CN210568547U - 一种新型炭黑用高温空气预热器 - Google Patents

Abstract

一种新型炭黑用高温空气预热器，属于换热器领域。包括空气预热器主体,所述的空气预热器主体内设有螺旋导流板，所述的空气预热器主体内还设有穿过螺旋导流板的若干空气预热管，所述的空气预热管下端连通高温烟气进口，空气预热管上端连通低温烟气出口，所述的螺旋导流板与空气预热管外侧的空间形成空气预热通道，所述的空气预热通道上端连通冷空气进口，空气预热通道下端连通高温空气出口，所述的空气预热管上装有若干个换热套，所述的换热套上设有沿圆周阵列的换热片，所述的换热片上设有若干个气流通孔；可以降低预热器外壳对其内部空气流动阻力，提升空气入炉压力，增加换热面积，提升空气流量的目的，达到增产的目的。

Description

一种新型炭黑用高温空气预热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体地说就是一种新型炭黑用高温空气预热器。

背景技术

目前市面上的空气预热器均为经典的热交换设备，炭黑烟气走换热器的管程，预热空气走壳程，烟气与空气逆向流动；为充分让空气与列管内的烟气进行热交换，壳程内部设置多个折流板，目的是通过折流板的作用，让空气在壳程中连续对折流动，达到将空气的换热效率提高；目前经典的空气预热器已经能够做到将空气预热到900℃水平的能力，较好地实现了能量回收；但是能量回收效率和换热面积上存在需要改进的地方。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型炭黑用高温空气预热器，可以降低预热器外壳对其内部空气流动阻力，提升空气入炉压力，增加换热面积，提升空气流量的目的，达到增产的目的。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种新型炭黑用高温空气预热器，包括空气预热器主体,所述的空气预热器主体内设有螺旋导流板，所述的空气预热器主体内还设有穿过螺旋导流板的若干空气预热管，所述的空气预热管下端连通高温烟气进口，空气预热管上端连通低温烟气出口，所述的螺旋导流板与空气预热管外侧的空间形成空气预热通道，所述的空气预热通道上端连通冷空气进口，空气预热通道下端连通高温空气出口，所述的空气预热管上装有若干个换热套，所述的换热套上设有沿圆周阵列的换热片，所述的换热片上设有若干个气流通孔。

作为优化，冷空气进口的方向与螺旋导流板的初始方向相切，高温空气出口的方向与螺旋导流板的初始方向相切。

作为优化，换热套为耐高温金属，所述的换热片横截面为Y形，所述的换热套的长度小于10cm。

作为优化，所述的耐高温金属为铝铜锂耐热合金或者镁钍系耐热合金或与空气预热管3同材质材料。

作为优化，所述的换热套安装在空气预热管的下部位置，长度10～15cm。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的一种新型炭黑用高温空气预热器，实现同换热面积条件下提升换热效率，并且在进一步提升换热面积后进一步提升了换热效率，减少预热器外壳对空气流通阻力，提升换热后空气温度，充分流体力学原理优化列管换热器内部结构；将原先空气预热器折流板改为螺旋导流结构，减少空气流动阻力，减少折流板结构部分空气易走短路，部分位置空气流动速度慢造成换热效率不高等缺点，解决原先空气预热器换热效率偏低，流动阻力大，外形体积大等诸多不足，更大程度地解决炭黑生产企业炭黑能耗高，占地面积大，投资大，维护维修难度大的弊病，通过本发明期望解决炭黑生产企业能耗高的问题，为节能环保事业作出贡献。

附图说明

附图1为本实用新型的整体结构示意图。

附图2为本实用新型空气预热通道结构示意图。

附图3为本实用新型空气预热管安装换热套示意图。

附图4为本实用新型换热套轴侧示意图。

附图5为本实用新型换热套正视示意图。

其中，1空气预热器主体、2螺旋导流板、3空气预热管、4高温烟气进口、5低温烟气出口、6空气预热通道、7冷空气进口、8高温空气出口、9换热套、10换热片、11气流通孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示实施例中，一种新型炭黑用高温空气预热器，包括空气预热器主体1,所述的空气预热器主体1内设有螺旋导流板2，所述的空气预热器主体1内还设有穿过螺旋导流板2的若干空气预热管3，所述的空气预热管3下端连通高温烟气进口4，空气预热管3上端连通低温烟气出口5，所述的螺旋导流板2与空气预热管3外侧的空间形成空气预热通道6，所述的空气预热通道6上端连通冷空气进口7，空气预热通道6下端连通高温空气出口8，所述的空气预热管3上装有若干个换热套9，所述的换热套9上设有沿圆周阵列的换热片10，所述的换热片10上设有若干个气流通孔11。

