專利名稱：一種臥式空氣預熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用鍋爐、工業(yè)爐窯或其他動力的排煙熱量來預熱燃燒用空氣的換熱裝置，更具體地說，涉及一種臥式空氣預熱器，尤其能夠廣泛應用于中小型鍋爐系統(tǒng)中。
背景技術：
利用鍋爐、工業(yè)爐窯或其他動力冶金、化工的裝置在運行中會產(chǎn)生熱煙氣，為了能夠利用排煙熱量，通常會設置空氣預熱器，空氣預熱器的工作原理是受熱面的一側通過熱煙氣、另一側通過空氣，進行熱交換，使熱煙氣的溫度下降，使空氣得到加熱，溫度升高，達到利用煙氣余熱的目的，其不僅能夠有效地利用排煙的廢熱、降低環(huán)境污染，被提高溫度后的空氣還抑郁燃燒，且燃燒穩(wěn)定、效率高。傳統(tǒng)的臥式管式空氣預熱器的結構大多如附圖1所示，包括水平設置的多根直管，各個直管的前端和后端分別通過前管板和后管板相密封固定安裝，這些直管的右端部均與一個空氣轉彎箱相聯(lián)通，上部的直管的左端部與一個熱空氣出口箱相貫通，下部的直管的左端部與一個冷空氣進口箱相聯(lián)通，熱煙氣管道垂直于這些直管而豎直設置，其中的熱煙氣自上而下的吹過每個直管，這樣冷空氣從冷空氣進口箱進入下部的直管經(jīng)初步加熱后進入右側的空氣轉彎箱中后再從上部的直管的右端進入上部的直管中在進行加熱，然后從熱空氣出口箱排出，過程中始終保持有熱煙氣自上而下的沿直管外壁吹過，溫度被降低的熱煙氣從下部排出。這種傳統(tǒng)的空氣預熱器在運行的過程中，上部的直管由于外界的溫度較高、管內的溫度也較高，而下部的直管正好相反，外界的溫度相對較低、管內的溫度也相對較低，所以上部的直管和下部的直管之間的溫差很大，這個溫差的存在造成上下層的直管的膨脹量不同，不同的膨脹量將在前后管板與直管的連接處產(chǎn)生熱應力，當這個熱應力達到一定的數(shù)值時，將導致裂紋甚至脫落，引起設備性能下降，嚴重者會引發(fā)安全事故。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單、運行穩(wěn)定的臥式空氣預熱器。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案一種臥式空氣預熱器，其利用熱煙氣來加熱空氣，包括具有進煙口和出煙口的本體箱，該本體箱的內部形成一熱交換通道，所述的熱交換通道內設置有若干個中空的換熱管，所述的本體箱的一側壁上密封嵌設有一管板，該管板的上部垂直于板面的方向開設有與所述的換熱管的數(shù)目相同的第一通孔、下部垂直于板面的方向開設有與所述的換熱管的數(shù)目相同的第二通孔，每個所述的換熱管均具有第一端和第二端，這些所述的換熱管的第一端一一對應密封安插在這些所述的第一通孔中，這些所述的換熱管的第二端一一對應密封安插在這些所述的第二通孔中，每個所述的換熱管均呈“U”形。優(yōu)選地，每個所述的換熱管均沿垂直于熱煙氣的運行方向設置。優(yōu)選地，這些所述的第一通孔的外部罩設有帶出氣口的熱空氣箱；這些所述的第二通孔的外部罩設有帶進氣口的冷空氣箱，每個所述的換熱管的內腔分別與所述的熱空氣箱的內腔及所述的冷空氣箱的內腔相貫通。進一步優(yōu)選地，所述的進煙口位于所述的本體箱的上部，所述的出煙口位于所述的本體箱的下部。本實用新型的有益效果在于本實用新型將傳統(tǒng)的臥式空氣預熱器中的直管形的換熱管用“U”形的換熱管來代替，大大減弱了熱應力的影響，由于“U”形換熱管的設計，工作過程中，每個換熱管的上半部分的溫度會較高，而下半部分正好相反，溫度會較低，“U”形換熱管的上半部分與下半部分之間存在膨脹差，但是由于“U”形的彎曲段的存在，其彈性和柔度使得大部分的熱應力，特別是“U”形換熱管與管板連接部位的熱應力幅度大大降低。

附圖1為傳統(tǒng)的臥式直管式空氣預熱器的結構示意圖；附圖2為本實用新型的臥式空氣預熱器的結構示意圖(部分剖視)。附圖中1、本體箱；2、熱交換通道；3、換熱管；4、第一通孔；5、第二通孔；6、第一端；7、第二端；8、管板；9、熱空氣箱；10、冷空氣箱。
具體實施方式
