一种新型预热空气换热器
技术领域
本实用新型属于冶金设备技术领域，具体涉及一种新型预热空气换热器。
背景技术
换热器是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用；列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，因此冶金加热炉窑为了降低能耗，在烟道中通常设置列管式换热器，以回收烟气中的大量余热；此种换热器通常直管管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管，在管外装置一系列垂直于管束的挡板，管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内流过的是待预热空气，管外是烟道热烟气，两种不同温度的流体，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器，同时由于直管传热路径较短，换热效果不明显，壳体内烟气灰尘积累，会阻塞及影响传热，清灰难度较大。
发明内容
本实用新型旨在提供一种体积小，换热路径长、效率高，易于清灰的新型预热空气换热器。
本实用新型预热空气换热器主要工艺参数为：钢制组合件，总体呈长方体，尺寸约为2400mm×2600mm×2200mm，换热面积49m2，烟气入换热器温度900℃，烟气出换热器温度675℃，空气流量3200Nm3/h，空气入换热器温度25℃，空气出换热器温度400℃，耐压力5000Pa。
本实用新型预热空气换热器结构布置为：新型预热空气换热器由上至下共四层，冷空气进口箱，热空气出口箱，热空气联通箱呈倒“品”字形平行排列在第一层，“品”字形上方的“口”代表热空气联通箱，“品”字形下方的两个“口”分别代表冷空气进口箱，热空气出口箱，空气导流箱排列在第二层，基板，筋板，吊耳排列在第三层，低温段U型列管，高温段U型列管，高温段、低温段U型列管振灰架，震动电机在第四层。
本实用新型预热空气换热器换热原理为：低温段U型列管，高温段U型列管，高温段、低温段U型列管振灰架，放置于密闭的高温烟气烟道内，冷空气在换热器内流动，经过U型列管交换热量，得到加热的空气。
本实用新型预热空气换热器优点为：通过安装在烟道外的震动电机，可清除烟尘在U型列管上的烟道积灰，烟道侧面有清灰门，便于移除落灰；在结构上，科学合理的加长空气换热流动行程，U型列变形量少等，换热效果较好，工程制作及运行成本较低，经济、节能效益明显。
附图说明
图1预热空气换热器装配简图。
图2预热空气换热器空气导流箱图。
图3预热空气换热器空气流向热交换示意图。
图4预热空气换热器基板图。
图中：1为冷空气进口箱，2为热空气出口箱，3为空气导流箱，4为热空气联通箱，5为基板，6为低温段U型列管，7为高温段U型列管，8为高温段、低温段U型列管振灰架，9为震动电机，10为筋板，11为吊耳，12为空气导流箱边板，13为空气导流箱中间隔板，14为空气导流箱短隔板，15为空气导流箱盖板。
具体实施方式
根据附图1～4所示的一种新型预热空气换热器，包括：冷空气进口箱(1)，热空气出口箱(2)，空气导流箱(3)，热空气联通箱(4)，基板(5)，低温段U型列管(6)，高温段U型列管(7)，高温段、低温段U型列管振灰架(8)，震动电机(9)，筋板(10)，吊耳(11)。
所述冷空气进口箱(1)，热空气出口箱(2)，热空气联通箱(3)，由20G，δ10mm锅炉钢板采用连续焊接工艺制作，冷空气进口箱(1)，热空气出口箱(2)上、下端口均无封板，热空气联通箱(3)上端口有封板，下端口无封板。
所述空气导流箱(4)为长方体形，由20G，δ10mm锅炉钢板采用连续焊接工艺制作，由空气导流箱边板(12)，空气导流箱中间隔板(13)，空气导流箱短隔板(14)、空气导流箱盖板(15)组成，起到空气流向的疏导功能。
