[实用新型]承压双筒式空气预热器

说明书

一、技术领域

本实用新型属于余热锅炉技术领域，具体涉及一种空气预热器。

二、背景技术

在液化气综合利用装置中，利用余热锅炉烟气中的余热，加热助燃空气，降低排烟温度，从而提高余热锅炉效率，并为其它装置提供一定温度、一定压力的热空气，从而能够极大的回收余热达到节约能源的目的。因此，空气预热器是液化气综合利用装置中不可缺少的组成部分。在石油、化工行业中为了降低能耗,提高资源综合利用，充分利用烟气余热，降低排烟温度，提高余热锅炉效率，在余热锅炉的尾端都加空气预热器。现在石油、化工行业中大部分使用的是板式空气预热器、回转式空气预热器和双筒式空气预热器。它们的优缺点如下：

1.板式空气预热器主要传热是薄钢板，多个薄钢板焊接成长方形的盒子，它的结构松散不紧凑，制造需耗费大量的钢材，制造成本高，并且盒子由焊接方式拼接，工作量大且缝隙多，容易出现泄漏。

2.回转式空气预热器内部设有旋转部件，通过旋转作用在烟气和空气间传导热量。因此结构复杂，消耗电力大，漏风量高；优点是体积小、重量轻、结构紧凑。

3.双筒式空气预热器的主要传热部件是薄壁钢管，钢管彼此之间交错排列，两端焊在上下管板上，烟气顺着钢管上下流动，空气则横向通过预热器，完成热量传导。其优点是密封性好，传热效率高，易于制造和加工；缺点是体积大、钢管内容易堵灰、不易于清理和烟气进口处容易磨损。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种高效节能、质量优、成本低的并能承受一定压力的承压双筒式空气预热器来替代现有的产品。

承压双筒式空气预热器，包括筒体、管束、非金属膨胀节、管束支撑、炉墙和承重结构，筒体分为上筒体和下筒体，上筒体和下筒体之间连接管束构成受压部件；在管束内设置有消音隔板；在炉墙上设置有吹灰器口。管束插入筒体内构成176°的扇形结构。管束与筒体的连接方式采用焊接或是胀—焊—胀结构。

承压双筒式空气预热器是一个独立的整体，翅片管以一定角度呈扇形依次排列，大大增加了换热面积，节省了大量钢材。上筒体垂直吊挂在模块内，下筒体则悬浮于模块下部，留有一定的空间以利于管束的纵向膨胀，两端伸出炉体外连接空气管道，连接处用非金属膨胀节密封。在空气预热器模块炉墙内壁敷设隔热衬里，以减少散热损失。

本实用新型解决了传统双筒式空气预热器中所面临的几大难题，并将模块化结构的设计理念引到双筒式空气预热器中，使其具有现场安装方便，大大缩短现场安装时间，降低安装费用。主体在工厂内完成全部工作量，避免了现场安装时的各种不利因素，因而空气预热器的制造质量得到了极大的保证。在设计上主要采取的措施是：

1.将承压双筒式空气预热器布置在蒸发段和省煤段之间，使进口烟温提高，避免了烟气露点温度，有效地防止了低温腐蚀问题

2.堵灰分为冷端堵灰和热端堵灰, 冷端堵灰主要由于低温腐蚀造成的,热端堵灰通常由于烟气中携带的灰粒、杂物堵塞了流通通道而造成的，设计中我们主要在模块中加装了吹灰器，并定时按规定操作，这就对热端堵灰进行了有效地防止。

3.振动是空气预热器常见的问题，烟气进口端的烟气流速相当高，为了降低烟气流速，我们按一定角度梯次布置了两个烟道来逐渐扩充流通面积。为了避免产生振动，我们在设计时考虑了降低烟气流速，并在空气预热器及其前端的模块中都加了消音隔板来分流，以改变其振动的频率，减小振幅。

4．由于气气换热没有气液换热效率高，所以温差相差较大，每排管束的膨胀量不同，这就要求在设计中必须考虑膨胀问题。我们在设计中充分考虑了此项问题，作为吊挂式的空气预热器，上方作为固定端，下方作为自由端，经过计算我们留出了足够的膨胀间隙，任其伸展，并且在管束的结构上也做了文章，采用了弯管连接上下筒体，使钢管有了一定的柔韧性，有利于膨胀。同时在筒体与炉墙的连接部位，我们采用了能耐温耐压的非金属膨胀节来密封烟气，这就使其在纵向、横向上都能自由伸缩，也解决了空气预热系统中最令人头疼的老大难问题。

5．在设计上让空气和烟气走不同的通道，管内走空气，管外走烟气，可有效地避免空气和烟气泄漏，增加了使用寿命。

本实用新型较好地克服了空气预热器中堵灰，漏风，膨胀等无法解决的难题，满足了用户需要，填补了国内空白。承压双筒式空气预热器，具有导热能力强，传热效率高的优点，特别是在气气换热中具有巨大的优越性。使空气预热器换热系数高，体积小，占地面积少。

四、附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的侧视图。

五、具体实施方式

承压双筒式空气预热器由上筒体1、下筒体2、管束3、非金属膨胀节4、吹灰器口5、消音隔板6、管束支撑7、炉墙8和承重结构组成。根据热平衡计算，连接上筒体1和下筒体2的管束3采用翅片管或是光管。上筒体1与下筒体2平行布置或有一定倾角布置。