高温节能板式预热器的制作方法

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1.本实用新型属于预热技术领域，具体涉及一种高温节能板式预热器。

背景技术：

2.板式的煤气/空气预热器用于高炉工程热风炉系统，将热风炉烟气余热回收，预热热风炉用煤气和助燃空气。预热器烟气入口温度一般在300℃～380℃。
3.近年来，随着余热回收理念的改变且设备装置大型化，烟气余热回收设计参数逐步改变，预热器烟气入口温度可达到600～800度，如乙烯裂解炉、制氢转化炉、焚烧炉等热负荷比较大的炉型。
4.由于预热器的烟气入口温度升高，其换热板束的热膨胀变形也越来越大，现有的板式预热器板束和壳体之间都是刚性连接，面对高温烟气难以解决热膨胀问题。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种高温节能板式预热器，解决目前的预热器板束和壳体之间都是刚性连接，面对高温烟气难以解决热膨胀的问题。
6.本实用新型涉及一种高温节能板式预热器，包括壳体和板束，壳体的左右两侧分别设有烟气进口和烟气出口，板束的顶部悬挂在壳体内部，板束下方的壳体上设有凹槽，板束底部与凹槽之间设有间隙一，板束两侧与烟气进口和烟气出口内端设有间隙二。板束上设有煤气或空气的进出口，煤气或空气通过板式预热器u型通道时，与横向通过预热器的高温烟气呈错流换热。
7.优选的，板束包括低温冷侧集箱、低温板束、风道管箱、高温板束和高温冷侧集箱，上述五个部件组成u型的板束结构。煤气或空气从低温冷侧集箱进入然后进入低温板束内的竖直流道进入风道管箱，然后进入高温板束内的竖直流道然后从高温冷侧集箱排出，烟气从烟气进口进入高温板束内的水平流道然后进入低温板束内的水平流道然后从烟气出口排出。
8.优选的，低温冷侧集箱固定在低温板束的顶部，高温冷侧集箱固定在高温板束的顶部，风道管箱固定在低温板束和高温板束的底部，用于联通低温板束和高温板束的空气或煤气流道，低温板束和高温板束内设有连通烟气进口和烟气出口的烟气流道，烟气流道与空气或煤气流道不相通，风道管箱伸入到凹槽内。
9.优选的，低温板束和高温板束之间设有连通两者烟气流道的连通管道。方便烟气连通。
10.优选的，风道管箱与凹槽底部之间的间距a为间隙一，风道管箱与凹槽侧壁之间的间距b为间隙二，a为50mm-80mm，b为15mm-20mm。根据板束的宽度和长度可以选择适用的间隙一和间隙二的长度。
11.优选的，壳体由型钢框架制成，型钢框架、低温冷侧集箱和高温冷侧集箱内均设有内衬里。内衬里为耐热衬里，更加耐高温。
12.优选的，壳体内沿前后方向并列或沿左右方向并列设有多个u型的板束，相邻的u型的板束中临近的低温冷侧集箱与高温冷侧集箱通过气管连接。可以更好换热。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
14.板束的顶部悬挂固定在壳体内部，并且板束的底部和两侧与壳体和烟气进出口之间均由留有间隙，当烟气温度发生变化时，板束可沿竖直方向和水平方向自由的膨胀收缩，解决面对高温烟气难以解决热膨胀的问题。
附图说明
15.图1为本实用新型主视结构示意图；
16.图2为本实用新型左视结构示意图；
17.图3为沿左右方向并列两个u型的板束的结构示意图；
18.图4为沿前后方向并列两个u型的板束的结构示意图；
19.图中：1、壳体，1-1、型钢框架，1-2、烟气进口，1-3、内衬里，1-4、凹槽，1-5、烟气出口，2、板束，2-1、低温冷侧集箱，2-2、低温板束，2-3、风道管箱，2-4、高温板束，2-5、高温冷侧集箱，2-6、连通管道，3、气管。
