專利名稱：陽極爐噴射流空氣預(yù)熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空氣預(yù)熱器，尤其是涉及一種陽極爐噴射流空氣預(yù)熱器。
背景技術(shù)：
在能源動(dòng)力、冶煉、化工、陶瓷水泥等領(lǐng)域，鍋爐、窯爐及各種換熱設(shè)備是生產(chǎn)必須的動(dòng)力設(shè)備。在能源日趨緊張的今天，節(jié)能降耗越來越受到了工業(yè)企業(yè)的重視，各種余熱回收換熱設(shè)備應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)數(shù)量增長迅速。空氣預(yù)熱器也得到日益廣泛的使用。但現(xiàn)有空氣預(yù)熱器大多存在換熱效率低，耐腐蝕性、耐磨性較差、性能不穩(wěn)定等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種換熱 效率高的陽極爐噴射流空氣預(yù)熱器。本實(shí)用新型進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是，提供一種耐腐蝕性、耐磨性好，性能穩(wěn)定的陽極爐噴射流空氣預(yù)熱器。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是陽極爐噴射流空氣預(yù)熱器，包括至少一個(gè)安裝在煙氣通道上方的噴射流換熱單元，噴射流換熱單元一端設(shè)有空氣進(jìn)氣接口，噴射流換熱單元另一端設(shè)有空氣出氣接口，煙氣通道前端設(shè)有煙氣進(jìn)氣接口，煙氣通道后端設(shè)有煙氣出氣接口，煙氣通道上裝有用于除灰的吹灰器，煙氣通道下方設(shè)有灰斗，灰斗下方設(shè)有出灰管。進(jìn)一步，安裝于煙氣通道上的噴射流換熱單元數(shù)量為兩個(gè)以上，相鄰兩噴射流換熱單元之間通過空氣輸出管相連；各噴射流換熱單元分別為第一級噴射流換熱單元、第二級噴射流換熱單元…末級噴射流換熱單元，空氣進(jìn)氣接口設(shè)于末級噴射流換熱單元端部，空氣出氣接口設(shè)于第一級噴射流換熱單元端部。進(jìn)一步，所述噴射流換熱單元包括噴射流換熱管、集氣箱、進(jìn)氣箱、出氣接口管座法蘭和進(jìn)氣接口管座法蘭，進(jìn)氣箱設(shè)于集氣箱上方，集氣箱一側(cè)設(shè)有出氣接口管座法蘭，進(jìn)氣箱一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣接口管座法蘭，噴射流換熱管為由兩根不同直徑的內(nèi)圓管、外圓管套接構(gòu)成的一個(gè)受熱元件，外圓管為大套管，內(nèi)圓管為噴流小管，噴流小管上設(shè)有噴射孔。本實(shí)用新型進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)所述噴射流換熱管的大套管選用耐腐蝕耐磨損的ND鋼制成，以利于延長噴射流換熱單元的使用壽命。在大套管內(nèi)側(cè)，高壓空氣通過噴流小管上的噴射孔高速噴出，強(qiáng)化了對流換熱過程，煙氣通過大套管外側(cè)輻射換熱，這樣，不僅提高了煙氣的放熱系數(shù)，而且也降低受熱面面的壁溫，當(dāng)Re = 5000 (Re為雷諾數(shù)，一種用來表征流體流動(dòng)情況的無量綱數(shù)，主要用于區(qū)分流體的流動(dòng)是層流或湍流，也可用來確定物體在流體中流動(dòng)所受到的阻力。)時(shí)，噴流放熱系數(shù)比現(xiàn)有縱向?qū)α鞣艧嵯禂?shù)大5倍，受熱面壁溫降低10°C以上。本實(shí)用新型中，被加熱空氣的流向與煙氣的流向相反，空氣與煙氣通過多級噴射流換熱單元進(jìn)行熱交換，如此雙向逆流布置換熱，不僅能獲得溫度更高的熱空氣，且能更有效的降低煙溫；噴射流換熱單元的模塊化設(shè)置有利于現(xiàn)場的安裝及對現(xiàn)有設(shè)備的改造。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，換熱效率高；抗腐蝕和抗磨損性能強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠，使用壽命長；適用范圍廣。

