CN202229634U - 一种铸造板翅空气预热器 - Google Patents

Abstract

一种铸造板翅空气预热器，包括壳体、烟气入口、烟气出口、空气入口、空气出口，以及设于壳体内的换热元件，换热元件包括由多个铸造板翅换热单元组成的换热模块，铸造板翅换热单元包括铸造翅片板，两两铸造翅片板之间通过紧固螺栓连接构成铸造板翅换热单元，换热模块设有定位拉杆，铸造板翅换热单元设有与定位拉杆装配连接的装配部，定位拉杆穿设于装配部，并固定连接换热模块中的部分或全部的铸造板翅换热单元。与现有技术相比，本实新组装成换热模块时，通过几条定位拉杆把全部或部分的铸造板翅换热单元连接到一起，提高了整体强度，能避免换热单元密封面及四个角的泄露，具有定位和加强密封的双重作用。同时，还具有结构简单、便于装配的特点。

Description

一种铸造板翅空气预热器

技术领域

本实用新型涉及机械装备工程中的热交换专用设备技术，特别是涉及应用于石油化工、煤炭化工、化肥工业、空调制冷、电力设施的热交换专用的一种铸造板翅空气预热器。

背景技术

现有技术中，通常的铸造板翅空气预热器，其结构如图1所示，包括有壳体2、烟气入口1、烟气出口6、空气入口5、空气出口4，以及设置于壳体2内的换热元件3。其工作过程为烟气从烟气入口1进入，经过换热元件3热交换放热后从烟气出口6排出，空气从壳体2侧壁的空气入口5进入，经过换热元件3热交换吸热后从壳体2侧壁的空气出口4排出。其工作原理为：尚带低温余热的烟气从铸造板翅空气预热器的烟气入口1高速进入铸造板翅空气预热器，经铸造板翅换热单元热交换放热后从铸造板翅空气预热器的烟气出口6排出。而空气侧的流程分为两程，从铸造板翅空气预热器侧壁的空气入口5高速压进，水平流到侧壁的盖板7后完成一程，然后以90°转折沿着盖板7继续流动，再以90°转折后水平流到铸造板翅空气预热器侧壁的空气出口4而流出，完成第二程，在这两程中，空气从铸造板翅换热单元热交换吸热，其中空气的流动方向与烟气的流动方向相互垂直。

上述铸造板翅空气预热器的换热元件3包括有多个换热模块，而换热模块由多个铸造板翅换热单元组成，如图2所示，铸造板翅换热单元包括有铸造翅片板31，两两铸造翅片板31之间通过密封螺栓和密封螺母（图中未画出）连接构成一个铸造板翅换热单元，多个铸造翅片板换热单元连接在一起构成换热模块，几个换热模块组装成铸造板翅空气预热器的换热元件3。

上述现有技术中的铸造板翅空气预热器，其中铸造板翅换热单元中的两两铸造翅片板31的周边通过密封螺栓和密封螺母（图中未画出）穿过密封螺栓孔33，把上下两块铸造翅片板31连接到一起进行密封连接。然而，由于铸造翅片板31属于大面积矩形薄板类铸造结构，往往产生翘曲变形，而铸造板翅换热单元周边的四个角又往往是翘曲变形的未贴合部位。一直以来，人们认为，为了更好地密封该铸造板翅换热单元中的两两铸造翅片板31，在铸造翅片板31的四个角上不能开设密封螺栓孔33。一般而言，在铸造翅片板31的长宽两边距离四个角的距离至少为80mm以上的周边位置才设置用于穿过紧固螺栓的密封螺栓孔33，那么在铸造翅片板31的长宽两边长达160mm的直角边上没有设置紧固螺栓。

同时，在实际使用时，人们为了降低生产成本，铸造板翅空气预热器位于铸造板翅换热单元旁侧的用于压紧密封垫的密封面是没有经过机械加工的铸造毛面，尽管周边紧密排列的密封螺栓孔33上通过紧固螺栓和螺母把上下两块铸造翅片板31连接到一起并密封，但当两块铸造翅片板31之间充满烟气时，烟气压力仍然会使两块铸造翅片板31形成向上下张开的趋势，特别是铸造翅片板31的四个角往往成为泄漏点，严重时烟气就从周边的密封面或者周边的四个角泄漏出去。烟气从铸造板翅换热单元的泄露不仅使得铸造板翅空气预热器的换热效果大大降低，增加了检修与维护，缩短了使用周期，而且有大量的能源耗费，同时不利于铸造板翅换热单元向大面积化的大型设备发展。

