一种集束板空气预热器制造技术

本发明专利技术公开一种集束板空气预热器，以解决现有技术烟气—空气直接换热的空气预热器中，多管程（或多壳程）交叉流换热效率低、热端温差大等问题。该集束板空气预热器主要由壳体、集束板、导流筒和内隔板组成，所述壳体内有N组平行布置的集束板，每组集束板中段外面均包覆有导流筒，内隔板有3个，均垂直于集束板布置，3个内隔板将集束板分为两段，将壳体内分为两个壳程；所述集束板主要由固定端管板、自由端管板、捆扎带、多个板管一、1个板管二和膨胀节组成，板管一和板管二平行布置且长度相同，板管一和板管二叠置通过多条捆扎带组合成一体，板管一和板管二的一端连接固定端管板，另一端连接自由端管板。使用本发明专利技术可以灵活选择管程、壳程，既可以空气走管程，烟气走壳程；也可以烟气走管程，空气走壳程。空气走壳程。空气走壳程。

【技术实现步骤摘要】
一种集束板空气预热器
[0001]

[0002]本专利技术涉及空气预热器
，特别涉及一种板式空气预热器。

技术介绍

[0003]空气预热器作为节能设备，在石油化工行业的火焰加热炉余热回收系统中广泛采用，对提高火焰加热炉的热效率、节约能源起到了重要作用。
[0004]板式空气预热器是一种紧凑型的高效气
‑
气换热器，由相同的金属薄板叠加而成，冷、热流体通道相互间隔，通过薄板换热。
[0005]板式空气预热器从结构上分为焊接式及非焊式，板片作为传热元件，两个板片组装成一个板管，一定数量的板管叠置成板束，烟气空气通过板片换热，换热元件材质为碳钢、不锈钢或更高级材料。
[0006]随着节能减排的深入，火焰加热炉的排烟温度不断降低，排烟温度有降到90℃以下的趋势，因此，低温空预器尾部金属面临严重的露点腐蚀的问题。
[0007]文献一《PTFE塑料空气预热器的传热分析》（贾力,陈铁兵等.北京建筑工程学院学报,1999(Z1):1
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7）介绍了一种可以在较高烟温和酸性环境下工作的新型耐腐蚀塑料空气预热器，新型PTFE塑料空气预热器为轴流式螺旋板换热器，空气和烟气分别在夹层内流动作间壁换热。但两种换热介质并不象传统螺旋板换热器那样流动, 而是分别从换热器两端进入，做顺流或逆流换热。这种流动方式需要一种特殊设计的封头来分离烟气和空气。这样设计的目的是实现了换热器的模块化和低阻力，可将换热器筒体作为一个单元，依需要可轴向串联或多通道并联使用。
[0008]文献一提出的将换热器筒体作为一个单元，依需要可轴向串联或多通道并联使用，但其提出的轴流式螺旋板换热器需要一种特殊设计的封头来分离烟气和空气，烟气和空气之间的密封不易解决，因此，此种PTFE塑料板式空气预热器并未得到普及。
[0009]文献二《大型氟塑料
‑
石墨板式换热器研制与应用》（刘刚.石油化工设备,2006(06):63
‑
66.）介绍，大型氟塑料
‑
石墨板式换热器由氟塑料、石墨等非金属材料复合制成的人字形波纹板片作传热元件，采用线面结合的密封结构，用固定端板及螺栓结构作紧固件，用压紧弹簧、活动端板结构作调节件，以缓解板片之间因收缩与膨胀引起的应力破坏。该氟塑料
‑
石墨板式换热器已在多种腐蚀性介质中使用，均未发生腐蚀现象，具有极强的耐腐蚀性能。
[0010]文献二提出的换热器结合了氟塑料及石墨二者的优良性能，具有较高的导热性能和机械强度，并具有优异的耐腐蚀性能。但文献二提出的由氟塑料、石墨等非金属材料复合制成的人字形波纹板片，结构类似于阿法拉伐板式热交换器的金属板片，板上有孔，适合于液体间换热，不适于烟气与空气间的气
‑
气换热。
[0011]专利一CN 1276515A公开了一种聚四氟乙烯板翅式换热器制作工艺方法，该板翅
式换热器由石墨改性碳纤维增强聚四氟乙烯或聚四氟乙烯制成，具有耐腐蚀性能好，传热效率高，结构紧凑，成本较低等一系列优点。
[0012]但专利一中，由封条、翅片、隔板、盖板等零件组成的芯体由于整体入炉烧结，冷却后粘结成一个整体，内部翅片烧结后是否变形没有办法检查。另外，该聚四氟乙烯板翅式换热器使用效果如何也未见相关案例报道。
[0013]专利二CN 100507426C公开了一种导热复合材料紧凑型板壳式换热器，包括壳体、芯体和封板，芯体包括隔板、翅片和封条，相邻两隔板之间具有翅片，翅片包括金属翅片和耐腐蚀导热复合材料翅片，金属翅片与耐腐蚀导热复合材料翅片交替间隔设置，耐腐蚀材料导热复合材料翅片与壳体之间还具有封条。本专利技术金属翅片与耐腐蚀材料翅片间隔设置，耐腐蚀材料翅片的通道走腐蚀性、易结垢的介质，金属翅片的通道内走较洁净的介质，两种介质形成完全的逆流换热，保证了换热的高效性。
[0014]但专利二中，封板与隔板、隔板与翅片、隔板与封条之间采用含氟粘结剂粘接，换热器长期高温环境下运行，含氟粘接剂有老化粘性失效的风险，导致换热器密封性能下降，甚至造成泄漏。
[0015]专利三CN 102032587B公开了一种换热板片为玻璃的板式空气预热器，其换热板片采用矩形玻璃板片，该玻璃为硅硼玻璃、无硼低碱玻璃或石英玻璃。具有由上盖板、下底板和立柱构成的空气预热器框架；在所述的空气预热器框架中设置有若干个上下对应放置的换热片，在每两个上下相邻的换热片之间具有密封条，即在下部换热板片的两个端部与上部换热板片的接触面之间放置密封条，所述的上下相邻两层的密封条互错90
°
交错放置，组成若干相邻互错90
°
的密封流体通道，上下相邻两层的密封流体通道分别为热流体通道、冷流体通道。该玻璃板式换热器抗露点腐蚀，能够在低温烟气环境下实现长周期稳定运行，可以将排烟温度降到100℃以下。该玻璃板式空气预热器的工程应用表明，耐腐蚀性强，换热效果良好。
[0016]但专利三中，该种玻璃板式空气预热器仍与传统的金属板式空气预热器一样，烟气和空气交叉流换热，没有实现逆流换热，仍有改进的空间。
[0017]综上所述，非金属板式空气预热器完全避免了金属换热器存在的低温露点腐蚀问题，可以将烟气温度降低至80~90℃甚至更低，实现了烟气余热的深度回收。但烟气和空气直接换热的氟塑料板式空气预热器还鲜有案例报道。虽然玻璃板式空气预热器提供了相关案例，但其结构形式和现有金属板式空气预热器相当，交叉流换热效率低、热端温差大等问题依然存在。

