CN101644443A - 蒸汽空气预热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热交换器，尤其是用于预热进入垃圾焚烧炉内空气的一种蒸汽预热器，其结构为矩形箱体，箱体上设置有进风口和出风口，箱体内设置有直管式换热管，箱体外侧上下设置有进汽管和出汽管，所述的进汽管上连通有一排水平设置的起分流作用的横管，每根横管上各连通一排起换热作用的竖管，竖管与横管垂直，每排竖管向下流进对应下横管，下排横管最后汇流进出汽管，所述的竖管为矩阵式排列。本发明设备使用寿命长，占地面积小，结构紧凑，材料消耗少，重量比同样换热面积的蛇形管式预热器轻35％，并且还具有散热损失小，热效率高，蒸汽通行阻力小，维修方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种热交换器，尤其是用于预热进入垃圾焚烧炉内空气的一种蒸汽预热器。
背景技术
在垃圾焚烧处理过程中，为了能使低热值垃圾更好的燃烧，保证进入垃圾焚烧炉炉膛的燃烧空气保持在稳定的温度，燃烧空气须经过空气预热器加热后，才能送入焚烧炉。
现行空气预热方法采用烟气余热，烟气中含有水蒸气和硫酸蒸汽，工作条件比较恶劣，容易出现低温腐蚀和堵灰。一旦发生低温腐蚀和堵灰，就会造成烟气通道堵塞，引风阻力增大，锅炉正压燃烧，这不但降低了锅炉出力，甚至造成被迫停炉。腐蚀的结果会造成空气预热器管子泄露损坏，造成严重漏风，引起燃烧工况恶化，严重时不得不经常更换受热面，既增加了维修工作量和材料损耗，又影响了锅炉的正常运行。冷空气进入烟气侧，还会降低烟温，加速低温腐蚀及堵灰的速度，从而影响锅炉的安全运行，大大降低设备使用寿命，烟气泄露还会造成环境污染。
采用蒸汽预热就可以解决以上的问题，但是现有的蒸汽预热器采用蛇形管式换热管，其在低温时产生的冷凝水积在弯管处，增大了蒸汽通过弯管处受到的阻力，影响换热效果。并且如果需要换热面积很大的预热器时，上述结构的预热器制造、安装及运输都很不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供了一种蒸汽空气预热器，以解决原有预热器使用寿命短、机器重量大、换热效果低以及大型结构的预热器制造、安装和运输不方便等技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种蒸汽空气预热器，其结构为矩形箱体，箱体上设置有进风口和出风口，箱体内设置有直管式换热管，换热管包括横管和竖管，箱体外侧上下设置有进汽管和出汽管，该进、出汽管的作用类似于集箱，所述的进汽管上连通有一排水平设置的起分流作用的横管，每根横管上各连通一排起换热作用的竖管，竖管与横管垂直，每排竖管向下流进对应下横管，下排横管最后汇流进出汽管，所述的竖管为矩阵式排列。
为了减少箱体的体积并提高预热器的使用效率，进一步地：进汽管和出汽管上分别各设置有两排相互交错的横管。
为了保证横管固定在箱体内并且受热后膨胀不会影响到整个预热器的工作，进一步地：上排横管靠近进汽管的一端与箱体壁固定连接，另一端以及下排横管的两端均安装有热膨胀装置。
更近一步地：所述的热膨胀装置设置在箱体壁外侧，具有上下两片弹性U形板，U形板两侧各固定连接一块密封板，横管穿过密封板伸出箱体外。
为了防止换热器工作过程中的抖动，进一步地：在预热器的箱体内设置扁钢支撑固定换热管。
为了使蒸汽冷却后形成的水能更好的流出，进一步地：出汽管与水平面之间形成一定角度，角度范围为1-5°。
为了有效地利用能源，进一步地：箱体内设置有两个加热段，包括高压段和低压段，加热段之间采用箱体法兰连接。
为了解决大型换热器的换热面积，进一步地：将加热段分成若干换热管组，每组换热管即包括上下两排横管以及两排横管上成矩形排列的竖管，组与组之间或加热段之间采用箱体法兰连接。此装配结构便于实现大型化，模块化和组合化，便于制造、安装及现场组装。
为了对设备进行定期维修清理，进一步地：在高压段和低压段之间设置有检修段，检修段上设置有检修人孔和吹扫装置。
为了使空气快速分布，达到均匀换热的效果，进一步地：在箱体内的进风口处设置有使空气快速分布的导流板。
本发明的有益效果：本发明由于使用清洁能源避免了由于烟气泄露对环境的污染及低温腐蚀和堵灰的发生，设备使用寿命大大延长；本发明受热面积大，空气受热均匀，温度稳定；本发明占地面积小，结构紧凑，材料消耗少，重量比同样换热面积的蛇形管式预热器轻35％；本发明还具有散热损失小，热效率高，蒸汽通行阻力小，维修方便等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的侧视结构示意图；
图3是本发明的俯视结构示意图；
图4是本发明热膨胀装置的结构示意图；
其中：1、箱体，2、进风口，3、出风口，4、进汽管，5、出汽管，6、横管，7、竖管，8、U形板，9、密封板，10、吹扫装置，11、人孔，12、导流板。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，一种蒸汽空气预热器，其结构为矩形箱体1，箱体1上设置有进风口2和出风口3，箱体1内设置有直管式换热管，换热管包括横管6和竖管7，箱体1外侧上下分别设置有进汽管4和出汽管5，该进、出汽管的作用类似于集箱，所述的进汽管4上连通有一排水平设置的起分流作用的横管6，每根横管6上各连通一排起分流作用的竖管7，竖管6与横管垂直7，每排竖管7向下流进对应下横管6，下排横管6最后汇流进出汽管5，所述的竖管7为矩阵式排列。
进汽管4和出汽管5上分别各设置有两排相互交错的横管6，设置两排横管6的目的是为了保证预热器使用效果的情况下减少箱体1的体积，防止箱体1因体积过大而造成使用不安全。