圖I為本實(shí)用新型一實(shí)施例具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 Ca)為圖I所示實(shí)施例噴射流換熱單元主視圖；圖2 (b)為圖I所示實(shí)施例噴射流換熱單元側(cè)視圖；圖3 Ca)為圖I所示實(shí)施例噴射流換熱管的換熱原理示意圖；圖3 (b)為圖3 (a) I處放大示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。參照圖I，本實(shí)施例包括N (N彡I)個(gè)依次安裝在煙氣通道06上方的噴射流換熱單元02，噴射流換熱單元02 —端設(shè)有空氣進(jìn)氣接口 01，噴射流換熱單元02另一端設(shè)有空氣出氣接口 04，煙氣通道06前端設(shè)有煙氣進(jìn)氣接口 05，煙氣通道06后端設(shè)有煙氣出氣接口 10，煙氣通道06上裝有用于除灰的吹灰器09，煙氣通道06下方設(shè)有灰斗07，灰斗07下方設(shè)有出灰管08。當(dāng)安裝在煙氣通道06上的噴射流換熱單元02的數(shù)量N ^ 2時(shí)，相鄰兩噴射流換熱單元02之間通過空氣輸出管03相連。N個(gè)噴射流換熱單元02分別為第一級噴射流換熱單元、第二級噴射流換熱單元…第N級噴射流換熱單元(即末級噴射流換熱單元)，空氣進(jìn)氣接口 01設(shè)于第N級噴射流換熱單元(即末級噴射流換熱單元)端部，空氣出氣接口 04設(shè)于第一級噴射流換熱單元端部。噴射流換熱單元02，其結(jié)構(gòu)為模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)客戶提供的煙道現(xiàn)場情況和客戶技術(shù)需求來確定數(shù)量(N)和安裝方法。工作時(shí)，冷空氣從末級噴射流換熱單元的空氣進(jìn)氣接口 01進(jìn)入，冷空氣經(jīng)多個(gè)噴射流換熱單元02加熱后經(jīng)空氣出氣接口 04進(jìn)入外部設(shè)備工藝管道；煙氣從煙氣通道06前端的煙氣進(jìn)氣接口 05進(jìn)入，通過多個(gè)噴射流換熱單元02換熱后，經(jīng)煙氣通道06后端的煙氣出氣接口 10排出至大氣，空氣與煙氣通過N級噴射流換熱單元02進(jìn)行熱交換，如此雙向逆流換熱，能獲得溫度更高的熱空氣，并能更有效的降低排煙溫度。參照圖2，噴射流換熱單元02包括噴射流換熱管2-1、集氣箱2_2、進(jìn)氣箱2_3、出氣接口管座法蘭2-4、進(jìn)氣接口管座法蘭2-5，進(jìn)氣箱2-3設(shè)于集氣箱2-2上方，集氣箱2_2一側(cè)設(shè)有出氣接口管座法蘭2-4，進(jìn)氣箱2-3 —側(cè)設(shè)有進(jìn)氣接口管座法蘭2-5，噴射流換熱管2-1為由兩根不同直徑的內(nèi)圓管、外圓管套接構(gòu)成的一個(gè)受熱元件，外圓管為大套管2-7，內(nèi)圓管為噴流小管2-6，噴流小管2-6上設(shè)有噴射孔2-8。噴射流換熱單元加熱空氣的流程如下冷空氣從進(jìn)氣接口管座法蘭2-5進(jìn)入進(jìn)氣箱2-3，冷空氣經(jīng)進(jìn)氣箱2-3分配后進(jìn)入噴射流換熱管2-1，再經(jīng)噴射流換熱管2-1噴射換熱后進(jìn)入集氣箱2-2，被加熱空氣經(jīng)集氣箱2-2收集后，經(jīng)出氣接口管座法蘭2-4送出進(jìn)入加熱的下一級或直接進(jìn)入外部設(shè)備工藝管道。參照圖3 (a)、圖3 (b)，噴射流換熱管的換熱原理如下噴射流換熱管2_1的大套管2-7表面即為預(yù)熱器的換熱面。煙氣在大套管2-7外表面流過，以對流、輻射的形式把熱量傳給大套管2-7?？諝饨?jīng)噴流小管2-6上的噴射孔2-8以較高的速度噴出，形成空氣噴射流L，氣流沖擊大套管2-7內(nèi)表面，如此通過噴流換熱的形式將熱量傳給空氣，熱空氣然后沿大套管2-7、噴流小管2-6之間的環(huán)形縫隙向上流出。