[實用新型]夾套冷卻雙元熱補償管板式高溫空氣預熱器

有效

• 申請號: 201220602615.8
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN202973156U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 張智軍;黃曉虹;戴文;師亞洲;王志強
• 申請（專利權）人: 成都成發科能動力工程有限公司
• 主分類號: F23L15/00
• 分類號: F23L15/00
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 呂建平

技術領域

本實用新型涉及一種高溫空氣預熱器，特別是涉及一種帶夾套冷卻的雙元熱補償管板式高溫空氣預熱器。

背景技術

高溫空氣預熱器是炭黑生產中的重要設備，設備運行環境溫度高達800℃以上，高溫應力與應變對設備的強度、安全、壽命都有非常大的影響。現有技術的高溫空氣預熱器，其結構主要包括設置有預熱空氣進口和出口的殼體，與殼體上端連接的煙氣排出箱，與殼體下端連接的煙氣進氣箱，設置在殼體內的上、下管板、折流板、旁路擋板及換熱管，為了降低管程、殼程各部位溫差應力對設備的損壞，提高設備的使用壽命，現有技術采取了在殼體上設置補償器，在殼體的高溫段內敷設保溫材料。但現有技術的高溫空氣預熱器在運行過程中，常會出現保溫材料層受高溫影響脫落或進入預熱空氣中。當殼體內的保溫材料層脫落失去對殼體的保護，一方面會增大溫差應力影響設備的安全，另一個方面增大散熱能耗，熱利用率低。當保溫層材料進入預熱空氣中會隨預熱空氣進入炭黑反應爐，最后影響炭黑品質。另外，現有技術的高溫空氣預熱器，有些部件在還沒有達到設計的壽命時間就失效報廢，使用壽命比設計壽命大大縮短。

發明內容

本實用新型的目的旨在提供一種新結構的夾套冷卻雙元熱補償管板式高溫空氣預熱器，以解決現有技術的高溫空氣預熱器存在的換熱效率低，設備使用壽命短，影響炭黑品質的問題。

本實用新型所要解決的上述問題，可通過具有下述技術方案的夾套冷卻雙元熱補償管板式高溫空氣預熱器來實現。

本實用新型提供的夾套冷卻雙元熱補償管板式高溫空氣預熱器，其構成主要包括設置有預熱空氣進口、出口及補償器的殼體，與殼體上端聯接的煙氣排出箱，與殼體下端聯接的煙氣進入箱，設置在殼體內的上管板、下管板、折流板、旁路擋板及換熱管，所述下管板為空氣冷卻夾套式管板，換熱管通過過渡套管與上管板、下管板聯接，換熱管上設置有單管補償器，殼體為下部設計有空氣冷卻夾套的殼體，殼體夾套空間與管板夾套空間連通，換熱后的冷卻空氣由殼體夾套上部出口進入殼程，與預熱空氣主體混合。

為了更好地解決本實用新型所要解決的技術問題，本實用新型還可進一步采取以下技術措施。下述各項技術措施可單獨采取，也可組合采取，甚至一并采取。

在上述技術方案中，殼體與煙氣進入箱相聯接的聯接段，可優先考慮設計成夾套錐殼，錐殼夾套與下管板夾套連通，冷卻空氣進氣接管設置在夾套錐殼上。

在上述技術方案中，所述下管板可優先考慮設計成雙層夾套管板，下管板的上下層夾套連通。上下層夾套最好于下管板的中央連通。

在上述技術方案中，所述單管補償器可設計成由安裝在換熱管或過渡套管上的波紋管座和兩端分別與波紋管座及過渡套管或換熱管聯接的波紋管組成，優先設計成由安裝在換熱管上的波紋管座和兩端分別與波紋管座及過渡套管聯接的波紋管組成。所述單管補償器最好設置在換熱管靠近上管板的位置。

在上述技術方案中，構成殼體夾套的內殼體，其上端最好為可自由伸縮結構。以避免在內殼體產生熱應力。殼體設置夾套的范圍最好不低于殼體高度的三分之一，一般在殼體高度的三分之一至二分之一范圍。

本實用新型提供的夾套冷卻雙元熱補償管板式高溫空氣預熱器，其工藝流程是，高溫煙氣從進氣煙箱進入換熱管中，再從煙氣排氣煙箱排除進入煙氣凈化工藝管道。要預熱的冷空氣由預熱空氣進口進入殼體內，經折流板和旁路擋板在殼體內迂回流動，與換熱管內的高溫煙氣換熱后從預熱空氣出口排出進入炭黑生產的工藝管道。換熱管與殼體的熱膨脹量通過單管補償器和筒體補償器結合補償。冷卻空氣從位于夾套錐殼上的進口接管進入，先流經下管板的下層夾套空間，從管板中央進入上層管板夾套空間，流經下管板的上層夾套空間后，從上層管板夾套空間出來再進入殼體夾套空間，最后從殼體夾套空間的上方出口進殼程內，與預熱空氣混合，實現對整個下管板和下部殼體冷卻保護，回收利用經殼體散熱排放的熱量。

本實用新型為帶夾套冷卻、中部回風的雙元熱補償管板式高溫空氣預熱器，冷卻空氣從筒體下部進入，冷卻管板后進入夾套筒體，最后返回殼程主通道與熱交換的主流空氣匯合，因此本實用新型具有設備換熱效率高，空氣預熱溫度高，并延長了管板與筒體的壽命，防止了管程、殼程各部位溫差應力對設備的損壞，使用壽命長。也避免了原有高溫空氣預熱器內層保溫材料被帶入空氣而影響炭黑品質的問題。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的夾套冷卻雙元熱補償管板式高溫空氣預熱器結構示意圖。

圖2是單管補償器結構示意圖。