專利名稱：一種擾流子空氣預(yù)熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空氣加熱技術(shù)領(lǐng)域的一種擾流子空氣預(yù)熱器。
背景技術(shù)：
空氣預(yù)熱器作為節(jié)能設(shè)備，在石油化工行業(yè)的管式加熱爐系統(tǒng)中廣泛采用，對(duì)提高管式加熱爐的熱效率、節(jié)約能源起到了重要作用。擾流子空氣預(yù)熱器是管式加熱爐系統(tǒng)普遍采用的空氣預(yù)熱器形式，主要由空氣入口通道、空氣出口通道、煙氣通道以及位于煙氣通道內(nèi)的空氣通道組成；其傳熱管采用擾流子傳熱管，管內(nèi)插有擾流子。這種形式的空氣預(yù)熱器普遍存在的問(wèn)題是當(dāng)排煙溫度較低時(shí)(低于180℃)，位于煙氣通道出口處的擾流子傳熱管管壁溫度很容易低于煙氣的露點(diǎn)溫度，從而造成嚴(yán)重的低溫酸露點(diǎn)腐蝕；特別是在管式加熱爐的熱負(fù)荷大幅度變化的情況下尤其是如此。而石油化工行業(yè)有些管式加熱爐就屬于這種情況；比如加氫裂化、加氫處理等裝置，其操作初期和操作末期管式加熱爐的熱負(fù)荷有很大變化，有時(shí)可能相差幾倍。在管式加熱爐熱負(fù)荷波動(dòng)的情況下，如果擾流子空氣預(yù)熱器的熱負(fù)荷不能相應(yīng)地改變，就會(huì)造成低溫酸露點(diǎn)腐蝕問(wèn)題。具體而言，當(dāng)管式加熱爐熱負(fù)荷較小時(shí)，按較大熱負(fù)荷設(shè)計(jì)的擾流子空氣預(yù)熱器此時(shí)就可能回收了過(guò)多的熱量，導(dǎo)致排煙溫度較低，使擾流子空氣預(yù)熱器中位于煙氣通道出口處的擾流子傳熱管的管壁溫度很可能低于煙氣的露點(diǎn)溫度，造成低溫酸露點(diǎn)腐蝕。同時(shí)，由于排煙溫度的降低，對(duì)于靠煙囪的自然抽力維持爐膛負(fù)壓操作的管式加熱爐，還有可能產(chǎn)生爐膛正壓的安全隱患。另外，即使管式加熱爐的熱負(fù)荷波動(dòng)不大，但如果管式加熱爐在運(yùn)行過(guò)程中燃料性質(zhì)改變，采用高硫燃料代替不含硫或低硫燃料，由于煙氣酸露點(diǎn)溫度升高，按不含硫或低硫燃料情況設(shè)計(jì)的擾流子空氣預(yù)熱器仍有可能產(chǎn)生低溫酸露點(diǎn)腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的擾流子空氣預(yù)熱器在管式加熱爐的熱負(fù)荷變化時(shí)因排煙溫度不易控制而使排煙溫度較低從而產(chǎn)生低溫酸露點(diǎn)腐蝕、并有可能造成管式加熱爐操作不安全的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種擾流子空氣預(yù)熱器，包括空氣入口通道、空氣出口通道、煙氣通道以及位于煙氣通道內(nèi)的空氣通道，其特征在于在空氣入口通道內(nèi)設(shè)有隔板，隔板將空氣入口通道分隔為第一空氣入口通道和第二空氣入口通道，并將空氣通道分隔為第一空氣通道和第二空氣通道，第一空氣入口通道與第一空氣通道和空氣出口通道相連通，第二空氣入口通道與第二空氣通道和空氣出口通道相連通，在第一空氣入口通道和/或第二空氣入口通道內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)擋板。
采用本實(shí)用新型，具有如下的有益效果本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。由于其在擾流子空氣預(yù)熱器的空氣入口通道內(nèi)設(shè)置了隔板，使空氣入口通道成為雙通道結(jié)構(gòu)，并將擾流子空氣預(yù)熱器的空氣通道分隔為分別與兩個(gè)空氣入口通道相連通的兩個(gè)空氣通道。在第一空氣入口通道和/或第二空氣入口通道內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)擋板，采用可調(diào)雙通道空氣預(yù)熱路線；由排煙溫度控制調(diào)節(jié)擋板的開(kāi)度，通過(guò)調(diào)節(jié)空氣在兩個(gè)通道內(nèi)的流量來(lái)調(diào)節(jié)擾流子空氣預(yù)熱器的熱負(fù)荷，使之在管式加熱爐的熱負(fù)荷大范圍波動(dòng)時(shí)具有運(yùn)行自如的熱負(fù)荷匹配能力，從而有效地控制排煙溫度，防止擾流子空氣預(yù)熱器出現(xiàn)低溫酸露點(diǎn)腐蝕，并保證管式加熱爐在穩(wěn)定的排煙溫度下安全運(yùn)行。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的一種擾流子空氣預(yù)熱器沿軸向的剖視圖。
