本實(shí)用新型涉及一種石油化工火焰加熱爐煙氣余熱回收用空氣預(yù)熱裝置，特別是一種相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器。

背景技術(shù)：

石化火焰加熱爐煙氣余熱回收所采用的空氣預(yù)熱器，如熱管式、管式、鑄鐵板式、玻璃板式等預(yù)熱器，均存在一定缺點(diǎn)，如：受低溫露點(diǎn)腐蝕溫度限制排煙溫度一般控制在露點(diǎn)溫度以上，換熱元件易腐蝕、使用中結(jié)垢效率下降、元件變形漏風(fēng)、介質(zhì)變質(zhì)等多種原因引起失效，換熱效率降低，設(shè)備維護(hù)檢修成本較大。近年來在石化加熱爐應(yīng)用上發(fā)展的回轉(zhuǎn)蓄熱式空氣預(yù)熱器雖然效率較高、設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，但其投資較大，設(shè)備回轉(zhuǎn)體型較大，對(duì)于設(shè)備的本體運(yùn)輸造成困難。

而在其它行業(yè)應(yīng)用的換向蓄熱式空氣預(yù)熱器，由于需要成對(duì)的蓄熱箱體及與之對(duì)應(yīng)的蓄熱式燃燒系統(tǒng)，一般占地較大，且在四通閥換向時(shí)爐膛壓力波動(dòng)很大，燃燒器操作熄火、回火風(fēng)險(xiǎn)大，影響了安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)背景技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種集成度高、工作穩(wěn)定、安全性高的相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器及其采用的預(yù)熱方法。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是構(gòu)造一種相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器，包括本體、高溫四通閥、低溫四通閥、高溫?zé)煹馈⒏邷貧獾?、低溫?zé)煹馈⒌蜏貧獾?，所述的高溫四通閥和低溫四通閥均包括輸入接口、輸出接口和兩路可變接口，兩路可變接口可用作輸入接口或輸出接口，且分別與輸入接口和輸出接口中的一個(gè)連通，其中：

所述的本體的主體為蓄熱箱，所述的蓄熱箱內(nèi)部設(shè)置隔板，將蓄熱箱分隔為兩對(duì)以上蓄熱室，每個(gè)蓄熱室頂部各設(shè)置一個(gè)上煙/風(fēng)道口，每個(gè)蓄熱室底部各設(shè)置一個(gè)下煙/風(fēng)道口，所述每?jī)蓚€(gè)蓄熱室的上煙/風(fēng)道口分別連接所述高溫四通閥的兩路可變接口，相鄰兩個(gè)蓄熱室的下煙/風(fēng)道口分別連接所述的低溫四通閥的兩路可變接口，每對(duì)蓄熱室和與其相連拉高溫四通閥、低溫四通閥構(gòu)成一個(gè)換熱單元；

所述高溫四通閥的輸入接口共同連接高溫?zé)煹溃龈邷厮耐ㄩy的輸出接口共同連接高溫氣道，所述低溫四通閥的輸入接口共同連接低溫氣道，所述低溫四通閥的輸出接口共同連接低溫?zé)煹溃?/p>

所述蓄熱箱底部設(shè)置花隔板，所述的花隔板上堆砌蓄熱體。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器還包括控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)可以使每個(gè)換熱單元的換向周期一致，但是在每個(gè)換熱單元的換向時(shí)間彼此設(shè)置有一個(gè)相位差，即當(dāng)其中一個(gè)換熱單元進(jìn)行換向操作時(shí)，其它換熱單元都處于正常換熱狀態(tài)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的高溫?zé)煹?、高溫四通閥、高溫氣道、本體、低溫?zé)煹馈⒌蜏厮耐ㄩy、低溫氣道由上至下依次疊加設(shè)置，通過支撐結(jié)構(gòu)安裝在地面基礎(chǔ)上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的蓄熱室為兩排對(duì)齊排列，分屬兩排并對(duì)齊的兩個(gè)蓄熱室連接至同一個(gè)高溫四通閥和低溫四通閥，四者構(gòu)成一個(gè)換熱單元，所述的換熱單元數(shù)量為二個(gè)以上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的換熱單元數(shù)量為四個(gè)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的蓄熱室為兩排對(duì)齊排列，分屬兩排并對(duì)齊的兩個(gè)蓄熱室連接至同一個(gè)高溫四通閥和低溫四通閥，四者構(gòu)成一個(gè)換熱單元。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的每個(gè)蓄熱室的側(cè)壁均設(shè)置有檢修人孔門。

