一種鑄造板翅空氣預熱器的製作方法
2023-10-19 17:02:37 1
專利名稱：一種鑄造板翅空氣預熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械裝備工程中的熱交換專用設備技術，特別是涉及應用於石油化工、煤炭化工、化肥工業、空調製冷、電力設施的熱交換專用的一種鑄造板翅空氣預熱器。
背景技術：
現有技術中，通常的鑄造板翅空氣預熱器，其結構如圖1所示，包括有殼體2、煙氣入口 1、煙氣出口 6、空氣入口 5、空氣出口 4，以及設置於殼體2內的換熱元件3。其工作過程為煙氣從煙氣入口 1進入，經過換熱元件3熱交換放熱後從煙氣出口 6排出，空氣從殼體 2側壁的空氣入口 5進入，經過換熱元件3熱交換吸熱後從殼體2側壁的空氣出口 4排出。 其工作原理為尚帶低溫餘熱的煙氣從鑄造板翅空氣預熱器的煙氣入口 1高速進入鑄造板翅空氣預熱器，經鑄造板翅換熱單元熱交換放熱後從鑄造板翅空氣預熱器的煙氣出口 6排出。而空氣側的流程分為兩程，從鑄造板翅空氣預熱器側壁的空氣入口 5高速壓進，水平流到側壁的蓋板7後完成一程，然後以90°轉折沿著蓋板7繼續流動，再以90°轉折後水平流到鑄造板翅空氣預熱器側壁的空氣出口 4而流出，完成第二程，在這兩程中，空氣從鑄造板翅換熱單元熱交換吸熱，其中空氣的流動方向與煙氣的流動方向相互垂直。上述鑄造板翅空氣預熱器的換熱元件3包括有多個換熱模塊，而換熱模塊由多個鑄造板翅換熱單元組成，如圖2所示，鑄造板翅換熱單元包括有鑄造翅片板31，兩兩鑄造翅片板31之間通過密封螺栓和密封螺母(圖中未畫出)連接構成一個鑄造板翅換熱單元，多個鑄造翅片板換熱單元連接在一起構成換熱模塊，幾個換熱模塊組裝成鑄造板翅空氣預熱器的換熱元件3。上述現有技術中的鑄造板翅空氣預熱器，其中鑄造板翅換熱單元中的兩兩鑄造翅片板31的周邊通過密封螺栓和密封螺母(圖中未畫出)穿過密封螺栓孔33，把上下兩塊鑄造翅片板31連接到一起進行密封連接。然而，由於鑄造翅片板31屬於大面積矩形薄板類鑄造結構，往往產生翹曲變形，而鑄造板翅換熱單元周邊的四個角又往往是翹曲變形的未貼合部位。一直以來，人們認為，為了更好地密封該鑄造板翅換熱單元中的兩兩鑄造翅片板 31，在鑄造翅片板31的四個角上不能開設密封螺栓孔33。一般而言，在鑄造翅片板31的長寬兩邊距離四個角的距離至少為80mm以上的周邊位置才設置用於穿過緊固螺栓的密封螺栓孔33，那麼在鑄造翅片板31的長寬兩邊長達160mm的直角邊上沒有設置緊固螺栓。同時，在實際使用時，人們為了降低生產成本，鑄造板翅空氣預熱器位於鑄造板翅換熱單元旁側的用於壓緊密封墊的密封面是沒有經過機械加工的鑄造毛面，儘管周邊緊密排列的密封螺栓孔33上通過緊固螺栓和螺母把上下兩塊鑄造翅片板31連接到一起並密封，但當兩塊鑄造翅片板31之間充滿煙氣時，煙氣壓力仍然會使兩塊鑄造翅片板31形成向上下張開的趨勢，特別是鑄造翅片板31的四個角往往成為洩漏點，嚴重時煙氣就從周邊的密封面或者周邊的四個角洩漏出去。煙氣從鑄造板翅換熱單元的洩露不僅使得鑄造板翅空氣預熱器的換熱效果大大降低，增加了檢修與維護，縮短了使用周期，而且有大量的能源耗費，同時不利於鑄造板翅換熱單元向大面積化的大型設備發展。[0006]上述鑄造板翅空氣預熱器存在的煙氣從換熱單元的周邊或者周邊四個角洩漏的問題，同時也是其它類型的空氣預熱器所存在的共同問題，因此，針對煙氣流程中煙氣從換熱單元周邊密封面及四個角洩漏的問題，能夠從根本上進行改進，在工程技術領域具有極為深遠和重大的意義。
