[发明专利]用于热风炉固定管板式换热器的管束

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器管束，尤其是一种用于热风炉固定管板式换热器的管束。

背景技术

热风炉是一种把燃烧燃料产生的高温烟道气通过换热器加热空气产生热风的装置。换热器是热风炉重要部件。热风炉换热器有固定管板式换热器，热风炉固定管板式换热器有互相平行的前、后管板，前、后管板上均布有相应的管孔，相对应的管孔之间连有管子，换热器的前、后管板是定位地连在热风炉的炉体上。使用时，高温烟道气从前管板处的管子一端进入管内，从后管板后的管子一端流出，空气从换热器的管间流过实现对空气的加热。管子和前、后管板组成的部件称为管束。传统的换热器管束采用一种耐高温管材。由于高温烟道气经过换热后是逐渐降温的，因此管束中可分为多个温度区间，可依次设为高温区、次高温区和中低温区。高温区、次高温区和中低温区所需管材的材料性能和价格是依次降低的，而传统的管束只采用一种耐高温换热管，其材料性能适应于各温区。这样，次高温区和中低温区使用耐高温换热管无形之中就提高了成本，降低了设备性价比和市场竞争力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述技术问题，本发明提供一种选材经济实用、性价比高、市场竞争力强的用于热风炉固定管板式换热器的管束。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于热风炉固定管板式换热器的管束，其包括列管和两块管板，列管固定于两块管板之间，管板的两端分别垂直固定有前端炉墙和后端炉墙，前端炉墙安装有进风口，后端炉墙装有出风口，进风口与出风口对齐设置，两块管板之间从进风口一侧依次安装有前端折流墙、中间折流墙和后端折流墙，两块管板都具有高温区、次高温区和中低温区；高温区和次高温区设于前端炉墙和前端折流墙之间，高温区包括靠近进风口一侧横向排列的管孔和靠近前端炉墙一侧纵向排列的管孔；在前端炉墙与前端折流墙之间的管孔中，次高温区的管孔与高温区的管孔互为补集；中低温区包括设于前端折流墙和后端炉墙之间的管孔；列管包括高温换热管、次高温换热管和中低温换热管，高温换热管固定于高温区的管孔中，次高温换热管固定于次高温区的管孔中，中低温换热管固定于中低温区的管孔中。高温换热管、次高温换热管和中低温换热管的材料性能和价格是依次降低的，耗用量依次增加，但是各温区换热管最高允许使用温度始终大于各温区的设计温度。此外，前端炉墙一侧具有热风炉热辐射过来的高温热量，所以高温区还包括靠近前端炉墙一侧纵向排列的管孔。综上所述，该用于热风炉固定管板式换热器的管束在保证安全的前提下，能在很大程度上减少成本，提高了设备性价比和市场竞争力。

作为优选，高温换热管的材料为310S不锈钢换热管，次高温换热管的材料为321不锈钢换热管，中低温换热管的材料为20G换热器用管。

进一步地，前端炉墙和前端折流墙之间的管孔呈正方形排列，后端折流墙和后端炉墙之间的管孔呈正方形排列。列管呈正方形排列，在相邻的两排管子之间具有一条直线通道；这样，在检修的时候，方便从进风口和出风口对固定在管孔中的换热管清洗。由于前端折流墙和后端折流墙之间的换热管处于清洗死角，且为了提高对流传热系数，增强传热效率，所以其间的管孔呈三角形排列。在该热风炉固定管板式换热器中，根据对流传热公式Q＝ΔT·K·S(式中Q为传热量，ΔT为平均传热温差，K为传热系数，S为传热面积)，管外高温烟道气风速一定，各参数较稳定；相对于呈正方形排列管，呈三角形排列的列管传热系数K大，传热面积S就相对小，所以前端折流墙和后端折流墙之间的呈三角形排列的列管布置的相对少，能节约一定数量的管材，降低了设备成本。

进一步地，因进风口与出风口对齐设置，两块管板在进风口和出风口方向上均匀固定有多根用于破碎烟气中夹杂的煤渣的迎渣管，该迎渣管用于破碎吹来的高温烟道气夹杂的煤渣等固体燃料颗粒，防止堵塞管间影响通风；该迎渣管也叫拉撑管，能支撑两端的管板，在一定程度上防止管板受热局部变形。作为优选，设于高温区的迎渣管的材料为310S不锈钢换热管，设于中低温区的迎渣管的材料为20G换热器用管。

根据经验和传热计算，作为优选，在高温区中，靠近进风口一侧横向排列的管孔具有八行，靠近前端炉墙一侧纵向排列的管孔具有一列。