本申請(qǐng)技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：

依據(jù)石油化工加熱爐的特點(diǎn)，在余熱回收系統(tǒng)采用集成在一體的多組蓄熱室，并采用與之對(duì)應(yīng)數(shù)量的四通閥，在多組蓄熱室進(jìn)行吸熱、放熱工作的時(shí)候，一個(gè)周期按照相位差順序輪流切換其中一組四通閥，可以保證整個(gè)系統(tǒng)的空氣、煙氣壓力波動(dòng)極小，也使得被換熱的助燃空氣溫度相對(duì)恒定，幾乎不會(huì)對(duì)加熱爐及燃燒器的安全產(chǎn)生不利影響。

為了減少設(shè)備的占地，將四通閥、集合煙道、集合風(fēng)道等設(shè)置在設(shè)備本體的垂直占地空間以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)功能集成。

采用蓄熱式空氣余熱技術(shù)，蓄熱體采用耐腐蝕的陶瓷材料，通過合理設(shè)置換向周期及四通閥切換相位差，可以將煙氣的排放溫度降到更低，充分回收利用煙氣余熱。

由此可見，本申請(qǐng)的技術(shù)方案本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)換向蓄熱式空氣預(yù)熱器在石化加熱爐煙氣余熱回收裝置的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)石化加熱爐燃燒器助燃空氣供給的壓力穩(wěn)定、溫度穩(wěn)定要求，并且可以實(shí)現(xiàn)將煙氣溫度降至低溫露點(diǎn)腐蝕溫度以下，甚至低至60℃進(jìn)行排放，充分的利用回收煙氣余熱，節(jié)約燃料，提高加熱爐整體熱效率，具有設(shè)備占地面積小、設(shè)備集成化程度高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為一個(gè)實(shí)施例的主視圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器原理圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的首選實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被認(rèn)為是“設(shè)置”在另一個(gè)元件上，它可以是直接設(shè)置或連接在另一個(gè)元件上或者可能同時(shí)存在居中元件。

除非另有定義，本文中所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施目的，不是旨在限制本實(shí)用新型。

如圖1、2所示，一種相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器，包括本體1、高溫四通閥2、低溫四通閥3、高溫?zé)煹?、高溫氣道5、低溫?zé)煹?、低溫氣道7，所述的高溫四通閥2和低溫四通閥3均包括輸入接口、輸出接口和兩路可變接口，兩路可變接口可用作輸入接口或輸出接口，且分別與輸入接口和輸出接口中的一個(gè)連通，其中：

所述的本體1的主體為蓄熱箱，所述的蓄熱箱內(nèi)部設(shè)置隔板12，將蓄熱箱分隔為偶數(shù)個(gè)蓄熱室13，每個(gè)蓄熱室13頂部各設(shè)置一個(gè)上煙/風(fēng)道口14，每個(gè)蓄熱室13底部各設(shè)置一個(gè)下煙/風(fēng)道口15，所述每?jī)蓚€(gè)蓄熱室13的上煙/風(fēng)道口14分別連接所述高溫四通閥2的兩路可變接口，相鄰兩個(gè)蓄熱室13的下煙/風(fēng)道口15分別連接所述的低溫四通閥3的兩路可變接口；

所述高溫四通閥2的輸入接口共同連接高溫?zé)煹?，所述高溫四通閥2的輸出接口共同連接高溫氣道5，所述低溫四通閥3的輸入接口共同連接低溫氣道7，所述低溫四通閥3的輸出接口共同連接低溫?zé)煹?；

所述蓄熱箱底部設(shè)置花隔板16，所述的花隔板16上堆砌蓄熱體17。

本實(shí)施例中所述的高溫?zé)煹?、高溫四通閥2、高溫氣道5、本體1、低溫?zé)煹?、低溫四通閥3、低溫氣道7由上至下依次疊加設(shè)置，通過鋼架及立柱支撐安裝在地面基礎(chǔ)上。