圖1中的附圖標(biāo)記表示1——調(diào)節(jié)擋板；2——擾流子空氣預(yù)熱器；3——空氣入口通道；4——空氣出口通道；5——空氣入口通道內(nèi)設(shè)置的隔板；6——第一空氣入口通道；7——第二空氣入口通道；8——第一空氣通道；9——第二空氣通道；10——煙氣通道。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1所示本實(shí)用新型的一種擾流子空氣預(yù)熱器2，它包括空氣入口通道3、空氣出口通道4、煙氣通道10以及位于煙氣通道10內(nèi)的空氣通道。在空氣入口通道3內(nèi)設(shè)有隔板5，隔板5將空氣入口通道3分隔為第一空氣入口通道6和第二空氣入口通道7，并將空氣通道分隔為第一空氣通道8和第二空氣通道9。第一空氣入口通道6與第一空氣通道8和空氣出口通道4相連通，第二空氣入口通道7與第二空氣通道9和空氣出口通道4相連通，構(gòu)成兩個(gè)空氣流動(dòng)通道。圖1所示的擾流子空氣預(yù)熱器2，在第一空氣入口通道6內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)擋板1；如圖所示，調(diào)節(jié)擋板1可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)節(jié)開(kāi)度，在第一空氣入口通道6的內(nèi)壁上設(shè)有調(diào)節(jié)擋板1的定位件。調(diào)節(jié)擋板1可設(shè)于第一空氣入口通道6和/或第二空氣入口通道7內(nèi)；就是說(shuō)，在第一空氣入口通道6和第二空氣入口通道7內(nèi)可同時(shí)分別各設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)擋板1，也可以在其中的一個(gè)空氣入口通道(第一空氣入口通道6或第二空氣入口通道7)內(nèi)設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)擋板1。調(diào)節(jié)擋板1用于調(diào)節(jié)空氣進(jìn)入第一空氣入口通道6和/或第二空氣入口通道7內(nèi)的流量，由此調(diào)節(jié)空氣在第一空氣通道8和/或第二空氣通道9內(nèi)的流量，并使空氣可以同時(shí)在第一空氣通道8和第二空氣通道9內(nèi)流動(dòng)，也可以僅在其中的一個(gè)空氣通道(第一空氣通道8或第二空氣通道9)內(nèi)流動(dòng)。
擾流子空氣預(yù)熱器在操作過(guò)程中，空氣在擾流子傳熱管的內(nèi)部流動(dòng)，煙氣在煙氣通道10內(nèi)在擾流子傳熱管的外部流動(dòng)。上述的位于煙氣通道10內(nèi)的空氣通道實(shí)際上是由各根擾流子傳熱管管內(nèi)通道的總和所構(gòu)成的。如圖1所示，第一空氣通道8由在煙氣通道10的軸向上位于隔板5與煙氣通道10出口之間的各根擾流子傳熱管管內(nèi)通道的總和所構(gòu)成，上述擾流子傳熱管橫截面積的總和為第一空氣通道8的流通面積；第二空氣通道9由在煙氣通道10的軸向上位于隔板5與煙氣通道10入口之間的各根擾流子傳熱管管內(nèi)通道的總和所構(gòu)成，上述擾流子傳熱管橫截面積的總和為第二空氣通道9的流通面積。本實(shí)用新型的擾流子空氣預(yù)熱器2，其第一空氣通道8和第二空氣通道9的流通面積之比一般為1∶2～2∶1。
