[发明专利]两相流空气预热器

说明书

技术领域

本发明涉及工业低温烟气的余热回收领域，尤其涉及用于加热炉、锅炉等工业炉窑的空气预热器。 

背景技术

在化工、冶金等企业中，加热炉、锅炉等工业炉窑往往要消耗大量的燃料，是重要的能耗设备。因此回收燃料燃烧所产生的烟气中的余热成为这些企业的节能降耗的重点，其中空气预热器的应用是一种常用的余热回收技术，空气预热器一般简称空预器，其通过热交换回收烟气中的余热并用于预热进入该工业炉窑前的空气，从而提高该工业炉窑的热效率，减少其燃耗。 

目前常用的空气预热器有管式空气预热器和回转式空气预热器。管式空气预热器的主要传热部件是薄壁钢管。钢管彼此之间垂直交错排列，两端焊接在上下管板上。管式空气预热器在管箱内装有中间管板，烟气顺着钢管上下通过预热器，空气则横向通过预热器，完成热量传导。回转式空气预热器是利用烟气和空气交替地通过金属受热面来加热空气。 

公开号为1412475的中国专利申请披露了现有技术中一种主要用于空气预热器的分体式热管换热器，如图1，其换热管被分为了蒸发段1和冷凝段2，冷凝段2的位置高于蒸发段1，且两者间分别由蒸汽上升管3和冷凝水下降管4相连。作为换热介质和中间热载体的水在蒸发段1的换热管中与高温烟气发生热交换而沸腾蒸发，形成的水蒸汽通过蒸汽上升管3进入冷凝段2的换热管中，与待预热的空气发生热交换后冷凝成水，水在重力作用下通过冷凝水下降管4又流回蒸发段1的换热管中，形成了闭合的循环。这种分体式的空气预热器的优点在于利用了水和水蒸汽相变的汽化潜热来传递热量，传热效率高，且可用较小的蒸汽流量来传递大量热量，因此空气预热器可以设计制作的非常紧凑；将需要进行热交换的冷热介质彻底分开的分体式结构布置灵活，应用范围更为广泛。这种两相流空气预热器的缺点在于，虽然将换热管分为了蒸发和冷凝两段，当由于在每一段中其换热管仍然采用整体结构，因此当换热管损坏时，即使损坏的只是很小的部分，也会造成整个设备的失效，且维修安装起来不够方便。 

本发明在这种分体式的空气预热器基础上进一步改进，提供了一种更加安全可靠，安装维修更加方便的两相流空气预热器。 

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种更加安全可靠，制造、安装、维修更加方便的两相流空气预热器。 

为实现上述目的，本发明提供了一种模块化的两相流空气预热器，将现有技术中的整体式的热管改为相对独立的抽屉式。 

在发明提供了一种两相流空气预热器，包括用于与烟气进行换热的第一换热器以及用于与空气进行换热的第二换热器，第二换热器的位置高于第二换热器；还包括连接第一换热器和第二换热器的蒸汽上升管以及冷凝水下降管，第一换热器由多个独立的第一换热单元沿烟气流经的方向密封地串连组成，第二换热器由多个独立的第二换热单元沿空气流经的方向密封地串连组成，各第一换热单元与对应的各第二换热单元通过各自的所述蒸汽上升管和冷凝水下降管相连。 

在发明的一较佳实施方式中，也称之为抽屉的换热单元包括多排换热管、上集箱、下集箱和侧壁，且优选包括2-4排换热管。多个抽屉间通过其侧壁间的法兰密封连接。 

这种多抽屉结构使得根据本发明的两相流空气预热器具有了多冗余度的安全可靠性，即使一组或多组抽屉损坏或失效，其余的抽屉也可保证正常的运行。此外各抽屉可以根据安装情况独立设计和制造，然后在现场组装。另外在需要检查维修时，每个抽屉都可单独从换热器的箱体中抽出，修理和清洗十分方便。 

根据本发明的抽屉式两相流烟气余热回收设备除了可以用来加热空气、锅炉给水外，还可以用于加热冷进料。 

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。 

附图说明

图1是现有技术中的两相流空气预热器的原理图。 

图2是根据本发明的两抽屉式两相流空气预热器的正视图。 

图3是根据本发明的两抽屉式两相流空气预热器的侧视图。 

图4是根据本发明的四抽屉式两相流空气预热器的示意图。 

图5是根据本发明的进一步的实施例的示意图。 

具体实施方式

图2、3示出了根据本发明的一个实施例，该实施例为两抽屉式两相流空气预热器。