在本實(shí)施例中，蓄熱箱由鋼板拼焊成型，并被隔板12分隔為二排共八個(gè)蓄熱室13，所述的蓄熱箱內(nèi)壁敷設(shè)襯里18，用于保溫隔熱。

為方便檢修，每個(gè)蓄熱室13的側(cè)壁均設(shè)置有檢修人孔門19，鋼架及立柱支撐上也根據(jù)操作、檢修需要，設(shè)置多層檢修平臺(tái)20。

本申請(qǐng)的工作原理是：

如圖3所示，在工作時(shí)，本申請(qǐng)的高溫?zé)煹?與石化加熱爐101連接，接收石化加熱爐101內(nèi)產(chǎn)生的熱煙；高溫氣道5與石化加熱爐101的燃燒器103連接，為燃燒器103輸送熱風(fēng)；低溫氣道7與鼓風(fēng)機(jī)107相連，鼓風(fēng)機(jī)107向低溫氣道7內(nèi)送風(fēng)；低溫?zé)煹?與引風(fēng)機(jī)106相連，引風(fēng)機(jī)106從低溫?zé)煹?吸引冷煙并排出。圖3中，

a ~ h：低溫側(cè)四通閥與相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器低溫側(cè)對(duì)應(yīng)接口；

Ⅰ~ Ⅷ：高溫側(cè)四通閥與相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器低溫側(cè)對(duì)應(yīng)接口。

石化加熱爐101的高溫?zé)煔庥梢L(fēng)機(jī)106吸引，依次經(jīng)高溫?zé)煹?、高溫四通閥2，進(jìn)入相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器本體1的頂部接口，在蓄熱室13中下行，通過蓄熱室中的蓄熱體，將蓄熱體預(yù)熱。換熱后的冷煙氣下行通過蓄熱室13底部的花隔板、由底部出口經(jīng)低溫四通閥3，進(jìn)入低溫?zé)煹?，然后經(jīng)引風(fēng)機(jī)106送入煙囪110排放。冷空氣由吸風(fēng)口109進(jìn)入，由鼓風(fēng)機(jī)107送入低溫氣道7，再經(jīng)低溫四通閥3由底部進(jìn)入相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器本體1，在蓄熱室13中上行，穿過蓄熱體，吸收蓄熱體熱量，被預(yù)熱的熱空氣依次經(jīng)過高溫四通閥2、高溫氣道5，送入石化加熱爐101爐底，供燃燒器103燃燒用。

在給出的實(shí)施例中，相位差蓄熱式空氣預(yù)熱器本體的蓄熱箱被分隔為八個(gè)獨(dú)立的蓄熱室，每?jī)蓚€(gè)為一組，分為四組，每組配置一個(gè)高溫四通閥2和一個(gè)低溫四通閥3，構(gòu)成一個(gè)換熱單元，每個(gè)換熱單元工作時(shí)，二個(gè)蓄熱室中的一個(gè)通煙氣進(jìn)行蓄熱、另一個(gè)通空氣進(jìn)行放熱。一個(gè)周期結(jié)束后，通煙氣的蓄熱室內(nèi)的蓄熱體蓄熱完畢，通空氣的蓄熱室內(nèi)的蓄熱體放熱完畢，此時(shí)，同組的高溫四通閥和低溫四通閥同時(shí)切換，將煙氣與空氣交換通道，進(jìn)入對(duì)應(yīng)的蓄熱室繼續(xù)放熱、吸熱。本例中所示的四個(gè)換熱單元，每個(gè)單元的換向周期一致，但是在每個(gè)單元的換向時(shí)間彼此設(shè)置有一個(gè)相位差，即當(dāng)其中一個(gè)換熱單元進(jìn)行換向操作時(shí)，其它換熱單元都處于正常換熱狀態(tài)，因此，單個(gè)的單元煙氣、空氣切換流向，對(duì)于余熱回收煙道、風(fēng)道整體壓力波動(dòng)、溫度波動(dòng)降至較低的水平，實(shí)現(xiàn)石化加熱爐燃燒器連續(xù)平穩(wěn)安全的生產(chǎn)操作。

本實(shí)用新型所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。