圖1所示擾流子空氣預(yù)熱器2的工作原理是這樣的當(dāng)管式加熱爐在最大熱負(fù)荷下工作時(shí)，擾流子空氣預(yù)熱器2的熱負(fù)荷與之匹配，也在最大熱負(fù)荷下工作。此時(shí)煙氣量、空氣量最大，需要的換熱面積也最大。擾流子空氣預(yù)熱器2設(shè)于第一空氣入口通道6內(nèi)的調(diào)節(jié)擋板1全開(kāi)，空氣經(jīng)雙通道流動(dòng)一路通過(guò)調(diào)節(jié)擋板1由第一空氣入口通道6進(jìn)入第一空氣通道8，與煙氣換熱后再由空氣出口4流出；另一路由第二空氣入口通道7進(jìn)入第二空氣通道9，與煙氣換熱后再由空氣出口4流出。煙氣由煙氣通道10的入口進(jìn)入煙氣通道10，與在擾流子傳熱管內(nèi)流動(dòng)的空氣換熱后由煙氣通道10的出口排出。圖1中，未注明附圖標(biāo)記的實(shí)心箭頭表示煙氣的流動(dòng)方向，空心箭頭表示空氣的流動(dòng)方向。擾流子空氣預(yù)熱器2的最大熱負(fù)荷即是設(shè)計(jì)熱負(fù)荷；在設(shè)計(jì)熱負(fù)荷下，擾流子傳熱管的排管面積是根據(jù)煙氣露點(diǎn)溫度、設(shè)計(jì)排煙溫度以及擾流子傳熱管的最低管壁溫度高于露點(diǎn)腐蝕溫度來(lái)確定的。因此，圖1所示的擾流子空氣預(yù)熱器2在最大熱負(fù)荷下工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生低溫酸露點(diǎn)腐蝕。
當(dāng)管式加熱爐在最小熱負(fù)荷下工作時(shí)，擾流子空氣預(yù)熱器2的熱負(fù)荷與之匹配，也在最小熱負(fù)荷下工作。此時(shí)煙氣量、空氣量最小，需要的換熱面積也最小。擾流子空氣預(yù)熱器2設(shè)于第一空氣入口通道6內(nèi)的調(diào)節(jié)擋板1全關(guān)，空氣經(jīng)單通道流動(dòng)由第二空氣入口通道7進(jìn)入第二空氣通道9，與煙氣換熱后再由空氣出口4流出。此時(shí)第一空氣通道8內(nèi)沒(méi)有空氣流通，也就沒(méi)有空氣與煙氣之間的熱量交換，因此構(gòu)成第一空氣通道8的擾流子傳熱管的管壁溫度同與第二空氣通道9內(nèi)流動(dòng)的空氣換熱后流出的煙氣溫度相當(dāng)。此時(shí)，只要構(gòu)成第二空氣通道9的擾流子傳熱管的最低管壁溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度，就能保證擾流子空氣預(yù)熱器2不會(huì)發(fā)生露點(diǎn)腐蝕；這可以通過(guò)確定第一空氣通道8和第二空氣通道9的流通面積的比值來(lái)保證(如上所述，該流通面積之比一般為1∶2～2∶1)。因此，圖1所示的擾流子空氣預(yù)熱器2在最小熱負(fù)荷下工作時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生低溫酸露點(diǎn)腐蝕。
當(dāng)管式加熱爐在最大熱負(fù)荷與最小熱負(fù)荷之間的中間熱負(fù)荷下工作時(shí)，擾流子空氣預(yù)熱器2的熱負(fù)荷與之匹配，也在最大熱負(fù)荷與最小熱負(fù)荷之間的中間熱負(fù)荷下工作。此時(shí)擾流子空氣預(yù)熱器2設(shè)于第一空氣入口通道6內(nèi)的調(diào)節(jié)擋板1有一定開(kāi)度，空氣經(jīng)雙通道流動(dòng)一路通過(guò)調(diào)節(jié)擋板1由第一空氣入口通道6進(jìn)入第一空氣通道8，與煙氣換熱后再由空氣出口4流出；另一路由第二二空氣入口通道7進(jìn)入第二空氣通道9，與煙氣換熱后再由空氣出口4流出。通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)擋板1的開(kāi)度調(diào)節(jié)空氣流量，可以保證圖1所示的擾流子空氣預(yù)熱器2在中間熱負(fù)荷下工作時(shí)同樣不會(huì)產(chǎn)生低溫酸露點(diǎn)腐蝕。
