一種空氣預(yù)熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種空氣預(yù)熱器，該空氣預(yù)熱器為U型管式空氣預(yù)熱器，包括：U型殼體、換熱芯體、煙氣進(jìn)口、冷空氣進(jìn)口、熱空氣進(jìn)口、煙氣出口和清灰口；所述換熱芯體設(shè)置在所述U型殼體內(nèi)部，并由多根豎直平行排列的熱交換管組成；所述煙氣進(jìn)口設(shè)置在所述預(yù)熱器的上部；所述煙氣出口和清灰口設(shè)置在所述預(yù)熱器的底部。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、實用性強(qiáng)，能充分利用煙氣余熱，降低了鍋爐煙氣溫度、相比傳統(tǒng)燃燒器能大大提高燃料利用率，減低能耗，減少環(huán)境污染。使用全鋁制翅片熱交換管以及U型的熱交換流道設(shè)計，顯著提高熱交換率，減小體積結(jié)構(gòu)，全鋁制結(jié)構(gòu)重量輕，耐腐蝕且造價低，適合用于垃圾焚化爐燃燒器油槍與點火槍的保護(hù)。
【專利說明】一種空氣預(yù)熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)熱設(shè)備廢氣余熱回收利用裝置，尤其涉及一種空氣預(yù)熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]燃油、燃?xì)鉄崦捷d體爐一直來以高排煙溫度運(yùn)行，排煙溫低則330_350°C，高則超過400°C，如此高的排煙溫度，從煙道中帶走較大的熱量，一不利于提高燃油燃?xì)鉄崦綘t運(yùn)行效率，能源利用率低，二不利于現(xiàn)場及周邊環(huán)境環(huán)保，三不利于燃油、燃?xì)鉄崦綘t房的操作?，F(xiàn)有的燃油、燃?xì)夤I(yè)燃燒器大多直接采用常溫下的空氣與燃料直接進(jìn)行配比進(jìn)入燃燒室，這樣會導(dǎo)致燃料的部分熱值在加熱空氣的過程中白白損耗。近年來，已有開始有利用排煙余熱加熱空氣的研究，管式空氣預(yù)熱器密封性好、傳熱效率高，但體積大，受工作空間大小限制，如何有效減小空氣預(yù)熱器體積同時兼顧傳熱效率是管式空氣預(yù)熱器的研究方向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種燃燒器U型管式空氣預(yù)熱器，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、實用性強(qiáng)，能充分利用煙氣余熱，降低了鍋爐煙氣溫度，相比傳統(tǒng)燃燒器能大大提高燃料利用率，減低能耗，減少環(huán)境污染。
[0004]本實用新型的目的通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種空氣預(yù)熱器，該空氣預(yù)熱器為U型管式空氣預(yù)熱器，包括:
[0006]U型殼體、換熱芯體、煙氣進(jìn)口、冷空氣進(jìn)口、熱空氣進(jìn)口、煙氣出口和清灰口 ；
[0007]所述換熱芯體設(shè)置在所述U型殼體內(nèi)部，并由多根豎直平行排列的熱交換管組成；
[0008]所述煙氣進(jìn)口設(shè)置在所述預(yù)熱器的上部；所述煙氣出口和清灰口設(shè)置在所述預(yù)熱器的底部。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的一個或多個實施例可以具有如下優(yōu)點:
[0010]結(jié)構(gòu)簡單、實用性強(qiáng)，能充分利用煙氣余熱，降低了鍋爐煙氣溫度，相比傳統(tǒng)燃燒器能大大提高燃料利用率，減低能耗，減少環(huán)境污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是空氣預(yù)熱器主視結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2是空氣預(yù)熱器側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3是U型的熱交換流道示意圖。

