CN214038495U - 板式空气预热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种板式空气预热器，属于石油化工生产设备技术领域，包括预热箱体，预热箱体内设有板式换热芯组，预热箱体一端设有空气进口短节，预热箱体另一端设有空气出口管道，靠近空气进口短节一端下部的预热箱体上设有连接板式换热芯组的热介质出口，靠近空气出口管道一端上部的预热箱体上设有连接板式换热芯组的热介质进口，预热箱体的底部设有支撑装置。本实用新型利用板式换热器具有传热效率高，结构紧凑、流体流通阻力小，不易积灰等特点，极大客服了现有设备占地面积大、易堵塞积灰、传热效率低等缺点，同时，板式换热器的结构简单，投入和运行成本低，运行可靠。

Description

板式空气预热器

技术领域

本实用新型属于石油化工生产设备技术领域，具体涉及一种板式空气预热器。

背景技术

石化行业乙烯裂解炉是乙烯生产装置的核心设备，裂解炉作为乙烯装置中主要耗能设备，其能耗占装置总能耗的50％-60％。提高能源回收效率一直是乙烯裂解炉行业节能工作的重点，已公开CN1621745A专利乙烯裂解炉底部燃烧器空气预热系统及方法中提到利用厂区热介质余热进行节能设计，是回收其含有的热能的一种有效的节能手段。其中公开的核心，空气预热器一般采用换热管式或翅片管式结构，众所周知，管式预热器体积一般比较庞大，而裂解炉设备空间范围往往有限，因此预热器空气入口距地面较近，地面灰尘随空气进入翅片管式预热器，翅片管式预热器因为背风区原因极易积灰，在长期运行后也会产生预热器堵塞的现象，导致该预热器运行不畅，系统工作效率下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种板式空气预热器，解决目前的裂解炉中使用的管式空气预热器体积较大，造成空气入口距地面较近，地面灰尘随空气进入翅片管式预热器，翅片管式预热器因为背风区原因极易积灰，在长期运行后也会产生预热器堵塞的现象，导致该预热器运行不畅，系统工作效率下降的问题。

本实用新型涉及一种板式空气预热器，包括预热箱体，预热箱体内设有板式换热芯组，预热箱体一端设有空气进口短节，预热箱体另一端设有空气出口管道，靠近空气进口短节一端下部的预热箱体上设有连接板式换热芯组的热介质出口，靠近空气出口管道一端上部的预热箱体上设有连接板式换热芯组的热介质进口，预热箱体的底部设有支撑装置。

所述板式换热芯组以多个高效传热的不锈钢窝状的换热板片做为传热元件，多个换热板片沿着垂直于空气进气的方向通过层层叠加排列设置，相邻换热板片之间形成空气通道，换热板片内部形成热介质通道。空气通道和热介质通道为互相平行的通道，空气与热介质在各自通道内实现逆流换热，同时板片之间采用焊接密封，保证设备芯体无泄漏风险。换热芯组采用不锈钢板片作为传热元件，不锈钢具有较高的平面光洁度，一般能达到4k镜面效果，由于空气与换热板片是平行接触，流通阻力小，不存在翅片管式或管式换热器背风区因动能不足导致积灰现象，因此在运行过程能减少污垢热阻的产生。

空气通道两侧的换热板片外壁上设有扰动凸起。介质在板片通道内更易绕动形成湍流换热，较之管式换热器层流换热，传热效率更高，一般为管式换热器的1.5-2倍左右，因此在同等工况下，板式换热器体积更小，结构更紧凑，成本更低，且更易于维护。

空气进口短节外侧设有金属丝网。避免直接吸入环境灰尘和杂物造成换热芯组堵塞。

空气进口短节内沿前后方向设有吹扫管路，沿吹扫管路的轴向两侧固定有多个吹扫支管，吹扫支管靠近板式换热芯组一侧沿其轴向设有清洗喷管。可以定期清洗，保证设备的正常工作。在换热器堵塞或停工检修时使用，吹扫介质采用0.4～1.0MPa低压蒸汽或0.4～1.0MPa压力下60～100℃软水离线清洗。

