CN201722401U - 全焊式三流程波纹板空气预热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全焊式三流程波纹板空气预热器。它包括：空气进、出口喇叭，烟气进、出口喇叭、第一连箱、第二连箱、第一主换热单元、第二主换热单元、第三主换热单元，所述三个主换热单元均由若干换热单元模块、波纹膨胀节、单元框架组成。本实用新型的有益效果是：1)采用一种新型的波纹板代替了传统的传热元件，能在很低的雷诺数下形成湍流。2)在结构内部设置波纹管膨胀节，避免了两侧介质热膨胀而引起的温差应力，以及板束与箱体的热膨胀不均引起的温差应力对设备的破坏。3)主换热单元框架和烟气出口喇叭及连箱采用硅酸铝内保温结构，减少了热量损失。4)烟气及空气流体在单个主换热单元内是交叉流动，通过设置三流程使其接近逆流传热，提高传热效率。

Description

全焊式三流程波纹板空气预热器

技术领域：

本实用新型涉及一种热交换装置，更具体地说涉及一种全焊式三流程波纹板空气预热器。

背景技术：

热风炉提供的热风是高炉冶炼的基础，附加燃烧炉双预热技术解决了烟气余热回收中能源不足的问题。热风炉废气由引风机引出和由燃烧炉产生的高温烟气混合后得到温度高达600℃的高温烟气，高温烟气经空气预热器对助燃空气进行加热，送入热风炉，从而达到提高风温的目的。但在如此高温的环境下，如何选择合适的换热设备成为了一项技术难题。目前普遍采用列管式换热器和热管式(热媒)换热器回收热风炉烟气余热。列管式空气预热器由于传热性能差，易磨损腐蚀，体积庞大，造价昂贵，换热管易积灰垢，维修量大，使用寿命短等缺点，在钢铁工业中应用越来越少。热管式(热媒)空气预热器是目前高炉炼铁行业应用最多的一种预热器，由于存在热媒损失、放气等因素，热管会因真空度下降而失效。若使用温度过高(380℃时)，就必须采用价格较昂贵的工质和高温材料热管，导致设备造价过高，并容易出现爆管，严重制约了设备的使用寿命。由于热管失效很难判定，一般情况下需要对所有的热管进行重新抽真空或更换，维修成本高，检修周期长，间接地造成更大的经济损失。加有翅片的热管换热器还有其他的一些弱点，比如，热管的排数不能过大，翅片积灰且不易清除，不但降低了换热效果，严重时会发生堵塞，影响热风炉的正常生产。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对现有技术不足之处而提供一种结构简单、可补偿换热部件因温度及压力而产生变形、使用可靠、密封性好的全焊式三流程波纹板空气预热器。

本实用新型的目的是通过以下措施来实现：一种全焊式三流程波纹板空气预热器，它包括空气进、出口喇叭，烟气进、出口喇叭、第一连箱、第二连箱、第一主换热单元、第二主换热单元、第三主换热单元，其特征是：所述三个主换热单元均由若干换热单元模块、波纹膨胀节、单元框架组成，其中：

所述换热单元模块由一组板管、端板所组成，所述板管由两个相隔一定间距的传热板片沿长度方向满焊连接，板管呈并列排列，各板管管口处的传热板片向管口外折弯，板管一侧的传热板片与相邻板管的一侧的传热板片满焊连接，所述端板外缘折弯呈内槽型，端板内缘与并列排列的各管板管口自由边满焊连接，换热单元模块分割为板管内烟气通道和板管外空气通道；

所述若干换热单元模块分为两组并列置于单元框架内，各组换热单元模块端板满焊连接，各组换热单元模块板管内烟气通道进口侧与单元框架间焊接有波纹膨胀节；

所述第一主换热单元、第二主换热单元、第三主换热单元垂直串接连接换，烟气进口喇叭接第一主换热单元烟气通道进口，烟气出口喇叭接第三主换热单元烟气通道出口，空气进口喇叭接第三主换热单元空气通道进口，空气出口喇叭接第一主换热单元空气通道出口，所述第一连箱连接第一主换热单元空气通道出口和第二主换热单元空气通道进口，第二连箱连接第二主换热单元空气通道出口和第三主换热单元空气通道进口，空气预热器形成由上而下的竖直烟气通道和呈之字型的由下而上的三流程空气通道。

所述传热板片横向截面及纵向截面均为凸、凹相间的波纹。

所述空气进、出口喇叭，烟气进、出口喇叭，各连箱及各主换热单元内侧均覆盖有硅酸铝内保温材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)采用一种新型的波纹板代替了传统的传热元件，由于传热板片沿流体流动方向的流道断面形状不断变化，大大加强了流体的扰动，因而能在很低的雷诺数下形成湍流，从而增加了流体的传热性能。且板片表面光滑，具有更小的污垢热阻。2)在结构内部设置波纹管膨胀节，避免了两侧介质热膨胀而引起的温差应力，以及板束与箱体的热膨胀不均引起的温差应力对设备的破坏。3)主换热单元框架和烟气出口喇叭及连箱采用硅酸铝内保温结构，既节约了材料成本，又减少了热量损失。4)烟气及空气流体在单个主换热单元内是交叉流动，但通过设置三流程使其接近逆流传热，提高了传热效率。

