CN205642079U - 一种非焊接平板式空气预热器 - Google Patents

Abstract

一种非焊接平板式空气预热器，包括框架和芯体，所述框架由横梁、加强梁和立柱通过螺栓连接组成；所述芯体由多层传热板堆叠而成，相邻的上、下两层传热板由密封条支撑并与所述密封条形成流道；所述密封条与相邻的传热板粘接；相邻两层流道流通方向90°交错设置并分别作为烟气流道和空气流道；所述流道中的相邻传热板间还粘接有若干用来支撑和扰流的金属垫。本实用新型预热器通过螺栓连接和粘接方式构成，无需焊接，便于制造，避免了设备因焊接产生变形；在换热板上粘接金属垫来进行支撑和扰流，操作简单，制作周期短，成本低；同时，还具有耐低温露点腐蚀和可模块化组装的特点。

Description

一种非焊接平板式空气预热器

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，具体涉及一种非焊接平板式空气预热器，可用于各类工业炉和加热炉烟气余热回收利用。

背景技术

空气预热器是一种对各类工业炉和加热炉等产生的高温烟气与燃烧所用的冷空气进行换热的设备，它一方面提高了燃烧空气的温度，降低了能源消耗；另一方面使高温烟气冷却，回收了烟气中的余热，降低了排烟温度，提高了工业炉和加热炉的热效率。现有的空气预热器可分为列管式、热管式、回转式、铸铁式和板式五大类。目前，列管式空气预热器传热效率低、质量大、体积大、造价昂贵；热管式空气预热器使用受温度限制，可靠性差，维修成本高，检修周期长；回转式空气预热器耗电量大，占地面积大，漏风系数大；铸铁式空气预热器重量大，占地面积大，换热效率低。而板式换热器具有传热系数高、压力损失小、结构紧凑、维修方便等诸多优点，日益受到人们的重视。

现有板式预热器通常采用焊接连接，焊接工作量大，制造成本高，生产周期长，板片变形量大；现有板式预热的器传热板通常由冲压形成鼓泡，通过鼓泡进行支撑和扰流，而对板片冲压需要制作专用的模具，还需要大型冲压机进行冲压，生产周期长，成本高；与此同时，随着烟气温度的降低，硫酸低温露点腐蚀问题也随之出现，该腐蚀问题给装置的长周期运行带来很大影响，强烈的低温露点腐蚀可导致空气预热器受热面的穿孔而危及设备的安全，现有板式预热器传热板多为碳钢，不耐低温露点腐蚀，只能通过提高排烟温度的方式来避免低温露点腐蚀，这样使得烟气的余热未能完全得到利用，造成能源的浪费；另外，现有板式预热器为保证换热面积，通常做成一个整体，致使体积、重量都很大，制造、运输、安装都非常不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种非焊接平板式空气预热器，可解决现有平板式空气预热器制造工艺复杂、焊接工作量大、板片变形量大及不耐低温露点腐蚀等技术问题。

本实用新型的技术方案为：

一种非焊接平板式空气预热器，包括框架和置于所述框架内的芯体，所述框架由横梁、加强梁和立柱通过螺栓连接组成；所述芯体由多层传热板堆叠而成，所述传热板为金属平板片；相邻的上、下两层传热板由密封条支撑并与所述密封条形成两端开口的流道；所述密封条与相邻的传热板粘接；相邻两层的所述流道分别为烟气流道和空气流道，所述烟气流道和空气流道的流通方向相互交错；芯体整体与所述立柱粘接。

优选地，相邻两层的所述流道90°交错设置。

优选地，所述横梁、加强梁和立柱为矩形空心型钢。

优选地，所述烟气流道内壁的传热板表面经搪瓷处理，形成搪瓷面。

优选地，所述横梁与立柱之间设置有垫片。

优选地，所述密封条的横截面为方形、椭圆形或六边形。

优选地，所述流道中的相邻的传热板间粘接有若干金属垫，所述金属垫高度配合传热板的板间距。进一步优选，所述金属垫形状为椭圆形、矩形或平行四边形。作为前述金属垫的优选，同一流道内的金属垫同向，相邻两层流道内的金属垫方向随流道方向交错。

本实用新型技术方案具有以下优点：

1．本实用新型预热器的连接方式只有螺栓连接和粘接结构，无需焊接，操作简单、制造方便，生产周期短，制造成本低，避免了设备因焊接产生变形；

2．本实用新型通过在换热板上粘接金属垫来进行支撑和扰流，操作简单，制作周期短，成本低；

3．本实用新型预热器的传热板在烟气流道壁面进行搪瓷处理，使预热器具有优秀的耐硫酸低温露点腐蚀的能力，从而可以降低排烟温度，充分利用烟气余热，同时光滑的烟气、空气流道壁面使得流阻低，不易积灰，并且易于除灰；

4．本实用新型预热器可以做得很小，设备体积最小可达到1m×1m×1m以内，板片间距小，传热效率高，结构紧凑，可以方便的通过多个预热器的串联和并联等形式组合来增大传热面积，提高换热效果。