所述基板(5)材料为：310S(0Cr25Ni20)不锈钢板，厚δ12mm，中部开有若干组圆孔，每两个圆孔一组呈45°分布，每组圆孔平行排列，便于与低温段U型列管(6)，高温段U型列管(7)端口连接。
所述低温段U型列管(6)，高温段U型列管(7)材料为：310S(0Cr25Ni20)不锈钢管，低温段U型列管(6)直径为φ60mm，高温段U型列管(7)直径为φ76mm，壁厚均为3.5mm。
所述高温段、低温段U型列管振灰架(8)，由310S，5#不锈钢角钢采用连续焊接工艺制作，连接在低温段U型列管(6)，高温段U型列管(7)的外侧表面，使它们形成一体。
所述震动电机(9)，市场购买成品，安装在高温段、低温段U型列管振灰架(8)烟道外端部，通过震动可清除烟尘在U型列管上的烟道积灰，同时烟道侧面有清灰门，便于移除落灰。
所述筋板(10)，吊耳(11)，由Q235B，δ10mm钢板采用连续焊接工艺，焊接在基板上表面，分别起到加固和吊装作用。
根据附图1所示的一种新型预热空气换热器，由上至下共四层组成结构连接，其中所述的冷空气进口箱(1)，热空气出口箱(2)，热空气联通箱(4)呈倒“品”字形平行排列在第一层，“品”字形上方的“口”代表热空气联通箱(4)，“品”字形下方的两个“口”分别代表冷空气进口箱(1)，热空气出口箱(2)，并排左右排列，分别与空气导流箱(3)联通；所述的空气导流箱(3)排列在第二层，空气导流箱(3)上端面分别与冷空气进口箱(1)，热空气出口箱(2)，热空气联通箱(4)的下端面密封连接；所述的基板(5)，筋板(10)，吊耳(11)排列在第三层，基板(5)中部开有若干组圆孔，每两个圆孔一组呈45°分布，每组圆孔平行排列，基板(5)与空气导流箱(3)下端面密封连接，筋板(10)，吊耳(11)分布在基板(5)上表面外边缘四周；所述的低温段U型列管(6)，高温段U型列管(7)，高温段、低温段U型列管振灰架(8)，震动电机(9)在第四层，低温段U型列管(6)位于基板(5)靠冷空气进口箱(1)半侧的正下方，高温段U型列管(7)位于基板(5)靠热空气出口箱(2)的半侧正下方，低温段U型列管(6)，高温段U型列管(7)上端进、出口与基板(5)上的圆孔组密封连接，高温段、低温段U型列管振灰架(8)，连接在低温段U型列管(6)，高温段U型列管(7)的外侧表面，使它们形成一体，震动电机(9)安装在高温段、低温段U型列管振灰架(8)外端部。
根据附图2所示的一种新型预热空气换热器，所述空气导流箱(3)呈长方形，外侧由空气导流箱边板(12)组成，用空气导流箱中间隔板(13)延“品”字形左右均分为冷、热空气室两独立部分，每个冷(热)空气室又分成若干组平行的冷(热)空气导通组，每个空气导通组由空气导流箱短隔板(14)，空气导流箱盖板(15)分割成冷(热)空气进口腔，冷(热)“S”字形空气导流通道，冷(热)空气出口腔独立三部分腔体，每个空气导通组三部分腔体的空气连接流通由低温段U型列管(6)，热空气联通箱(4)，高温段U型列管(7)连接，形成换热加长主循环路径。
根据附图1～4所示的一种新型预热空气换热器，所述换热器空气流通路径为，冷空气由冷空气进口箱(1)流进空气导流箱(2)的冷空气导通组的冷空气进口腔，经基板(5)上组低温段U型列管(6)进口流入U型管，该组低温段U型列管(6)出口接空气导流箱(2)的“S”字形空气导流通道，再经另一组低温段U型列管(6)连接，空气流通到冷空气出口腔；冷空气出口腔与热空气联通箱(4)导通，并导通到空气导流箱(2)的热空气导通组热空气进口腔，经基板(5)上高温段U型列管(7)进口流入U型管，该组高温段U型列管(7)出口接空气导流箱(2)的“S”字形空气导流通道，再经另一组高温段U型列管(7)连接，最后空气流通到热空气进出腔，经热空气出口箱(2)排出，得到加热的空气。
