[实用新型]耐烟气低温腐蚀的高效空气预热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油化工加热炉余热回收设备领域，特别是涉及一种耐烟气低温腐蚀的高效空气预热器。

背景技术

加热炉烟气余热回收设备为管式(扰流子)、热管式、水热媒、板式等空气预热器。它们虽各有特点，但均有烟气低温段易出现露点腐蚀现象；除板式空气预热器外，还存在换热效率低的问题。板式空气预热器虽然换热效率高，但其对燃料的要求非常高。

对比文献1 CN 2525395 Y为一种高效铸铁螺纹翅片空气预热器，包括烟气入口、烟气出口、冷空气入口、热空气出口、由铸铁翅片管组成的箱体，箱体可以由一个主箱体，也可由两个及两个以上的箱体串联而成，铸铁翅片管(1)两端分别设半圆形密封槽，中间设烟气流通口，其特殊之处在于所述的铸铁翅片管内设多头螺纹翅片，铸铁翅片管外设环向肋片，铸铁翅片管的一端设端面密封环，且一端为方形，一端为圆形。

对比文献2 CN 2716789 Y为一种改进型空气预热器，由烟气入口、烟气出口、空气入口、空气出口、烟箱、集气箱和主箱体组成。主箱体中有传热管，传热管外壁上有很多翅片，这些翅片有两种不同高度，高低翅片的高度差可为3~5毫米。高、低相间排列；传热管内装有长度不同或分段的扰流子插入物。扰流子的长度根据空气流动状态调整，扰流子的宽度小于管内径1毫米。其目的是为了达到破坏滞留层、减小传热热阻。

对比文献3 CN 1066498 A为复合强化传热式铸铁空气预热器，由上、下管板、侧护析和翅片管组成。其中翅片管内的翅片为分段翅片，翅片管内设有纽带，上下管板将翅片管夹在其中，组成管箱。翅片管内的翅片可采用12～16片组分段翅片。该空气预热器是一种用于锅炉余热回收的热交换装置，尤其是用于小型工业锅炉。用于取代易积灰和积灰难于清扫的铸铁省煤器。

上述现有余热回收设备为管式(扰流子)、热管式、水热媒、板式等空气预热器。它们虽各有特点，但均有烟气低温段易出现露点腐蚀现象的问题；除板式空气预热器外，同时还存在换热效率低的问题。板式空气预热器虽然换热效率高，但其对燃料的要求非常高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决换热效率低的问题，通过扩大表面管、强化空气与高温烟气的传热以充分降低烟气温度，特别是通过优化结构设计以减小烟气侧和空气侧的动能消耗；以及为了解决延缓烟气酸露点的腐蚀以延长换热设备的使用寿命的问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型的耐烟气低温腐蚀的高效空气预热器，由预热器壳体1，位于预热器壳体1中垂直放置的换热元件2和密封结构组成；烟气自上而下通过换热元件2穿过预热器壳体1；空气从预热器壳体1侧面自下而上经过换热元件2穿过预热器壳体1，其特征在于：

所述的换热元件2由铸造成一体的基板3、内翅片4和外翅片5组成；

所述的密封结构由空气侧密封结构6和烟气侧密封结构7组成；

所述的基板3为平板或波浪型，波浪型呈空间曲面构造；

所述的内翅片4和外翅片5是非连续的，排布选自并列式、交错式或偏心交错式。

在具体实施中，

所述的换热元件(2)形成贯通上下并在水平方向上封闭的烟气通道；

所述的换热元件(2)形成贯通左右并被空气侧密封结构(6)分隔成上下两部分或更多的空气通道；

所述的换热元件(2)垂直穿过空气侧密封结构(6)延伸到预热器壳体(1)的上下两部分；

所述的内翅片(4)与外翅片(5)其单个翅片的形状的外轮廓选自矩形、扇形或圆形，其横截面选自完全流纺锤线型、部分纺锤流线型或扁弓型；

所述的换热元件(2)之间并排紧贴放置；

所述的烟气侧密封结构(7)由各换热元件(2)连接面上的槽型结构和耐高温软性材料组成；所述的空气侧密封结构(6)由各换热元件(2)中间的分隔板组合而成。

所述的内翅片(4)和外翅片(5)高度为10-70mm不等高分布，密度为3-100mm不等距分布，厚度为1-8mm。

本实用新型的高效换热元件的换热原理属间壁式换热。由于上述的结构特征，本实用新型具有如下优点：

(1)通过单体换热元件的有序排列，本实用新型将空气侧和烟气侧分隔开，因此烟气自上而下流动，空气流动方向与烟气流动方向垂直。

(2)通过双向翅片，本实用新型可以达到强化换热的效果。同时，由于采用铸造结构，可以灵活的进行翅片系统设计，使翅片的形状、几何尺寸、厚度以及排列等兼顾换热以及有效避免积灰，同时尽可能减少阻力。