热管空气预热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种加热炉烟气余热回收的热管空气预热器。它广泛应用于石油化工、冶金等领域，由装有不同直径，高、低相间翅片（１）的热管（２）及烟气入口（３）、烟气出口（４）、空气入口（５）、空气出口（６）、加热段（７）、冷却段（８）组成。该预热器可根据现场条件采用顶置式或落地式，利用热管这一高效传热元件将烟气的余热回收，以加热入炉空气，实现节能的目的。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 一、
本技术涉及一种烟气余热回收装置，主要提出一种热管空气预热器。二
技术介绍
热管式空气预热器由于其传热系数较大、结构紧凑、便于单管拆卸、轻便灵活等优点，被广泛应用于加热炉烟气余热回收过程。为了增大管外烟气和管壁的对流传热，通常采取热管外加翅片的方法，使加翅片后的传热面积较光管十几倍、几十倍地增大，从而使传热速率相应增大。常规的方法是采用等高(径)且排列十分紧密的翅片，由于烟气的结垢现象比较严重，特别在燃油的情况下，翅片外缘近乎曲面部分很快就被烟灰所覆盖，进而被烟垢所腐蚀，极大地影响了传热效果。为了解决这个问题，现有的唯一办法就是在传热管束间间隔设置若干排吹灰器，现场操作人员每隔几个小时开启一次，以达到清除积灰的目的。但多排吹灰器的设置，增加了空气预热器的成本，影响了设备的紧凑性，增大了动力消耗，而且效果并不十分理想。本技术力图通过改变翅片结构和表面状况的方法，增大烟气在翅片表面的扰动，延缓结垢进程，强化烟气和翅片间的对流传热。三
技术实现思路
本技术的目的是提供一种广泛应用于石油化工、冶金等领域加热炉烟气余热回收的热管空气预热器，其特征是将热管加热段和冷却段常规的统一高度(直径)的环状翅片改为不同高度(直径)的翅片，并采取高、低翅片相间排列的形式，以克服以往热管翅片表面烟垢生成太快的弊端。热管的加热段和冷却段装有不同直径，高、低相间翅片，翅片厚度为1～2mm，高度为14～20mm，间距为6～10mm，高、低翅片高度差为3～10mm。见图1。当烟气流过错落不平的表面时，扰动加剧，抑制了烟气污垢的生成，减薄了翅片表面滞流底层的厚度，使传热热阻大幅降低，强化了烟气和翅片表面的对流传热，使传热效率大大提高，节省大量的燃料油(气)，从而收到显著的节能效果。本技术所涉及的热管管内工质为水。为了防止高温下水和钢管反应生成不凝气体影响传热，水中加有本专利权人研制的缓蚀剂。该缓蚀剂可使热管内壁生成一层致密的保护膜，阻止了高温下工质水和管壁的反应。根据现场条件和工艺要求，热管空气预热器安装方案可采用顶置式(即热管换热器放置在加热炉炉顶，其加热端置于加热炉内的对流段)或落地式。因本热管属重力式，在采取顶置式放置时，至少要保持10度的倾斜。四附图说明图1为热管空气预热器结构示意图；图2为具有高、低相间(加热段为2、2相间，冷却段为1、1相间)翅片的热管示意图。五具体实施方式本技术涉及的热管空气预热器，由装有不同直径，高、低相间翅片(1)的热管(2)及烟气入口(3)、烟气出口(4)、空气入口(5)、空气出口(6)、加热段(7)、冷却段(8)组成。首先根据现场的条件及工艺要求选择热管空气预热器的安装方案顶置式能充分利用烟囱自然抽力，避免采用引风机，使烟道简化，但对烟囱基础要求比较高，且热管要保持10度以上的倾斜；落地式多为旧炉改造时采用，热管垂直放置，由于使用引风机，可采用较大的流速，传热系数高且操作方案灵活，必要时可随时停用热管空气预热器。本技术所涉及的热管空气预热器实施的关键在于热管及翅片的制作与安装。热管的制造工艺包括如下几个步骤碱洗、酸洗管材—除锈除油—清水冲洗—钝化预膜—焊接下端盖—充入工质(充液量为管内容积的30～35％)—焊接下端盖—加热排气—封口—检查真空度。安装管外翅片时首先要根据工艺条件确定翅片的高度、厚度、间距等各种结构参数，然后再根据烟气的流速和纯净度(燃烧状况和含腐蚀性气体的多少)选择高、低翅片的排列方式对于加热段，当燃料为瓦斯气时，采用1、1或2、2相间排列；当燃料为渣油时，采用2、2或3、3相间排列；冷却段由于空气比较洁净，通常采取1、1或2、2排列。翅片的安装形式可采用穿片、绕片、钎焊片或高频焊螺旋片任意一种。权利要求1.一种用于加热炉烟气余热回收的热管空气预热器，由装有不同直径，高、低相间翅片(1)的热管(2)及烟气入口(3)、烟气出口(4)、空气入口(5)、空气出口(6)、加热段(7)、冷却段(8)组成，其特征是热管的加热段和冷却段装有不同直径，高、低相间翅片，翅片厚度为1～2mm，高度为14～20mm，间距为6～10mm，高、低翅片高度差为3～10mm。2.根据权利要求1所述的热管空气预热器，其特征还在于当燃料为瓦斯气时，加热段高、低翅片可采用1、1或2、2相间排列。3.根据权利要求1所述的热管空气预热器，其特征还在于当燃料为渣油时，加热段高、低翅片宜采用2、2或3、3相间排列。专利摘要本技术涉及一种加热炉烟气余热回收的热管空气预热器。它广泛应用于石油化工、冶金等领域，由装有不同直径，高、低相间翅片(1)的热管(2)及烟气入口(3)、烟气出口(4)、空气入口(5)、空气出口(6)、加热段(7)、冷却段(8)组成。该预热器可根据现场条件采用顶置式或落地式，利用热管这一高效传热元件将烟气的余热回收，以加热入炉空气，实现节能的目的。文档编号F28F1/30GK2757083SQ20042006537公开日2006年2月8日 申请日期2004年6月12日 优先权日2004年6月12日专利技术者陈世醒, 唐伟, 刘志伟 申请人:辽宁石油化工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加热炉烟气余热回收的热管空气预热器，由装有不同直径，高、低相间翅片（１）的热管（２）及烟气入口（３）、烟气出口（４）、空气入口（５）、空气出口（６）、加热段（７）、冷却段（８）组成，其特征是：热管的加热段和冷却段装有不同直径，高、低相间翅片，翅片厚度为１～２ｍｍ，高度为１４～２０ｍｍ，间距为６～１０ｍｍ，高、低翅片高度差为３～１０ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世醒，唐伟，刘志伟，
申请(专利权)人：辽宁石油化工大学，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]