專利名稱：一種防止露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工設(shè)備的熱交換裝置領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于煙氣余熱回收技術(shù)的防止露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器。
背景技術(shù)：
熱管空氣預(yù)熱器由于其高效傳熱、安全可靠的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于煙氣余熱回收技術(shù)。但是傳統(tǒng)的應(yīng)用于煙氣余熱回收的熱管換熱器有以下兩個主要缺點:1、易產(chǎn)生露點腐蝕現(xiàn)象，當(dāng)煙氣 溫度減低，管壁溫度低于露點時，煙氣中的水蒸氣會在管壁上凝結(jié)，煙氣中的二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體溶解于水中形成酸液腐蝕管壁，導(dǎo)致熱管破損失效，這是熱管換熱器最致命的缺點；2、煙氣輸入口處熱管溫度較高，散熱不及時易發(fā)生爆管；3、煙氣含塵量大，易使熱管換熱器積灰嚴(yán)重，導(dǎo)致?lián)Q熱能力下降。在現(xiàn)有技術(shù)中，專利公開號為CN 202599176 U，名稱為“搪瓷熱管換熱器”的發(fā)明專利，該發(fā)明專利公開一種搪瓷熱管換熱器利用在熱管翅片上設(shè)有搪瓷層的方式避免露點腐蝕問題，但是該方式處理過程復(fù)雜，成本較高，且搪瓷層增加了熱阻，影響了熱管換熱器的傳熱性能，并且未能改善煙氣入口熱管爆管問題和易積灰問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有熱管換熱器易產(chǎn)生露點腐蝕和爆管現(xiàn)象，易積灰問題等不足，本發(fā)明提供一種減少露點腐蝕和爆管，換熱性能好，自清灰能力較強的熱管空氣預(yù)熱器。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種防止露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器，包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有將箱體內(nèi)腔分隔成一上一下的互不相通的冷流腔和熱流腔的隔板，隔板上穿插有熱管，熱管的上段位于冷流腔內(nèi)，熱管的下段位于熱流腔內(nèi)，所述熱管外表面上均連接有螺旋翅片，靠近熱流腔右端輸出口的前兩排熱管的上段的翅片總面積要小于下段，靠近熱流腔左端輸入口的最后兩排熱管的上段的翅片總面積要大于下段，其余各排熱管的上段和下段的翅片總面積相等，使得高溫流體流入熱流腔時，最初接觸的熱管在熱流腔中吸收熱量較慢而位于冷流腔中的部分散熱較快，保證熱管不會因溫度太高而發(fā)生爆管；而熱流體要流出熱流腔時最后接觸的熱管在熱流腔中吸收熱量較快而位于冷流腔中的部分散熱較慢，保證熱管不會因溫度太低而發(fā)生露點腐蝕。具體地，靠近所述熱流腔右端輸出口的前兩排熱管的上段的翅片的螺距大于下段的翅片的螺距，靠近熱流腔左端輸入口的最后兩排熱管的上段的翅片的螺距要小于下段，其余各排熱管的上段和下段的翅片螺距相等。具體地，靠近熱流腔右端輸出口的前兩排熱管的上段的翅片的高度小于下段的翅片的高度，靠近熱流腔左端輸入口的最后兩排熱管的上段的翅片的高度大于下段翅片的高度，其余各排熱管的上段和下段的翅片高度相等。
進一步地，所述熱管外表面上的螺旋翅片上設(shè)置將有螺旋翅片分隔成段的扇形縫。進一步地，所述的熱管采用交叉錯排方式排列，相鄰三根熱管的圓心組成正三角形。進一步地，所述的冷流腔和熱流腔左右端的輸入口和輸出口處的管接頭形狀為正四棱臺，大端與箱體相連接。本熱管空氣預(yù)熱器過改變熱流輸入口和輸出口附近的熱管在熱流腔和冷流腔中翅片換熱面積比，來到達減少露點腐蝕和爆管問題的發(fā)生?？拷鼰崃髑挥叶溯敵隹诘那皟膳艧峁艿纳隙蔚某崞偯娣e大于下段，可以使該處熱管的熱量更容易被冷流體帶走，從而減低熱管溫度防止高溫爆管；靠近熱流腔左端輸入口的最后兩排熱管的上段的翅片總面積小于下段，可以使該處熱管的熱量積累比熱量散失多，從而使熱管溫度不會太低避免低溫腐蝕；而其余熱管的上段和下段的翅片總面積相等，保證了熱管換熱器整體較高的換熱效率。熱管外表面上的螺旋翅片開分離的扇形縫以及熱管錯排方式排列可以增加氣流湍流程度，提高熱管的換熱性能。冷流腔和熱流腔左右端的輸入口和輸出口處的管接頭形狀設(shè)置為正四棱臺，可以防止氣流溫度降低后體積流量減少，保持相同的氣流體積流量，達到較強的自清灰功能。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，有以下有益效果:該熱管空氣預(yù)熱器可以有效減少了露點腐蝕和高溫爆管問題，提高了換熱效率和自清灰能力，不需復(fù)雜的表面處理過程，成本較低，是一種高效，安全的熱管空氣預(yù)熱器。


圖1是本發(fā)明的熱管空氣預(yù)熱器正面剖視圖。圖2是本發(fā)明的熱管空氣預(yù)熱器帶螺旋翅片熱管立體圖。圖3是本發(fā)明的熱管空氣預(yù)熱器隔板俯視圖。圖中:1.箱體，2.冷流腔，3.熱流腔，4.隔板，5.熱管，6.螺旋翅片，7.管接頭。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。需要說明的是，附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。實施例一
