CN2789609Y - 空气预热器 - Google Patents

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赵宽明
范汝新
吕宗利
卢桥生
刘寒津
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Abstract

本实用新型公开了一种列管式空气预热器，包括高温段管板、带有空气通气口的高温段管箱、带有空气通气口的低温段管箱、低温段管板、连接高、低温管箱的膨胀节和换热管，所述的高温段管板为双管板结构，两层管板通过设置有数个对流孔的筒体短节固定连接，作为本实用新型的进一步改进，在高温段管板处的换热管内设置有一段外包隔热材料的导流管，低温段管板的管孔与换热管呈间隙设置，并对换热管分别采用单管填料结构方式进行密封。本实用新型的优点为：降低了管板温度，防止管板出现高温蠕变或材料产生脆性；减小了空气预热器各部分的热应力，有效的延长了空气预热器的使用寿命。

Description

空气预热器
技术领域
本实用新型涉及一种空气预热器，尤其是应用在炭黑生产，对余热进行回收的空气预热器。
背景技术
在炭黑生产中，由于炭黑生产的特殊性，一般采用列管式空气预热器回收这些炭黑烟气中的余热，炭黑生成反应终止后的炭黑烟气温度在1000℃左右，炭黑烟气入口处的高温段管板温度较高，容易出现高温蠕变或材料产生脆性；如果空气预热器不能承受1000℃左右的高温烟气，则需要在炭黑烟气中喷大量的冷却水，将炭黑烟气温度降到该空气预热器所能承受的温度，并要保证经过空气预热器后的炭黑烟气到达收集系统时的温度在260℃以下，如此一来，不仅使余热白白浪费，还因大量的水蒸气导致收集系统的负荷增加。所以，空气预热器的烟气进口承受高温的能力是空气预热器的重要技术指标；同时，由于所能承受温度的提高，温差的加大必定导致空气预热器的热应力的增大，因此，炭黑生产用高温空气预热器的关键技术是如何降低管板温度和消除热应力。
目前，国外炭黑生产装置用空气预热器主要由Shack公司、德固沙公司、哥伦比亚公司生产，从引进设备上了解到：国外的列管式换热器是采用在每根换热管上安装膨胀节的技术来消除高温空气预热器的热应力，而国内生产的高温空气预热器由于结构上的问题，没有很好地解决以下两方面问题：1.高温段管板温度较高，在气→气换热中，管板容易出现高温蠕变或材料产生脆性，影响空气预热器的使用寿命；2.因为气体的导热系数较小，再加上截面气体流场及温度场分布不均匀，使每根换热管的壁温不同，导致换热管和换热管之间的膨胀量的大小不一致，从而在部分换热管和管板连接焊口处产生大于屈服极限的局部热应力，时间一长，出现疲劳破坏使焊口拉裂，在一定温度下，空气泄漏量达到一定程度，就会和含有H2、CO等可燃性气体的高温炭黑烟气接触燃烧，燃烧产生的高温将导致整个空气预热器的损坏，从而，致使高温空气预热器换热效率低、故障率高、使用寿命较短(一年左右)。虽然，国外在每根换热管上加上小膨胀节的方法消除热应力的效果好，但制造工艺复杂、加工难度大、对材料要求高，国内没有现成的换热管安装膨胀节技术，进口国外安装有膨胀节的换热管价格又太高；况且，在高温(580℃以上)状态下，安装的小膨胀节同样存在疲劳破坏的问题，换热管需要2～3年更换一次。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供了一种空气预热器，能克服现有空气预热器高温段管板温度过高与热应力较大的缺点。
为达到上述目的，本实用新型的空气预热器包括高温段管板、带有空气通气口的高温段管箱、带有空气通气口的低温段管箱、低温段管板、连接高、低温管箱的膨胀节和数根换热管，所述的高温段管板为双管板结构，两层管板通过设置有数个对流孔的筒体短节固定连接，采用此种结构，将筒体短节内部空间与环境相通，利用自然对流冷却形式，不仅可以降低管板温度，而且可以降低管板自身上下面的温度差，减小了热应力，有效的延长了空气预热器的使用寿命。
作为本实用新型的进一步改进，在高温段管板处的每根换热管内设置有一段外包隔热材料的导流管，其管头与换热管的管头固定连接，由于隔热材料的作用，可减少炭黑烟气通过换热管时对高温段管板的传热，进一步降低管板温度。
作为本实用新型的进一步改进，所述的低温段管板的管孔与每根换热管呈间隙设置，在低温段管板上、每根换热管管头外固定设置有与换热管同轴的套管，在换热管管头、套管和低温段管板之间还设置有由压紧填料、压环和压紧螺母组成的密封装置，采用此种结构，空气预热器的换热管在低温段管板孔内可自由径向膨胀，从而进一步减小热应力，又能防止换热空气的泄漏。
本实用新型的有益效果：产品结构新颖、设计合理，降低了管板温度，防止管板出现高温蠕变或材料产生脆性；减小了空气预热器各部分的热应力，有效的延长了空气预热器的使用寿命，突破了炭黑生产用装置空气预热器的技术瓶颈，产品结构新颖、设计合理、长周期运行性好，不但在万吨级炭黑生产装置上填补了国内空白，而且在使用寿命上已达到或超过国外同类空气预热器水平。
附图说明
图1是本实用新型实施例的主视图。
图2是图1的I处放大图。
