一种铸铁热管空气预热器制造技术

本发明专利技术属于石油炼制技术领域，公开了管式加热炉所用的一种铸铁热管空气预热器，设有壳体、上法兰、下法兰、中间管板和铸铁热管，壳体和上法兰、下法兰通过螺栓连接组装为一体，所述铸铁热管垂直穿过中间管板安装在壳体内，中间管板把壳体分成互不相通的两个空间空气侧和烟气侧，空气和烟气通过铸铁热管实现热交换。本发明专利技术一种铸铁热管空气预热器采用装有翅片的铸铁热管，实现了管式炉的气-气换热；同时铸铁材质能耐较强的硫酸腐蚀，使管式炉烟气在温度低于酸露点情况下能够实现和空气的换热；并且造价低廉，只相当于同等换热面积石墨材料的1/3。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是属于石油炼制与化工
，具体涉及石油炼制与化工领域管式加热炉所用的一种铸铁热管空气预热器。
技术介绍
管式加热炉的燃料消耗在炼油装置能耗中占有相当大的比例，少则20%?30%，多则80%?90%。因此，提高管式加热炉的热效率，减少燃料消耗，对降低装置能耗具有十分重要的意义。在管式加热炉的各项热损失中，排烟热损失占有极大的比例，当炉子热效率较高(例如90%)时，排烟热损失占总损失的70%?80%;当炉子热效率较低(例如70%)时，排烟热损失占总损失的比例高达90%以上。因此设法降低管式加热炉的排烟温度，就能极大的提高加热炉热效率。目前在国内炼化企业中，最常用的方法是采用热管空气预热器由烟气直接预热空气来降低加热炉的排烟温度。该方法自成体系，不受工艺流程的约束，同时由于热管空气预热器具有体积小、质量轻、效率高等优点，使该方法迅速得到推广和应用。但降低排烟温度在技术上受到低温露点腐蚀因素的制约，目前很多加热炉烟气的酸露点温度在145°C左右，排烟温度在155°C左右，排烟温度继续降低就会在空气预热器换热面上产生低温露点腐蚀，造成换热面腐蚀穿孔，使管式炉不能正常运行。可以说，低温露点腐蚀已成为热管空气预热器降低管式炉排烟温度、提高热效率的主要障碍。为进一步提高管式炉热效率，亟需一种能耐低温露点腐蚀的热管空气预热器。中国专利CN200510045230.0公开了一种装有石墨热管的热管换热器，提供了一种应用于制冷技术中能耐低温露点腐蚀的非金属石墨热管换热器，它包括上腔、下腔和石墨热管，上腔装有溴化锂溶液，下腔装有热流体，应用于油田污水废热驱动双吸收式制冷工艺。但上述石墨热管换热器属液-液(气)换热类型，不适合在石油炼制、石油化工领域管式加热炉上的气-气换热类型上应用。管式加热炉的气-气换热类型中烟气和空气传热系数都很小，为强化管外传热，必须采用扩面管(翅片管、钉头管等)；石墨热管作为非金属材料，机械强度较低，容易在运输、安装和使用过程中破损；石墨热管造价较高，一般为同等换热面积铸铁热管的3倍；石墨热管的上述问题需要进一步改进解决。铸铁材料具有耐腐蚀、耐磨损的特点，可解决普通钢材在烟气低于露点温度条件下工作易受腐蚀的问题，同时可以解决普通钢材受含颗粒物烟气冲刷易磨损的问题，目前，用铸铁材料制造热管和热管空气预热器还没有相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于管式加热炉的一种铸铁热管空气预热器，用于解决现有技术中装有石墨热管的热管换热器在加热炉预热段应用时传热效率低，石墨热管在运输、安装和使用过程中容易出现破损、造价较贵等问题。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是:—种铸铁热管空气预热器，设有壳体、上法兰、下法兰、中间管板，壳体和上法兰、下法兰通过螺栓连接组装为一体，中间管板把壳体分成互不相通的两个空间空气侧和烟气侧，空气在空气侧两端进出，烟气在烟气侧两端进出，空气和烟气通过铸铁热管实现热交换；其特征在于:还包括若干根铸铁热管，所述铸铁热管垂直穿过中间管板安装在壳体内，所述铸铁热管由铸铁管、上封板、下封板和铸铁管内工作介质组成。本专利技术一种铸铁热管空气预热器，其进一步特征:所述铸铁热管根数由换热量确定，一般在200?400根之间；铸铁热管呈等间距排列，管心距为2倍铸铁管直径。