對(duì)于調(diào)節(jié)擋板1設(shè)于第二空氣入口通道7內(nèi)，或者是在第一空氣入口通道6和第二空氣入口通道7內(nèi)同時(shí)分別設(shè)置調(diào)節(jié)擋板1的擾流子空氣預(yù)熱器，其通過(guò)調(diào)節(jié)空氣流量來(lái)調(diào)節(jié)擾流子空氣預(yù)熱器的熱負(fù)荷、進(jìn)而控制排煙溫度以防止發(fā)生低溫酸露點(diǎn)腐蝕的工作原理，與圖1所示的擾流子空氣預(yù)熱器類(lèi)似，說(shuō)明從略。調(diào)節(jié)擋板1的調(diào)節(jié)，可采用手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)的方式。本實(shí)用新型的擾流子空氣預(yù)熱器由于能有效地控制排煙溫度，還可以保證管式加熱爐在穩(wěn)定的排煙溫度下安全運(yùn)行，并能適應(yīng)管式加熱爐燃料性質(zhì)變化的工況。圖1中，擾流子空氣預(yù)熱器2為臥式布置，還可以采用立式布置。
以上結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型擾流子空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。本實(shí)用新型的擾流子空氣預(yù)熱器適用范圍廣泛，不僅適用于石油化工行業(yè)中熱負(fù)荷不變的管式加熱爐系統(tǒng)，而且更適用于熱負(fù)荷出現(xiàn)大幅度變化的管式加熱爐系統(tǒng)；不僅適用于石油化工行業(yè)，也適用于其它行業(yè)類(lèi)似的余熱回收系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種擾流子空氣預(yù)熱器，包括空氣入口通道(3)、空氣出口通道(4)、煙氣通道(10)以及位于煙氣通道(10)內(nèi)的空氣通道，其特征在于在空氣入口通道(3)內(nèi)設(shè)有隔板(5)，隔板(5)將空氣入口通道(3)分隔為第一空氣入口通道(6)和第二空氣入口通道(7)，并將空氣通道分隔為第一空氣通道(8)和第二空氣通道(9)，第一空氣入口通道(6)與第一空氣通道(8)和空氣出口通道(4)相連通，第二空氣入口通道(7)與第二空氣通道(9)和空氣出口通道(4)相連通，在第一空氣入口通道(6)和/或第二空氣入口通道(7)內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)擋板(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擾流子空氣預(yù)熱器，其特征在于所述第一空氣通道(8)和第二空氣通道(9)的流通面積之比為1∶2～2∶1。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了空氣加熱技術(shù)領(lǐng)域的一種擾流子空氣預(yù)熱器，用于解決現(xiàn)有的擾流子空氣預(yù)熱器在管式加熱爐的熱負(fù)荷變化時(shí)因排煙溫度不易控制而使排煙溫度較低從而造成低溫酸露點(diǎn)腐蝕等問(wèn)題。本實(shí)用新型的擾流子空氣預(yù)熱器(2)在空氣入口通道(3)內(nèi)設(shè)有隔板(5)，隔板將空氣入口通道分隔為第一空氣入口通道(6)和第二空氣入口通道(7)，并將位于煙氣通道(10)內(nèi)的空氣通道分隔為分別與兩個(gè)空氣入口通道相連通的第一空氣通道(8)和第二空氣通道(9)；在第一空氣入口通道和/或第二空氣入口通道內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)擋板(1)。本實(shí)用新型適用于石油化工行業(yè)的管式加熱爐系統(tǒng)，也適用于其它行業(yè)類(lèi)似的余熱回收系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F23J13/00GK2760413SQ20052001758
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者王德瑞, 張?jiān)缕?申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石化集團(tuán)洛陽(yáng)石油化工工程公司