技术实现思路

[0018]根据上述技术背景，本专利技术提出一种集束板空气预热器，采用集束板，空气—烟气逆流换热，以解决现有技术的烟气—空气直接换热的板式空气预热器中，交叉流换热效率低、热端温差大的问题，以及金属材料的低温露点腐蚀问题。该集束板空气预热器的传热元件为板片，两个板片组装成一个板管，一定数量的板管叠置成集束板，烟气空气通过板片换热。板片材质自由，可以按烟气的不同温度，在金属板和非金属板中选择，采用不锈钢板、碳钢板，可以用作高中温空气预热器，采用氟塑料板、氟塑料
‑
石墨板、玻璃板，可以解决低温空气预热器的露点腐蚀问题。另外，壳体内装入多组集束板以达到所需的换热面积，可以实
现大型化，集束板模块化，独立性、互换性、通用性好。
[0019]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种集束板空气预热器，其特征在于：该集束板空气预热器主要由壳体、集束板、导流筒和内隔板组成，所述壳体内有N组平行布置的集束板，其中50≥N≥1，每组集束板中段外面均包覆有导流筒，内隔板有3个，均垂直于集束板布置，3个内隔板将集束板分为两段，将壳体内分为两个壳程；所述集束板主要由固定端管板、自由端管板、捆扎带、多个板管一、1个板管二和膨胀节组成，板管一和板管二平行布置且长度相同，板管一和板管二叠置通过多条捆扎带组合成一体，板管一和板管二的一端连接固定端管板，另一端连接自由端管板，自由端管板另一端连接膨胀节，所述板管一由内翅片板和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集束板空气预热器，其特征在于：该集束板空气预热器主要由壳体、集束板、导流筒和内隔板组成，所述壳体内有N组平行布置的集束板，其中50≥N≥1，每组集束板中段外面均包覆有导流筒，内隔板有3个，均垂直于集束板布置，3个内隔板将集束板分为两段，将壳体内分为两个壳程；；所述集束板主要由固定端管板、自由端管板、捆扎带、多个板管一、1个板管二和膨胀节组成，板管一和板管二平行布置且长度相同，板管一和板管二叠置通过多条捆扎带组合成一体，板管一和板管二的一端连接固定端管板，另一端连接自由端管板，自由端管板另一端连接膨胀节，所述板管一由内翅片板和外翅片板对扣密封连接而成，板管二由内翅片板和外折边板对扣密封连接而成，所述3块内隔板分别为：固定端内隔板、中间内隔板和自由端内隔板，其中固定端内隔板与固定端管板密封连接，中间内隔板与导流筒密封连接，自由端内隔板与膨胀节密封连接，每块内隔板上均设有与N组集束板一一对应的N个开孔，壳体上有四个接口，分别是物流
①
入口、物流
①
出口、物流
②
入口和物流
②
出口，物流
②
走管程时，物流
①
走壳程；物流
②
走壳程时，物流
①
走管程。2.根据权利要求1所述的一种集束板空气预热器，其特征在于：所述板管一为M个，200≥M≥10。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王德瑞，杨利然，姚力，
申请(专利权)人：中石化广州工程有限公司江苏硕普能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：