本专利技术一种铸铁热管空气预热器，其进一步特征:所述铸铁管内工作介质为蒸馏水或萘。本专利技术一种铸铁热管空气预热器，其进一步特征:所述铸铁热管的上封板上设有销柱孔和销柱。本专利技术一种铸铁热管空气预热器，其进一步特征:所述铸铁热管外安装有烟气侧翅片和空气侧翅片。本专利技术一种铸铁热管空气预热器，其进一步特征:所述空气侧翅片的间距a可以设计较小，一般为5?7mm。本专利技术一种铸铁热管空气预热器，其进一步特征:所述烟气侧翅片的间距b应该设计较宽，一般为10?12mm。本专利技术一种铸铁热管空气预热器，其进一步特征:所述烟气侧翅片、空气侧翅片和铸铁管的连接可在铸管时作为一体整体铸出。本专利技术一种铸铁热管空气预热器，其进一步特征:所述铸铁热管的制作分如下几I K少:I)取一根Φ 14?Φ 16的铸铁管；2)将铸铁管、上封板、下封板、销柱经过酸洗和碱洗，清洗烘干后备用；3)焊接下封板；4)向铸铁管里灌注工作介质，然后焊接上封板120 ；5)加热焊好的铸铁管，工作介质开始沸腾并从销柱孔排出铸铁管内空气，从而形成真空；6)此时立即把销柱打入销柱孔内；7)待铸铁管冷却后，检查管内真空度，若真空度达到要求，则将销柱焊牢；若真空度达不到要求，则拔出销柱重新加热排气，直到真空度达到要求。真空度可采用听声法来判定，将铸铁热管垂直上下串动，如铸铁热管内有清脆的撞击声，则判定热管质量合格，真空度已达到要求，可将销柱焊牢；如铸铁热管内无响声，说明真空度没有达到要求。铸铁管、上封板和下封板的连接也可先整体铸造，然后再清洗、灌注工质和加热。采用本专利技术，具有如下的有益效果:I)本专利技术一种铸铁热管空气预热器采用装有翅片的铸铁热管，增大了烟气(空气)和铸铁热管的换热面积，强化了管外传热效果，实现了管式炉的气-气换热；同时铸铁材质能耐较强的硫酸腐蚀，使管式炉烟气在温度低于酸露点情况下能够实现和空气的换热，为进一步降低管式炉排烟温度提高热效率创造了条件；2)本专利技术一种铸铁热管空气预热器采用的铸铁金属材质不但能耐较强的硫酸腐蚀，而且机械强度较高，质地坚固耐磨，热管在运输、安装和使用过程中不易破损，使管式炉气-气换热能够长周期稳定运行；3)本专利技术一种铸铁热管空气预热器造价低廉，只相当于同等换热面积石墨材料的1/3。【附图说明】图1是本专利技术铸铁热管空气预热器的结构示意图；图2是本专利技术铸铁热管的结构示意图。图中所示附图标记为:1_空气侧，2-上法兰，3-壳体，4-空气出口，5-中间管板，6-烟气入口，7-下法兰，8-烟气侧，9-烟气出口，10-烟气侧翅片，11-空气进口，12-铸铁热管，13-空气侧翅片，120-上封板，121-销柱，122-销柱孔，123-铸铁管，124-工作介质，125-下封板。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明，【具体实施方式】并不限制本专利技术要求保护的范围。参见附图1，是本专利技术一种铸铁热管空气预热器应用于管式加热炉预热段的一种【具体实施方式】，铸铁热管空气预热器由壳体3、上法兰2、下法兰7、中间管板5、铸铁热管12组成。铸铁热管12垂直穿过中间管板5安装在壳当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸铁热管空气预热器，设有壳体、上法兰、下法兰、中间管板，壳体和上法兰、下法兰通过螺栓连接组装为一体，中间管板把壳体分成互不相通的两个空间空气侧和烟气侧，空气在空气侧两端进出，烟气在烟气侧两端进出，空气和烟气通过铸铁热管实现热交换；其特征在于：还包括若干根铸铁热管，所述铸铁热管垂直穿过中间管板安装在壳体内，所述铸铁热管由铸铁管、上封板、下封板和铸铁管内工作介质组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郜建松，孙志钦，孟庆凯，
申请(专利权)人：中石化洛阳工程有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41