支撑装置包括固定在预热箱体两段底部的支腿，支腿的底部固定有底撬。可以调节余热箱体的高度，提高空气进口的高度。

空气出口管道为90度直角管，空气出口管道的出口朝上，空气出口管道的底部设有排污口。排污口在清扫时可以方便排出污物。

空气出口管道的外部设有保温层，空气出口管道的下部设有手孔，空气出口管道的顶部设有膨胀节。膨胀节方便连接空气出口管和换热器壳体。

热介质进口和热介质出口均设置为半圆管箱。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、利用板式换热器具有传热效率高，结构紧凑、流体流通阻力小，不易积灰等特点，极大客服了现有设备占地面积大、易堵塞积灰、传热效率低等缺点，同时，板式换热器的结构简单，投入和运行成本低，运行可靠。

2、换热芯组采用不锈钢板片作为传热元件，板片通过叠加后形成各自不同介质通道，各介质在通道里面实现逆流换热，并且由于鼓包凸起存在，板式换热器传热板片沿流体流动方向流道断面形状不断变化，大大加强了流体的扰动，从而增强了流体的传热性能，使得较小的换热面积就能获得极大的热能回收，换热性能较高。换热效率高于管式换热器。

3、板片材质一般为不锈钢，不锈钢具有较高的平面光洁度，一般能达到4k镜面效果，由于空气与换热板片是平行接触，流通阻力小，不存在翅片管式或管式换热器背风区因动能不足导致积灰现象，因此在运行过程能减少污垢热阻的产生，并且设有吹扫装置，可以定期清洗，保证设备的正常工作。

4、板式空气预热器整体采用撬装结构，便于设备吊装和拆卸；板式空气预热器与底撬间设置支腿，支腿高度可根据需要进行调节，并且把空气进口提升。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的右视结构示意图；

图3为换热板片的结构示意图；

图4为吹扫管路的结构示意图；

图5为图3的部分结构示意图；

图中：1、空气出口管道；2、热介质进口；3、热介质出口；4预热箱体；5、板式换热芯组；6、空气进口短节；7、金属丝网；8、排污口；9、膨胀节；10、吹扫管路；11、换热板片；12、热介质通道，13、空气通道；14、底撬；15、支腿；16、手孔，17、吹扫支管， 18、清洗喷管，19、扰动凸起。

具体实施方式

下面对照附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图5所示，本实用新型为板式空气预热器，包括预热箱体4，预热箱体4内设有板式换热芯组5，预热箱体4一端设有空气进口短节6，预热箱体4另一端设有空气出口管道1，靠近空气进口短节6一端下部的预热箱体4上设有连接板式换热芯组5的热介质出口3，靠近空气出口管道1一端上部的预热箱体4上设有连接板式换热芯组5的热介质进口2，预热箱体4的底部设有支撑装置。

板式换热芯组5以多个高效传热的不锈钢窝状的换热板片11做为传热元件，多个换热板片11沿着垂直于空气进气的方向通过层层叠加排列设置，相邻换热板片11之间形成空气通道13，换热板片11内部形成热介质通道12。热介质上进下出竖直流动，空气水平流动。