實用新型內容本實用新型的目的在於避免現有技術中的不足之處而提供一種能夠避免換熱單元密封面及四個角的洩露，且兼顧定位和加強密封雙重效果的鑄造板翅空氣預熱器。本實用新型的目的通過以下技術方案實現提供了一種鑄造板翅空氣預熱器，包括有殼體、煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口，以及設置於所述殼體內的換熱元件，所述換熱元件包括有換熱模塊，所述換熱模塊由多個鑄造板翅換熱單元組成，所述鑄造板翅換熱單元包括有鑄造翅片板，兩兩所述鑄造翅片板之間通過緊固螺栓連接構成鑄造板翅換熱單元，其中，所述換熱模塊設置有定位拉杆，所述鑄造板翅換熱單元設置有與所述定位拉杆裝配連接的裝配部，所述定位拉杆穿設於所述裝配部，並固定連接所述換熱模塊中的部分或者全部的鑄造板翅換熱單元。其中，所述鑄造板翅換熱單元的周邊的四個角設置的裝配部均設置為具有拉杆孔的裝配部。其中，所述鑄造板翅換熱單元設置有加強筋，所述加強筋處設置為裝配部，位於所述加強筋處設置的裝配部設置為具有拉杆孔的裝配部。其中，所述拉杆孔的孔徑為IOmm 20mm。其中，所述鑄造板翅換熱單元的周邊四個角設置的裝配部為分別設置具有拉杆孔和拉杆槽的裝配部。其中，所述鑄造板翅換熱單元的周邊四個角設置的裝配部均設置為具有拉杆槽的裝配部。其中，所述鑄造板翅換熱單元設置有加強筋，所述加強筋處設置為裝配部，位於所述加強筋處設置的裝配部設置為具有拉杆孔的裝配部。其中，所述拉杆孔的孔徑為IOmm 20mm，所述拉杆槽的槽口寬度為IOmm 20mm。其中，所述定位拉杆的兩端部均設置有螺紋。其中，所述定位拉杆為圓鋼、鋼管和型鋼中的任一種定位拉杆，或者幾種組合的定位拉杆。本實用新型的有益效果本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器，包括有殼體、煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口，以及設置於殼體內的換熱元件，換熱元件包括有換熱模塊，換熱模塊由多個鑄造板翅換熱單元組成，鑄造板翅換熱單元包括有鑄造翅片板，兩兩鑄造翅片板之間通過緊固螺栓連接構成鑄造板翅換熱單元，其中，換熱模塊設置有定位拉杆，鑄造板翅換熱單元設置有與定位拉杆裝配連接的裝配部，定位拉杆穿設於裝配部，並固定連接換熱模塊中的部分或者全部的鑄造板翅換熱單元。與現有技術相比，本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的鑄造翅片換熱單元組裝成換熱模塊時，通過幾條定位拉杆把全部或者部分的鑄造板翅換熱單元連接到一起，鑄造板翅換熱單元中的緊固螺栓僅對某一個鑄造板翅換熱單元起密封的作用，而本實用新型的定位拉杆則對全部或部分的鑄造板翅換熱單元起定位和加強密封的作用。同時，提高了整體強度，還具有結構簡單、便於裝配的特點。
利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的任何限制，對於本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。圖1是現有技術中的一種鑄造板翅空氣預熱器的結構示意圖。圖2是現有技術中的一種鑄造板翅空氣預熱器的鑄造板翅換熱單元的部分結構示意圖。圖3是本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的實施例1的換熱模塊的結構示意圖。圖4是本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的實施例1的鑄造板翅換熱單元的部分結構示意圖。圖5是本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的實施例1的鑄造板翅換熱單元的另一視角的部分結構示意圖。圖6是本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的實施例2的鑄造板翅換熱單元的部分結構示意圖。圖7是本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的實施例4的鑄造板翅換熱單元的部分結構示意圖。圖8是本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的實施例5的鑄造板翅換熱單元的部分結構示意圖。在圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8中包括有1——煙氣入口、2——殼體、3——換熱元件、31——鑄造翅片板、32——翅片、33——密封螺栓孔、4——空氣出口、5——空氣入口、6——煙氣出口、7——蓋板、8——拉杆孔、9——加強筋、10——定位拉杆、11——緊固螺母、12——彈性密封墊、13——密封螺栓、14——密封螺母、15——拉杆槽、A——煙氣流道、B——空氣流道。