上述铸造板翅空气预热器存在的烟气从换热单元的周边或者周边四个角泄漏的问题，同时也是其它类型的空气预热器所存在的共同问题，因此，针对烟气流程中烟气从换热单元周边密封面及四个角泄漏的问题，能够从根本上进行改进，在工程技术领域具有极为深远和重大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够避免换热单元密封面及四个角的泄露，且兼顾定位和加强密封双重效果的铸造板翅空气预热器。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种铸造板翅空气预热器，包括有壳体、烟气入口、烟气出口、空气入口、空气出口，以及设置于所述壳体内的换热元件，所述换热元件包括有换热模块，所述换热模块由多个铸造板翅换热单元组成，所述铸造板翅换热单元包括有铸造翅片板，两两所述铸造翅片板之间通过紧固螺栓连接构成铸造板翅换热单元，其中，所述换热模块设置有定位拉杆，所述铸造板翅换热单元设置有与所述定位拉杆装配连接的装配部，所述定位拉杆穿设于所述装配部，并固定连接所述换热模块中的部分或者全部的铸造板翅换热单元。

其中，所述铸造板翅换热单元的周边的四个角设置的装配部均设置为具有拉杆孔的装配部。

其中，所述铸造板翅换热单元设置有加强筋，所述加强筋处设置为装配部，位于所述加强筋处设置的装配部设置为具有拉杆孔的装配部。

其中，所述拉杆孔的孔径为10mm～20mm。

其中，所述铸造板翅换热单元的周边四个角设置的装配部为分别设置具有拉杆孔和拉杆槽的装配部。

其中，所述铸造板翅换热单元的周边四个角设置的装配部均设置为具有拉杆槽的装配部。

其中，所述铸造板翅换热单元设置有加强筋，所述加强筋处设置为装配部，位于所述加强筋处设置的装配部设置为具有拉杆孔的装配部。

其中，所述拉杆孔的孔径为10mm～20mm，所述拉杆槽的槽口宽度为10mm～20mm。 

其中，所述定位拉杆的两端部均设置有螺纹。

其中，所述定位拉杆为圆钢、钢管和型钢中的任一种定位拉杆，或者几种组合的定位拉杆。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种铸造板翅空气预热器，包括有壳体、烟气入口、烟气出口、空气入口、空气出口，以及设置于壳体内的换热元件，换热元件包括有换热模块，换热模块由多个铸造板翅换热单元组成，铸造板翅换热单元包括有铸造翅片板，两两铸造翅片板之间通过紧固螺栓连接构成铸造板翅换热单元，其中，换热模块设置有定位拉杆，铸造板翅换热单元设置有与定位拉杆装配连接的装配部，定位拉杆穿设于装配部，并固定连接换热模块中的部分或者全部的铸造板翅换热单元。与现有技术相比，本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的铸造翅片换热单元组装成换热模块时，通过几条定位拉杆把全部或者部分的铸造板翅换热单元连接到一起，铸造板翅换热单元中的紧固螺栓仅对某一个铸造板翅换热单元起密封的作用，而本实用新型的定位拉杆则对全部或部分的铸造板翅换热单元起定位和加强密封的作用。同时，提高了整体强度，还具有结构简单、便于装配的特点。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是现有技术中的一种铸造板翅空气预热器的结构示意图。

图2是现有技术中的一种铸造板翅空气预热器的铸造板翅换热单元的部分结构示意图。

图3是本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的实施例1的换热模块的结构示意图。

图4是本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的实施例1的铸造板翅换热单元的部分结构示意图。

图5是本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的实施例1的铸造板翅换热单元的另一视角的部分结构示意图。

