[实用新型]等流速高效热管式空气预热器

说明书

技术领域：

本实新型涉及一种热交换器，特别是热管式热交换器。

背景技术：

目前，热管空气预热器广泛应用在石油、化工及冶金等行业的加热炉节能设备中，虽然热管空气预热器有立式和卧式两种，但它们的主要结构基本相同，即筒形框式管箱组件中部设固定于其上的中间管板，内装传热工质的热管管束中部固定在该中间管板的通孔上，一部分位于烟室内，另一部分位于气室内，该热管管束的两端又分别置于端管板的通孔上，这两端管板又分别固定在两个室的水平或竖直的管箱板上并与之平行，气室两侧开口分别设空气进出口管，烟室两侧开口分别设烟气进出口管。由于烟气、空气介质体积流量和温度成正比，即气体温度越高体积越大，而烟室和气室整个流体通道截面积大体相同，因此在气体的低温侧的流速大大降低(即空气入口侧和烟气出口侧流速大大降低)，这样造成换热系数大大降低，设备体积增大，同时低温侧壁温和流速降低使设备容易积灰。为了提高设备低温侧流速，有人设计减小热管的翅片节距或减小迎风面热管之间的间距，增加迎风面热管数量来减少流通截面积提高流速，它的不足之处：1、加工难度大，加工成本高。2、由于管子或者翅片之间的距离很小，气体中的粉尘容易搭桥积灰，导致设备堵塞，传热效率降低，阻力增加。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种加工难度小、成本低、不易积灰、传热效率高、外形美观的等流速高效热管式空气预热器。本实用新型主要是将现有热管式空气预热器固定在两个室管箱板上的端管板由与之平行改为与之倾斜一定角度，具体是设在气室内的端管板位于空气进口一侧向中间管板靠拢，设在烟室内的端管板位于烟气出口一侧向中间管板靠拢，该倾斜的角度的大小视具体情况而定。由于两端管板的倾斜，导致气室空气进口侧截面积小于空气出口侧截面积，烟室烟气出口侧截面积小于烟气进口侧截面积，即无论是气室还是烟室，温度低一侧截面积均小于温度高一侧截面积，使流体流通通道(气室及烟室)成为由大逐渐缩小的变截面，以便与温度由高逐渐降低导致体积逐渐缩小的体积流量相对应。最好低温一侧热管间距大于高温一侧热管间距。

本实用新型的工作过程仍然是：热管管束的加热段和冷却段是通过中间管板分隔开来的，与框式管箱组件分别形成冷热两种流体的通道，实现换热的两种介质均走管外，烟气的热量靠热管中的传热工质来传递，实现热、冷介质的热交换过程。同时空气进口与烟气出口均在低温一侧，该侧流体温度低，其流体的体积流量也小；而空气出口与烟气进口均在高温一侧，该侧流体温度高，其流体的体积流量也大。随着流体从高温侧到低温侧温度逐渐降低，流体体积流量也逐渐减少，由于从高温侧到低温侧通道的截面积也逐渐减少，根据下述公式流体体积流量＝流体速度×截面积，可以看出当流体体积流量减少其通道的截面积也随之减少时，流体的速度则保持不变。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、结构简单、容易加工、成本低。

2、不易搭桥积灰、又有自清灰功能、传热效率高。

3、使用寿命长。

4、外形美观。

5、安装方便，可以立式安装，也可以卧式安装。

附图说明

图1是本实用新型立式结构主视局剖示意简图。

图2是本实用新型卧式结构主视局剖示意简图。

具体实施方式：

在图1所示的立式等流速高效热管式空气预热器的主视局剖示意图中，由两侧管箱板和上下两水平的端管箱板及框架构成的筒形管箱组件1，其中部设固定于其上的水平中间管板2，内装传热工质外设螺旋翅片的竖直热管管束3中部固定在该中间管板的通孔上，一部分位于烟室内，另一部分位于气室内，该热管管束的两端又分别置于端管板4、5的通孔上，这两端管板又分别固定在两个室的端管箱板6、7上。气室前后分别设空气进口管8、出口管9，烟室前后分别设烟气进口管10、出口管11。上述两端管板分别与它们对应的管箱板倾斜，并且设在气室内的端管板位于空气进口一侧向中间管板靠拢，设在烟室内的端管板位于烟气出口一侧向中间管板靠拢。

在图2所示的卧式等流速高效热管式空气预热器的主视局剖示意图中，由两竖直的端管箱板和两竖直的管箱板及框架构成筒形管箱组件1，其中部设固定于其上的竖直中间管板2，内装传热工质外设螺旋翅片的斜置热管管束3中部固定在该中间管板的通孔上，一部分位于烟室内，另一部分位于气室内，该热管管束的两端又分别置于端管板4、5的通孔上，这两端管板又分别固定在两个室的端管箱板6、7上。气室上下分别设空气进口管8、出口管9，烟室下上分别设烟气进口管10、出口管11。上述两端管板分别与它们对应的端管箱板倾斜，并且设在气室内的端管板位于空气进口一侧向中间管板靠拢，设在烟室内的端管板位于烟气出口一侧向中间管板靠拢。