空气预加热系统的制作方法

本实用新型涉及预热装置技术领域，特别涉及一种空气预加热系统。

背景技术：

空气预热器利于热交换原理，通常用于将进入锅炉前的空气预热到一定温度，是一种常用的热交换设备。在一些情况下，为满足换热需求，通常会设置两个空气预热器，即高温蒸汽依次进入两个空气预热器后降温排出，待加热空气则依次进入两个空气预热器后被升温，实现空气余热。例如，中国专利cn201821683177.6，其公开了一种垃圾焚烧发电用空气预热器疏水系统，其包括第一空气预热器、第二空气预热器。现有的这种两级空气预热器容易存在以下问题：如图2，两个空预器一般都是通过普通的输送管道直接连接，输送管道与两个空预器的连接位置具有高度差，所以管道上不可避免的要设置弯头，以实现连接，而在靠近热媒出口的弯头处(图2中b处)，由于气液混合压力仍较大，对弯头会产生很大的冲击力，会造成弯头易磨损严重，导致管道使用寿命大大降低，影响了设备的使用。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种空气预加热系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种空气预加热系统，其特征在于，包括：一级空预器、二级空预器、第一疏水管；

所述一级空预器具有第一热媒入口、第一热媒出口、第一空气入口和第一空气出口，所述二级空预器具有第二热媒入口、第二热媒出口、第二空气入口和第二空气出口；所述第二热媒出口通过所述第一疏水管与所述第一热媒入口连通，所述第一空气出口通过管道与所述第二空气入口连通；

待余热的空气由所述第一空气入口进入所述一级空预器，由所述第一空气出口排出后再由所述第二空气入口进入所述二级空预器，升温后由所述第二空气出口排出；高温蒸汽由所述第二热媒入口进入所述二级空预器，由所述第二热媒出口排出后再由所述第一疏水管输送、经所述第一热媒入口进入所述一级空预器，降温后由所述第一热媒出口排出；

其中，所述第一疏水管为u型管。

本实用新型中，通过u型管的设置，解决了现有技术中，连接两个空预器的管道上的弯头易磨损的问题。

优选的是，还包括第二疏水管、疏水箱以及除氧器，所述第二疏水管与所述第一热媒出口连通，所述疏水箱和除氧器均设置在所述第二疏水管上。

优选的是，所述一级空预器和二级空预器结构相同，均为扰流型空预器，所述扰流型空预器包括外壳、设置在所述外壳内的若干换热管、以及设置在所述若干换热管之间的空隙中的若干扰流管，所述扰流管与所述换热管平行。

优选的是，从与所述换热管的轴向垂直的截面看，所述若干换热管呈矩形阵列设置。

优选的是，呈矩形相邻的每四根所述换热管中间形成一个扰流腔，所述扰流管设置在所述扰流腔内。

优选的是，所述外壳的前后两端的敞口上均连接有锥形管。

优选的是，所述换热管的两端分别与所述外壳的第一侧壁和第二侧壁连接；

所述第一侧壁的内侧开设有若干安装槽，所述第二侧壁上贯通开设有若干安装通孔，所述第二侧壁的外侧在处于所述安装通孔的外围设置有环形密封槽。

优选的是，所述扰流管的外端连接有安装头，所述安装头的内侧设置有用于配合设置在所述环形密封槽内的环形密封圈。

优选的是，所述安装头上设置有若干固定螺钉，所述第二侧壁的外侧开设有若干与所述固定螺钉配合的螺纹孔，且所述螺纹孔不贯通至所述外壳内部。

优选的是，所述扰流管的内端穿过所述安装通孔后可插入所述安装槽内。

本实用新型中，通过扰流管的设置还克服了现有的空预器本身存在的换热效率较差的问题。进一步的，还提供了一种便于安装的扰流管结构。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的空气预加热系统，通过u型管的设置能显著降低气液混合物对弯头的冲击力，可保证弯头的使用寿命，克服现有技术中连接两个空预器的管道上的弯头易磨损的问题；

本实用新型通过设置扰流管，增大空气与换热管外周的接触面积和接触时间，从而提高空气与换热管中的高温蒸汽的换热效果，最终能提高空预器的换热效率；且扰流管安装、拆卸方便。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1中的空气预加热系统的结构示意图；

图2为现有技术中的两个空预器的连接示意图；

图3为本实用新型的实施例2中的空预器的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例2中的空预器的内部的结构示意图；

图5为本实用新型的实施例2中的空预器内的扰流管和换热管的布置结构示意图；

图6为图5中c处的气流示意图；

图7为现有技术中的空预器内的扰流管和换热管的布置结构示意图；

图8为图7中d处的气流示意图；

图9为本实用新型的实施例2中的第二侧壁的结构示意图；

图10为本实用新型的实施例2中的扰流管的结构示意图；

图11为本实用新型的实施例2中的扰流管在壳体中的安装示意图。

附图标记说明：

1—一级空预器；2—二级空预器；3—第一疏水管；4—第二疏水管；5—疏水箱；6—除氧器；8—输送管道；10—第一热媒入口；11—第一热媒出口；12—第一空气入口；13—第一空气出口；20—第二热媒入口；21—第二热媒出口；22—第二空气入口；23—第二空气出口；

70—外壳；71—换热管；72—扰流管；73—锥形管；74—第一侧壁；75—第二侧壁；720—安装头；721—环形密封圈；722—固定螺钉；740—安装槽；750—安装通孔；751—环形密封槽；752—螺纹孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种空气预加热系统，包括：一级空预器1、二级空预器2、第一疏水管3；