图6是本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的实施例2的铸造板翅换热单元的部分结构示意图。

图7是本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的实施例4的铸造板翅换热单元的部分结构示意图。

图8是本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的实施例5的铸造板翅换热单元的部分结构示意图。

在图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8中包括有：

1——烟气入口、2——壳体、

3——换热元件、31——铸造翅片板、32——翅片、33——密封螺栓孔、

4——空气出口、5——空气入口、6——烟气出口、7——盖板、

8——拉杆孔、9——加强筋、10——定位拉杆、11——紧固螺母、12——弹性密封垫、

13——密封螺栓、14——密封螺母、15——拉杆槽、

A——烟气流道、B——空气流道。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1

本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的具体实施方式之一，如图1和图2所示，包括有壳体2、烟气入口1、烟气出口6、空气入口5、空气出口4，以及设置于壳体2内的换热元件3，换热元件3包括有换热模块，换热模块由多个铸造板翅换热单元组成，铸造板翅换热单元包括有铸造翅片板31，两两铸造翅片板31之间通过紧固螺栓连接构成铸造板翅换热单元。上述技术特征与现有技术中的铸造板翅空气预热器的结构相同。该铸造板翅空气预热器也具备现有技术中的铸造板翅空气预热器的其它基本结构。本实用新型的改进之处在于，如图3、图4和图5所示，换热模块设置有定位拉杆10，铸造板翅换热单元设置有与定位拉杆10装配连接的装配部，定位拉杆10穿设于装配部，并固定连接换热模块中的部分或者全部的铸造板翅换热单元。与现有技术相比，本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的铸造翅片换热单元组装成换热模块时，通过几条定位拉杆10把全部或者部分的铸造板翅换热单元连接到一起，铸造板翅换热单元中的密封螺栓13和密封螺母14仅对某一个铸造板翅换热单元起密封的作用，而本实用新型的定位拉杆10则对全部或部分的铸造板翅换热单元起定位和加强密封的作用。同时，提高了整体强度，还具有结构简单、便于装配的特点。

另，一根定位拉杆10的长度可穿过换热模块的所有铸造板翅换热单元，也可以只穿过换热模块的部分铸造板翅换热单元。在实际使用时，需要具体看一个换热模块中的铸造板翅换热单元的数量而定，如果数量多则相应的设置的定位拉杆10也较长，然而，定位拉杆10长了，则其柔度大强度就降低，而且也不便于安装，所以在满足定位拉杆10的强度的基础上，可以灵活选取需穿设的铸造板翅换热单元的数量。

具体的，如图3所示，铸造板翅换热单元的周边的四个角设置的装配部均设置为具有拉杆孔8的装配部。该拉杆孔8距离铸造翅片板的周边角的顶点的距离为5mm～10mm。

具体的，拉杆孔8的孔径为10mm～20mm。优选的拉杆孔8的孔径为15mm。

具体的，如图4所示，定位拉杆10的两端均设置有螺纹。定位拉杆10的两端的螺纹分别与紧固螺母11螺接，在紧固螺母11与定位拉杆10之间还设置有弹性密封垫12。优选的采用耐热高强钢制造该定位拉杆10，当铸造板翅空气预热器运行时，铸造板翅换热单元受热膨胀，而由于定位拉杆10的强度高不会被拉长，两者作用的结果是使得定位拉杆10与拉杆孔8之间更加逼紧密封。

具体的，定位拉杆10为圆钢、钢管和型钢中的任一种定位拉杆10，或者两种或者三种组合的定位拉杆10。定位拉杆10还可以采用其它结构形式的定位拉杆10。

本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的具体步骤如下：

首先，设计铸造翅片板的模具时在四个角上或者加强筋9两端部上设置拉杆孔8，按传统的生产方式制造单块铸造翅片板。

其次，对单块铸造翅片板进行退火热处理，以消除其内部因铸造冷缺不均引起的残余应力。

第三，检测铸造翅片板的外形尺寸，不符合要求的通过辅助加工修正。

第四，对单块铸造翅片板进行表面喷丸压实处理，提高表面硬度，以耐冲刷磨蚀。注意控制喷压力度，以免击伤或撞断翅片。

第五，在专门设置的工装上进行铸造翅片板的渗透性检测。

第六，对单块铸造翅片板进行密封面精加工，提高配合精度，以防泄漏。

第七，把两块铸造翅片板组装一个铸造板翅换热单元结构。先把一块铸造翅片板水平放置支持在约1米高的框架平台上，靠两侧的螺栓孔旁密封面位置上装上垫片。 

第八，把另一块铸造翅片板扣在前一块铸造翅片板上，找正两侧的密封面，上紧铸造翅片板两侧的密封螺栓。

第九，在专门设置的工装上进行密封面气密试验，合格后进行常温静态耐压试验，最后进行模拟高温工况的动态试验。

第十，组装换热模块，将四条定位拉杆10分别穿过所有换热单元四个角上的拉杆孔8，在专门设置的工装上进行换热模块及其密封面的气压试验。

第十一，组装铸造板翅空气预热器，将所有的换热模块组装后在专门设置的工装上进行整体气压试验。

实施例2

本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的具体实施方式之二，如图5所示，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，铸造板翅换热单元设置有加强筋9，加强筋9设置为装配部，位于加强筋处设置的装配部设置为具有拉杆孔8的装配部。如果铸造板翅换热单元的面积较大，在铸造翅片板的中间需增设加强筋9。由于加强筋9处的结构强度大，其变形位移对铸造翅片板的变形位移能够起到引导的作用，所以加强筋9位置的密封也是铸造板翅换热单元以及整个换热模块密封的关键位置，因此，在加强筋9的上下两端部设置有贯通的拉杆孔8，以便通过定位拉杆10穿设加强筋9设置的拉杆孔8，从而起到紧固和有效密封的作用。