具體實施方式
結合以下實施例對本實用新型作進一步描述。實施例1本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的具體實施方式
之一，如圖1和圖2所示， 包括有殼體2、煙氣入口 1、煙氣出口 6、空氣入口 5、空氣出口 4，以及設置於殼體2內的換熱元件3，換熱元件3包括有換熱模塊，換熱模塊由多個鑄造板翅換熱單元組成，鑄造板翅換熱單元包括有鑄造翅片板31，兩兩鑄造翅片板31之間通過緊固螺栓連接構成鑄造板翅換熱單元。上述技術特徵與現有技術中的鑄造板翅空氣預熱器的結構相同。該鑄造板翅空氣預熱器也具備現有技術中的鑄造板翅空氣預熱器的其它基本結構。本實用新型的改進之處在於，如圖3、圖4和圖5所示，換熱模塊設置有定位拉杆10，鑄造板翅換熱單元設置有與定位拉杆10裝配連接的裝配部，定位拉杆10穿設於裝配部，並固定連接換熱模塊中的部分或者全部的鑄造板翅換熱單元。與現有技術相比，本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的鑄造翅片換熱單元組裝成換熱模塊時，通過幾條定位拉杆10把全部或者部分的鑄造板翅換熱單元連接到一起，鑄造板翅換熱單元中的密封螺栓13和密封螺母14僅對某一個鑄造板翅換熱單元起密封的作用，而本實用新型的定位拉杆10則對全部或部分的鑄造板翅換熱單元起定位和加強密封的作用。同時，提高了整體強度，還具有結構簡單、便於裝配的特點ο另，一根定位拉杆10的長度可穿過換熱模塊的所有鑄造板翅換熱單元，也可以只穿過換熱模塊的部分鑄造板翅換熱單元。在實際使用時，需要具體看一個換熱模塊中的鑄造板翅換熱單元的數量而定，如果數量多則相應的設置的定位拉杆10也較長，然而，定位拉杆10長了，則其柔度大強度就降低，而且也不便於安裝，所以在滿足定位拉杆10的強度的基礎上，可以靈活選取需穿設的鑄造板翅換熱單元的數量。具體的，如圖3所示，鑄造板翅換熱單元的周邊的四個角設置的裝配部均設置為具有拉杆孔8的裝配部。該拉杆孔8距離鑄造翅片板的周邊角的頂點的距離為5mm 10mm。具體的，拉杆孔8的孔徑為IOmm 20mm。優選的拉杆孔8的孔徑為15mm。具體的，如圖4所示，定位拉杆10的兩端均設置有螺紋。定位拉杆10的兩端的螺紋分別與緊固螺母11螺接，在緊固螺母11與定位拉杆10之間還設置有彈性密封墊12。優選的採用耐熱高強鋼製造該定位拉杆10，當鑄造板翅空氣預熱器運行時，鑄造板翅換熱單元受熱膨脹，而由於定位拉杆10的強度高不會被拉長，兩者作用的結果是使得定位拉杆10 與拉杆孔8之間更加逼緊密封。具體的，定位拉杆10為圓鋼、鋼管和型鋼中的任一種定位拉杆10，或者兩種或者三種組合的定位拉杆10。定位拉杆10還可以採用其它結構形式的定位拉杆10。本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的具體步驟如下首先，設計鑄造翅片板的模具時在四個角上或者加強筋9兩端部上設置拉杆孔8， 按傳統的生產方式製造單塊鑄造翅片板。其次，對單塊鑄造翅片板進行退火熱處理，以消除其內部因鑄造冷缺不均引起的殘餘應力。[0048]第三，檢測鑄造翅片板的外形尺寸，不符合要求的通過輔助加工修正。第四，對單塊鑄造翅片板進行表面噴丸壓實處理，提高表面硬度，以耐衝刷磨蝕。 注意控制噴壓力度，以免擊傷或撞斷翅片。第五，在專門設置的工裝上進行鑄造翅片板的滲透性檢測。第六，對單塊鑄造翅片板進行密封面精加工，提高配合精度，以防洩漏。第七，把兩塊鑄造翅片板組裝一個鑄造板翅換熱單元結構。先把一塊鑄造翅片板水平放置支持在約1米高的框架平臺上，靠兩側的螺栓孔旁密封面位置上裝上墊片。第八，把另一塊鑄造翅片板扣在前一塊鑄造翅片板上，找正兩側的密封面，上緊鑄造翅片板兩側的密封螺栓。第九，在專門設置的工裝上進行密封面氣密試驗，合格後進行常溫靜態耐壓試驗，