一级空预器1具有第一热媒入口10、第一热媒出口11、第一空气入口12和第一空气出口13，二级空预器2具有第二热媒入口20、第二热媒出口21、第二空气入口22和第二空气出口23；第二热媒出口21通过第一疏水管3与第一热媒入口10连通，第一空气出口13通过管道与第二空气入口22连通；

待预热的空气由第一空气入口12进入一级空预器1，由第一空气出口13排出后再由第二空气入口22进入二级空预器2，升温后(一般能达到200°左右)由第二空气出口23排出；高温蒸汽(270℃左右)由第二热媒入口20进入二级空预器2，由第二热媒出口21排出后(100-150℃)再由第一疏水管3输送、经第一热媒入口10进入一级空预器1，降温后由第一热媒出口11排出；

其中，第一疏水管3为u型管。

进一步的，该空气预加热系统还包括第二疏水管4、疏水箱5以及除氧器6，第二疏水管4与第一热媒出口11连通，疏水箱5和除氧器6均设置在第二疏水管4上。

实践中发现，在如图2所示的现有方案中，两个空预器一般都是通过普通的输送管道8直接连接，由于输送管道8是连接一个空预器的热媒入口和另一个空预器的热媒出口(热媒出口排出的热媒仍具有较高压力和温度，一般为100-150℃的气液混合)，输送管道8两端必然存在高度差，所以管道上不可避免的要设置弯头，以实现连接，而在靠近热媒出口的弯头处，由于气液混合压力仍较大，对弯头会产生很大的冲击力，造成弯头易损坏的现象，导致管道使用寿命大大降低，影响了设备的使用。

而本实用新型中通过u型管的设置很好的解决了该问题，其原理为：参照图1，高温高压蒸汽(270℃左右)通过第二热媒入口20进入二级空预器2，完成换热后，降温为100-150℃的气液混合物，并由第二热媒出口21排入u型管，气液混合物进入u型管后，在u型管的下部会形成一小段的相对稳定的液柱，从而使得由上向下告诉流动的气液混合物不会直接冲击a处的弯头，而是先经液柱缓冲，然后再通过弯头继续向前流动。u型管中的液柱起到了有效的缓冲左右，能显著降低气液混合物对弯头的冲击力，可保证弯头的使用寿命。需要理解的是，在靠近第一热媒入口10处的弯头，由于气液混合物在u型管中输送后流速已明显下降，所以对此处的弯头的冲击力较小，不会对其使用寿命造成大的影响。

实施例2

本实施例中，为提高一级空预器1、二级空预器2的换热效率，还对空预器本身进行了以下改进。本实施例中，一级空预器1和二级空预器2结构相同，均为扰流型空预器，扰流型空预器包括外壳70、设置在外壳70内的若干换热管71、以及设置在若干换热管71之间的空隙中的若干扰流管72，扰流管72与换热管71平行。

从与换热管71的轴向垂直的截面看，若干换热管71呈矩形阵列设置。呈矩形相邻的每四根换热管71中间形成一个扰流腔，扰流管72设置在扰流腔内。

参照图4-6(需要理解的是，图中的尺寸仅是为了方便示意)，本实施例中，设置扰流管72用于对进入壳体内的空气的流动实现干扰，通过在换热管71之间的空腔中设置圆柱形的扰流管72，如图6，使空间经过时，绕扰流管72通过，然后能绕换热管71外周的管壁流动，从而增大空气与换热管71外周的接触面积和接触时间，从而提高空气与换热管71中的高温蒸汽的换热效果，最终提高空预器的换热效率。例如，参照图7-8，在现有的许多空预器中，无扰流管72，大量空气容易从换热管71之间的间隙中径直通过，如图8，从而与换热管71外周的接触面积大大减小，造成换热不充分的缺陷。

进一步的实施例中，参照图3，外壳70的前后两端的敞口上均连接有锥形管73，锥形管73的外端设置各个接口(第一空气入口12、第一空气出口13、第二空气入口22和第二空气出口23)。

进一步的实施例中，参照图9-11，换热管71的两端分别与外壳70的第一侧壁74和第二侧壁75连接；

第一侧壁74的内侧开设有若干安装槽740，第二侧壁75上贯通开设有若干安装通孔750，第二侧壁75的外侧在处于安装通孔750的外围设置有环形密封槽751。

扰流管72的外端连接有安装头720，安装头720的内侧设置有用于配合设置在环形密封槽751内的环形密封圈721。安装头720上设置有若干固定螺钉722，第二侧壁75的外侧开设有若干与固定螺钉722配合的螺纹孔752，且螺纹孔752不贯通至外壳70内部。扰流管72的内端穿过安装通孔750后可插入安装槽740内。

换热管71的两端固定连接在第一侧壁74和第二侧壁75上，扰流管72可由第二侧壁75上的安装通孔750插入，其内端插入安装槽740内，安装头720上的环形密封圈721配合压入环形密封槽751内，固定螺钉722插入螺纹孔752中，从而实现扰流管72的安装与固定，且能保证很好的密封效果。同时，通过上述结构，使得在壳体外部即可实现扰流管72插入壳体以及从壳体中抽出等操作，从而能够方便扰流管72的安装与拆卸；从而能够方便扰流管72在换热管71之间的布置，以便于调整扰流管72的扰流效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节。