【具體實施方式】
[0014]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0015]如圖1和圖2所示，展示了空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)，包括U型殼體6、換熱芯體8、煙氣進(jìn)口 3、冷空氣進(jìn)口 2、熱空氣進(jìn)口 1、煙氣出口 7和清灰口 5 ;所述換熱芯體設(shè)置在所述U型殼體內(nèi)部，并由多根豎直平行排列的熱交換管組成；所述煙氣進(jìn)口設(shè)置在所述預(yù)熱器的上部；所述煙氣出口和清灰口設(shè)置在所述預(yù)熱器的底部。
[0016]上述熱交換管為鋁制翅片管。
[0017]上述熱交換管的內(nèi)腔形成煙氣通道，該煙氣通道一端與煙氣進(jìn)口相連，另一端與煙氣出口相連。
[0018]上述多根熱交換管之間設(shè)置有間隙，并使所述間隙形成U型結(jié)構(gòu)的空氣通道。
[0019]上述空氣通道的兩端分別與冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口相連。
[0020]煙氣進(jìn)口和煙氣出口連接的煙氣通道與空氣通道垂直交錯放置。
[0021]上述U型殼體為全鋁殼體，該全鋁殼體和上述全鋁制翅片熱交換管以及U型的熱交換流道設(shè)計，顯著提高熱交換率，減小體積結(jié)構(gòu)，且全鋁制結(jié)構(gòu)重量輕、耐腐蝕、造價低等特點。
[0022]本實施例U型結(jié)構(gòu)的設(shè)計大大減小了管式空氣預(yù)熱器的體積。
[0023]如圖3所示，為U型的熱交換流道工作流程，煙氣在煙氣通道內(nèi)做縱向沖刷，空氣橫向進(jìn)入空氣流道并做U型沖刷，與高溫?zé)煔庾瞿媪鹘徊鎿Q熱，達(dá)到空氣與煙氣的動態(tài)熱平衡，從熱空氣出口出來的空氣溫度可達(dá)200°C以上。
[0024]上述U型管式空氣預(yù)熱器的熱交換流道傳熱過程由5部分組成:
[0025]1、煙氣在換熱管內(nèi)對管壁的放熱過程；
[0026]2、換熱管的內(nèi)管壁污垢的熱阻過程；
[0027]3、從換熱管的內(nèi)管壁到換熱管的管外壁的導(dǎo)熱過程；
[0028]4、換熱管的外管壁污垢的熱阻過程；
[0029]5、換熱管的管外壁和換熱管的管外空氣的對流換熱過程。
[0030]設(shè)煙氣到管內(nèi)壁的放熱系數(shù)為α (單位:W/m2.°C )、煙氣側(cè)污垢層的厚度為δ h(單位:m)、煙氣側(cè)污垢層的導(dǎo)熱系數(shù)為λ h(單位:W/m.V )、煙氣金屬管壁的厚度為δ g(單位:m)、煙氣金屬管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為λ g(單位:W/m.V )、空氣側(cè)污垢層的厚度為S s(單位:m)、空氣側(cè)污垢層的導(dǎo)熱系數(shù)為λ s(單位:W/m.V )、管外壁到管外空氣的放熱系數(shù)為β (單位:W/m2 -0C),則煙氣側(cè)的熱阻為-(單位:m2.V /ff)、煙氣側(cè)污穢層的熱阻力(單位:m2.V /ff)、管內(nèi)壁到管外壁的熱阻為f (單位:m2.V /W)、空氣側(cè)污穢
K^
βI
層的熱阻為f (單位:m2*°C/W)、空氣側(cè)的熱阻為；(單位:m2*°C/W)，最終可得到換熱
4β
器總傳熱系數(shù)k用下式表示:
k =_i_
[0031]丄+ 4 + i +金 + 丄
α K Ag As β
[0032]式中分母第一項是煙氣側(cè)的熱阻I，與煙氣到管內(nèi)壁的放熱系數(shù)α有關(guān)，采用帶


a
翅片結(jié)構(gòu)的內(nèi)管壁可提高α，從而增大k ;分母第二、三、四項分別是煙氣側(cè)污穢層的熱阻
4管內(nèi)壁到管外壁的熱阻空氣側(cè)污穢層的熱阻其中煙氣金屬管壁的導(dǎo)熱系數(shù)Λ火Λ
Ag較大，因而第三項管內(nèi)壁到管外壁的熱阻f較小，可忽略，通過定期的吹掃，可以減小第二、四項中污穢層的厚度，從而增大k;分母第五項是空氣側(cè)的熱阻I，與管外壁到管外



β
空氣的放熱系數(shù)β有關(guān)，采用帶翅片結(jié)構(gòu)的內(nèi)管壁可提高@，從而增大1
[0033]雖然本實用新型所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本實用新型而采用的實施方式，并非用以限定本實用新型。任何本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本實用新型的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述空氣預(yù)熱器為U型管式空氣預(yù)熱器，包括:u型殼體、換熱芯體、煙氣進(jìn)口、冷空氣進(jìn)口、熱空氣進(jìn)口、煙氣出口和清灰口 ； 所述換熱芯體設(shè)置在所述U型殼體內(nèi)部，并由多根豎直平行排列的熱交換管組成； 所述煙氣進(jìn)口設(shè)置在所述預(yù)熱器的上部；所述煙氣出口和清灰口設(shè)置在所述預(yù)熱器的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述熱交換管為鋁制翅片管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述熱交換管的內(nèi)腔形成煙氣通道，該煙氣通道一端與煙氣進(jìn)口相連，另一端與煙氣出口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述多根熱交換管之間設(shè)置有間隙，并使所述間隙形成U型結(jié)構(gòu)的空氣通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述空氣通道的兩端分別與冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，煙氣進(jìn)口和煙氣出口連接的煙氣通道與空氣通道垂直交錯放置。
【文檔編號】F23L15/02GK203980334SQ201420453969
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】楊培凱, 莊智勇, 黃敏釗, 林翔紳 申請人:廣東江聯(lián)能源環(huán)保有限公司