噴射流換熱單元采用噴流方法使空氣垂直地射向換熱表面。由于每一高速細(xì)小流股都對換熱面進(jìn)行沖擊，使層流邊界層受到破壞，極大地強(qiáng)化了對流換熱，與現(xiàn)有空氣縱向流過換熱面的對流換熱方式相比，當(dāng)Re = 5000 (Re為雷諾數(shù)，一種用來表征流體流動(dòng)情況的無量綱數(shù)，主要用于區(qū)分流體的流動(dòng)是層流或湍流，也可用來確定物體在流體中流動(dòng)所受到的阻力。)時(shí)，噴流放熱系數(shù)比現(xiàn)有縱向?qū)α鞣艧嵯禂?shù)大5倍。顯然，采用噴射流換熱管為重要換熱部件的噴射流換熱單元具有更好的換熱效 率，即由單個(gè)或多個(gè)噴射流換熱單元組成的空氣預(yù)熱器與現(xiàn)有的縱向流空氣預(yù)熱器相或?qū)α骺諝忸A(yù)熱器相比，其具有更好的換熱效率。所述噴射流換熱管2-1的大套管2-7采用耐腐蝕耐磨損的ND鋼制成。如此設(shè)置，主要是考慮到煙道中的煙氣成分含硫含水含塵時(shí)，容易造成換熱面的酸腐蝕及換熱面物理磨損，采用耐腐蝕耐磨損的ND鋼能有效的增加換熱面的耐腐蝕耐磨損性能，使換熱面的壽命增長。換熱煙道上的吹灰器，能有效的清除換熱面上的積灰，保證換熱性能。以上對本實(shí)用新型的一種優(yōu)選具體實(shí)施方式
作了詳細(xì)介紹。所述具體實(shí)施方式
只是用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.陽極爐噴射流空氣預(yù)熱器，其特征在于，包括至少一個(gè)安裝在煙氣通道上方的噴射流換熱單元，噴射流換熱單元一端設(shè)有空氣進(jìn)氣接口，噴射流換熱單元另一端設(shè)有空氣出氣接口，煙氣通道前端設(shè)有煙氣進(jìn)氣接口，煙氣通道后端設(shè)有煙氣出氣接口，煙氣通道上裝有用于除灰的吹灰器，煙氣通道下方設(shè)有灰斗，灰斗下方設(shè)有出灰管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陽極爐噴射流空氣預(yù)熱器，其特征在于，安裝于煙氣通道上的噴射流換熱單元數(shù)量為兩個(gè)以上，相鄰兩噴射流換熱單元之間通過空氣輸出管相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的陽極爐噴射流空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述噴射流換熱單元包括噴射流換熱管、集氣箱、進(jìn)氣箱、出氣接口管座法蘭和進(jìn)氣接口管座法蘭，進(jìn)氣箱設(shè)于集氣箱上方，集氣箱一側(cè)設(shè)有出氣接口管座法蘭，進(jìn)氣箱一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣接口管座法蘭，噴射流換熱管為由兩根不同直徑的內(nèi)圓管、外圓管套接構(gòu)成的一個(gè)受熱元件，外圓管為大套管，內(nèi)圓管為噴流小管，噴流小管上設(shè)有噴射孔。
專利摘要陽極爐噴射流空氣預(yù)熱器，包括至少一個(gè)安裝在煙氣通道上方的噴射流換熱單元，噴射流換熱單元一端設(shè)有空氣進(jìn)氣接口，噴射流換熱單元另一端設(shè)有空氣出氣接口，煙氣通道前端設(shè)有煙氣進(jìn)氣接口，煙氣通道后端設(shè)有煙氣出氣接口，煙氣通道上裝有用于除灰的吹灰器，煙氣通道下方設(shè)有灰斗，灰斗下方設(shè)有出灰管。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，換熱效率高，抗腐蝕和抗磨損性能強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠，使用壽命長，適用范圍廣。
文檔編號F23L15/00GK202692113SQ20122037321
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者蔣受寶, 田熾光 申請人:湖南思為能源環(huán)保工程有限公司