如圖1所示，一種防止露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器，包括長方體型的箱體1，箱體I內(nèi)設(shè)有將箱體內(nèi)腔分隔成互不相通的上部的冷流腔2和下部的熱流腔3的隔板4，隔板4上穿插焊接有多排熱管5，隔板4位于熱管中部。所有熱管5的上段位于冷流腔2內(nèi)，熱管5的下段位于熱流腔3內(nèi)，熱管5外表面上均焊接有等高的螺旋翅片6，靠近熱流腔3左端輸入口的前兩排熱管5的上段的翅片6總面積要大于下段的翅片6的總面積，即上段翅片6的螺距為10mm，下段翅片6的螺距為20mm ;在靠近熱流腔3右端輸出口的最后兩排熱管5的上段的翅片6總面積要小于下段的翅片6的總面積，即下段翅片6的螺距為10mm，上段翅片6的螺距為20mm ;其余熱管5的上段和下段的翅片6總面積相等，即翅片6螺距均為15mm。
該熱管5外表面上的螺旋翅片6切割出分離的扇形縫，扇形縫圓心角度為1(Γ20度。多根熱管5采用交叉錯排方式排列，相鄰三根熱管5的圓心組成正三角形。冷流腔2和熱流腔3左右端的輸入口和輸出口處的管接頭7形狀為正四棱臺，大端與箱體I連接。該熱管空氣預(yù)熱器作為余熱回收的空氣預(yù)熱器使用時，高溫?zé)煔庥蔁崃髑?的左端的輸入口通入換熱器的熱流腔3，經(jīng)右端的輸出口排出進入煙 ，煙氣的熱量由熱管傳遞到冷流腔2中預(yù)熱空氣。實施例2
與實施例一相比較，本實施例其不同之處在于，所述熱管5外表面上的翅片6螺距相同，但翅片6高度不相等，靠近熱流腔3左端輸入口的前兩排熱管5的上段的翅片6總面積要大于下段，上段翅片6高度為30mm，下段翅片6高度為15mm ;在靠近熱流腔3右端輸出口的最后兩排熱管5的上段的翅片6總面積要小于下段，下段翅片6的高度為30mm，上段翅片6的高度為15mm ;其余熱管5的上段和下段的翅片6總面積相等，翅片6高度為20mm。顯然，附圖中描述位置關(guān)系的僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防止露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器，包括箱體(1)，箱體(I)內(nèi)設(shè)有將箱體內(nèi)腔分隔成一上一下的互不相通的冷流腔(2)和熱流腔(3)的隔板(4)，隔板(4)上穿插有熱管(5)，熱管(5)的上段位于冷流腔(2)內(nèi)，熱管(5)的下段位于熱流腔(3)內(nèi)，其特征在于:所述熱管(5)外表面上均連接有螺旋翅片￠)，靠近熱流腔(3)右端輸出口的前兩排熱管(5)的上段的翅片(6)總面積要小于下段，靠近熱流腔(3)左端輸入口的最后兩排熱管(5)的上段的翅片(6)總面積要大于下段，其余各排熱管(5)的上段和下段的翅片(6)總面積相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器，其特征在于:靠近所述熱流腔(3)右端輸出口的前兩排熱管(5)的上段的翅片(6)的螺距大于下段的翅片(6)的螺距，靠近熱流腔(3)左端輸入口的最后兩排熱管(5)的上段的翅片(6)的螺距要小于下段，其余各排熱管(5)的上段和下段的翅片(6)螺距相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器，其特征在于:靠近所述熱流腔(3)右端輸出口的前兩排熱管(5)的上段的翅片(6)的高度小于下段的翅片(6)的高度，靠近熱流腔(3 )左端輸入口的最后兩排熱管(5 )的上段的翅片(6 )的高度大于下段翅片(6)的高度，其余各排熱管(5)的上段和下段的翅片(6)高度相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的防止 露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器，其特征在于:所述熱管(5)外表面上的螺旋翅片(6)上設(shè)置將有螺旋翅片(6)分隔成段的扇形縫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防止露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器，其特征在于:所述的熱管(5)采用交叉錯排方式排列，相鄰三根熱管(5)的圓心組成正三角形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的防止露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器，其特征在于:所述的冷流腔(2)和熱流腔(3)左右端的輸入口和輸出口處的管接頭(7)形狀為正四棱臺，大端與箱體(I)相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止露點腐蝕的熱管空氣預(yù)熱器，包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有將箱體內(nèi)腔分隔成一上一下的互不相通的冷流腔和熱流腔的隔板，隔板上穿插有熱管，熱管的上段位于冷流腔內(nèi)，熱管的下段位于熱流腔內(nèi)，所述熱管外表面上均連接有螺旋翅片，靠近熱流腔右端輸出口的前兩排熱管的上段的翅片總面積要小于下段，靠近熱流腔左端輸入口的最后兩排熱管的上段的翅片總面積要大于下段，其余各排熱管的上段和下段的翅片總面積相等。本熱管空氣預(yù)熱器是一種能有效減少露點腐蝕和高溫爆管問題，有較高的換熱效率和自清灰能力的換熱裝置，具有高效、安全、成本較低的優(yōu)點。
文檔編號F28F19/00GK103234374SQ20131012902
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者馮名忠, 潘小堅, 殷小春, 王新婷, 劉露陽, 梁朝焜, 林澤生, 肖凱麟 申請人:華南理工大學(xué)