空气通道13两侧的换热板片11外壁上设有扰动凸起19。

空气进口短节6外侧设有金属丝网7。

空气进口短节6内沿前后方向设有吹扫管路10，沿吹扫管路10的轴向两侧固定有多个吹扫支管17，每个吹扫支管17靠近板式换热芯组5一侧沿其轴向设有多个清洗喷管18。

支撑装置包括固定在预热箱体4两段底部的支腿15，支腿15的底部固定有底撬14。

空气出口管道1为90度直角管，空气出口管道1的出口朝上，空气出口管道1的底部设有排污口8。

空气出口管道1的外部设有保温层，空气出口管道1的下部设有手孔16，空气出口管道 1的顶部设有膨胀节9。

热介质进口2和热介质出口3均设置为半圆管箱。

使用时，空气经过空气进口短节6，利用裂解炉炉膛负压抽吸原理，抽吸空气经过板式换热芯组5的空气通道13，经空气出口管道1进入裂解炉，热介质通过热介质进口2经过板式换热芯组5的热介质通道12与进入换热器的空气进行逆流换热后由热介质出口3流出进入后续回收工序，空气进入预热箱体4时，空气与热介质在各自通道内实现逆流换热，利用换热板片11上的形状规则的凸起鼓包提高对空气的扰动作用，提高换热效率，同时换热板片 11之间采用焊接密封，保证设备芯体无泄漏风险。空气进口短节6设置金属丝网7，避免直接吸入环境灰尘和杂物造成换板式热芯组5堵塞，并在空气进口短节6设有吹扫管路10，在换热器堵塞或停工检修时使用，吹扫时，吹扫介质从吹扫管路10进入，然后经过吹扫支管 17从清洗喷管18喷出，对换热板片11进行吹扫清洗，在换热器进行吹扫时利用排污口8进行排污。吹扫介质采用0.4～1.0MPa低压蒸汽或0.4～1.0MPa压力下60～100℃软水离线清洗。

综上所述，本实用新型利用板式换热器具有传热效率高，结构紧凑、流体流通阻力小，不易积灰等特点，极大客服了现有设备占地面积大、易堵塞积灰、传热效率低等缺点，同时，板式换热器的结构简单，投入和运行成本低，运行可靠。换热芯组采用不锈钢板片作为传热元件，板片通过叠加后形成各自不同介质通道，各介质在通道里面实现逆流换热，并且由于鼓包凸起存在，板式换热器传热板片沿流体流动方向流道断面形状不断变化，大大加强了流体的扰动，从而增强了流体的传热性能，使得较小的换热面积就能获得极大的热能回收，换热性能较高。换热效率高于管式换热器。板片材质一般为不锈钢，不锈钢具有较高的平面光洁度，一般能达到4k镜面效果，由于空气与换热板片是平行接触，流通阻力小，不存在翅片管式或管式换热器背风区因动能不足导致积灰现象，因此在运行过程能减少污垢热阻的产生，并且设有吹扫装置，可以定期清洗，保证设备的正常工作。板式空气预热器整体采用撬装结构，便于设备吊装和拆卸；板式空气预热器与底撬间设置支腿，支腿高度可根据需要进行调节，并且把空气进口提升。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须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。

Claims (9)

1.一种板式空气预热器，其特征在于：包括预热箱体(4)，预热箱体(4)内设有板式换热芯组(5)，预热箱体(4)一端设有空气进口短节(6)，预热箱体(4)另一端设有空气出口管道(1)，靠近空气进口短节(6)一端下部的预热箱体(4)上设有连接板式换热芯组(5)的热介质出口(3)，靠近空气出口管道(1)一端上部的预热箱体(4)上设有连接板式换热芯组(5)的热介质进口(2)，预热箱体(4)的底部设有支撑装置。

2.根据权利要求1所述的板式空气预热器，其特征在于：所述板式换热芯组(5)以多个高效传热的不锈钢窝状的换热板片(11)做为传热元件，多个换热板片(11)沿着垂直于空气进气的方向通过层层叠加排列设置，相邻换热板片(11)之间形成空气通道(13)，换热板片(11)内部形成热介质通道(12)。

3.根据权利要求2所述的板式空气预热器，其特征在于：空气通道(13)两侧的换热板片(11)外壁上设有扰动凸起(19)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的板式空气预热器，其特征在于：空气进口短节(6)外侧设有金属丝网(7)。

5.根据权利要求4所述的板式空气预热器，其特征在于：空气进口短节(6)内沿前后方向设有吹扫管路(10)，沿吹扫管路(10)的轴向两侧固定有多个吹扫支管(17)，每个吹扫支管(17)靠近板式换热芯组(5)一侧沿其轴向设有多个清洗喷管(18)。

6.根据权利要求1所述的板式空气预热器，其特征在于：支撑装置包括固定在预热箱体(4)两段底部的支腿(15)，支腿(15)的底部固定有底撬(14)。

7.根据权利要求5所述的板式空气预热器，其特征在于：空气出口管道(1)为90度直角管，空气出口管道(1)的出口朝上，空气出口管道(1)的底部设有排污口(8)。

8.根据权利要求7所述的板式空气预热器，其特征在于：空气出口管道(1)的外部设有保温层，空气出口管道(1)的下部设有手孔(16)，空气出口管道(1)的顶部设有膨胀节(9)。

9.根据权利要求1所述的板式空气预热器，其特征在于：热介质进口(2)和热介质出口(3)均设置为半圆管箱。

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