[发明专利]一种长寿命自预热辐射管空气预热器

说明书

技术领域

本发明涉及自预热辐射管间接加热系统中的空气预热器。

背景技术

请参见图1，一套自预热辐射管间接加热系统通常包括烧嘴1与空气预热器2两大部分，空气预热器2利用辐射管排出的高温烟气对助燃空气进行预热以达到降低燃料消耗的效果，该空气预热器2通常为合金铸造件。

请参见图2，其所示为常用的空气预热器结构，高温烟气从空气预热器与辐射管之间的间隙流动，空气预热器中间设有空气管，空气经该空气管流动至空气预热器头部后再折返，经空气管与空气预热器壁面间的间隙流动。为提高换热效率，空气预热器内壁设有肋片。

请参见图3所示，一套空气预热器分为四通21、翅片管段22、头盖23以及空气中心管24四大部分，为便于铸造，翅片管段2一般分为3~4截。四通21和翅片管段22以及头盖23直接焊接连接。头盖部分内部无肋片。

由于空气预热器长期处于高温工作环境，特别是头盖处的烟气温度最高，实际使用过程中头盖和翅片管直接焊接的焊缝处容易开裂。该处焊缝一旦开裂，空气泄露至烟气，导致供给烧嘴的空气量减少，部分煤气没有烧完，在该焊缝处与泄露的空气混合继续燃烧，将该处的辐射管也烧穿。

发明内容

本发明提供一种长寿命自预热辐射管空气预热器，可有效避免空气预热器头部焊缝开裂的问题，提高空气预热器可靠性与使用寿命，以解决现有技术中的上述缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种长寿命自预热辐射管空气预热器，包括四通、翅片管、头盖、空气中心管，其中，所述头盖包括一半球形头盖部，以及与所述半球形头盖部整体铸造的一段直管段，所述直管段与所述翅片管焊接连接。

优选地，所述头盖的直管段的外部设置有头盖支撑件。

优选地，所述头盖支撑件为设置在所述直管段的外部并与直管段整体铸造的支撑凸起点。

优选地，所述头盖的直管段的内部设置有与直管段整体铸造的肋片。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过降低空气预热器头盖焊缝处的温度，并优选结合设置头盖支撑件以增加头盖独立支撑点，降低空气预热器头盖焊缝处的应力的结构设计，解决了空气预热器头部焊缝易开裂的问题，大大延长了空气预热器的使用寿命，显著提高空气预热器可靠性，并减少了因空气预热器损坏导致的辐射管同步烧损的问题。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为现有技术中的自预热辐射管间接加热系统的结构示意图；

图2为现有技术中常用的空气预热器结构和气流方向示意图；

图3为现有技术中空气预热器结构示意图；

图4为本发明实施例的空气预热器结构示意图。

具体实施方式

下方结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1

为解决空气预热器的头盖处焊缝易开裂的问题，本实施例主要从降低焊缝高温热应力出发，并结合降低连接处焊缝的温度，从而得到最佳的效果。本实施例的空气预热器结构如图4所示。

本实施例的空气预热器包括四通21、翅片管22’、头盖23’、空气中心管24，其中，头盖23’不仅包括一半球形头盖部23a，还包括与该半球形头盖部23a整体铸造的一段直管段23b，所述直管段23b与所述翅片管22’焊接连接，从而使头盖23’与翅片管段22’的第一道焊缝25后移，从而使得第一道焊缝25的位置远离高温烟气，降低了焊缝处的温度。

在本实施例中，翅片管22’包括1-3段。

在本实施例中，头盖23’的直管段23b外部(空气侧)设置了头盖支撑件23c,使得第一道焊缝25处承受的头盖自重应力降低，从而降低了焊缝高温热应力。具体地，所述头盖支撑件23c为设置在所述直管段23b的外部的一体铸造凸起点。

此外，本实施例中，头盖23’的直管段23b内部设置了一体铸造的肋片23d，可以使得焊缝处的温度进一步降低。

本实施例的空气预热器结构在原半球形头盖上增加与该半球形头盖整体铸造的一段直管段，并且头盖直管段内部增加了肋片，头盖直管段外部增加了头盖支撑件。经过本实施例的上述改进后，头盖与翅片管段的第一道焊缝后移，同时头盖直管段增加了空气侧肋片，使得焊缝处的温度降低。另外头盖直管段外部增加了头盖支撑件，使得所述第一道焊缝处承受的头盖自重应力降低，从而大大延长了预热器的使用寿命。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。