具体实施方式
20.下面对照附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
21.实施例1，如图1和2所示，本实用新型为高温节能板式预热器，包括壳体1和板束2，壳体1的左右两侧分别设有烟气进口1-2和烟气出口1-5，其特征在于：板束2的顶部悬挂在壳体1内部，板束2下方的壳体1上设有凹槽1-4，板束2底部与凹槽1-4之间设有间隙一，板束2两侧与烟气进口1-2和烟气出口1-5内端设有间隙二。
22.板束2包括低温冷侧集箱2-1、低温板束2-2、风道管箱2-3、高温板束2-4和高温冷侧集箱2-5，上述五个部件组成u型的板束2结构。高温板束2-4的上端与高温冷侧集箱2-5下部周圈焊接在一起，低温板束2-2和高温板束2-4的下端同时与风道管箱2-3箱顶焊接在一起，焊接时保证周圈密封焊接，保证焊缝强度不低于母材强度。
23.单个u型的板束2是从钢结构稳定性和强度上来说最小的换热模块单元，高低温板束上部是焊接在冷侧集箱上，下部自然下垂，上部焊缝承受重量载荷，出于安全考虑单个u型板束不易超过15吨，且温度越高单个u型板束重量应当越小。
24.低温冷侧集箱2-1固定在低温板束2-2的顶部，高温冷侧集箱2-5固定在高温板束2-4的顶部，风道管箱2-3固定在低温板束2-2和高温板束2-4的底部，用于联通低温板束2-2和高温板束2-4的空气或煤气流道，低温板束2-2和高温板束2-4内设有连通烟气进口1-2和烟气出口1-5的烟气流道，烟气流道与空气或煤气流道不相通，风道管箱2-3伸入到凹槽1-4内。
25.低温板束2-2和高温板束2-4之间设有连通两者烟气流道的连通管道2-6。
26.风道管箱2-3与凹槽1-4底部之间的间距a为间隙一，风道管箱2-3与凹槽1-4侧壁之间的间距b为间隙二，a为50mm-80mm，b为15mm-20mm。
27.壳体1由型钢框架1-1制成，型钢框架1-1、低温冷侧集箱2-1和高温冷侧集箱2-5内均设有内衬里1-3。高温板束2-4和低温板束板2-2片长度相同，高温板束2-4的板片厚度等
于或大于低温板束2-2板片厚度。当烟气管道空间足以放置u型的板束2时，煤气或空气预热器则不需要制作壳体1。
28.在高温烟气情况下(500～800℃)，为安全可靠，高温换热板片宜采用1.5mm厚不锈钢板，低温换热板片宜采用1.2mm厚不锈钢板；冷热介质在设备内隔着不锈钢波纹板片进行换热，换热效果好，阻力小，不易积灰结垢，是目前最好的热风炉助燃煤气或空气预热设备。
29.安装时，u型板束2的上部与预热器的壳体1的顶部或与烟道顶部固定连接，下部为悬垂状态，烟气水平流动，上部为u型的板束1的安装口即煤气或空气的进出口。煤气或空气走板内竖直流道，由低温冷侧集箱2-1进入，经低温板束2-2、风道管箱2-3、高温板束2-4，从高温冷侧集箱2-5出去；烟气从烟气进口1-2进入高温板束2-4内的水平流道然后进入低温板束2-2内的水平流道然后从烟气出口1-5排出，与煤气或空气的走向为交错流动。
30.工作原理：板束2的顶部悬挂固定在壳体1内部，并且板束2的底部和两侧与壳体1和烟气进出口之间均由留有间隙，当烟气温度发生变化时，板束2可沿竖直方向和水平方向自由的膨胀收缩，解决面对高温烟气难以解决热膨胀的问题。
31.实施例2，在实施例1的基础上，壳体1内沿前后方向并列设有多个u型的板束2，相邻的u型的板束2中临近的低温冷侧集箱2-1与高温冷侧集箱2-5通过气管3连接。
