CN205619369U - 空气预热器的二级导流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油化工装置余热回收技术领域，特别涉及一种空气预热器的二级导流装置，包括空气管道法兰、方口变径管、预热器法兰、一级导流装置和二级导流装置，空气管道法兰和预热器法兰之间通过方口变径管连接，空气管道法兰、预热器法兰及方口变径管形成空气流道，空气流道内从上至下依次设置一级导流装置和二级导流装置，一级导流装置和二级导流装置均由导流器组成。本实用新型通过对空气流道内空气进行二级、双向引流和限流，提高连接通道内壁面、边角区域的空气流速，消除中心区域的涡流现象，提高方形变径出口空气分布均匀度。

Description

空气预热器的二级导流装置

技术领域

本实用新型涉及一种空气预热器的二级导流装置，属于石油化工装置余热回收技术领域。

背景技术

空气预热器是通过对加热炉的高温烟气与燃烧所需常温空气换热的余热回收装置。预热器提高加热炉燃烧所用空气的温度，提高加热炉燃烧效率，降低了装置能耗，同时将加热炉烟气温度降至120～160℃，达到了直接排放的要求，且减少有害气体(如二氧化硫、氮氧化物等)的排放。板式换热器具有使用温度高、结构紧凑、传热效率高和压降低等优点，在加热炉烟气余热回收系统中具有广泛的应用前景。加热炉燃烧所需空气需要通过鼓风机泵入空气预热器，鼓风机排气口为方形截面，空气预热器采用方形空气接口法兰，但板式空气预热器板间通道流速8～15m/s，小于鼓风机排气速度，因此需要设置方形截面的变径结构连接鼓风机和板式空气预热器。由于变径结构进出口截面相差较大，导致变径高度迅速升高，且不能实现空气的均匀分布。空气流速在预热器芯体中心区域流速较大、边角区域流速较小，从而导致中心区域温度较低和阻力损失较大，且容易引起换热板的低温露点腐蚀。

当空气从鼓风机连接管道流入变径管，随着流动截面的扩大，引起空气流速降低和沿方口变径管长度方向产生压力的正梯度，导致近壁面空气从管壁分离，并产生漩涡而消耗机械能。由于流通截面的扩大，导致出口4个直角区域的空气分布严重不均，导致流入换热通道的换热存在偏差。在空气流速较大的区域换热效率大，但同时存在板片温度过低的问题，特别容易引起低温腐蚀现象。为提高方口变径管出口空气均匀度，通常增加渐扩变径管高度或减小扩散角，但这两种方法均受到预热器安装现场条件的限制，且不能从根本上解决气体分布不均匀的问题。

公开号为CN104197771A的专利中公开了一种气体导流结构，该气体导流结构中的开式渐扩管由引流段和导流段组成，引流段将气体按设计要求设计分割成若干份，导流段将气体均匀的导流至方形截面的各个区域。该专利导流段中，导流板的背部区域很容易形成漩涡，从而影响渐扩变径管出口处的气体分布。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能够对空气流道内空气进行二级、双向导流和降低流动阻力损失的空气预热器的二级导流装置。

本实用新型所述的空气预热器的二级导流装置，包括空气管道法兰、方口变径管、预热器法兰、一级导流装置和二级导流装置，空气管道法兰和预热器法兰之间通过方口变径管连接，空气管道法兰、预热器法兰及方口变径管形成空气流道，空气流道内从上至下依次设置一级导流装置和二级导流装置，一级导流装置和二级导流装置均由导流器组成。

空气管道法兰用于连接空气管道，预热器法兰用于连接预热器，空气管道法兰、预热器法兰及方口变径管形成空气流道，一级导流装置和二级导流装置依次对空气进行导流，实现空气的均匀分布。

所述的一级导流装置和二级导流装置垂直设置。

所述的导流器均包括位于上部的矩形导流板和矩形导流板底部的弧形导流板，矩形导流板和弧形导流板相切组焊而成。弧形板根据半径和弧度冲压而成。

所述的一级导流装置由两块等高导流器非均匀布置，弧形导流板的弧度为π/2。矩形导流板高度占空气流道高度的1/8～1/4，导流板弧度π/2，两块矩形导流板将入口空气非均匀分成三部分，并在弧形导流板的引流和限流作用下，实现空气在该方向的均匀分布。

