CN209909963U - 一种防冲刷空气预热器 - Google Patents

Abstract

一种防冲刷空气预热器，包括空气入口、空气出口、烟气入口、烟气出口、壳体及设置在壳体内的多根换热管和设置在多根换热管两端的管板，对应位于换热管烟气入口侧管板的外板面上安装有防磨板，所述防磨板设有与多根换热管相对应的、且能将其内管腔截面均匀覆盖的防磨通孔，所述防磨通孔的截面面积小于其对应换热管内管腔的截面面积。本实用新型使管板、管板与换热管焊接连接区域得到了有效防护，延长了使用寿命，而且本实用新型容易加工制造、便于安装维护。

Description

一种防冲刷空气预热器

技术领域

本实用新型涉及石化、电力等行业的加热炉、锅炉、焚烧炉等烟气余热回收技术领域，尤其是涉及一种防冲刷空气预热器。

背景技术

空气预热器作为热量交换装置在石化、电力等行业得到大量应用，如应用在含颗粒物、带有腐蚀性的烟气环境中，其应用特点是要在含颗粒物的高温、高流速、腐蚀性气体的冲刷下，能长时间可靠地连续工作，因此，该环境下的空气预热器在设计制造上应做出相应的解决方案。

对于管板来说，管板与换热管之间的焊接连接处，由于烟气流通截面突然变小，烟气流速突然增大，烟气中的颗粒物对该处的冲刷尤其严重，该处如果出现裂缝或穿孔后，空气将进入烟气侧,会造成烟气氧含量增高及换热效率下降。申请号为CN201720913168.0的专利通过在换热管内插接套管，来避免换热管管口的冲刷磨损，其弊端一是套管与换热管插接的缝隙部位会出现烟气流通死区，烟气中的腐蚀性气体会腐蚀该区域；其二是管板面的冲刷面得不到防护。申请号为CN201720402438.1的专利中提出套管与开孔的防磨板连接为一体，套管胀接在换热管内，防磨板与管板连接的技术方案，其优点在于套管与换热管胀接的部位没有烟气流通死区，管板也得到防护，但是其缺陷也是明显的：由于套管与开孔的防磨板连接为一体，套管又与换热管无间隙胀接，对于具有多根甚至成百上千根换热管的空气预热器来说，其制造、维护更换难度都是极大的。

实用新型内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种防冲刷空气预热器，通过在管板上安装防磨板来解决颗粒物对管板的冲刷磨损。具体的，本实用新型采用如下技术方案：

一种防冲刷空气预热器，包括空气入口、空气出口、烟气入口、烟气出口、壳体及设置在壳体内的多根换热管和设置在多根换热管两端的管板，对应位于换热管烟气入口侧管板的外板面上安装有防磨板，所述防磨板设有与多根换热管相对应的、且能将其内管腔截面均匀覆盖的防磨通孔，所述防磨通孔的截面面积小于其对应换热管内管腔的截面面积。

优选的，所述换热管的截面形状为非圆形管，所述防磨通孔为与换热管内管腔截面形状相对应的非圆形孔，且非圆形孔的截面面积小于非圆形管内管腔的截面面积。

优选的，所述换热管的截面形状为长宽比大于5:1的标准矩形。

优选的，所述换热管的截面形状为长宽比大于5:1的非标准矩形的扁平管。

优选的，所述防磨板的板面上设有多个连接孔，所述防磨板通过多个连接孔与管板可拆卸连接。

优选的，所述防磨板至少由两块以上的防磨拼接块拼接而成。

优选的，所述防磨通孔在远离管板的一端设有倒角a,0度＜a＜90度。

优选的，在所述两管板之间、靠近烟气出口侧管板的位置上设置有分隔板，分隔板上设有与多根换热管相对应的套嵌孔，多根换热管贯穿所述套嵌孔；分隔板与烟气入口侧管板之间形成空气大流通腔，分隔板与烟气出口侧管板之间形成空气小流通腔，在所述空气小流通腔的空气入口端、空气出口端的其中至少一端设置有用于开启、关闭空气小流通腔流通风道的调风挡板。

由于采用上述技术方案，相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、采用在管板的外板面上直接安装防磨板，使管板得到了防护，有效避免了冲刷所造成的管板损坏；采用防磨板设有与多根换热管相对应的、且能将其内管腔截面均匀覆盖的防磨通孔，所述防磨通孔的截面面积小于其对应换热管内管腔的截面面积的技术方案，烟气流速最大的区域发生在防磨通孔部位，管板与换热管焊接连接区域成为负压区，使管板与换热管焊接连接区域得到了有效的防护；

2、本实用新型中的防磨板为一平板，且可由多块防磨拼接块拼接而成，并通过螺栓与管板连接，因此方便制造与维护更换；

3、通过调节空气小流通腔的空气入口或(及)空气出口流通风道的调风挡板，使烟气出口的管板及管板与换热管的焊缝避开局部低温区，从而避开露点腐蚀所造成的焊缝开裂及腐蚀穿孔，长期使用安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为防磨板的结构示意图。

图3为防磨板与管板连接的结构示意图。

图4为图1的剖面结构示意图。

图中：1、换热管；2、管板；3、防磨板；3.1、防磨通孔；3.2、连接孔；3.3、防磨拼接块；4、分隔板；5、空气大流通腔；6、空气小流通腔；7、调风挡板；8、空气入口；9、空气出口；10、烟气入口；11、烟气出口；12、壳体。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

一种防冲刷空气预热器，如图1所示，包括空气入口8、空气出口9、烟气入口10、烟气出口11、壳体12及设置在壳体12内的多根换热管1和设置在多根换热管1两端的管板2，其中，空气从多根换热管1管外通过，烟气从多根换热管1管内通过，对应位于换热管1烟气入口侧10管板2的外板面上安装有防磨板3，所述防磨板3设有与多根换热管1相对应的、且能将其内管腔截面均匀覆盖的防磨通孔3.1，所述防磨通孔3.1的截面面积小于其对应换热管1内管腔的截面面积。

