[实用新型]煤气-空气同步预热器

说明书

本实用新型涉及一种供燃气工业炉窑燃烧用煤气和空气加热的装置；同时也是一种烟气余热回收装置。

目前，现有的燃气工业炉窑均采用高温烟气余热对燃烧用空气或煤气进行燃烧前的预热；圆管型预热器为最普遍采用的装置，空气和煤气分别预热，然后再混合进行燃烧。这种空气和煤气分别预热的方式通常会使预热空气和煤气在较大的温差下混合燃烧，燃烧工况不好，燃烧效率低，且由于装置中的换热管为圆管，烟气流动阻力大，综合传热系数低。

本实用新型的目的旨在针对上述现有技术中存在的问题对其进行改进，以得到一种能够将燃烧用空气和煤气同时预热到同一温度的预热装置，以充分改善并稳定燃烧工况，降低能耗，同时降低烟气流动阻力，提高传热效率。

为实现上述目的，本实用新型将空气换热管束与煤气换热管束并行排列，并采用了椭圆换热管及各行程的管数沿烟气流动方向逐渐增加的结构。

图1、图2所示为本实用新型结构示意图。

图3所示为换热管布置方式示意图。

图4所示为扰流元件结构示意图。

图5所示为扰流元件波形图。

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步详述：

如说明书附图所示，本实用新型采用固定管通道换热件，交叉逆流四行程管束换热形式，空气换热管束（1）与煤气换热管束（2）并行排列，它们有各自的进出口和各自的联箱（3），在空气管束（1）和煤气管束（2）之间及它们共同使用的上管板（4）和下管板（5）之间设有一隔板（6）将烟气分流，以使两侧的烟气流量相当。隔板（6）与上管板（4）和下管板（5）固定连接，为了在有限的烟道空间内布置更多的换热面积，强化传热，减少阻力，本实用新型采用内插扰流元件的椭圆换热管，椭圆管长轴沿烟气流动方向设置，椭圆管的自变形功能使其可抗热冲击，污垢不易附着，有自洁能力。各行程的管数沿管外烟气流动方向逐渐增加，即逐渐提高处于高温区管内冷介质的流速，可强化换热，降低管壁温度，延长预热器使用寿命。

本实用新型预热空气侧的椭圆换热管内插十字交叉的V字波扰流元件（7），其V字波从椭圆管中轴与介质流动方向呈40～60°的β夹角延伸到管内壁，可增加扰流并冲击管壁。由于煤气中杂质多，预热煤气侧的椭圆管内插十字平板，即可保证流道通畅，又能强化传热。

本实用新型椭圆管的椭圆周长与短轴的比值为4.5～7，单管长度与短轴之比＞30，管束中横向管心距与短轴之差≥8mm。扰流元件（7）的V字波的波距a＝5～25mm，波高b＝2～15mm，管径较细时采用较小数字，管径较粗时采用较大数字。

本实用新型由于将空气和煤气换热管束并行排列构成整体，布置在同一烟道中，可实现将燃烧用空气和煤气同时预热到同一温度，充分改善并稳定了燃气工业炉窑的燃烧工况，降低了能耗，本实用新型还由于采用了内插扰流元件的椭圆换热管及各行程管数沿烟气流动方向逐渐增加的结构布置方式，即降低了烟气流动阻力，又提高了整体装置的综合传热效率。