[發明專利]一種倒置的高溫空氣預熱器結構

在審

• 申請號: 201410202207.7
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103994461A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 葛寶榮;宋超;唐桂珍;賈秀麗;王燕
• 申請（專利權）人: 青島德固特節能裝備股份有限公司
• 主分類號: F23L15/00
• 分類號: F23L15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種化工生產設備，尤其是高溫空氣預熱器結構。

背景技術

空氣預熱器是直立安裝的熱交換設備，常規的空氣預熱器，煙氣從換熱段底部進入管程一直向上走出管程，冷空氣從換熱段上部進入殼程從下部走出殼程；空氣預熱器高溫區集中在換熱段下部；體型高大的換熱段，其殼體下端和換熱管下端，都是受自身重力作用應力最大區；下管板不僅承擔全部換熱管的重力，還有全部換熱管熱脹阻力；在預熱溫度低于650度的時候，殼體下端材料，換熱管下端材料和下管板材料，采用一般耐熱不銹鋼即可保證穩定不變形，從來不出事故；但是，當預熱溫度高于850度時，既使這些構件都換上高級耐熱不銹鋼材料，也不能保證穩定不變形；如殼體下端發生褶皺變形下沉事故，如換熱管下端發生彎曲變形下沉事故，如下管板發生鍋狀變形甚至裂紋開裂事故等；究其原因是材料在850度及以上的屈服極限，比在650度及以下的屈服極限驟降10倍左右的緣故；所以，850度及以上的高溫空氣預熱器，必須采取一系列加強措施才可維持高溫區構件穩定，如殼體下端采用雙層殼體中間夾隔熱材料保護等，如下管板采用雙層管板中間通冷風降溫等，如換熱管下端由軋制管改為增大壁厚且加入特殊元素的離心鑄管等；但是，采取這些加強措施的結果，明顯地增加了產品結構的復雜性，增加了產品的制造難度和提高了生產成本。

發明內容

為了改變現有高溫空氣預熱器的上述問題，本發明提供一種到置的高溫空氣預熱器結構，即煙氣從換熱段頂部進入管程一直向下走出管程，冷空氣從換熱段下部進入殼程從上部走出殼程；倒置的結構有一個明顯的變化就是換熱段高溫區從下部移到了上部；首先受益的是殼體，殼體上部受自身重力的影響很小，雖然處在高溫區，但載荷很小，殼體自然是安全穩定的；倒置的結構換熱管吊掛在高溫管板上，換熱管因自身重力向下拉自己也拉高溫管板，改變這個不利狀況的辦法，這就是在換熱管下端安裝波紋膨脹節，利用工作狀態下換熱管熱脹伸長向下位移，波紋膨脹節被壓縮，被壓縮的波紋膨脹節對低溫管板產生推力，它的反作用力抵消了換熱管的重力影響，這樣，高溫管板和換熱管自然是安全穩定的。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種倒置的高溫空氣預熱器結構，由換熱段，高溫煙箱，低溫煙箱，設備安裝支座組成；其特征是：高溫煙箱及煙氣進口(a)在換熱段的上部，低溫煙箱及煙氣出口(b)在換熱段的下部，設備安裝支座設在換熱段的中部；其特征還有；換熱段由殼體，高溫管板，低溫管板，空氣進口，空氣出口，換熱管，波紋膨脹節組成；高溫管板和空氣出口在換熱段上部，低溫管板和空氣進口在換熱段下部，換熱管上端固定在高溫管板上，換熱管下端與低溫管板浮動連接，采用波紋膨脹節擔當浮動連接的密封裝置；波紋膨脹節是彈性元件，工作狀態下波紋膨脹節像彈簧一樣壓在低溫管板上；其特征還有：令波紋膨脹節設計參數達到以下要求：工作狀態下換熱管熱脹伸長穩定后，波紋膨脹節是壓縮狀態，由壓縮位移量和波紋膨脹節的設計剛度聯合決定的推力，等于一根換熱管的重量。

本發明的有益效果是，改進后空氣預熱器換熱段主要構件受力較大的區域已經從高溫區轉移到低溫區了，因此，改進后的換熱段就安全穩定了；殼體不必采取隔熱材料保護措施了，采用單層殼體就可以了；高溫管板不必采取雙層管板中間通冷風保護措施了，采用單層管板就可以了；換熱管的高溫端也不必采用特殊的昂貴的離心鑄管了，采用冷拔管就可以了；改進后，高溫空氣預熱器整體結構明顯得到簡化，既節省大量材料，又節省大量加工工時，產品生產成本可降低10％以上。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明實施例和總體結構示意圖。

圖2是圖1俯視圖。

圖3是換熱段結構示意圖。

圖1，圖2中1換熱段，2高溫煙箱，3低溫煙箱，4設備安裝支座，a煙氣進口，b煙氣出口。

圖3中11高溫管板，12折流板，13換熱管，14殼體，15空氣進口，16低溫管板，17波紋膨脹節，18空氣出口。19保護套管，20耐火料。

具體實施方式

在圖1，圖2中，高溫煙箱(2)安裝在換熱段(1)的上面，低溫煙箱(3)安裝在換熱段的下面，設備安裝支座(4)固定在換熱段的中部。

在圖3中，高溫管板(11)安裝在殼體(14)的上端，低溫管板(16)安裝在殼體的下端，空氣進口(15)在殼體的下部，空氣出口(18)在殼體的上部，換熱管(13上端固定在高溫管板上，換熱管下端與低溫管板是浮動連接，采用波紋膨脹節(17)擔當浮動連接的密封裝置，波紋膨脹節是彈性元件，工作狀態下波紋膨脹節像彈簧一樣壓在低溫管板上；指令波紋膨脹節設計參數達到以下要求：工作狀態下換熱管熱脹伸長穩定后，波紋膨脹節是壓縮狀態，由壓縮位移量和波紋膨脹節的設計剛度聯合決定的推力，應等于一根換熱管的重量，允許的誤差是：推力可增加一個高溫管板的重量除以換熱管的數量。