本实施例中，换热管1管内进的是含颗粒物的高温烟气，换热管1管外进的是常温空气，换热管1长度方向轴线垂直水平方向放置，换热管1的上端口为高温烟气进气端，在进气端的管板2上安装有防磨板3。换热管1为扁圆管，防磨通孔3.1为与换热管1内管腔截面形状相对应的扁圆形孔，且扁圆形孔的截面面积小于扁圆管内管腔的截面面积。由于扁圆形孔的截面面积小于扁圆管内管腔的截面面积，烟气流速最大的区域发生在防磨通孔3.1部位，管板2与换热管1焊接连接的区域成为负压区，使得该区域免于冲刷磨损。管板2上安装有防磨板3，使管板的冲刷磨损面得到了防护。

如图2所示，为了便于加工及安装维护，所述防磨板3由多块防磨拼接块3.3拼接而成，这样对于大型空气预热器，不需拆除连接管道，维护更换人员只需从检修口进入，将原先磨损的防磨拼接块3.3拆除更换即可，可大幅降低检修维护时间及维护成本。

如图3所示，为了便于防磨板3与管板2的连接、更换，所述防磨板3的板面上设有多个连接孔3.2，所述防磨板3通过多个连接孔3.2与管板2螺接。

为了改善烟气流道，所述防磨通孔3.1在远离管板2的一端设有倒角，本实施例在图中未示出。

对于冬夏气温变化大的地区，冬季空气气温低，换热管1内的烟气冷却得快，靠近空气入口8、换热管1烟气出口内的烟气中的腐蚀气体（比如二氧化硫、三氧化硫）局部温度可能会降至酸露点以下，此时，腐蚀气体会对换热管1下端口及换热管1下端口与下管板2的焊接连接处产生腐蚀，造成换热管及焊缝腐蚀穿孔和开裂。

为了解决上述技术问题，如图4所示，本实用新型在上下两管板2之间、靠近烟气出口侧的位置上设置有分隔板4，分隔板4上设有与多根换热管1相对应的套嵌孔，多根换热管1贯穿所述套嵌孔。分隔板4将空气预热器内部空气流道分为空气大流通腔5和空气小流通腔6两部分，并在所述空气小流通腔6的空气入口（也可以在空气出口）设置有用于开启、关闭空气小流通腔6流通风道的调风挡板7。本实施例中调风挡板7通过轴的旋转来开启、关闭空气小流通腔6的空气流通。这样，比如在冬季气温较低时，调风挡板7关闭空气小流通腔6，从而使空气小流通腔6内部形成一个空气流动相对的死区，使换热管1内的烟气在空气小流通腔6内的部分不再降温或降温很少，从而使换热管1下端口及换热管1下端口与下管板2的焊接连接处避开露点腐蚀。当气温较高时，比如夏季，可以打开调风挡板7，使空气小流通腔6内的空气流通，正常参与换热，增加空气预热器的换热面积和效率。

本实用新型未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种防冲刷空气预热器，包括空气入口（8）、空气出口（9）、烟气入口（10）、烟气出口（11）、壳体（12）及设置在壳体（12）内的多根换热管（1）和设置在多根换热管（1）两端的管板（2），其中，空气从多根换热管（1）管外通过，烟气从多根换热管（1）管内通过，其特征是：对应位于换热管（1）烟气入口（10）侧管板（2）的外板面上安装有防磨板（3），所述防磨板（3）设有与多根换热管（1）相对应的、且能将其内管腔截面均匀覆盖的防磨通孔（3.1），所述防磨通孔（3.1）的截面面积小于其对应换热管（1）内管腔的截面面积。

2.如权利要求1所述的一种防冲刷空气预热器，其特征是：所述换热管（1）的截面形状为非圆形管，所述防磨通孔（3.1）为与换热管（1）内管腔截面形状相对应的非圆形孔，且非圆形孔的截面面积小于非圆形管内管腔的截面面积。

3.如权利要求2所述的一种防冲刷空气预热器，其特征是：所述换热管（1）的截面形状为长宽比大于5:1的标准矩形。

4.如权利要求2所述的一种防冲刷空气预热器，其特征是：所述换热管（1）的截面形状为长宽比大于5:1的非标准矩形的扁平管。

5.如权利要求1-4任一权利所述的一种防冲刷空气预热器，其特征是：所述防磨板（3）的板面上设有多个连接孔（3.2），所述防磨板（3）通过多个连接孔（3.2）与管板（2）可拆卸连接。

6.如权利要求1-4任一权利所述的一种防冲刷空气预热器，其特征是：所述防磨板（3）至少由两块以上的防磨拼接块（3.3）拼接而成。

7.如权利要求1所述的一种防冲刷空气预热器，其特征是：所述防磨通孔（3.1）在远离管板（2）的一端设有倒角a,0度＜a＜90度。

8.如权利要求1所述的一种防冲刷空气预热器，其特征是：在所述两管板（2）之间、靠近烟气出口（11）侧管板（2）的位置上设置有分隔板（4），分隔板（4）上设有与多根换热管（1）相对应的套嵌孔，多根换热管（1）贯穿所述套嵌孔；分隔板（4）与烟气入口（10）侧管板（2）之间形成空气大流通腔（5），分隔板（4）与烟气出口（11）侧管板（2）之间形成空气小流通腔（6），在所述空气小流通腔（6）的空气入口端、空气出口端的其中至少一端设置有用于开启、关闭空气小流通腔（6）流通风道的调风挡板（7）。

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