專利名稱：耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油化工加熱爐余熱回收設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器。
背景技術(shù)：
加熱爐煙氣余熱回收設(shè)備為管式(擾流子)、熱管式、水熱媒、板式等空氣預熱器。 它們雖各有特點，但均有煙氣低溫段易出現(xiàn)露點腐蝕現(xiàn)象；除板式空氣預熱器外，還存在換 熱效率低的問題。板式空氣預熱器雖然換熱效率高，但其對燃料的要求非常高。對比文獻1 CN 2525395 Y為一種高效鑄鐵螺紋翅片空氣預熱器，包括煙氣入口、 煙氣出口、冷空氣入口、熱空氣出口、由鑄鐵翅片管組成的箱體，箱體可以由一個主箱體，也 可由兩個及兩個以上的箱體串聯(lián)而成，鑄鐵翅片管(1)兩端分別設(shè)半圓形密封槽，中間設(shè) 煙氣流通口，其特殊之處在于所述的鑄鐵翅片管內(nèi)設(shè)多頭螺紋翅片，鑄鐵翅片管外設(shè)環(huán)向 肋片，鑄鐵翅片管的一端設(shè)端面密封環(huán)，且一端為方形，一端為圓形。對比文獻2 CN 2716789 Y為一種改進型空氣預熱器，由煙氣入口、煙氣出口、空氣 入口、空氣出口、煙箱、集氣箱和主箱體組成。主箱體中有傳熱管，傳熱管外壁上有很多翅 片，這些翅片有兩種不同高度，高低翅片的高度差可為3飛毫米。高、低相間排列；傳熱管內(nèi) 裝有長度不同或分段的擾流子插入物。擾流子的長度根據(jù)空氣流動狀態(tài)調(diào)整，擾流子的寬 度小于管內(nèi)徑1毫米。其目的是為了達到破壞滯留層、減小傳熱熱阻。對比文獻3 CN 1066498 A為復合強化傳熱式鑄鐵空氣預熱器，由上、下管板、側(cè)護 析和翅片管組成。其中翅片管內(nèi)的翅片為分段翅片，翅片管內(nèi)設(shè)有紐帶，上下管板將翅片管 夾在其中，組成管箱。翅片管內(nèi)的翅片可采用12 16片組分段翅片。該空氣預熱器是一 種用于鍋爐余熱回收的熱交換裝置，尤其是用于小型工業(yè)鍋爐。用于取代易積灰和積灰難 于清掃的鑄鐵省煤器。上述現(xiàn)有余熱回收設(shè)備為管式(擾流子)、熱管式、水熱媒、板式等空氣預熱器。它 們雖各有特點，但均有煙氣低溫段易出現(xiàn)露點腐蝕現(xiàn)象的問題；除板式空氣預熱器外，同時 還存在換熱效率低的問題。板式空氣預熱器雖然換熱效率高，但其對燃料的要求非常高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了解決換熱效率低的問題，通過擴大表面管、強化空氣 與高溫煙氣的傳熱以充分降低煙氣溫度，特別是通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計以減小煙氣側(cè)和空氣側(cè) 的動能消耗；以及為了解決延緩煙氣酸露點的腐蝕以延長換熱設(shè)備的使用壽命的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的本實用新型的耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，由預熱器殼體1，位于預熱器殼 體1中垂直放置的換熱元件2和密封結(jié)構(gòu)組成；煙氣自上而下通過換熱元件2穿過預熱器 殼體1 ；空氣從預熱器殼體1側(cè)面自下而上經(jīng)過換熱元件2穿過預熱器殼體1，其特征在于所述的換熱元件2由鑄造成一體的基板3、內(nèi)翅片4和外翅片5組成；[0011]所述的密封結(jié)構(gòu)由空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)6和煙氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)7組成；所述的基板3為平板或波浪型，波浪型呈空間曲面構(gòu)造；所述的內(nèi)翅片4和外翅片5是非連續(xù)的，排布選自并列式、交錯式或偏心交錯式。在具體實施中，所述的換熱元件(2)形成貫通上下并在水平方向上封閉的煙氣通道；所述的換熱元件(2)形成貫通左右并被空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(6)分隔成上下兩部分或更多的空氣通道；所述的換熱元件(2)垂直穿過空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(6)延伸到預熱器殼體(1)的上下 兩部分；所述的內(nèi)翅片(4)與外翅片(5)其單個翅片的形狀的外輪廓選自矩形、扇形或圓 形，其橫截面選自完全流紡錘線型、部分紡錘流線型或扁弓型；所述的換熱元件(2)之間并排緊貼放置；所述的煙氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(7)由各換熱元件(2)連接面上的槽型結(jié)構(gòu)和耐高溫軟性 材料組成；所述的空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(6)由各換熱元件(2)中間的分隔板組合而成。所述的內(nèi)翅片(4)和外翅片(5)高度為10-70mm不等高分布，密度為3_IOOmm不 等距分布，厚度為l-8mm。