一底座30与第二底座31均活动连接在调节组件22上，上托架27的底部设有第一限位块32，下托架28的顶部设有第二限位块33，第一限位块32与第二限位块33通过连接件29固定连接，上托架27抵住换热管6的顶部，下托架28抵住换热管6的底部。上托架27与下托架28之间的固定连接，从而将换热管6的外侧卡紧，换热管6的受力通过上托架27、下托架28传递到支撑杆24上，支撑杆24将力最终传递到壳体1上，从而对换热管6起到一个保护作用，增开了换热管6运行时的稳定性。

第一限位块32的底部设有第一凹槽34，第二限位块33的底部设有第二凹槽35，连接件29包括连接块36，连接块36的端部设有定位块37，定位块37与第一凹槽34、第二凹槽35相匹配，定位块37上设有第一螺纹杆38，第一螺纹杆38穿过第一限位块32与第二限位块33，第一螺纹杆38的两端均设有第一螺母39，第一螺母39拧紧于定位块37的两端。通过将连接块36上的定位块37卡紧在第一凹槽34与第二凹槽35中，再通过第一螺纹杆38与第一螺母39，使得上托架27与下托架28之间固定连接在一起。

如图5至图7所示，为本发明的空气换热器的安装方法，包括如下步骤：

a、前期的准备

与技术人员进行实地测量设计，确定换热器的安装位置、以及换热管6的数量；

b、换热管6的准备

换热管6采用翅片13管，将翅片13缠绕在钢管的同时，利用高频电流的集肤效应和邻近效应，对翅片13和钢管的外表面加热，直至塑性状态或熔化，在缠绕翅片13的一定压力下完成焊接；

c、换热管6的安装

1)换热管6两端的装夹

先拧松第一调节杆40上下两端的第二螺母，然后沿着第二螺纹杆41的方向移动第一调节杆40，移动到合适位置后，拧紧第二螺母在第一调节杆40的上下两端，然后将第一调节杆40左端的左托架42向第一调节杆40的中心位置移动，使左托架42抵住换热管6进气端的左侧，将第一调节杆40右端的右托架43向第一调节杆40的中心位置移动，使右托架43抵住换热管6进气端的右侧，再将左托架42与右托架43进行固定连接，从而完成对换热管6的进气端进行装夹，重复上述操作完成对换热管6出气端的装夹；

2)进气总管44与出气总管45的装夹

先拧松上方的第二调节杆46上下两端的第三螺母，然后沿着第三螺纹杆47的方向移动第二调节杆46，第二调节杆46移动到合适位置后，再拧紧第三螺母在第二调节的上下两端，再沿着第二调节杆46的方向移动连接杆，使得连接杆的底部紧贴进气总管44的顶端，再拧紧连接杆上紧固螺丝48，使得连接杆与进气总管44的顶端固定连接，重复上述步骤，将位于下方的连接杆与进气总管44的底部固定连接，从而完成对进气总管44的装夹，重复上述操作，完成对出气总管45的装夹；

3)换热管进口4与换热管出口5的焊接

进气总管44与出气总管45的装夹完成后，分别将换热管进口4焊接在进气总管44上，换热管出口5焊接在出气总管45上；

4)换热管6分别和进气总管44、出气总管45的焊接

上下两个连接之间焊接同步伸缩套管49，使得进气总管44与出气总管45在沿着第二调节杆46的方向移动时，进气总管44与出气总管45的上下两端能够同步运行，进气总管44沿着第二调节杆46的方向移动，使得进气总管44紧贴换热管6进气端，出气总管45沿着第二调节杆46的方向移动，使得出气总管45紧贴换热管6出气端，然后分别对进气总管44与换热管6的进气端之间进行焊接，出气总管45与换热管6出气端之间焊接；

d、壳体1的安装

1)换热管6的固定

将焊接完成后的换热管6安装到壳体1内，将出气总管45的底端、进气总管44的底端分别焊接在下面板10上；

2)稳固机构7的安装

将支撑杆24的底部焊接在下面板10，换热管6呈s型，支撑杆24设置在换热管6的折弯处，升降板25带着固定组件23沿着支撑杆24的方向运行，到达合适位置，调节板26带着固定组件23进行转动，通过升降板25的升降，从而使得上托架27抵住换热管6的顶部，下托架28抵住换热管6的底部，然后通过连接件29，将上托架27与下托架28进行固定连接，从而对换热管6进行固定；

3)壳体1的封闭

先安装上面板9，再将出气总管45的顶端、进气总管44的顶端分别焊接在上面板9上，然后安装左面板、右面板11，前面板12与后面板；

e、风机的安装

先在左面板上开设进气口2，在右面板11上开设出气口3，然后将风机上的吹风口17通过进风管道与进气口2连接。

本发明通过在壳体1的外侧安装换热管进口4和换热管出口5，在壳体1内安装换热管6，换热管6连通换热管进口4和换热管出口5，换热管6与壳体1之间安装稳固机构7，在壳体1的外侧的进气口2处安装风机组件8，通过风机组件8将空气吹入到壳体1内，蒸汽作为热源，从换热管进口4进入，流经换热管6，在从换热管出口5流出，由风机组件8输入的空气进入壳体1内与蒸汽进行间接热交换，空气被加热后通过出气口3排出到锅炉内进行助燃，从而提高了燃煤效率、降低了炉壁结露的倾向，节能降耗、减少了碳的排放量以及延长了锅炉使用寿命。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。