CN205424990U - 一种耐用空气预热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种耐用空气预热器，包括长方体管箱，管箱内部通过隔板将长方体管箱分隔成冷凝放热部和吸热汽化部，冷凝放热部内部设置有若干封闭型的热管，热管一端与冷凝放热部内部可拆卸连接，另一端穿过隔板进入吸热汽化部内部，热管穿过隔板的外表面设置有密封套，密封套粘结密封，冷凝放热部和吸热汽化部均设置有出风口和进风口。由于管箱分成冷凝放热部和吸热汽化部，避免传统的管式预热器低温腐蚀和堵灰，另外由于设置若干个封闭状热管，并且热管可拆卸连接，即使穿孔也可避免高温烟气与冷风对流，从而避免了漏风问题，并且热管拆卸方便，维修成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及锅炉废气处理领域，特别涉及一种耐用空气预热器。
背景技术
通常锅炉空气预热器是装在省煤器之后，也有的和省煤器混合布置。锅炉以装置管式空预器最为普通。其主要由钢管组成换热管束，一般管子采用有缝壁厚1.5毫米。高温烟气通过管内自上而下纵向流动排出。冷空气横掠管束外表面流动并逐渐升温变成热风。即烟气和空气呈相互垂直交叉流动实现强化换热。但在传热过程中，烟气通过管内流动经换热后烟温会逐渐降低。所以在管束下半部即接近烟气出口端，管壁温度最低。而冷空气垂直于管束外壁流动时，在冷空气进口处的管壁温度也最低,整个管束的壁温自上而下分布很不均匀。当锅炉运行工况经常发生变化时(如降低负荷运行、压火等)空预器管束下半部的壁温往往会显著低于烟气中酸露点温度，从而致使烟气中的硫酸蒸汽城管内壁上凝结成酸液，并同时作用于金属生成硫酸亚铁Fe+H2SO4→FeSO4+H2，从而造成管内壁低温酸腐蚀，若锅炉燃煤含硫率越高，则烟气酸露点温度将会急骤上升，而引起管壁低温腐蚀程度就会越严重。
当管内壁上一旦积有酸露(H2SO4)时，则同时对烟气中的飞灰就有极强的粘附作用。随着运行时间的延续，管内壁积灰相应增多和积厚并逐渐形成较硬的硅酸盐垢，甚至使烟气流通截面堵塞，从而引发锅炉通风不良，出现正压燃烧，炉门向外喷灰，送风机将被迫降负荷运行，引风机被迫加大负荷引风等一系列恶性循环状态出现。
当管道内壁的灰垢逐渐积厚且即将堵塞烟气流道时，而尚未堵部位的烟气流速就会急骤增大，壁管在高速气流冲刷作用下，最易磨损出现穿孔，并发生泄漏。一旦造成穿孔，则管外空气会经穿孔处大量压入管内负压烟气中而进入烟道。这样一来，一方面使引风机负荷增大，耗电量增多；一方面炉排底部助燃热空气压力将下降，造成燃烧恶化。
目前的解决方法：1、加大换热管径来解决堵灰问题；2、采用玻璃、搪瓷管来取代空预器的钢管；3、拆除空气预热器。其中，加大换热管径能在一定程度上延长了空预器烟气通道的堵塞时间，并没有避免或减轻管壁的低温腐蚀程度，同时还使得在同一空间内的换热面积大幅度减少使热效率降低；玻璃、搪瓷管来取代空预器的钢管，虽然能抵抗酸腐蚀，热传导性能很差，热风温度达不到设计要求，并且管内壁积灰问题依然存在，清理时，容易造成玻璃、搪瓷管的破碎；而拆除空气预热器虽然可避免问题的出现，但由于空气预热器是工业锅炉节能降耗、提高热效率的重要技术措施，如拆除将导致热效率大大降低，同时也容易导致燃烧不完全，不利于清洁生产的实现。
因此，亟需一种能够解决管式空预器管壁温度不均匀，从而避免管壁酸腐蚀、易磨穿、堵灰等弊端的空气预热器。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够解决管式空预器管壁温度不均匀，从而避免管壁酸腐蚀、易磨穿、堵灰等弊端的耐用空气预热器。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为，一种耐用空气预热器，包括长方体管箱，管箱内部通过隔板将长方体管箱分隔成冷凝放热部和吸热汽化部，冷凝放热部内部设置有若干封闭型的热管，热管一端与冷凝放热部内部可拆卸连接，另一端穿过隔板进入吸热汽化部内部，热管穿过隔板的外表面设置有密封套，密封套粘结密封，冷凝放热部和吸热汽化部均设置有出风口和进风口。
优选的，冷凝放热部与热管连接的位置可拆卸。
优选的，冷凝放热部设置于吸热汽化部上部。
优选的，热管与密封套呈可活动的旋转连接。
优选的，密封套呈上窄下宽的类锥形状，宽的一端与位于冷凝放热部内的热管连接端对应，而窄的一端进入隔板内部。
优选的，热管一端与冷凝放热部的顶部呈可拆卸的弹性连接。
进一步优选，热管表面设置有翅片。
再进一步优选，热管与吸热汽化部进风方向水平线呈20～30°的夹角。
采用上述技术方案，由于管箱分成冷凝放热部和吸热汽化部，使得热管也分成吸热和放热两部分，避免了传统的管式预热器管壁温度自上而下分布不均匀的问题，也可保证在吸热汽化部热管管壁温度保持高于酸露点温度，热管外壁始终能呈干燥状态，不会使硫酸蒸汽和水蒸汽结露，因此也就不易粘附烟气中的飞灰，避免传统的管式预热器低温腐蚀和堵灰，另外由于设置若干个封闭状热管，并且热管可拆卸连接，即使穿孔也可避免高温烟气与冷风对流，从而避免了漏风问题，并且热管拆卸方便，维修成本低。
附图说明
图1为本实用新型一种耐用空气预热器热管垂直设置结构图；