6最後進行模擬高溫工況的動態試驗。第十，組裝換熱模塊，將四條定位拉杆10分別穿過所有換熱單元四個角上的拉杆孔8，在專門設置的工裝上進行換熱模塊及其密封面的氣壓試驗。第十一，組裝鑄造板翅空氣預熱器，將所有的換熱模塊組裝後在專門設置的工裝上進行整體氣壓試驗。實施例2本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的具體實施方式
之二，如圖5所示，本實施例的主要技術方案與實施例1相同，在本實施例中未解釋的特徵，採用實施例1中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區別在於，鑄造板翅換熱單元設置有加強筋 9，加強筋9設置為裝配部，位於加強筋處設置的裝配部設置為具有拉杆孔8的裝配部。如果鑄造板翅換熱單元的面積較大，在鑄造翅片板的中間需增設加強筋9。由於加強筋9處的結構強度大，其變形位移對鑄造翅片板的變形位移能夠起到引導的作用，所以加強筋9位置的密封也是鑄造板翅換熱單元以及整個換熱模塊密封的關鍵位置，因此，在加強筋9的上下兩端部設置有貫通的拉杆孔8，以便通過定位拉杆10穿設加強筋9設置的拉杆孔8，從而起到緊固和有效密封的作用。實施例3本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的具體實施方式
之三，本實施例的主要技術方案與實施例1相同，在本實施例中未解釋的特徵，採用實施例1中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區別在於，鑄造板翅換熱單元的周邊四個角設置的裝配部為分別設置具有拉杆孔8和拉杆槽15的裝配部。即，鑄造板翅換熱單元的周邊四個角中部分角設置的裝配部為拉杆孔8，部分角設置的裝配部為拉杆槽15。實施例4本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的具體實施方式
之四，如圖7所示，本實施例的主要技術方案與實施例1相同，在本實施例中未解釋的特徵，採用實施例1中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區別在於，鑄造板翅換熱單元的周邊四個角設置的裝配部均設置為具有拉杆槽15的裝配部。適用於換熱模塊中鑄造板翅換熱單元較多時，由於定位拉杆10加長，不便於安裝，所以選擇拉杆槽15的形式，在外部直接進行裝配定位拉杆10，使得裝配簡單便於操作。具體的，拉杆槽15的槽口寬度為IOmm 20mm。優選的，槽口寬度為15mm。實施例5本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的具體實施方式
之五，如圖8所示，本實施例的主要技術方案與實施例4相同，在本實施例中未解釋的特徵，採用實施例4中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例4的區別在於，鑄造板翅換熱單元設置有加強筋 9，加強筋9處設置為裝配部，位於加強筋處設置的裝配部設置為具有拉杆孔8的裝配部。本實施例中的技術方案為鑄造板翅換熱單元的周邊四個角設置的裝配部均為拉杆槽15，同時鑄造板翅換熱單元的加強筋9設置的裝配部為拉杆孔8，即拉杆槽15與拉杆孔8的組合裝配方式。實施例6本實用新型的一種鑄造板翅空氣預熱器的具體實施方式
