CN203940772U - 一种管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构，壳体（15）下端连接有一隔热装置，隔热装置下端连接有一管壳式管板（17），所述的管壳式管板（17）上的本体法兰（2）、外支撑筒体（11）、内支撑筒体（4）和封腔管板（3）之间形成一个环形冷却腔，管壳式管板（17）上的主管板（5）与封腔管板（3）、外支撑筒体（11）之间形成一个夹层冷却腔，所述隔热装置上的外主筒体（7）、内主筒体（6）之间形成空气回流腔。本实用新型的有益效果是：它增加了冷空气的换热比、提高了管板和壳体的使用寿命、减少了热能的流失和节约能量的优点。

Description

一种管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构

技术领域

本实用新型涉及高温空气预热器，特别是一种管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构。

背景技术

管壳式空气预热器是一种重要的节能设备，目前已广泛应用于化工、钢铁、发电、炭黑等行业的余热节能回收利用，根据各行业使用要求的不同，最高使用温度可达1100℃左右。而换热管、管板和壳体等作为管壳式空气预热器的主要元件，其材料的选用对设备的使用起到至关重要的影响，但由于现有耐热钢材料的耐温局限性，很难保证在长期高温运行的情况下，设备的使用安全、寿命等不受影响，存在较大的使用风险性，而使用昂贵的高温合金材料制作，又大大增加了设备的制造成本，增加运行成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种安全性高、实用寿命长和节能的管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构，包括设置有预热空气进口的壳体、与壳体上端连接的烟气排出箱和设置在壳体内的上管板、折流板和多个换热管，所述的壳体下端连接有一隔热装置，隔热装置下端连接有一管壳式管板，所述的管壳式管板包括本体法兰、外支撑筒体、封腔管板、内支撑筒体和主管板，所述的本体法兰下端连接有一烟气进入箱，所述的本体法兰上连接有一外支撑筒体和内支撑筒体，所述的内支撑筒体上设置有一封腔管板，所述的本体法兰、外支撑筒体、内支撑筒体和封腔管板之间形成一个环形冷却腔，所述的主管板设置在外支撑筒体上端，且与外支撑筒体和封腔管板之间形成一个夹层冷却腔，所述的隔热装置包括外主筒体、设置在外主筒体内的内主筒体、浇注在内主筒体外侧壁上的隔热层A，所述的外主筒体下端侧壁上设置有一预热空气出口，预热空气出口与内主筒体腔内连通，所述的外主筒体和内主筒体之间的间隙形成空气回流腔，所述的外支撑筒体上的侧壁上设置有一冷却空气进气管，所述的冷却空气进气管与环形冷却腔、夹层冷却腔和空气回流腔之间形成一个气体流通通道。

所述的夹层冷却腔内交替间隔设置有多块两两平行的挡板，挡板的一端与外支撑筒体内侧壁连接，挡板上下两端分别与主管板和封腔管板端面贴合，挡板将夹层冷却腔分隔成空气折流通道。

所述的内主筒体下端内部配合连接有一盖板，盖板与内支撑筒体之间形成的空腔内设置有隔热层B。

所述的换热管上端与烟气排出箱连接，换热管下端与烟气进入箱连接。

本实用新型具有以下优点：本实用新型的冷却结构，实现了管壳式管板和壳体的冷却，从而提高了管板和壳体的使用安全性，进而提高设备整体使用的安全性和延长了预热器的使用寿命；该冷却结构设置有隔热装置，避免了冷空气与预热好的高温空气之间产生反换热过程，使高温空气的温度降低，进而减小了高温空气热能的流失，提高了冷空气的冷却效果；管壳式管板的冷却过后的气体最后进入内主筒体与主空气汇合，减少了热能的流失，节约了能量。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图2 为图1中I处剖视示意图；

图3 为图2中A-A剖视示意图

图中，1-冷却空气进气管，2-本体法兰，3-封腔管板，4-内支撑筒体，5-主管板，6-内主筒体，7-外主筒体，8-冷却空气进气管，9-隔热层A，10-隔热层B，11-外支撑筒体，12-挡板，13-烟气排出箱，14-预热空气进口，15-壳体，16-预热空气出口，17-管壳式管板，18-烟气进入箱。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

如图1所示，一种管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构，包括设置有预热空气进口14的壳体15、与壳体15上端连接的烟气排出箱13和设置在壳体15内的上管板、折流板和多个换热管，所述的壳体15下端连接有一隔热装置，隔热装置下端连接有一管壳式管板17，本实施例中，管壳式管板17包括本体法兰2、外支撑筒体11、封腔管板3、内支撑筒体4、和主管板5，所述的本体法兰2下端连接有一烟气进入箱18，所述的本体法兰2上连接有一外支撑筒体11和内支撑筒体4，所述的内支撑筒体4上设置有一封腔管板3，所述的本体法兰2、外支撑筒体11、内支撑筒体4和封腔管板3之间形成一个环形冷却腔，所述的主管板5设置在外支撑筒体11上端，且与外支撑筒体11和封腔管板3之间形成一个夹层冷却腔，所述的隔热装置包括外主筒体7、设置在外主筒体7内的内主筒体6、浇注在内主筒体6外侧壁上的隔热层A8，在本实施例中，隔热层A8能降低热能的传递，避免了冷空气与预热好的高温空气之间产生反换热过程，使高温空气的温度降低，进而减小了高温空气热能的流失，提高了冷空气的冷却效果，进一步地使热能得到了充分利用，节约了能量，所述的外主筒体7下端侧壁上设置有一预热空气出口16，预热空气出口16与内主筒体6腔内连通，所述的外主筒体7和内主筒体6之间的间隙形成空气回流腔，所述的外支撑筒体11上的侧壁上设置有一冷却空气进气管1，所述的冷却空气进气管1与环形冷却腔、夹层冷却腔和空气回流腔之间形成一个气体流通通道。