32.预热器受换热介质端差大小、质量流量多少等其他因素，所需换热面积自然不同即板束重量大小不一，依据工况要求，预热器可以设置m列或n排u型板束，也就是u型板束的列数和拍数可以自由组合。
33.实施例3，与实施例2不同的是，壳体1内沿左右方向并列设有多个u型的板束2，相邻的u型的板束2中临近的低温冷侧集箱2-1与高温冷侧集箱2-5通过气管3连接。
34.综上所述，本实用新型板束的顶部悬挂固定在壳体内部，并且板束的底部和两侧与壳体和烟气进出口之间均由留有间隙，当烟气温度发生变化时，板束可沿竖直方向和水平方向自由的膨胀收缩，解决面对高温烟气难以解决热膨胀的问题。
35.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
36.在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种高温节能板式预热器，包括壳体(1)和板束(2)，壳体(1)的左右两侧分别设有烟气进口(1-2)和烟气出口(1-5)，其特征在于：板束(2)的顶部悬挂在壳体(1)内部，板束(2)下方的壳体(1)上设有凹槽(1-4)，板束(2)底部与凹槽(1-4)之间设有间隙一，板束(2)两侧与烟气进口(1-2)和烟气出口(1-5)内端设有间隙二。2.根据权利要求1所述的高温节能板式预热器，其特征在于：板束(2)包括低温冷侧集箱(2-1)、低温板束(2-2)、风道管箱(2-3)、高温板束(2-4)和高温冷侧集箱(2-5)，上述五个部件组成u型的板束(2)结构。3.根据权利要求2所述的高温节能板式预热器，其特征在于：低温冷侧集箱(2-1)固定在低温板束(2-2)的顶部，高温冷侧集箱(2-5)固定在高温板束(2-4)的顶部，风道管箱(2-3)固定在低温板束(2-2)和高温板束(2-4)的底部，用于联通低温板束(2-2)和高温板束(2-4)的空气或煤气流道，低温板束(2-2)和高温板束(2-4)内设有连通烟气进口(1-2)和烟气出口(1-5)的烟气流道，烟气流道与空气或煤气流道不相通，风道管箱(2-3)伸入到凹槽(1-4)内。4.根据权利要求3所述的高温节能板式预热器，其特征在于：低温板束(2-2)和高温板束(2-4)之间设有连通两者烟气流道的连通管道(2-6)。5.根据权利要求3所述的高温节能板式预热器，其特征在于：风道管箱(2-3)与凹槽(1-4)底部之间的间距a为间隙一，风道管箱(2-3)与凹槽(1-4)侧壁之间的间距b为间隙二，a为50mm-80mm，b为15mm-20mm。6.根据权利要求3所述的高温节能板式预热器，其特征在于：壳体(1)由型钢框架(1-1)制成，型钢框架(1-1)、低温冷侧集箱(2-1)和高温冷侧集箱(2-5)内均设有内衬里(1-3)。7.根据权利要求3所述的高温节能板式预热器，其特征在于：壳体(1)内沿前后方向并列或沿左右方向并列设有多个u型的板束(2)，相邻的u型的板束(2)中临近的低温冷侧集箱(2-1)与高温冷侧集箱(2-5)通过气管(3)连接。

技术总结

本实用新型涉及一种高温节能板式预热器，包括壳体和板束，壳体的左右两侧分别设有烟气进口和烟气出口，板束的顶部悬挂在壳体内部，板束下方的壳体上设有凹槽，板束底部与凹槽之间设有间隙一，板束两侧与烟气进口和烟气出口内端设有间隙二。优选的，板束包括低温冷侧集箱、低温板束、风道管箱、高温板束和高温冷侧集箱，上述五个部件组成U型的板束结构。本实用新型板束的顶部悬挂固定在壳体内部，并且板束的底部和两侧与壳体和烟气进出口之间均由留有间隙，当烟气温度发生变化时，板束可沿竖直方向和水平方向自由的膨胀收缩，解决面对高温烟气难以解决热膨胀的问题。气难以解决热膨胀的问题。气难以解决热膨胀的问题。