图3是图1的II处放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
在图1所示的实施例中，本实用新型为立式空气预热器，炭黑烟气为高温介质，空气为低温介质，炭黑烟气的进气端在下部，出气端在上部，空气的进气端在上部，出气端在下部，故下部是高温段，上部是低温段，炭黑烟气由下至上、空气由上至下通过预热器进行热交换，该空气预热器包括位于上端的低温段管板7、带有空气进气口的低温段管箱1、位于下端的高温段管板4、带有空气出气口的高温段管箱3、连接高、低温管箱的膨胀节2和置于高、低温管箱中的数根换热管6，其中，高温段管板4为双管板结构，两层管板通过设置有数个对称的对流孔5的筒体短节8焊接固定，采用此种结构，将筒体短节8内部空间与环境相通，利用自然对流冷却形式，不仅可以降低高温段管板4的温度，而且可以降低高温段管板4自身上下面的温度差，减小了热应力，有效的延长了空气预热器的使用寿命；如图3所示，换热管6的一端与高温段管板4焊接固定，在此端换热管6内设有一段外包隔热材料14的导流管13，其管头与换热管6的管头焊接固定，由于隔热材料14的作用，可减少目标介质对换热管6、从而减少对高温段管板4的传热，进一步降低管板温度；如图2所示，换热管6的另一端与低温段管板7的管孔呈间隙设置，在低温段管板7上、每根换热管6的管头外焊接固定有与换热管6同轴的套管9，在换热管6的管头、套管9和低温段管板7之间还设置有由压紧填料10、压环11和压紧螺母12组成的密封装置，因此换热管6在低温段管板7内可自由伸缩，从而进一步减小热应力，又能防止换热空气的泄漏。根据申请人长期从事炭黑空气预热器研究的经验，同时，结合查阅的相关资料进行分析，空气的泄漏量只要控制在使炭黑烟气中的氧气含量不超过5％，该炭黑尾气的温度在550℃～600℃以内，在这样的工艺条件下，就可以确保高温空气预热器安全、可靠的长期运行。
本实用新型不限于上述实施方式，例如，空气预热器可以为卧式结构，目标介质也可为低温介质，空气为高温介质，但不论采用那种实施方式，只要高温段管板为通过设置有数个对流孔的筒体短节固定连接的双管板结构，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种空气预热器，包括高温段管板、带有空气通气口的高温段管箱、带有空气通气口的低温段管箱、低温段管板、连接高、低温管箱的膨胀节和数根换热管，其特征在于所述的高温段管板为双管板结构，两层管板通过设置有数个对流孔的筒体短节固定连接。
2.根据权利要求1所述的空气预热器，其特征在于在高温段管板处的每根换热管内设置有一段外包隔热材料的导流管，其管头与换热管的管头固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的空气预热器，其特征在于所述的低温段管板的管孔与每根换热管呈间隙设置，在低温段管板上、每根换热管管头外固定设置有与换热管同轴的套管，在换热管管头、套管和低温段管板之间还设置有由压紧填料、压环和压紧螺母组成的密封装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101925545A (zh) * 2007-11-30 2010-12-22 康宁股份有限公司 溢流槽加热方法
CN101629726B (zh) * 2009-08-26 2011-01-12 燕守志 回转式空气预热器的转子热端径向密封组件
CN103672943A (zh) * 2013-04-12 2014-03-26 青岛德固特节能装备股份有限公司 空气预热器浮管密封弹性密封套装置
CN105091018A (zh) * 2015-08-31 2015-11-25 中冶建筑研究总院有限公司 耐高温、高效空气换热器
CN110030548A (zh) * 2019-04-01 2019-07-19 黑龙江赫尔特生物质能源发展有限公司 一种特别适合生物质燃烧系统的模块化换热方法和装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101925545A (zh) * 2007-11-30 2010-12-22 康宁股份有限公司 溢流槽加热方法
CN101925545B (zh) * 2007-11-30 2014-02-12 康宁股份有限公司 溢流槽加热方法
CN101629726B (zh) * 2009-08-26 2011-01-12 燕守志 回转式空气预热器的转子热端径向密封组件
CN103672943A (zh) * 2013-04-12 2014-03-26 青岛德固特节能装备股份有限公司 空气预热器浮管密封弹性密封套装置
CN103672943B (zh) * 2013-04-12 2016-02-17 青岛德固特节能装备股份有限公司 空气预热器浮管密封弹性密封套装置
CN105091018A (zh) * 2015-08-31 2015-11-25 中冶建筑研究总院有限公司 耐高温、高效空气换热器
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