恆溫壓非金屬空氣預熱器的製作方法

2023-05-09 05:59:11

專利名稱：恆溫壓非金屬空氣預熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業爐空氣與高溫煙氣進行熱量交換的恆溫壓非金屬空氣預熱器，尤其是溫度效率達到90%，高溫空氣的溫度值和壓力值不波動。
背景技術：
目前，公知的空氣預熱器由金屬光管加插入件或金屬翅片管所製造，高溫煙氣從金屬管的外側經過，空氣從金屬管的內側經過後被預熱，通常的金屬空氣預熱器的溫度效率為55%左右，經過金屬空氣預熱器後的排煙溫度仍然很高，有很大一部分高溫煙氣熱量不能被有效回收利用，而且，金屬空氣預熱器對高溫煙氣的耐受性較差，容易損壞壽命短， 當煙氣溫度超過金屬耐受溫度時，需要向高溫煙氣中兌入大量的冷空氣來保護金屬空氣預熱器，使金屬空氣預熱器的熱效率更加降低，高溫煙氣的餘熱回收收到嚴重限制只能排放掉，造成熱能的損失和環境的汙染。

發明內容
為了解決金屬空氣預熱器存在的溫度效率低，對高溫耐受力差壽命短，高溫煙氣餘熱回收率低的技術問題，本發明設計了恆溫壓非金屬空氣預熱器，該空氣預熱器不僅能使溫度效率達到90%，而且能耐高溫壽命長，預熱後的高溫空氣溫度和壓力不波動。恆溫壓非金屬空氣預熱器解決其技術問題所採用的技術方案是根據金屬空氣預熱器存在的上述問題，技術方案分四個方面來解決技術問題。首先，採用非金屬高溫耐火材料作為空氣預熱器的主要熱交換材料，非金屬高溫耐火材料可以在1200°C以上的溫度條件下長期工作而不損壞。將非金屬高溫耐火材料製造成小球狀，將一定數量的球狀高溫耐火材料放置在由耐高溫絕熱材料製造的蓄熱箱中，蓄熱箱體上有高溫煙氣入口、低溫煙氣出口，低溫空氣入口和高溫空氣出口，將工業爐排放的高溫煙氣通過高溫煙氣入口直接與蓄熱箱中的耐高溫球體接觸進行熱量交換，經過熱量交換後的低溫煙氣從低溫煙氣出口排出，從根本上解決金屬材料高溫下易氧化損壞的問題。其次，採用蓄熱換熱的工作方式，利用並列的兩個蓄熱箱輪流交替進行熱量儲存和熱量釋放，通過控制兩個蓄熱箱的煙氣與空氣的換向周期，使空氣預熱後的溫度值接近高溫煙氣溫度值，其溫度效率90%，經過熱交換後從低溫煙氣出口排放的煙氣溫度僅為 120°C左右，從而達到最大能力回收高溫煙氣餘熱的目的。再次，採用換向期壓力動態補償措施。蓄熱工作方式有兩個蓄熱箱輪流參與工作， 在兩個蓄熱箱進行換向的時候，必然存在管道風向轉向而導致供風壓力突變的情況，由於蓄熱工作方式必須進行頻繁換向操作，所以，目前國內外蓄熱工作方式都存在供風壓力時斷時續，頻繁波動的問題，成為蓄熱工作方式的天生共病。為了解決這個普遍存在的問題， 在蓄熱箱供風管道上設計了風壓平衡通道，在風壓平衡通道上設計控制閥門，根據換向周期的長短控制閥門的開啟和關閉，使蓄熱箱換向期間預熱空氣的壓力不因為換向操作而波動，供風不中斷，徹底解決了蓄熱工作方式存在的供風時斷時續，壓力波動的普遍問題。