本實用新型的高效換熱元件的換熱原理屬間壁式換熱。由于上述的結(jié)構(gòu)特征，本 實用新型具有如下優(yōu)點(1)通過單體換熱元件的有序排列，本實用新型將空氣側(cè)和煙氣側(cè)分隔開，因此煙 氣自上而下流動，空氣流動方向與煙氣流動方向垂直。(2)通過雙向翅片，本實用新型可以達到強化換熱的效果。同時，由于采用鑄造結(jié) 構(gòu)，可以靈活的進行翅片系統(tǒng)設(shè)計，使翅片的形狀、幾何尺寸、厚度以及排列等兼顧換熱以 及有效避免積灰，同時盡可能減少阻力。(3)由于翅片的形狀是根據(jù)具體工況的流動分析在不同部位采用不同的形狀和厚 度，同時通過翅片順排，錯排、有規(guī)律的混合排列，本實用新型加大了同等流速下煙氣的擾 動性，減少了翅片表面的積灰狀況，有效地保持了換熱元件的清潔、保持了換熱效率。(4)由于翅片排列與煙氣流動方向一致，本實用新型有利于減小積灰傾向，同時在 設(shè)置了水清洗系統(tǒng)時便于水清洗。(5)本實用新型的波浪型基板有利于吸收熱膨脹，加大換熱面，翅片的形狀和排布 組合有利于加大流體的湍流，有利于強化換熱，減少煙氣帶走的熱量，提高了加熱爐系統(tǒng)的 熱效率，可延長設(shè)備的使用壽命。

圖1本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實用新型結(jié)構(gòu)換熱元件(俯視)示意圖圖3圖2中A局部的A向放大示意圖圖4圖2中B部放大圖圖5圖4的B向示意圖附圖中[0034]1預熱器殼體，2換熱元件，3基板，4內(nèi)翅片，5外翅片6空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)7煙氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施方式
，如圖1和圖2所示這種耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，由預熱器殼體1，位于預熱器殼體1中垂 直放置的換熱元件2和密封結(jié)構(gòu)組成；煙氣自上而下通過換熱元件2穿過預熱器殼體1，空 氣從預熱器殼體1側(cè)面自下而上經(jīng)過換熱元件2穿過預熱器殼體1，其特征在于所述的換熱元件2由鑄造成一體的基板3、內(nèi)翅片4和外翅片5組成；所述的密封 結(jié)構(gòu)由空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)6和煙氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)7組成；所述的基板3為平板或波浪型，波浪型 呈空間曲面構(gòu)造；所述的內(nèi)翅片4和外翅片5是非連續(xù)的，排布選自并列式、交錯式或偏心 交錯式。所述的換熱元件2形成貫通上下并在水平方向上封閉的煙氣通道。所述的換熱元件2形成貫通左右并被空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)6分隔成上下兩部分或更多 的空氣通道。所述的換熱元件2垂直穿過空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)延伸到預熱器殼體1的上下兩部分。所述的內(nèi)翅片4與外翅片5其單個翅片的形狀的外輪廓選自矩形、扇形或圓形，其 橫截面選自完全流紡錘線型、部分紡錘流線型或扁弓型。所述的換熱元件2之間并排緊貼放置。所述的煙氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)7由各換熱元件2連接面上的槽型結(jié)構(gòu)和耐高溫軟性材料 組成；所述的空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)6由各換熱元件2中間的分隔板組合而成。所述的內(nèi)翅片4和外翅片5高度為10-70mm不等高分布，密度為3_100mm不等距 分布，厚度為l_8mm。本實用新型可用于煉油廠新建或改造的各類裝置的煙氣預熱回收系統(tǒng)中，有效延 長單體設(shè)備的使用周期，減少檢修與維護費用，能在各類裝置加熱爐部分的節(jié)能降耗中獲 得較好的效果。
權(quán)利要求一種耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，由預熱器殼體(1)，位于預熱器殼體(1)中垂直放置的換熱元件(2)和密封結(jié)構(gòu)組成；煙氣自上而下通過換熱元件(2)穿過預熱器殼體(1)；空氣從預熱器殼體(1)側(cè)面自下而上經(jīng)過換熱元件(2)穿過預熱器殼體(1)，其特征在于所述的換熱元件(2)由鑄造成一體的基板(3)、內(nèi)翅片(4)和外翅片(5)組成；所述的密封結(jié)構(gòu)由空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(6)和煙氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(7)組成；所述的基板(3)為平板或波浪型，波浪型呈空間曲面構(gòu)造；所述的內(nèi)翅片(4)和外翅片(5)是非連續(xù)的，排布選自并列式、交錯式或偏心交錯式。
