【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及换热器，特别涉及一种高温气气换热器。
技术介绍
1、以炭黑、石化、环保等行业为例，在生产过程中会产生大量的高温烟气，往往采用气气换热器等换热设备对高温烟气进行余热回收。
2、以常规的管壳式气气换热器为例，由于烟气温度较高，往往在800℃左右，甚至更高温度，在烟气流入换热管之前，对于烟气入口侧的管板、换热管与管板的连接而言，高温烟气会首先对管板、换热管与管板连接处进行高温冲击，随着管板、换热管的受热膨胀作用，使得管板、换热管中会产生极大的高温应力，很容易发生管板变形开裂、管板与换热管连接焊缝破坏等问题，使得换热器因高温膨胀破坏的影响而无法维持正常运行。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种高温气气换热器，以解决现有技术中高温气气换热器在管板、换热管处存在较大的高温应力，容易导发生高温膨胀破坏的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种高温气气换热器，包括自下至上依次连接的下箱体、管壳、上箱体，所述上箱体的下部设置上管板，所述上管板分别与上箱体、管壳连接，所述下箱体的上部设置下管板组件，所述下管板组件能够相对于下箱体、管壳移动，所述上管板与下管板组件之间通过换热管连接；所述下箱体包括烟气箱、第一空气箱，所述第一空气箱的下端与烟气箱连接，第一空气箱的上端与管壳连接，所述烟气箱的顶部设置波纹接管，所述波纹接管向上延伸至第一空气箱内；所述下管板组件包括下管板、隔热箱，所述隔热箱的一端与下管板的下表面
4、进一步的，所述换热管的下端与下管板连接，所述隔板设置与换热管一一对应的插接管，所述插接管向上延伸并贯穿隔热腔，所述插接管的上端延伸至对应的换热管内部。
5、进一步的，所述插接管的外壁设置支撑环，所述支撑环的一侧与插接管的外壁连接，另一侧与换热管的内壁抵接。
6、进一步的，所述插接管上端与换热管下端之间的距离≥300mm。
7、进一步的，所述管壳包括自上至下依次连接的第二变径段、窄径段、第一变径段，所述第二变径段的上端与第二空气箱连接，在自上至下方向上，所述第二变径段的横截面面积逐渐减小；所述第一变径段的下端与第一空气箱连接，在自上至下方向上，所述第一变径段的横截面面积逐渐增大。
8、进一步的，所述第二变径段的最小横截面面积与最大横截面面积之比为1：3.4-4.2，所述第一变径段的最小横截面面积与最大横截面面积之比为1：3.4-4.2。
9、进一步的，所述上箱体包括烟气管、第二空气箱，所述烟气管与上管板的上表面连接，并贯穿第二空气箱；所述上管板设置第二孔，所述下管板设置第一孔；所述第二空气箱内设置折流筒，所述折流筒的下端与上管板连接，在折流筒、烟气管之间的上管板处设置第二孔。
10、进一步的，所述波纹接管的至少一部分管段为第一波纹管，所述第一空气箱的内壁设置第一环板，所述第一环板的设置位置与第一波纹管的波纹内凹部平齐；所述烟气管的至少一部分管段为第二波纹管；所述折流筒的内壁设置第二环板，所述第二环板的设置位置与第二波纹管的波纹内凹部平齐。
11、进一步的，所述第二变径段内设置导流板，所述导流板位于第二孔的下方，用于引导空气朝着换热管方向流动。
12、进一步的，所述烟气箱内设置导流结构，所述导流结构包括导流弧板、支架，所述导流弧板在高度上与烟气箱的烟气入口平齐，所述导流弧板的凸面正对烟气入口，所述导流弧板的凹面通过支架与烟气箱内壁连接。
13、相对于现有技术，本专利技术所述的一种高温气气换热器具有以下优势：
14、本专利技术所述的一种高温气气换热器，通过设置波纹接管、浮动的下管板组件，在高温气气换热器运行过程中，随着下管板组件的浮动以及波纹接管的对应伸缩，换热管等部件所产生的受热膨胀作用会被减弱或削减，有利于降低管板、换热管处存在的高温应力，避免高温膨胀导致结构破坏的情况发生。
15、同时，由于波纹接管位于第一空气箱内，波纹接管内的高温烟气能够首先与第一空气箱内的空气进行换热，经过初步换热降温后的烟气再流入换热管进行后续的换热，一来使得波纹接管也作为换热部件，增大了换热面积，有利于提高换热效率，另一方面高温烟气首先在波纹接管内换热降温，在一定程度上降低了流入插接管、换热管的烟气温度，也在一定程度上减弱了烟气对管板、换热管的高温影响。
16、此外，由于波纹接管内为相对高温的烟气，而隔热腔位于波纹接管与下管板之间，隔热腔作为相对独立密闭的腔室，能够使得隔热腔在波纹接管与下管板之间进行有效地隔热，使得隔热腔为下管板提供良好的低温保护，进一步避免“管板、换热管处存在较大的高温应力，容易导发生高温膨胀破坏”等情况的发生。
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1.一种高温气气换热器，其特征在于，所述高温气气换热器包括自下至上依次连接的下箱体(1)、管壳(2)、上箱体(3)，所述上箱体(3)的下部设置上管板(5)，所述上管板(5)分别与上箱体(3)、管壳(2)连接，所述下箱体(1)的上部设置下管板组件(4)，所述下管板组件(4)能够相对于下箱体(1)、管壳(2)移动，所述上管板(5)与下管板组件(4)之间通过换热管(6)连接；所述下箱体(1)包括烟气箱(11)、第一空气箱(12)，所述第一空气箱(12)的下端与烟气箱(11)连接，第一空气箱(12)的上端与管壳(2)连接，所述烟气箱(11)的顶部设置波纹接管(112)，所述波纹接管(112)向上延伸至第一空气箱(12)内；所述下管板组件(4)包括下管板(41)、隔热箱(42)，所述隔热箱(42)的一端与下管板(41)的下表面连接，所述隔热箱(42)的另一端与波纹接管(112)连接，所述隔热箱(42)与波纹接管(112)之间设置隔板(43)，所述隔热箱(42)、隔板(43)、下管板(41)之间形成隔热腔(44)。
2.根据权利要求1所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述换热
