[发明专利]一种石墨管式低温空气预热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器，尤其是一种用于锅炉内低温度空气换热的预热器。

背景技术

锅炉设备中的低温段空气预热器位于锅炉烟气温度比较低的区域，它的管子通常采用光滑的金属管构成。由于烟气温度低而产生了两个问题：一是传热系数小，管子所用的金属消耗量相对比较多，另一个是受热面的管内侧金属壁面容易出现磨损、积灰和低温腐蚀问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种换热管密封性能好且耐腐蚀的石墨管式低温空气预热器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种石墨管式低温空气预热器，包括具有烟气进口和烟气出口的换热器壳，在所述的换热器壳内还设置有一具有空气进口和空气出口的换热管管箱，所述的换热管管箱包括上管板和下管板，在所述的上管板和下管板之间设置有换热管，所述换热管的上端与所述的烟气进口连通，所述换热管的下端与所述的烟气出口连通，其特征在于：所述的换热管为石墨管，在所述的下管板上设置有一阶梯孔，在所述阶梯孔的大径内设置有一密封槽，所述换热管的下端设置在大径内，并通过一设置在密封槽内的石墨密封环密封，在所述上管板的上端上设置有一个密封腔，所述的换热管上端设置在所述的密封腔内，在所述密封腔的下端设置有石墨填料，在石墨填料的上端设置有压环。

在所述的上管板开孔上端设置有内螺纹，所述的压环为与所述上管板开孔的内螺纹配合的金属螺纹压环。

所述的换热管在空气流动方向上相邻层相错布置。

所述换热管的下端为锥形。

本发明采用高温碳化的石墨管作为换热管，但同时带来了密封的问题，所以本发明在换热管的上端采用了石墨填料和压环的组合密封方式，在换热管的下端采用阶梯孔和石墨密封环的组合密封方式，在很好地解决了密封的问题后。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、高温碳化石墨管是一种新型的耐高温非金属管，和普通金属管相比，具有良好的耐腐蚀性和耐温性能，节约受热面金属消耗量，并解决了受热面管内侧壁面容易出现磨损、积灰和低温腐蚀问题。

2、高温碳化石墨管与金属管板采用组合式密封，密封效果好，不易漏风，并且解决了在高温情况下石墨管的自由膨胀问题，不需要较为繁琐的补偿装置，降低了成本。

3、管内侧的换热系数大大增强，经检测该装置换热系数达60W/(㎡·℃)，提高了2～3倍。降低了排烟温度，增高了空气的出口温度，提高了热效率。

4、增加了设备的使用寿命，该装置在正常使用情况下，使用寿命10～15年，并且维护周期长。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明石墨管与下管板的连接示意图；

图3是本发明石墨管与上管板的连接示意图；

图4是本发明石墨管在空气进口内部的排布示意图。

其中：1、换热器壳，2、烟气进口，3、烟气出口，4、换热管管箱，5、空气进口，6、空气出口，7、换热管，8、上管板，9、下管板，10、石墨密封环，11、金属螺纹压环，12、石墨填料。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细说明：

如图1所示，一种石墨管式低温空气预热器，包括具有烟气进口2和烟气出口3的换热器壳1，在换热器壳内还设置有一具有空气进口5和空气出口6的换热管管箱4，其中换热管管箱4包括上管板8和下管板9，在上管板8和下管板9之间设置有换热管7，换热管7在空气流动的方向上相错布置，参见图4，从而不断改变空气的流动方向，扩大空气和换热管的接触面积。换热管7的上端与烟气进口2连通，换热管7的下端与烟气出口3连通，换热管7为石墨管，在下管板上9设置有一阶梯孔，在阶梯孔的大径内设置有一密封槽，换热管7的下端设置在大径内，并通过一设置在密封槽内的石墨密封环10密封，为了便于换热管7下端在下管板9的安装，换热管7的下端加工成锥形，见图2所示。在上管板8的上端上设置有一个密封腔，换热管7上端设置在密封腔内，在密封腔的下端设置有石墨填料12，在石墨填料12的上端设置有压环11，为了便于更好的密封效果，压环11优选金属螺纹压环，见图3所示。