2.如權(quán)利要求1所述的耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，其特征在于 所述的換熱元件(2)形成貫通上下并在水平方向上封閉的煙氣通道。
3.如權(quán)利要求1所述的耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，其特征在于所述的換熱元件(2)形成貫通左右并被空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(6)分隔成上下兩部分或更多 的空氣通道。
4.如權(quán)利要求1所述的耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，其特征在于所述的換熱元件(2)垂直穿過空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(6)延伸到預熱器殼體(1)的上下兩部分。
5.如權(quán)利要求1所述的耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，其特征在于所述的內(nèi)翅片(4)與外翅片(5)其單個翅片的形狀的外輪廓選自矩形、扇形或圓形，其 橫截面選自完全流紡錘線型、部分紡錘流線型或扁弓型。
6.如權(quán)利要求1所述的耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，其特征在于 所述的換熱元件(2)之間并排緊貼放置。
7.如權(quán)利要求1所述的耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，其特征在于所述的煙氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(7)由各換熱元件(2)連接面上的槽型結(jié)構(gòu)和耐高溫軟性材料 組成；所述的空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(6)由各換熱元件(2)中間的分隔板組合而成。
8.如權(quán)利要求1所述的耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，其特征在于所述的內(nèi)翅片(4)和外翅片(5)高度為10-70mm不等高分布，密度為3-100mm不等距 分布，厚度為l_8mm。
9.如權(quán)利要求2所述的耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，其特征在于所述的換熱元件(2)形成貫通左右并被空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(6)分隔成上下兩部分或更多 的空氣通道；所述的換熱元件(2)垂直穿過空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(6)延伸到預熱器殼體(1)的上下兩部分；所述的內(nèi)翅片(4)與外翅片(5)其單個翅片的形狀的外輪廓選自矩形、扇形或圓形，其 橫截面選自完全流紡錘線型、部分紡錘流線型或扁弓型； 所述的換熱元件(2)之間并排緊貼放置；所述的煙氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(7)由各換熱元件(2)連接面上的槽型結(jié)構(gòu)和耐高溫軟性材料 組成；所述的空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)(6)由各換熱元件(2)中間的分隔板組合而成，所述的內(nèi)翅片(4)和外翅片(5)高度為10-70mm不等高分布，密度為3-100mm不等距 分布，厚度為l_8mm。
專利摘要本實用新型為一種耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器。這種耐煙氣低溫腐蝕的高效空氣預熱器，由預熱器殼體，位于預熱器殼體中垂直放置的換熱元件和密封結(jié)構(gòu)組成；煙氣自上而下通過換熱元件穿過預熱器殼體，空氣從預熱器殼體側(cè)面自下而上經(jīng)過換熱元件穿過預熱器殼體。其特點在于換熱元件由鑄造成一體的基板、內(nèi)翅片和外翅片組成；密封結(jié)構(gòu)由空氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)和煙氣側(cè)密封結(jié)構(gòu)組成；基板為平板或波浪型，波浪型呈空間曲面構(gòu)造；內(nèi)翅片和外翅片是非連續(xù)的，排布選自并列式、交錯式或偏心交錯式。本實用新型可用于煉油廠新建或改造的各類裝置的煙氣預熱回收系統(tǒng)中，有效延長單體設(shè)備的使用周期，減少檢修與維護費用，能在加熱爐部分的節(jié)能降耗中獲得較好的效果。
文檔編號F23L15/02GK201593803SQ20092017620
公開日2010年9月29日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者馮永生, 孫毅, 李燎, 林進華, 羅瑩, 蔡建光, 陳宗強, 韓艷萍, 黃思羅 申請人:中國石油化工集團公司;中國石化工程建設(shè)公司;茂名重力石化機械制造有限公司