最後，採用換向期溫度動態補償措施。蓄熱工作方式是一個不穩態熱交換工作方式，在換向周期中，供風溫度值始終在換向起始溫度與換向終了溫度之間變化，供風溫度是一個隨時間而漸變的過程，在換向瞬間尤其突出。為了解決這個普遍問題，在熱風供風管道上設計了蓄熱平衡器，通過蓄熱平衡器的緩衝作用，平滑了高溫空氣溫度曲線，使通過高溫空氣出口的預熱空氣溫度不波動。恆溫壓非金屬空氣預熱器的有益效果是，恆溫壓非金屬空氣預熱器可以在同等工業爐高溫煙氣技術條件下，使溫度效率從55%提高到90%，使用溫度從400°C提高到 1000°C，節能效率提高20 %以上，凡是能使用金屬空氣預熱器的場合都可以直接更換使用恆溫壓非金屬空氣預熱器，應用領域廣泛。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明的原理圖。圖2是本發明的構造圖。圖中，1.左側高溫煙氣閥，2.右側高溫煙氣閥，3.左側高溫空氣閥，4.右側高溫空氣閥，5.左側低溫空氣閥，6.右側低溫空氣閥，7.左側低溫煙氣閥，8.右側低溫煙氣閥， 9.壓力補償閥，10.左側蓄熱箱，11.右側蓄熱箱，12.溫度補償蓄熱箱，13.鼓風機，14.引風機，15.低溫空氣管道，16.低溫煙氣管道，17.高溫空氣管道，18.高溫煙氣管道，19.煙囪，20.壓力補償管道，21.煙道，22.左側蓄熱體，23.右側蓄熱體，24.溫度補償蓄熱體。
具體實施例方式在圖1中，左側蓄熱箱(10)與右側蓄熱箱(11)並列布置，左側高溫煙氣閥⑴與右側高溫煙氣閥( 與高溫煙氣管道(18)相連接，左側高溫空氣閥( 與右側高溫空氣閥 (4)與高溫空氣管道(17)相連接；左側低溫煙氣閥(7)與右側低溫煙氣閥(8)相連接後接到低溫煙氣管道(16)上，然後通過引風機(14)，連接到煙囪(19)；左側低溫空氣閥(5)與右側低溫空氣閥(6)連接在低溫空氣管道(1 上，低溫空氣管道(1 與鼓風機(1 相連接；壓力補償閥(9)安裝在壓力補償管道00)上，溫度補償蓄熱箱(1 安裝在高溫空氣管道(17)上，煙道(21)連接煙囪(19)。在圖2中，左蓄熱體0 安裝在左側蓄熱箱(10)中，右蓄熱體安裝在右側蓄熱箱(11)中，溫度補償蓄熱體04)安裝在溫度補償箱(1 中。
權利要求
1.一種恆溫壓非金屬空氣預熱器，由蓄熱箱，蓄熱體，高溫煙氣管道，高溫空氣管道， 低溫煙氣管道，低溫空氣管道，高溫煙氣閥，低溫煙氣閥，高溫空氣閥，低溫空氣閥，壓力補償閥，溫度補償蓄熱箱組成，其特徵是低溫空氣管道與高溫空氣管道通過壓力補償閥相連ο
2.根據權利要求1所述的恆溫壓非金屬空氣預熱器，其特徵是溫度補償蓄熱箱串聯在高溫空氣管道上。
全文摘要
一種恆溫壓非金屬空氣預熱器，由蓄熱箱，蓄熱體，高溫煙氣管道，高溫空氣管道，低溫煙氣管道，低溫空氣管道，高溫煙氣閥，低溫煙氣閥，高溫空氣閥，低溫空氣閥，壓力補償閥，溫度補償蓄熱箱組成，可以在同等工業爐高溫煙氣技術條件下，使溫度效率從55％提高到90％，使用溫度從400℃提高到1000℃，節能效率提高20％以上，凡是能使用金屬空氣預熱器的場合都可以直接更換使用恆溫壓非金屬空氣預熱器，應用領域廣泛。
文檔編號F23L15/00GK102466234SQ201010533389
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月5日 優先權日2010年11月5日
發明者王霽 申請人:王霽