实施例3

本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的具体实施方式之三，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，铸造板翅换热单元的周边四个角设置的装配部为分别设置具有拉杆孔8和拉杆槽15的装配部。即，铸造板翅换热单元的周边四个角中部分角设置的装配部为拉杆孔8，部分角设置的装配部为拉杆槽15。

实施例4

本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的具体实施方式之四，如图7所示，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，铸造板翅换热单元的周边四个角设置的装配部均设置为具有拉杆槽15的装配部。适用于换热模块中铸造板翅换热单元较多时，由于定位拉杆10加长，不便于安装，所以选择拉杆槽15的形式，在外部直接进行装配定位拉杆10，使得装配简单便于操作。

具体的，拉杆槽15的槽口宽度为10mm～20mm。优选的，槽口宽度为15mm。 

实施例5

本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的具体实施方式之五，如图8所示，本实施例的主要技术方案与实施例4相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例4中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例4的区别在于，铸造板翅换热单元设置有加强筋9，加强筋9处设置为装配部，位于加强筋处设置的装配部设置为具有拉杆孔8的装配部。

本实施例中的技术方案为铸造板翅换热单元的周边四个角设置的装配部均为拉杆槽15，同时铸造板翅换热单元的加强筋9设置的装配部为拉杆孔8，即拉杆槽15与拉杆孔8的组合装配方式。

实施例6

本实用新型的一种铸造板翅空气预热器的具体实施方式之六，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，定位拉杆10还可以仅设置在铸造板翅换热单元的周边。这是定位拉杆10的另一种安装形式，即定位拉杆10不必与设置于四个角的拉杆孔8或者拉杆槽15装配，即，铸造翅片板上不必设置拉杆孔8或拉杆槽15，定位拉杆10可以在换热模块的外部设置成另一种形式安装，这时的定位拉杆10特别适宜采用角钢等型钢形式的定位拉杆10，但是这种结构占用周边空间较大。

本实用新型可用于炼油厂新建或改造的各类装置的烟气预热回收系统中，其新的结构原理及制造技术能全面克服传统设备的泄漏缺点，有效延长单体设备的使用周期,减少检修与维护费用，将为各类装置加热炉部分节能降耗起到很好的效果，必将也产生显著的经济效益。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种铸造板翅空气预热器，包括有壳体、烟气入口、烟气出口、空气入口、空气出口，以及设置于所述壳体内的换热元件，所述换热元件包括有换热模块，所述换热模块由多个铸造板翅换热单元组成，所述铸造板翅换热单元包括有铸造翅片板，两两所述铸造翅片板之间通过紧固螺栓连接构成铸造板翅换热单元，其特征在于：所述换热模块设置有定位拉杆，所述铸造板翅换热单元设置有与所述定位拉杆装配连接的装配部，所述定位拉杆穿设于所述装配部，并固定连接所述换热模块中的部分或者全部的铸造板翅换热单元。

2.根据权利要求1所述的一种铸造板翅空气预热器，其特征在于：所述铸造板翅换热单元的周边的四个角设置的装配部均设置为具有拉杆孔的装配部。

3.根据权利要求2所述的一种铸造板翅空气预热器，其特征在于：所述铸造板翅换热单元设置有加强筋，所述加强筋处设置为装配部，位于所述加强筋处设置的装配部设置为具有拉杆孔的装配部。

4.根据权利要求2或3所述的一种铸造板翅空气预热器，其特征在于：所述拉杆孔的孔径为10mm～20mm。

5.根据权利要求1所述的一种铸造板翅空气预热器，其特征在于：所述铸造板翅换热单元的周边四个角设置的装配部为分别设置具有拉杆孔和拉杆槽的装配部。

6.根据权利要求1所述的一种铸造板翅空气预热器，其特征在于：所述铸造板翅换热单元的周边四个角设置的装配部均设置为具有拉杆槽的装配部。

7.根据权利要求5或6所述的一种铸造板翅空气预热器，其特征在于：所述铸造板翅换热单元设置有加强筋，所述加强筋处设置为装配部，位于所述加强筋处设置的装配部设置为具有拉杆孔的装配部。

8.根据权利要求7所述的一种铸造板翅空气预热器，其特征在于：所述拉杆孔的孔径为10mm～20mm，所述拉杆槽的槽口宽度为10mm～20mm。

9.根据权利要求1所述的一种铸造板翅空气预热器，其特征在于：所述定位拉杆的两端部均设置有螺纹。

10.根据权利要求1所述的一种铸造板翅空气预热器，其特征在于：所述定位拉杆为圆钢、钢管和型钢中的任一种定位拉杆，或者几种组合的定位拉杆。

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