附图说明：

图1是本实用新型提出的一个实施例结构示意图。

图2是本实施例换热单元模块结构示意图。

图3是图2A-A剖面示意图。

图4是本实施例主换热单元波纹膨胀节安装示意图。

图5是本实施例主换热单元传热板片结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对具体实施方式作详细说明：

在图1所示本实用新型的一个实施例中，一种全焊式三流程波纹板空气预热器，它包括：空气进口喇叭1、空气出口喇叭2、烟气进口喇叭3、烟气出口喇叭4、第一连箱5、第二连箱6、第一主换热单元7、第二主换热单元8、第三主换热单元9；所述三个主换热单元均由若干换热单元模块71、波纹膨胀节72、单元框架73组成。

图2是本实施例换热单元模块结构示意图。图中，所述换热单元模块71由一组板管75、端板76所组成，所述板管75由两个相隔一定间距的传热板片77沿长度方向满焊连接，板管75呈并列排列，各板管管口处的传热板片77向管口外折弯，板管一侧的传热板片77与相邻板管的一侧传热板片77满焊连接，所述端板76外缘折弯呈内槽型，端板内缘与并列排列的各管板管口自由边满焊连接，如图3所示。换热单元模块71分割为板管内烟气通道74和板管外空气通道78。

所述若干换热单元模块71分为两组并列置于单元框架73内，各组换热单元模块71端板76满焊连接，各组换热单元模块71板管75内烟气通道74进口侧与单元框架73间焊接有波纹膨胀节72。图4给出了实施例主换热单元波纹膨胀节72安装示意图。

所述第一主换热单元7、第二主换热单元8、第三主换热单元9垂直串接连接换，烟气进口喇叭3接第一主换热单元7烟气通道进口，烟气出口喇叭4接第三主换热单元9烟气通道出口，空气进口喇叭1接第三主换热单元9空气通道进口，空气出口喇叭2接第一主换热单元7空气通道出口，所述第一连箱5连接第一主换热单元7空气通道出口和第二主换热单元8空气通道进口，第二连箱6连接第二主换热单元8空气通道出口和第三主换热单元9空气通道进口，空气预热器形成由上而下的竖直烟气通道和呈之字型的由下而上的三流程空气通道。

本实用新型进一步采取如下措施：所述传热板片横向截面及纵向截面均为凸纹52、凹纹51相间的波纹。横向与纵向凸、凹相间的波纹可以相同也可以不同，其凸、凹相间的波纹如图5所示。该传热板片形成的流道断面变化，易形成湍流。另外在空气进、出口喇叭，烟气进、出口喇叭，框架，各连箱及各主换热单元内侧均覆盖有硅酸铝内保温材料，能有效避免热损失。

上述实施例并不构成对本实用新型的限制，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种全焊式三流程波纹板空气预热器，它包括空气进、出口喇叭，烟气进、出口喇叭、第一连箱、第二连箱、第一主换热单元、第二主换热单元、第三主换热单元，其特征是：所述三个主换热单元均由若干换热单元模块、波纹膨胀节、单元框架组成，其中：

所述换热单元模块由一组板管、端板所组成，所述板管由两个相隔一定间距的传热板片沿长度方向满焊连接，板管呈并列排列，各板管管口处的传热板片向管口外折弯，板管一侧的传热板片与相邻板管的一侧的传热板片满焊连接，所述端板外缘折弯呈内槽型，端板内缘与并列排列的各管板管口自由边满焊连接，换热单元模块分割为板管内烟气通道和板管外空气通道；

所述若干换热单元模块分为两组并列置于单元框架内，各组换热单元模块端板满焊连接，各组换热单元模块板管内烟气通道进口侧与单元框架间焊接有波纹膨胀节；

所述第一主换热单元、第二主换热单元、第三主换热单元垂直串接连接换，烟气进口喇叭接第一主换热单元烟气通道进口，烟气出口喇叭接第三主换热单元烟气通道出口，空气进口喇叭接第三主换热单元空气通道进口，空气出口喇叭接第一主换热单元空气通道出口，所述第一连箱连接第一主换热单元空气通道出口和第二主换热单元空气通道进口，第二连箱连接第二主换热单元空气通道出口和第三主换热单元空气通道进口，空气预热器形成由上而下的竖直烟气通道和呈之字型的由下而上的三流程空气通道。

2.根据权利要求1所述的全焊式三流程波纹板空气预热器，其特征是所述传热板片横向截面及纵向截面均为凸、凹相间的波纹。

3.根据权利要求1或2所述的全焊式三流程波纹板空气预热器，其特征是所述空气进、出口喇叭，烟气进、出口喇叭，各连箱及各主换热单元内侧均覆盖有硅酸铝内保温材料。

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