在本实施例中，为提高管壳式管板17的冷却效果，夹层冷却腔内交替间隔设置有多块两两平行的挡板12，挡板12的一端与外支撑筒体11内侧壁连接，挡板12上下两端分别与主管板5和封腔管板3端面贴合，挡板12将夹层冷却腔分隔成空气折流通道，冷空气在空气折流通道内多次折流流通，增加了冷空气与高温热流的换热时间，从而降低管壳式管板17所受的温度，进一步地提高了管壳式管板17的冷却效果，而且还降低了管壳式管板17对材料的要求，降低了设备制造成本。

在本实施例中，所述的内主筒体6下端内部配合连接有一盖板9，盖板9与内支撑筒体5之间形成的空腔内设置有隔热层B10，隔热层B10不仅减少了热能的流失，而且还可有效的保护主管板5。

在本实施例中，为保证高温气体的流通和导热，所述的换热管上端与烟气排出箱13连接，换热管下端与烟气进入箱18连接。

本实用新型的工作过程如下：为更好的说明冷空气的流向，图2和图3中的箭头方向为冷空气流动方向，从预热空气管道中引出一根接管与冷却空气进气管1相通，使一小股主空气引入冷却空气进气管1，进入环形冷却腔，然后再通过封腔管板3上的孔进入夹层冷却腔内，冷空气在空气折流通道内多次折流，增加了冷空气预高温气体的换热时间，提高了封腔管板3和主管板5的冷却效果，降低管板工作温度，从而提高管板承受强度的能力，再通过主管板5的孔进入到空气回流腔内，进一步吸收空气回流腔内的高温然后再进入内主筒体6与主空气汇合，共同参与换热，既达到了降低管板和筒体使用温度、提高强度的目的，也使主空气风量不受损失。内主筒体6外部浇注的隔热层A8，能很好的避免热量的流失，提高主空气的换热效果，同时还能有效的保护内主筒体6和外主筒体7。 

Claims (4)

1.一种管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构，包括设置有预热空气进口（14）的壳体（15）、与壳体（15）上端连接的烟气排出箱（13）和设置在壳体（15）内的上管板、折流板和多个换热管，其特征在于：所述的壳体（15）下端连接有一隔热装置，隔热装置下端连接有一管壳式管板（17），所述的管壳式管板（17）包括本体法兰（2）、外支撑筒体（11）、封腔管板（3）、内支撑筒体（4）和主管板（5），所述的本体法兰（2）下端连接有一烟气进入箱（18），所述的本体法兰（2）上连接有一外支撑筒体（11）和内支撑筒体（4），所述的内支撑筒体（4）上设置有一封腔管板（3），所述的本体法兰（2）、外支撑筒体（11）、内支撑筒体（4）和封腔管板（3）之间形成一个环形冷却腔，所述的主管板（5）设置在外支撑筒体（11）上端，且与外支撑筒体（11）和封腔管板（3）之间形成一个夹层冷却腔，所述的隔热装置包括外主筒体（7）、设置在外主筒体（7）内的内主筒体（6）、浇注在内主筒体（6）外侧壁上的隔热层A（8），所述的外主筒体（7）下端侧壁上设置有一预热空气出口（16），预热空气出口（16）与内主筒体（6）腔内连通，所述的外主筒体（7）和内主筒体（6）之间的间隙形成空气回流腔，所述的外支撑筒体（11）上的侧壁上设置有一冷却空气进气管（1），所述的冷却空气进气管（1）与环形冷却腔、夹层冷却腔和空气回流腔之间形成一个气体流通通道。

2.根据权利要求1所述的一种管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构，其特征在于：所述的夹层冷却腔内交替间隔设置有多块两两平行的挡板（12），挡板（12）的一端与外支撑筒体（11）内侧壁连接，挡板（12）上下两端分别与主管板（5）和封腔管板（3）端面贴合，挡板（12）将夹层冷却腔分隔成空气折流通道。

3.根据权利要求1所述的一种管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构，其特征在于：所述的内主筒体（6）下端内部配合连接有一盖板（9），盖板（9）与内支撑筒体（5）之间形成的空腔内设置有隔热层B（10）。

4.根据权利要求1所述的一种管壳式空气预热器用管板和壳体整体冷却系统机构，其特征在于：所述的换热管上端与烟气排出箱（13）连接，换热管下端与烟气进入箱（18）连接。