图2为本实用新型一种耐用空气预热器热管倾斜设置结构图。
图中，1-冷凝放热部、2-吸热汽化部、3-热管、4-隔板、5-密封套、6-弹簧、7-翅片。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1，一种耐用空气预热器，包括长方体管箱，管箱内部通过隔板4将长方体管箱分隔成冷凝放热部1和吸热汽化部2，冷凝放热部1和吸热汽化部2并没有严格的上下位置的限定，但根据高温烟气的特点，烟气温度升高会上升，将吸热汽化部2设置于冷凝放热部1的下端更有利于换热。冷凝放热部1内部设置有若干封闭型的热管3，热管3一端与冷凝放热部1顶部的内表面呈可拆卸的弹簧6连接，此处弹簧6也可用其他的弹性装置代替，冷凝放热部1与热管3连接的位置也为可拆卸设置，而热管3的另一端穿过隔板4进入吸热汽化部2内部，热管3穿过隔板4的外表面设置有密封套5，密封套内表面与热管贴合，外表面与隔板贴合密封，冷凝放热部1和吸热汽化部2均设置有进风口和出风口，进风口和出风口均呈水平设置。通过将热管3设置成封闭型，即使烟气侧有个别热管3因多年飞灰磨损而穿孔，由于中间隔板4位置也设置有密封套5，则烟气与冷凝放热部1空气不会发生对流，从而解决了传统空气预热器漏风问题，而通过将热管3及热管3与冷凝放热部1的上部设置成可拆卸，若发现有失效的热管3，只需将热管3从管箱中拆出，然后安装备用的热管3即可修复，不需将整台空预器拆除更换，降低了维护成本。
而为了进一步解决隔板4位置的密封问题，将密封套5设置成上窄下宽的类锥形状，宽的一端与位于冷凝放热部1内的热管3连接端对应，而窄的一端进入隔板4内部。由于弹簧6的存在，密封套5宽的一端会保持从冷凝放热部1向隔板4、吸热汽化部2压迫，从而确保密封套5的密封效果。
为了保证热管3管壁的温度以及其可控性，将热管3与密封套5设置成活动连接而非固定连接，热管3可上下活动，也可360度旋转，一方面可根据锅炉工况的特点，适时改变冷凝放热部1和吸热汽化部2内部热管3的长度，如增加吸热汽化部2的热管3长度，则相应的冷凝放热部1的热管3长度会减少，则吸热汽化部2热阻会减少，而冷凝放热部1的热阻会增加，即可使热管3壁温提高。相反地，则热管3壁温会降低。由于处于管箱中的热管3具有迎风面和背冈面，特别是位于吸热汽化部2的热管3段，由于飞灰的存在，迎风面在使用五、六年后磨损较为严重，此时可旋转热管3，将原来的背风面改成迎风面，从而增加热管3的使用寿命，节约成本，一般原始热管3壁厚为3毫米，当迎风面的壁厚降为1.0毫米左右时，将迎风面转成背风面，即可避免进一步增加热管3的使用寿命。而为了进一步提高热管3管壁温度，可在热管3上设置翅片7，而冷凝放热部1和吸热汽化部2热管3段的翅片7的数量可根据需要进行设定，如若减少冷凝放热部1热管3段翅片7数量，或增加吸热汽化部2热管3段翅片7数量，其热阻必增大，也能相应提高热管3壁温。
如图2所示，由于吸热汽化部2的热管3段设置有翅片7，而高温烟气中存在大量的飞灰，容易导致翅片7积灰，影响换热效率，可将热管3与冷凝放热部1的顶部呈倾斜设置，对于吸热汽化部2的热管3段来说，该段热管3与高温烟气的进风方向的水平线呈20～30°的夹角，由于翅片7末端整体向下倾斜，由于重力的作用，飞灰难于停留在翅片7表面，由于倾斜，相邻翅片7中位于上部的翅片7对下部的翅片7形成遮挡，从而避免了飞灰的停留。
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种耐用空气预热器，包括长方体管箱，其特征在于：所述管箱内部通过隔板将长方体管箱分隔成冷凝放热部和吸热汽化部，所述冷凝放热部内部设置有若干封闭型的热管，所述热管一端与冷凝放热部内部可拆卸连接，另一端穿过所述隔板进入吸热汽化部内部，所述热管穿过隔板的外表面设置有密封套，密封套与隔板粘结密封，所述冷凝放热部和吸热汽化部均设置有出风口和进风口。
2.根据权利要求1所述的耐用空气预热器，其特征在于：所述冷凝放热部中与热管连接的位置可拆卸。
3.根据权利要求1所述的耐用空气预热器，其特征在于：所述冷凝放热部设置于吸热汽化部上部。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的耐用空气预热器，其特征在于：热管与密封套活动连接。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的耐用空气预热器，其特征在于：所述密封套呈上窄下宽的类锥形状，宽的一端与位于冷凝放热部内的热管连接端对应，窄的一端进入隔板内部。
6.根据权利要求4所述的耐用空气预热器，其特征在于：所述密封套呈上窄下宽的类锥形状，宽的一端与位于冷凝放热部内的热管连接端相对，窄的一端进入隔板内部。
7.根据权利要求6中任一项所述的耐用空气预热器，其特征在于：所述热管一端与冷凝放热部的顶部呈可拆卸的弹性连接。
8.根据权利要求7所述的耐用空气预热器，其特征在于：所述热管表面设置有翅片。
9.根据权利要求8所述的耐用空气预热器，其特征在于：所述热管与吸热汽化部进风方向水平线呈20～30°的夹角。
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