3.根据权利要求2所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述插接管(45)的外壁设置支撑环(46)，所述支撑环(46)的一侧与插接管(45)的外壁连接，另一侧与换热管(6)的内壁抵接。
4.根据权利要求2所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述插接管(45)上端与换热管(6)下端之间的距离≥300mm。
5.根据权利要求1所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述管壳(2)包括自上至下依次连接的第二变径段(23)、窄径段(22)、第一变径段(21)，所述第二变径段(23)的上端与第二空气箱(32)连接，在自上至下方向上，所述第二变径段(23)的横截面面积逐渐减小；所述第一变径段(21)的下端与第一空气箱(12)连接，在自上至下方向上，所述第一变径段(21)的横截面面积逐渐增大。
6.根据权利要求5所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述第二变径段(23)的最小横截面面积与最大横截面面积之比为1：3.4-4.2，所述第一变径段(21)的最小横截面面积与最大横截面面积之比为1：3.4-4.2。
7.根据权利要求5所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述上箱体(3)包括烟气管(31)、第二空气箱(32)，所述烟气管(31)与上管板(5)的上表面连接，并贯穿第二空气箱(32)；所述上管板(5)设置第二孔(51)，所述下管板(41)设置第一孔(411)；所述第二空气箱(32)内设置折流筒(322)，所述折流筒(322)的下端与上管板(5)连接，在折流筒(322)、烟气管(31)之间的上管板(5)处设置第二孔(51)。
8.根据权利要求7所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述波纹接管(112)的至少一部分管段为第一波纹管(113)，所述第一空气箱(12)的内壁设置第一环板(122)，所述第一环板(122)的设置位置与第一波纹管(113)的波纹内凹部平齐；所述烟气管(31)的至少一部分管段为第二波纹管(312)；所述折流筒(322)的内壁设置第二环板(324)，所述第二环板(324)的设置位置与第二波纹管(312)的波纹内凹部平齐。
9.根据权利要求7所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述第二变径段(23)内设置导流板(7)，所述导流板(7)位于第二孔(51)的下方，用于引导空气朝着换热管(6)方向流动。
10.根据权利要求1所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述烟气箱(11)内设置导流结构，所述导流结构包括导流弧板(114)、支架(115)，所述导流弧板(114)在高度上与烟气箱(11)的烟气入口(111)平齐，所述导流弧板(114)的凸面正对烟气入口(111)，所述导流弧板(114)的凹面通过支架(115)与烟气箱(11)内壁连接。
...【技术特征摘要】
1.一种高温气气换热器，其特征在于，所述高温气气换热器包括自下至上依次连接的下箱体(1)、管壳(2)、上箱体(3)，所述上箱体(3)的下部设置上管板(5)，所述上管板(5)分别与上箱体(3)、管壳(2)连接，所述下箱体(1)的上部设置下管板组件(4)，所述下管板组件(4)能够相对于下箱体(1)、管壳(2)移动，所述上管板(5)与下管板组件(4)之间通过换热管(6)连接；所述下箱体(1)包括烟气箱(11)、第一空气箱(12)，所述第一空气箱(12)的下端与烟气箱(11)连接，第一空气箱(12)的上端与管壳(2)连接，所述烟气箱(11)的顶部设置波纹接管(112)，所述波纹接管(112)向上延伸至第一空气箱(12)内；所述下管板组件(4)包括下管板(41)、隔热箱(42)，所述隔热箱(42)的一端与下管板(41)的下表面连接，所述隔热箱(42)的另一端与波纹接管(112)连接，所述隔热箱(42)与波纹接管(112)之间设置隔板(43)，所述隔热箱(42)、隔板(43)、下管板(41)之间形成隔热腔(44)。
2.根据权利要求1所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述换热管(6)的下端与下管板(41)连接，所述隔板(43)设置与换热管(6)一一对应的插接管(45)，所述插接管(45)向上延伸并贯穿隔热腔(44)，所述插接管(45)的上端延伸至对应的换热管(6)内部。
3.根据权利要求2所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述插接管(45)的外壁设置支撑环(46)，所述支撑环(46)的一侧与插接管(45)的外壁连接，另一侧与换热管(6)的内壁抵接。
4.根据权利要求2所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述插接管(45)上端与换热管(6)下端之间的距离≥300mm。
5.根据权利要求1所述的一种高温气气换热器，其特征在于，所述管壳(2)包括自上至下依次连接的第二变径段(23)、窄径段(22)、第一变径段(21)，所述第二变径段(23)的上端与第二空气箱(32)连接，在自上至下方向上，所述第二变径段(23)的横截...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐聚园，邵松，蔡玉杰，
申请(专利权)人：洛阳瑞昌环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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