以下結合附圖所示的實施例對本實用新型作以下詳細描述如附圖2所示(附圖中空心箭頭表示空氣的運行方向、實心箭頭表示熱煙氣的運行方向)，本實用新型的臥式空氣預熱器包括具有進煙口和出煙口的本體箱1，該本體箱1 的內部形成一熱交換通道2，熱交換通道2內設置有若干個中空的換熱管3，本體箱1的一側壁上密封嵌設有一管板8，該管板8的上部垂直于板面的方向開設有與換熱管3的數(shù)目相同的第一通孔4、下部垂直于板面的方向開設有與換熱管3的數(shù)目相同的第二通孔5，每個換熱管3均具有第一端6和第二端7，這些換熱管3的第一端6 —一對應密封安插在這些第一通孔4中，這些換熱管3的第二端7 —一對應密封安插在這些第二通孔5中，每個換熱管 3均呈“U”形，每個換熱管3均沿垂直于熱煙氣的運行方向設置，這些第一通孔4的外部罩設有帶出氣口的熱空氣箱9 ；這些第二通孔5的外部罩設有帶進氣口的冷空氣箱10，每個換熱管3的內腔分別與熱空氣箱9的內腔及冷空氣箱10的內腔相貫通，進煙口位于本體箱1 的上部，出煙口位于本體箱1的下部，為了更加高效地進行熱交換，這些換熱管3的分布位置可以上、下、前、后錯亂設置，只需保證它們的第一端6均能夠與熱空氣箱9相貫通、第二端7均能夠與冷空氣箱10相貫通。該臥式空氣預熱器的工作過程冷空氣從冷空氣箱10的進氣口進入后沿著各個換熱管3的內腔運行直至從熱空氣箱9的出氣口排出，此過程中，熱交換通道2內自上而下的熱煙氣對換熱管3及內部的空氣進行沖刷，從而使換熱管3內的空氣的溫度升高，而熱煙氣本身的溫度被降低，如此實現(xiàn)熱量的交換。上述的過程中，由于熱交換通道2內上部的熱煙氣的溫度較高，各個換熱管3的上半部分的溫度也相對較高，而下部的熱煙氣的溫度相對較低，并且剛剛進入的空氣的溫度也較低，所以會導致?lián)Q熱管3的上部與下部存在膨脹差，但是由于換熱管3的“U”形結構，與附圖1所示的傳統(tǒng)的臥式空氣預熱器相比，本實用新型的臥式空氣預熱器能夠使得大部分的熱應力在彎曲段被吸收，大大減弱了熱應力的影響，特別是換熱管3與管板8的焊接部位的內應力大幅度下降，不會導致裂紋或者脫落，提高了設備的整體性能，杜絕了安全隱患。 上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據(jù)本實用新型精神所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種臥式空氣預熱器，其利用熱煙氣來加熱空氣，包括具有進煙口和出煙口的本體箱，該本體箱的內部形成一熱交換通道，其特征在于所述的熱交換通道內設置有若干個中空的換熱管，所述的本體箱的一側壁上密封嵌設有一管板，該管板的上部垂直于板面的方向開設有與所述的換熱管的數(shù)目相同的第一通孔、下部垂直于板面的方向開設有與所述的換熱管的數(shù)目相同的第二通孔，每個所述的換熱管均具有第一端和第二端，這些所述的換熱管的第一端一一對應密封安插在這些所述的第一通孔中，這些所述的換熱管的第二端一一對應密封安插在這些所述的第二通孔中，每個所述的換熱管均呈“U”形。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種臥式空氣預熱器，其特征在于每個所述的換熱管均沿垂直于熱煙氣的運行方向設置。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種臥式空氣預熱器，其特征在于這些所述的第一通孔的外部罩設有帶出氣口的熱空氣箱；這些所述的第二通孔的外部罩設有帶進氣口的冷空氣箱，每個所述的換熱管的內腔分別與所述的熱空氣箱的內腔及所述的冷空氣箱的內腔相貫
4.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的一種臥式空氣預熱器，其特征在于所述的進煙口位于所述的本體箱的上部，所述的出煙口位于所述的本體箱的下部。
專利摘要本實用新型公開一種臥式空氣預熱器，其利用熱煙氣來加熱空氣，包括具有進煙口和出煙口的本體箱，該本體箱的內部形成一熱交換通道，熱交換通道內設置有若干個中空的換熱管，本體箱的一側壁上密封嵌設有一管板，該管板的上部垂直于板面的方向開設有與換熱管的數(shù)目相同的第一通孔、下部垂直于板面的方向開設有與換熱管的數(shù)目相同的第二通孔，每個換熱管均具有第一端和第二端，這些換熱管的第一端一一對應密封安插在這些第一通孔中，這些換熱管的第二端一一對應密封安插在這些第二通孔中，每個換熱管均呈“U”形。本實用新型采用“U”形換熱管，減弱了熱應力的影響，特別是“U”形換熱管與管板連接部位的熱應力幅度大大降低。
文檔編號F23L15/02GK202002141SQ20112012936
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權日2011年4月27日
發(fā)明者張宏 申請人:張家港市江南鍋爐壓力容器有限公司