所述的二级导流装置由2N块等高导流器组成，两侧非均匀布置，N取值1～6。空气在二级导流装置出口实现在方形截面上均匀分布。

所述的二级导流装置的各弧形导流板弧度为π/2～π/6，且依次呈等差数列排布。

工作原理：通过一级导流装置的矩形导流板的作用下，将入口空气非均匀分成3部分，通过弧形导流板将空气引流至方口变径管壁面的该方向，消除空气由于方口变径管造成的空气脱离空气流道表面的现象；在一级导流装置的下端布置二级导流装置，二级导流装置的矩形导流板将一端分布均匀的空气非均匀分成若干份，并在弧形导流板的作用下实现空气在方口变径管出口的均匀分布。

本实用新型的有益效果是：

通过对空气流道内空气进行二级、双向引流和限流，提高空气流道内壁面、边角区域的空气流速，消除中心区域的涡流现象，提高方口变径管出口空气分布均匀度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

图3是一级导流装置和二级导流装置的结构示意图。

图中：1、空气管道法兰；2、方口变径管；3、预热器法兰；4、一级导流装置；5、二级导流装置；6、空气流道；7、导流器；8、矩形导流板；9、弧形导流板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

如图1～图3所示，本实用新型所述的空气预热器的二级导流装置，包括空气管道法兰1、方口变径管2、预热器法兰3、一级导流装置4和二级导流装置5，空气管道法兰1和预热器法兰3之间通过方口变径管2连接，空气管道法兰1、预热器法兰3及方口变径管2形成空气流道6，空气流道6内从上至下依次设置一级导流装置4和二级导流装置5，一级导流装置4和二级导流装置5均由导流器7组成。一级导流装置4和二级导流装置5垂直设置。导流器7均包括位于上部的矩形导流板8和矩形导流板8底部的弧形导流板9，矩形导流板8和弧形导流板9相切组焊而成。一级导流装置4由两块等高导流器7非均匀布置，弧形导流板9的弧度为π/2。二级导流装置5由2N块等高导流器7组成，两侧非均匀布置，N取值1～6。二级导流装置5的各弧形导流板9弧度为π/2～π/6，且依次呈等差数列排布。

空气管道法兰1、预热器法兰3及方口变径管2形成空气流道6，通过一级导流装置4的矩形导流板8的作用下，将入口空气非均匀分成三部分，通过弧形导流板9将空气引流至方口变径管壁面的该方向，消除空气由于方口变径管造成的空气脱离空气流道6表面的现象；在一级导流装置4的下端布置二级导流装置5，二级导流装置5的矩形导流板8将一端分布均匀的空气非均匀分成若干份，并在弧形导流板9的作用下实现空气在方口变径管出口的均匀分布。

Claims (6)

1.一种空气预热器的二级导流装置，其特征在于：包括空气管道法兰(1)、方口变径管(2)、预热器法兰(3)、一级导流装置(4)和二级导流装置(5)，空气管道法兰(1)和预热器法兰(3)之间通过方口变径管(2)连接，空气管道法兰(1)、预热器法兰(3)及方口变径管(2)形成空气流道(6)，空气流道(6)内从上至下依次设置一级导流装置(4)和二级导流装置(5)，一级导流装置(4)和二级导流装置(5)均由导流器(7)组成。

2.根据权利要求1所述的空气预热器的二级导流装置，其特征在于：一级导流装置(4)和二级导流装置(5)垂直设置。

3.根据权利要求1所述的空气预热器的二级导流装置，其特征在于：导流器(7)均包括位于上部的矩形导流板(8)和矩形导流板(8)底部的弧形导流板(9)，矩形导流板(8)和弧形导流板(9)相切组焊而成。

4.根据权利要求3所述的空气预热器的二级导流装置，其特征在于：一级导流装置(4)由两块等高导流器(7)非均匀布置，弧形导流板(9)的弧度为π/2。

5.根据权利要求3所述的空气预热器的二级导流装置，其特征在于：二级导流装置(5)由2N块等高导流器(7)组成，两侧非均匀布置，N取值1～6。

6.根据权利要求3所述的空气预热器的二级导流装置，其特征在于：二级导流装置(5)的各弧形导流板弧度为π/2～π/6，且依次呈等差数列排布。