考虑到预热器换热管和箱体1壳体受热后的热膨胀，设计了独特的热膨胀装置，该热膨胀装置设置在箱体1壁外侧，具有上下两片弹性U形板8，U形板8两侧各固定连接一块密封板9，横管6穿过密封板9伸出箱体1外，横管6靠近进汽管4的一端与箱体1壁固定连接。
为了防止换热器工作过程中抖动造成换热管位移，在预热器的箱体1内设置扁钢支撑固定换热管。
为了使蒸汽冷却后形成的水能更好的流出，出汽管5与面之间形成一定角度，角度范围为1-5°。
为了有效地利用能源，箱体1内设置有两个加热段，包括高压段和低压段，高压段采用锅炉出口的过热蒸汽，低压段采用汽轮机抽汽产生的蒸汽，不需要另外供应蒸汽，按照所需换热面积的大小，将加热段分成若干换热管组，每组换热管即包括上下两排横管以及设置在两排横管之间成矩阵排列的竖管，组与组之间或加热段之间采用箱体法兰连接，此装配结构，便于实现大型化，模块化和组合化，便于制造、安装、运输及现场组装。
为方便预热器内部检修，在高压段和低压段之间设置一个检修段，检修段上设有检修人孔11和吹扫装置10，对设备进行定期清理。
为了使空气快速分布，达到均匀换热的效果，在箱体内1的进风口2处设置有使空气快速分布的导流板12。
使用时，空气从进风口进入预热器内，并通过导流板快速均匀分布，空气被换热管内的蒸汽加热后送出出风口，预热段分为I段和II段，具体参数如下表：
Claims (10)
1、一种蒸汽空气预热器，具有箱体结构，箱体(1)上设置有进风口
(2)和出风口(3)，其特征在于：箱体(1)内设置有直管式换热管，换热管包括横管(6)和竖管(7)，箱体(1)外侧上下端分别设置有进汽管
(4)和出汽管，所述的进汽管(4)上连通有一排水平设置的起分流作用的横管(6)，每根横管(6)上各连通一排起换热作用的竖管(7)，竖管
(7)与横管(6)垂直，每排竖管(7)向下流进对应下横管(6)，下排横管(6)最后汇流进出汽管(5)，所述的竖管(7)为矩阵式排列。
2、根据权利要求1所述的蒸汽空气预热器，其特征在于：所述的进汽管(4)和出汽管(5)上分别各设置有两排相互交错的横管(6)。
3、根据权利要求1所述的蒸汽空气预热器，其特征在于：所述的上排横管(6)靠近进汽管(4)的一端与箱体(1)壁固定连接，另一端以及下排横管(6)的两端均设置有使箱体密封又保证横管(6)受热后可延伸出箱体(1)并与箱体(1)壁固定连接的热膨胀装置。
4、根据权利要求3所述的蒸汽空气预热器，其特征在于：所述的热膨胀装置设置在箱体(1)壁外侧，具有上下两片弹性U形板(8)，U形板(8)两侧各固定连接一块密封板(9)，横管(6)穿过密封板(9)伸出箱体(1)外。
5、根据权利要求1所述的蒸汽空气预热器，其特征在于：所述的换热管通过扁钢支撑固定在箱体内。
6、根据权利要求1所述的蒸汽空气预热器，其特征在于：所述的出汽管(5)与水平面之间形成一定角度，角度范围为1-5°。
7、根据权利要求1所述的蒸汽空气预热器，其特征在于：所述的箱体内设置有两个加热段，包括高压段和低压段，加热段之间采用箱体法兰连接。
8、根据权利要求1所述的蒸汽空气预热器，其特征在于：将加热段分成若干换热管组，每组换热管即包括上下两排横管以及两排横管上成矩形排列的竖管，组与组之间或加热段之间采用箱体法兰连接。
9、根据权利要求1所述的蒸汽空气预热器，其特征在于：所述的高压段和低压段之间设置有检修段，检修段上设置有检修人孔(11)和吹扫装置(10)。
10、根据权利要求1所述的蒸汽空气预热器，其特征在于：所述的箱体内进风口(2)处设置有使空气快速分布的导流板(12)。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN200910184629A CN101644443A (zh) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | 蒸汽空气预热器 |
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| CN200910184629A CN101644443A (zh) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | 蒸汽空气预热器 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN101644443A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103742936A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-23 | 哈尔滨空调股份有限公司 | 火力发电厂汽轮机乏气热交换系统 |
| CN113446619A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-09-28 | 华能秦煤瑞金发电有限责任公司 | 一种冷风蒸汽加热装置 |
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2009
- 2009-08-27 CN CN200910184629A patent/CN101644443A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103742936B (zh) * | 2013-12-30 | 2016-02-03 | 哈尔滨空调股份有限公司 | 火力发电厂汽轮机乏气热交换系统 |
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