之六，本實施例的主要技術方案與實施例1相同，在本實施例中未解釋的特徵，採用實施例1中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區別在於，定位拉杆10還可以僅設置在鑄造板翅換熱單元的周邊。這是定位拉杆10的另一種安裝形式，即定位拉杆10不必與設置於四個角的拉杆孔8或者拉杆槽15裝配，即，鑄造翅片板上不必設置拉杆孔8或拉杆槽15，定位拉杆10可以在換熱模塊的外部設置成另一種形式安裝，這時的定位拉杆10特別適宜採用角鋼等型鋼形式的定位拉杆10，但是這種結構佔用周邊空間較大。本實用新型可用於煉油廠新建或改造的各類裝置的煙氣預熱回收系統中，其新的結構原理及製造技術能全面克服傳統設備的洩漏缺點，有效延長單體設備的使用周期，減少檢修與維護費用，將為各類裝置加熱爐部分節能降耗起到很好的效果，必將也產生顯著的經濟效益。最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和範圍。
權利要求1.一種鑄造板翅空氣預熱器，包括有殼體、煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口， 以及設置於所述殼體內的換熱元件，所述換熱元件包括有換熱模塊，所述換熱模塊由多個鑄造板翅換熱單元組成，所述鑄造板翅換熱單元包括有鑄造翅片板，兩兩所述鑄造翅片板之間通過緊固螺栓連接構成鑄造板翅換熱單元，其特徵在於所述換熱模塊設置有定位拉杆，所述鑄造板翅換熱單元設置有與所述定位拉杆裝配連接的裝配部，所述定位拉杆穿設於所述裝配部，並固定連接所述換熱模塊中的部分或者全部的鑄造板翅換熱單元。
2.根據權利要求1所述的一種鑄造板翅空氣預熱器，其特徵在於所述鑄造板翅換熱單元的周邊的四個角設置的裝配部均設置為具有拉杆孔的裝配部。
3.根據權利要求2所述的一種鑄造板翅空氣預熱器，其特徵在於所述鑄造板翅換熱單元設置有加強筋，所述加強筋處設置為裝配部，位於所述加強筋處設置的裝配部設置為具有拉杆孔的裝配部。
4.根據權利要求2或3所述的一種鑄造板翅空氣預熱器，其特徵在於所述拉杆孔的孔徑為IOmm 20mm。
5.根據權利要求1所述的一種鑄造板翅空氣預熱器，其特徵在於所述鑄造板翅換熱單元的周邊四個角設置的裝配部為分別設置具有拉杆孔和拉杆槽的裝配部。
6.根據權利要求1所述的一種鑄造板翅空氣預熱器，其特徵在於所述鑄造板翅換熱單元的周邊四個角設置的裝配部均設置為具有拉杆槽的裝配部。
7.根據權利要求5或6所述的一種鑄造板翅空氣預熱器，其特徵在於所述鑄造板翅換熱單元設置有加強筋，所述加強筋處設置為裝配部，位於所述加強筋處設置的裝配部設置為具有拉杆孔的裝配部。
8.根據權利要求7所述的一種鑄造板翅空氣預熱器，其特徵在於所述拉杆孔的孔徑為IOmm 20mm，所述拉杆槽的槽口寬度為IOmm 20mm。
9.根據權利要求1所述的一種鑄造板翅空氣預熱器，其特徵在於所述定位拉杆的兩端部均設置有螺紋。
10.根據權利要求1所述的一種鑄造板翅空氣預熱器，其特徵在於所述定位拉杆為圓鋼、鋼管和型鋼中的任一種定位拉杆，或者幾種組合的定位拉杆。
專利摘要一種鑄造板翅空氣預熱器，包括殼體、煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口，以及設於殼體內的換熱元件，換熱元件包括由多個鑄造板翅換熱單元組成的換熱模塊，鑄造板翅換熱單元包括鑄造翅片板，兩兩鑄造翅片板之間通過緊固螺栓連接構成鑄造板翅換熱單元，換熱模塊設有定位拉杆，鑄造板翅換熱單元設有與定位拉杆裝配連接的裝配部，定位拉杆穿設於裝配部，並固定連接換熱模塊中的部分或全部的鑄造板翅換熱單元。與現有技術相比，本實新組裝成換熱模塊時，通過幾條定位拉杆把全部或部分的鑄造板翅換熱單元連接到一起，提高了整體強度，能避免換熱單元密封面及四個角的洩露，具有定位和加強密封的雙重作用。同時，還具有結構簡單、便於裝配的特點。
文檔編號F28F3/08GK202229634SQ20112036748
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者陳孫藝 申請人:茂名重力石化機械製造有限公司