[發明專利]兩相流空氣預熱器

無效

• 申請號: 201110298600.7
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102419122A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 熊澤宇
• 申請（專利權）人: 熊澤宇
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及工業低溫煙氣的余熱回收領域，尤其涉及用于加熱爐、鍋爐等工業爐窯的空氣預熱器。?

背景技術

在化工、冶金等企業中，加熱爐、鍋爐等工業爐窯往往要消耗大量的燃料，是重要的能耗設備。因此回收燃料燃燒所產生的煙氣中的余熱成為這些企業的節能降耗的重點，其中空氣預熱器的應用是一種常用的余熱回收技術，空氣預熱器一般簡稱空預器，其通過熱交換回收煙氣中的余熱并用于預熱進入該工業爐窯前的空氣，從而提高該工業爐窯的熱效率，減少其燃耗。?

目前常用的空氣預熱器有管式空氣預熱器和回轉式空氣預熱器。管式空氣預熱器的主要傳熱部件是薄壁鋼管。鋼管彼此之間垂直交錯排列，兩端焊接在上下管板上。管式空氣預熱器在管箱內裝有中間管板，煙氣順著鋼管上下通過預熱器，空氣則橫向通過預熱器，完成熱量傳導?；剞D式空氣預熱器是利用煙氣和空氣交替地通過金屬受熱面來加熱空氣。?

公開號為1412475的中國專利申請披露了現有技術中一種主要用于空氣預熱器的分體式熱管換熱器，如圖1，其換熱管被分為了蒸發段1和冷凝段2，冷凝段2的位置高于蒸發段1，且兩者間分別由蒸汽上升管3和冷凝水下降管4相連。作為換熱介質和中間熱載體的水在蒸發段1的換熱管中與高溫煙氣發生熱交換而沸騰蒸發，形成的水蒸汽通過蒸汽上升管3進入冷凝段2的換熱管中，與待預熱的空氣發生熱交換后冷凝成水，水在重力作用下通過冷凝水下降管4又流回蒸發段1的換熱管中，形成了閉合的循環。這種分體式的空氣預熱器的優點在于利用了水和水蒸汽相變的汽化潛熱來傳遞熱量，傳熱效率高，且可用較小的蒸汽流量來傳遞大量熱量，因此空氣預熱器可以設計制作的非常緊湊；將需要進行熱交換的冷熱介質徹底分開的分體式結構布置靈活，應用范圍更為廣泛。這種兩相流空氣預熱器的缺點在于，雖然將換熱管分為了蒸發和冷凝兩段，當由于在每一段中其換熱管仍然采用整體結構，因此當換熱管損壞時，即使損壞的只是很小的部分，也會造成整個設備的失效，且維修安裝起來不夠方便。?

本發明在這種分體式的空氣預熱器基礎上進一步改進，提供了一種更加安全可靠，安裝維修更加方便的兩相流空氣預熱器。?

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種更加安全可靠，制造、安裝、維修更加方便的兩相流空氣預熱器。?

為實現上述目的，本發明提供了一種模塊化的兩相流空氣預熱器，將現有技術中的整體式的熱管改為相對獨立的抽屜式。?

在發明提供了一種兩相流空氣預熱器，包括用于與煙氣進行換熱的第一換熱器以及用于與空氣進行換熱的第二換熱器，第二換熱器的位置高于第二換熱器；還包括連接第一換熱器和第二換熱器的蒸汽上升管以及冷凝水下降管，第一換熱器由多個獨立的第一換熱單元沿煙氣流經的方向密封地串連組成，第二換熱器由多個獨立的第二換熱單元沿空氣流經的方向密封地串連組成，各第一換熱單元與對應的各第二換熱單元通過各自的所述蒸汽上升管和冷凝水下降管相連。?

在發明的一較佳實施方式中，也稱之為抽屜的換熱單元包括多排換熱管、上集箱、下集箱和側壁，且優選包括2-4排換熱管。多個抽屜間通過其側壁間的法蘭密封連接。?

這種多抽屜結構使得根據本發明的兩相流空氣預熱器具有了多冗余度的安全可靠性，即使一組或多組抽屜損壞或失效，其余的抽屜也可保證正常的運行。此外各抽屜可以根據安裝情況獨立設計和制造，然后在現場組裝。另外在需要檢查維修時，每個抽屜都可單獨從換熱器的箱體中抽出，修理和清洗十分方便。?

根據本發明的抽屜式兩相流煙氣余熱回收設備除了可以用來加熱空氣、鍋爐給水外，還可以用于加熱冷進料。?

以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。?

附圖說明

圖1是現有技術中的兩相流空氣預熱器的原理圖。?

圖2是根據本發明的兩抽屜式兩相流空氣預熱器的正視圖。?

圖3是根據本發明的兩抽屜式兩相流空氣預熱器的側視圖。?

圖4是根據本發明的四抽屜式兩相流空氣預熱器的示意圖。?

圖5是根據本發明的進一步的實施例的示意圖。?

具體實施方式

圖2、3示出了根據本發明的一個實施例，該實施例為兩抽屜式兩相流空氣預熱器。?