附图说明

图1为本实用新型空气预热器的结构立体图；

图2为图1空气预热器的结构爆炸图；

图3为本实用新型横梁与立柱连接示意图，a所示为一种连接方式，b所示为另一种连接方式；

图4为本实用新型空气预热器芯体的结构示意图；

图5为本实用新型不同截面形状密封条与传热板连接示意图，a所示密封条横截面为矩形，b所示横截面为六边形，c所示横截面为椭圆形。

其中：

1：横梁；2：加强梁；3：立柱；41：螺栓；42：垫片；5：芯体；51：密封条；52：金属垫；53：传热板。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型做进一步说明，以便更好地理解本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型的空气预热器主要由横梁1、加强梁2、立柱3、垫片42和芯体5构成；横梁1与立柱3采用螺栓41连接固定，梁柱之间加垫片42，具体连接方式见图3；螺栓41可根据实际情况选用单头或双头螺栓采用不同方式紧固横梁1与立柱3；加强梁2与横梁1的连接方式与之类似；横梁1、立柱3、加强梁2通过螺栓41连接构成空气预热器的框架，芯体5与空气预热器框架的立柱3通过粘接，形成设备整体。横梁1、加强梁2和立柱3均为矩形冷弯空心型钢；在横梁1和立柱3上开孔可形成法兰面，用于和烟道和风道对接。

如图4所示，芯体5由密封条51、金属垫52、传热板53构成。传热板53为方形金属平板片；金属垫52同向整齐排列并粘接在传热板53上，可为椭圆形、矩形或平行四边形等形状，图4中为椭圆形，其高度配合传热板53的板间距；金属垫52起到支撑和扰流的作用，空气或烟气流经金属垫52时会产生挠动而形成紊流，从而避免在传热板53表面形成稳定的层流，这样大大提高了传热膜系数，具有更好地传热效果；同时扰动的气流会将沉积在传热板53表面和金属垫52表面的灰烬冲刷掉，使传热板53表面和金属垫52表面不易积灰；本实施例中，两条密封条51位于方形传热板53的一对侧边处，与相邻的上、下两层传热板53粘接，密封条51横截面形状如图5所示，可采用矩形、六边形或椭圆形等形状。将密封条、金属垫与传热板采用粘接方式连接，操作简单，工作量小，成本低，可大大缩短制造工期，避免了板片因焊接而产生变形。

相邻的上、下层传热板53与其间隔内的密封条51组成流道；本实施例中，相邻的传热板53扭转90°依次交错叠放，相邻两层密封条51随之90°交错，形成的相邻两层的流道方向也相互垂直，将相邻两层的流道分别作为烟气流道和空气流道，形成依次间隔分层排列的烟气流道和空气流道，所有烟气流道同向，所有空气流道也同向。同时，相邻两层传热板53上排列的金属垫52的方向也随流道方向形成90°交错。

传热板材质可使用碳钢或ND钢，当板片材质为碳钢时，对烟气流道内壁对应的传热板表面进行搪瓷处理，在该表面上形成搪瓷面；板片材质为ND钢时不需要搪瓷处理；密封条可选用钢棒或耐高温橡胶条等材质，当密封条为金属材质时，烟气流道中的密封条也可做搪瓷处理。搪瓷处理成本低，耐露点腐蚀强，光滑的烟气流道搪瓷壁面使得流阻低，不易积灰，并且易于除灰，同时由于搪瓷层厚度很薄，对换热效率影响可以忽略不计。同理，烟气流道中的金属垫做搪瓷处理。

上述实施例中粘接均采用有机硅胶或高温金属胶。

此外，可以把本实用新型所述的单个空气预热器制成有不同的流道规格和流道数的标准预热器模块，根据所需传热量选择两个或更多的同类型的标准预热器模块以串联或并联等方式进行组合，使同一种介质的流道连通加长，以得到更多的传热面积，提高换热效果。

应理解，上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于供本领域技术人员了解本实用新型的内容并据以实施，并非具体实施方式的穷举，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据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宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种非焊接平板式空气预热器，包括框架和置于所述框架内的芯体(5)，其特征在于：所述框架由横梁(1)、加强梁(2)和立柱(3)通过螺栓(41)连接组成；所述芯体(5)由多层传热板(53)堆叠而成，所述传热板(53)为金属平板片；相邻的上、下两层传热板(53)由密封条(51)支撑并与所述密封条(51)形成两端开口的流道；所述密封条(51)与相邻的传热板(53)粘接；相邻两层的所述流道分别为烟气流道和空气流道，所述烟气流道和空气流道的流通方向相互交错；芯体(5)整体与所述立柱(3)粘接。

2.根据权利要求1所述的非焊接平板式空气预热器，其特征在于：相邻两层的所述流道90°交错设置。

3.根据权利要求1所述的非焊接平板式空气预热器，其特征在于：所述横梁(1)、加强梁(2)和立柱(3)为矩形空心型钢。

4.根据权利要求1所述的非焊接平板式空气预热器，其特征在于：所述烟气流道内壁的传热板(53)表面为搪瓷面。

5.根据权利要求1所述的非焊接平板式空气预热器，其特征在于：所述横梁(1)与立柱(3)之间设置有垫片(42)。

6.根据权利要求1所述的非焊接平板式空气预热器，其特征在于：所述密封条(51)的横截面为方形、椭圆形或六边形。

7.根据权利要求1至6任一项所述的非焊接平板式空气预热器，其特征在于：所述流道中的相邻传热板(53)间粘接有若干金属垫(52)，所述金属垫(52)高度配合传热板(53)的板间距。

8.根据权利要求7所述的非焊接平板式空气预热器，其特征在于：所述金属垫(52)形状为椭圆形、矩形或平行四边形。

9.根据权利要求7所述的非焊接平板式空气预热器，其特征在于：同一流道内的金属垫(52)同向，相邻两层流道内的金属垫(52)方向随流道方向交错。