[发明专利]蒸汽空气预热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换器，尤其是用于预热进入垃圾焚烧炉内空气的一种蒸汽预热器。

背景技术

在垃圾焚烧处理过程中，为了能使低热值垃圾更好的燃烧，保证进入垃圾焚烧炉炉膛的燃烧空气保持在稳定的温度，燃烧空气须经过空气预热器加热后，才能送入焚烧炉。

现行空气预热方法采用烟气余热，烟气中含有水蒸气和硫酸蒸汽，工作条件比较恶劣，容易出现低温腐蚀和堵灰。一旦发生低温腐蚀和堵灰，就会造成烟气通道堵塞，引风阻力增大，锅炉正压燃烧，这不但降低了锅炉出力，甚至造成被迫停炉。腐蚀的结果会造成空气预热器管子泄露损坏，造成严重漏风，引起燃烧工况恶化，严重时不得不经常更换受热面，既增加了维修工作量和材料损耗，又影响了锅炉的正常运行。冷空气进入烟气侧，还会降低烟温，加速低温腐蚀及堵灰的速度，从而影响锅炉的安全运行，大大降低设备使用寿命，烟气泄露还会造成环境污染。

采用蒸汽预热就可以解决以上的问题，但是现有的蒸汽预热器采用蛇形管式换热管，其在低温时产生的冷凝水积在弯管处，增大了蒸汽通过弯管处受到的阻力，影响换热效果。并且如果需要换热面积很大的预热器时，上述结构的预热器制造、安装及运输都很不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供了一种蒸汽空气预热器，以解决原有预热器使用寿命短、机器重量大、换热效果低以及大型结构的预热器制造、安装和运输不方便等技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种蒸汽空气预热器，其结构为矩形箱体，箱体上设置有进风口和出风口，箱体内设置有直管式换热管，换热管包括横管和竖管，箱体外侧上下设置有进汽管和出汽管，该进、出汽管的作用类似于集箱，所述的进汽管上连通有一排水平设置的起分流作用的横管，每根横管上各连通一排起换热作用的竖管，竖管与横管垂直，每排竖管向下流进对应下横管，下排横管最后汇流进出汽管，所述的竖管为矩阵式排列。

为了减少箱体的体积并提高预热器的使用效率，进一步地：进汽管和出汽管上分别各设置有两排相互交错的横管。

为了保证横管固定在箱体内并且受热后膨胀不会影响到整个预热器的工作，进一步地：上排横管靠近进汽管的一端与箱体壁固定连接，另一端以及下排横管的两端均安装有热膨胀装置。

更近一步地：所述的热膨胀装置设置在箱体壁外侧，具有上下两片弹性U形板，U形板两侧各固定连接一块密封板，横管穿过密封板伸出箱体外。

为了防止换热器工作过程中的抖动，进一步地：在预热器的箱体内设置扁钢支撑固定换热管。

为了使蒸汽冷却后形成的水能更好的流出，进一步地：出汽管与水平面之间形成一定角度，角度范围为1-5°。

为了有效地利用能源，进一步地：箱体内设置有两个加热段，包括高压段和低压段，加热段之间采用箱体法兰连接。

为了解决大型换热器的换热面积，进一步地：将加热段分成若干换热管组，每组换热管即包括上下两排横管以及两排横管上成矩形排列的竖管，组与组之间或加热段之间采用箱体法兰连接。此装配结构便于实现大型化，模块化和组合化，便于制造、安装及现场组装。

为了对设备进行定期维修清理，进一步地：在高压段和低压段之间设置有检修段，检修段上设置有检修人孔和吹扫装置。

为了使空气快速分布，达到均匀换热的效果，进一步地：在箱体内的进风口处设置有使空气快速分布的导流板。

本发明的有益效果：本发明由于使用清洁能源避免了由于烟气泄露对环境的污染及低温腐蚀和堵灰的发生，设备使用寿命大大延长；本发明受热面积大，空气受热均匀，温度稳定；本发明占地面积小，结构紧凑，材料消耗少，重量比同样换热面积的蛇形管式预热器轻35％；本发明还具有散热损失小，热效率高，蒸汽通行阻力小，维修方便等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的侧视结构示意图；

图3是本发明的俯视结构示意图；

图4是本发明热膨胀装置的结构示意图；

其中：1、箱体，2、进风口，3、出风口，4、进汽管，5、出汽管，6、横管，7、竖管，8、U形板，9、密封板，10、吹扫装置，11、人孔，12、导流板。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。