[发明专利]一种复合式空气预热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气预热器装置，具体涉及一种石油化工行业使用的复合式空气预热器装置，属于石油化工技术领域。

背景技术

国内石油化工行业在生产过程会产生大量具有高温余热的烟气，为了达到节能的目的，需要对这些烟气的余热进行回收再利用。因此会大量应用空气预热器，现有的空气预热器的结构形式主要有以下几种：束管式、热管式、板式、铸铁式或这四种方式的组合。以上几种方式的换热器在化工产品生产领域的长期应用中，存在以下几种问题：

1、不能实现全温段(600-110℃)的换热；

2、不能有效的避免空气预热器烟气侧出现的低温凝露现象；

3、由于凝露与烟气硫化物结合产生酸水对金属材料腐蚀问题；

4、对内部低温段的金属表面灰尘结垢问题不能有效消除；

5、使用寿命周期短，一般为3-5年，产品失效后维修以及局部修理不容易实现；

6、换热器更换频率高，运行成本高，增大了企业成本与负担。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种复合式空气预热器，利用不同温度段的铸铁板排形成多个温度段的组合，实现全温段的换热。

一种复合式空气预热器，该预热器包括主体框架、高温段铸铁板排、中温段铸铁板排、低温段铸铁板排、玻璃管预热器、保温层和折流板；

所述高温段铸铁板排、中温段铸铁板排和低温段铸铁板排为前后贯通的矩形壳体结构，其外表面具有沿竖直方向的竖翅片，壳体结构内部形成空气通道；高温段铸铁板排和中温段铸铁板排的内表面具有水平方向的横翅片，高温段铸铁板排的横翅片的密度大于中温段铸铁板排，低温段铸铁板排的内表面无翅片；所述高温段铸铁板排、中温段铸铁板排、低温段铸铁板排和玻璃管预热器由高到低竖直安装在主体框架上，高温段铸铁板排、中温段铸铁板排、低温段铸铁板排和玻璃管预热器的侧面填充保温层，所述折流板安装在两两相邻部件的空气通道处，玻璃管预热器的一端为空气入口，另一端对应折流板，玻璃管预热器的下方为烟气出口，所述高温段铸铁板排的一端对应折流板，另一端为空气出口，高温段铸铁板排的上方为烟气入口，烟气通过高温段铸铁板排、中温段铸铁板排和低温段铸铁板排的竖翅片间的间隙及玻璃管预热器中玻璃管之间的间隙沿竖直方向从烟气出口排出；空气经玻璃管预热器的空气入口进入，到达另一端的折流板，经折流后进入低温段铸铁板排的一端，从另一端流出后折入中温段铸铁板排，最后经高温段铸铁板排空气出口流出。

进一步地，不同温段铸铁板排根据控制金属壁面温度的需要组合实现可控的温升变化。

进一步地，为了便于对玻璃管预热器中玻璃管外表面积尘的清洗，在玻璃管预热器和低温段铸铁板排之间安装冲洗水管。

进一步地，所述高温段铸铁板排、中温段铸铁板排和低温段铸铁板排分别由两组呈镜像对称的高温段铸铁板、中温段铸铁板和低温段铸铁板组成，所述高温段铸铁板、中温段铸铁板和低温段铸铁板的外侧面均加工有沿竖直方向的竖翅片；高温段铸铁板、中温段铸铁板的内表面加工沿水平方向的横翅片，高温段铸铁板上横翅片的密度大于中温段铸铁板；高温段铸铁板、中温段铸铁板和低温段铸铁板的两端均加工有密封槽，对应的连接面上加工连接孔，高温段铸铁板、中温段铸铁板和低温段铸铁板通过连接孔两两对接后形成两端开放的矩形结构组件，矩形结构组件上形成封闭的密封槽，密封槽内装入密封条来实现空气通道和烟气通道的密封；两个矩形结构组件通过两端的连接孔固定连接后分别形成高温段铸铁板排、中温段铸铁板排和低温段铸铁板排。

进一步地，所述密封条采用陶瓷纤维条。

进一步地，所述玻璃管预热器包括安装板、密封板、密封环和玻璃管；所述安装板和密封板固定在一起，所述玻璃管通过密封环与安装板和密封板上的安装孔实现密封安装，使得带有压力的烟气通过玻璃管外壁时不产生气体泄露。

有益效果：

1、本发明采用铸铁板与玻璃管预热器的组合形式，通过三种不同齿形变化的铸铁板的板排与玻璃管段预热器的组合，能够有效的控制空气流经的各阶温段温度变化的壁温；实现了换热器的全温段的金属壁面温度可控换热。

2、本发明通过铸铁板与玻璃管组合的应用使得换热器换热效率大幅提高，烟气温度可以控制的更低，减少了温度损失，提高了能源转换效果，减少了能源浪费。

3、本发明在烟气流经的低温段采用了玻璃管代替了传统金属材料，在烟气通流的过程中，能有效的避免预热器内部因温度变化大而出现的低温凝露导致材料腐蚀的问题。