为了保障空气进入空气预热器后随着导流螺旋方向进行螺旋流动，空气在空气预热管外与管内高温烟气进行充分换热，从切线方向出空气预热器，减少经典空气预热器空气出口经连续多个弯头造成的压力损失，冷空气进口7的方向与螺旋导流板2的初始方向相切，高温空气出口8的方向与螺旋导流板2的初始方向相切。

为了提升换热面积，增加换热效率，换热套9为耐高温金属，所述的换热片10横截面为Y形，所述的换热套9的长度小于10cm。

为了能够在能够承受较高温度的同时提供较好的热传导功能，所述的耐高温金属为铝铜锂耐热合金、镁钍系耐热合金或采用与空气预热管3同材质材料（根据预热后温度选择材质）。

为了能够在安装足够的换热套进行换热的同时，不影响入空气预热通道6内空气的整体流动的流畅性，经试验，所述的换热套9安装在空气预热管3的下部位置，长度10～15cm，即能够实现上述条件。

工作原理：将炭黑生产过程中产生的高温高压炭黑烟气通入高温烟气进口4，高温烟气通过空气预热管3向上往低温烟气出口5移动，将空气从冷空气进口7通入空气预热通道6沿螺旋形的通道向下往高温空气出口8移动，在此过程中，烟气的热量通过空气预热管3与空气进行热量交换，并且换热套9加大了换热接触面积，使换热更加有效，减少了热量的浪费，节能环保。

本实用新型的一种新型炭黑用高温空气预热器，实现同换热面积条件下提升换热效率，并且在进一步提升换热面积后进一步提升了换热效率，减少预热器外壳对空气流通阻力，提升换热后空气温度，充分流体力学原理优化列管换热器内部结构；将原先空气预热器折流板改为螺旋导流结构，减少空气流动阻力，减少折流板结构部分空气易走短路，部分位置空气流动速度慢造成换热效率不高等缺点，解决原先空气预热器换热效率偏低，流动阻力大，外形体积大等诸多不足，更大程度地解决炭黑生产企业炭黑能耗高，占地面积大，投资大，维护维修难度大的弊病，通过本发明期望解决炭黑生产企业能耗高的问题，为节能环保事业作出贡献。

上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书的一种新型炭黑用高温空气预热器且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种新型炭黑用高温空气预热器，其特征在于：包括空气预热器主体(1),所述的空气预热器主体(1)内设有螺旋导流板(2)，所述的空气预热器主体(1)内还设有穿过螺旋导流板(2)的若干空气预热管(3)，所述的空气预热管(3)下端连通高温烟气进口(4)，空气预热管(3)上端连通低温烟气出口(5)，所述的螺旋导流板(2)与空气预热管(3)外侧的空间形成空气预热通道(6)，所述的空气预热通道(6)上端连通冷空气进口(7)，空气预热通道(6)下端连通高温空气出口(8)，所述的空气预热管(3)上装有若干个换热套(9)，所述的换热套(9)上设有沿圆周阵列的换热片(10)，所述的换热片(10)上设有若干个气流通孔(11)。

2.根据权利要求1所述的一种新型炭黑用高温空气预热器，其特征在于：所述的冷空气进口(7)的方向与螺旋导流板(2)的初始方向相切，高温空气出口(8)的方向与螺旋导流板(2)的初始方向相切。

3.根据权利要求1所述的一种新型炭黑用高温空气预热器，其特征在于：所述的换热套(9)为耐高温金属，所述的换热片(10)横截面为Y形，所述的换热套(9)的长度小于10cm。

4.根据权利要求3所述的一种新型炭黑用高温空气预热器，其特征在于：所述的耐高温金属为铝铜锂耐热合金或者镁钍系耐热合金。

5.根据权利要求1所述的一种新型炭黑用高温空气预热器，其特征在于：所述的换热套(9)安装在空气预热管(3)的下部位置，长度10～15cm。

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