[其他]強化傳熱式空氣預熱器

無效

• 申請號: 87216985
• 申請日: 1987-12-25
• 公開（公告）號: CN87216985U
• 公開（公告）日: 1988-08-24
• 發明（設計）人: 周強泰
• 申請（專利權）人: 南京工學院
• 主分類號: F23L15/04
• 分類號: F23L15/04
• 代理公司: 南京工學院專利事務所
• 代理人: 陸志斌,樓高潮

本發明是一種強化傳熱式空氣預熱器，屬熱交換裝置。它用于工業鍋爐，特別適用于小容量工業鍋爐，也可用以其他工業爐。

我國工業鍋爐目前有30萬臺在運行，每年耗用原煤產量的1／3，這些工業鍋爐中大多數是小容量鍋爐，普遍沒有安裝空氣預熱器，燃燒效率低，鍋爐熱效率平均只有55％，所以加裝空氣預熱器，是提高鍋爐熱效率、節省能源的一個重要措施。在現有技術中，曾先后研制過鋼管式、熱管肋片式等空氣預熱器。但由于鍋爐煙氣是含有大量灰粒或煙灰及硫酸蒸氣的污染性氣體，鋼管式預熱器因腐蝕嚴重、熱管肋片式預熱器因堵塞問題，因而均未能廣泛應用。另一種工業爐用鑄鐵式預熱器（卿定彬：工業爐用熱交換裝置，冶金工業出版社，1986）其形式有翅片管式和針片管式，管子呈橢園形，國外試圖用于工業鍋爐，但堵灰問題仍然沒有解決，使用壽命在1～3年期間。上述這些空氣預熱器，由于使用壽命短，用戶需定期更換空氣預熱器，這對于把工業鍋爐作為輔助設備的單位來說，造成了很大的麻煩，許多單位甚至還缺乏經常更換設備的技術力量，因而，國內鍋爐行業，特別是小容量鍋爐，空氣預熱器沒有推廣應用。

本發明的目的是提供一種耐腐蝕、抗積灰的強化傳熱式空氣預熱器，用于工業鍋爐回收煙氣余熱，加速燃料燃燒，提高鍋爐熱效率。

本發明由鑄鐵翅片管束構成，管子內壁呈圓形，管內外兩側采用擴展表面，以強化傳熱。管內壁帶有與管子等長的8～24根縱向翅片。翅片高度與管子內半徑之比為0.3～0.8，厚度為2～5mm，管外為肋化系數很大的橫向肋片（與管子軸線垂直）。肋片厚度與管內翅片相同，在管子的迎面和背面分別有一根縱向梯形翅片，把所有的肋片連接在一起，以引導氣流經營外傳熱面，減少流動阻力。本發明采用煙氣在管內縱向流動，空氣在管外橫掠肋片管的流動方式。由于煙氣在管內縱向流動，積灰少，阻力小。由于阻力小，允許采用較高的流速。這樣，可以防止積灰。此外，管內除存在主流體的縱向流動外，還存在較強的二次流，沖刷著管內的死角區和翅片表面，有效地解決了換熱面的積灰問題。管外是干凈空氣作橫向流動，換熱面又大。這樣就可采用較低的流速。減少流動阻力。根據鍋爐容量大小，由不同數量鑄鐵翅片管構成主體箱，本發明可以由一個主體箱組成，也可由多個主體箱串接而成。

本發明與現有技術相比，優點是：①具有良好的耐腐蝕、抗積灰性能，可以長期使用，壽命20年以上，②煙氣側和空氣側的流動阻力小，均在20mmH₂O左右。工業鍋爐安裝本發明后，原有的送、吸風機壓頭是足夠的，不用更換。有利于現有鍋爐的改造；③維護簡單，不需要更換、補漏工作。

圖1是本發明的鑄鐵翅片管剖視圖。

圖2是本發明的鑄鐵翅片管側視圖。

圖3是本發明的結構示意圖。

鑄鐵翅片管有縱向翅片〔1〕16根，厚度3－4mm，管外肋片〔2〕厚度與翅片厚度基本相同，管外肋片呈方形，也可以呈圓形。翅片管為圓形，兩端做成方頭，用于翅片管之間和翅片管與主體箱的角鋼法蘭之間的連接。方頭上四周開有兩道半圓形槽〔3〕，也可以開一道或三道槽，用于填充石棉繩，以防止煙氣和空氣間的相互泄漏，方頭上還開有螺栓連接孔。左端孔〔4〕呈圓形，右端孔〔5〕呈橢圓形，后者用于吸收翅片管與主體箱之間熱膨脹差，翅片管兩端方頭內套以套筒〔6〕，以防止連接螺栓被煙氣沖刷而遭受磨損或腐蝕，套筒〔6〕為鑄鐵材料，它與方頭之間可用緊固螺栓固定。

圖3是本發明的一種實施方式，由鑄鐵翅片管〔9〕組成二個主體箱，上箱體〔8〕和下箱體〔11〕，每個箱體內有30根翅片管〔9〕構成。上箱體與下箱體之間有連接段〔13〕，鍋爐的煙氣由上箱體流向下箱體，在翅片管內縱向流動。空氣從進風道接口〔7〕進入下箱體〔11〕，繞流翅片管后，經風道彎頭〔10〕進入上箱體〔8〕，繞流箱體內的翅片管，從出口風道接口〔7〕流出，空氣可預熱至100℃左右。