專利名稱：可轉動蒸汽暖風器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱交換器領域，特別涉及一種可轉動蒸汽暖風器。背景技術：
采用回轉式空氣預熱器的鍋爐為避免空預器低溫腐蝕、轉子變形、蓄熱元件堵塞、漏風增加等一系列影響鍋爐安全經濟運行的不利因素，均設置空氣加熱裝置。目前鍋爐回轉式空氣預熱器加熱冷空氣有兩種手段，一是熱風再循環，二是設置蒸汽暖風器。采用熱風再循環存在的主要問題是風機選型大，高溫季節風機運行經濟性差，同時熱風再循環加熱空氣溫升有限，在環境溫度極低的地區，如我國北方地區，均選用蒸汽暖風器加熱冷風。蒸汽暖風器置于風機風道中，在低溫季節加熱冷風的同時，在長達7、8個月不使用期間，會增加風道的阻力和風機電耗，同時吸入風機的空氣含有雜質，部分較粗的雜質進入風道后，大部分沉積附著在蒸汽暖風器迎風面的翅片管組上，隨時間的積累雜質沉積越來越多，暖風器阻力會越來越大，風機電耗增加；風道阻力變化，風道特性曲線也將發生變化，風機的工作點發生相應的變化，當風機工作點落入不穩定區域，將發生風機喘振、出力降低等一系列影響鍋爐安全經濟運行的事故。采用蒸汽暖風器預熱冷空氣的火電廠鍋爐機組，風機電耗高，經常喘振是目前存在較普遍的問題。
發明內容本實用新型為了彌補現有技術的不足，提供了一種既適應回轉式空預器安全、經濟運行需要，又可以降低風機電耗和風道阻力以及避免風機喘振的可轉動蒸汽暖風器。本實用新型是通過如下技術方案實現的一種可轉動蒸汽暖風器，包括暖風器殼體，暖風器殼體兩端分別設置有若干個對稱排列的進口聯箱和出口聯箱，進口聯箱和出口聯箱之間連接安裝有翅片管組，進口聯箱上焊接有與其連通的進汽空心軸，出口聯箱上焊接有與其連通的疏水空心軸，其特征在于所述進口聯箱、出口聯箱和翅片管組的橫切面呈平行四邊形，平行四邊形的短邊與短對角線的夾角大于或等于90度，進口聯箱、出口聯箱、翅片管組、進汽空心軸、疏水空心軸的中心線為同一直線，進口聯箱、出口聯箱、翅片管組、進汽空心軸和疏水空心軸一起構成換熱組件，每臺暖風器由一到四個換熱組件組成，相鄰換熱組件置于同一平面時緊密排列。為便于疏水排放，暖風器整體布置采取垂直或傾斜兩種方式，具體布置根據現場風道實際確定；為確保膨脹自如，在暖風器進汽側預留膨脹間隙；換熱組件通過支撐軸承和導向軸承安裝在蒸汽暖風器殼體中，可靈活轉動。這與目前使用的固定式蒸汽暖風器存在本質的不同。所述進汽空心軸和疏水空心軸采用厚壁20g無縫鋼管或其他滿足要求的材質，鋼管上制作軸頸和軸肩，空心軸上安裝軸承，其中進汽空心軸安裝導向軸承，疏水空心軸安裝支撐軸承，進汽空心軸和導向軸承采用間隙配合，疏水空心軸和支撐軸承采用過渡配合或、過盈配合。空心軸端制作坡口，便于空心軸和進、出口法蘭及進、出口聯箱焊接。進汽空心軸尺寸以蒸汽能夠以較小的阻力和熱損失進入入口聯箱且不影響現場安裝操作和換熱組件膨脹為準，疏水空心軸尺寸以疏水能完全排出出口聯箱且不影響現場安裝操作為準，為方便加工制作，進、出口空心軸尺寸可一致；導向軸承座和支撐軸承座采用螺栓連接安裝在暖風器殼體上，考慮換熱組件重量，支撐軸承座在殼體上的固定可采用焊接連接，由于換熱組件重量較輕，軸承座采用鑄件、焊接鋼件均可。所述進汽空心軸和疏水空心軸端頭分別焊接有入口法蘭和出口法蘭，入口法蘭與進汽管連接，出口法蘭與疏水管連接，為適應轉動角度需要，法蘭采用4孔、8孔、12孔、16孔均布等幾種規格。為方便轉動暖風器換熱組件，可在進汽空心軸或疏水空心軸側法蘭焊接操作手柄，也可制作專用工具操作。進汽空心軸作用是作為蒸汽導氣管和安裝導向軸承的轉軸，疏水空心軸的作用是作為疏水排放管和安裝支撐軸承的轉軸；進、出口法蘭作用是連接進汽管和疏排水管，同時作為換熱組件轉動操作裝置安裝的生根件；支撐軸承及軸承座的作用是承載換熱組件的重量并確保換熱組件可靠轉動，導向軸承及軸承座的作用是確保換熱組件可靠轉動，補償并抵消換熱組件產生的變形，導向軸、軸承座與進汽空心軸配合，通過間隙預留，補償換·熱組件膨脹。所述暖風器殼體采用分段結構(也可采用整體結構)、法蘭連接，整體呈方框結構，殼體寬度以大于或等于進、出口聯箱長度為準，暖風器殼體與風道采用法蘭連接，暖風器殼體可采用Q235材料，法蘭間采用軟密封材料密封，為增強暖風器殼體剛性，在殼體上分布間隔均等的橫向、縱向、斜向加強筋；在安裝位置對稱的(兩面)殼體上分別開穿進汽空心軸、疏水空心軸的軸孔，(每面開軸孔)殼體的段數與換熱組件數量對應，軸孔周圍均勻分布螺栓孔，用于安裝固定支承軸承座和導向軸承座螺栓；為防止漏風，在軸孔處裝填軟密封材料；在暖風器殼體外焊有支吊裝置，用于現場支吊。暖風器殼體主要作用是支撐轉動換熱組件并構成風道。所述進、出口聯箱采用20g鋼板或其他滿足要求的材料，鋼板厚度根據所承受蒸汽壓力和聯箱抗變形剛度確定；聯箱分別由內端板、外端板、聯箱筒壁等構成；聯箱筒壁可采用折板機整體折制成平行四邊形結構，對接處焊接，也可采用鋼板拼焊成平行四邊形結構。為盡可能使蒸汽均勻充滿各翅片管，所述進口聯箱的蒸汽入口處加裝有均流裝置，為增強進、出口聯箱剛性，進口聯箱和出口聯箱內部均焊接有支撐加固筋，且在其銳角處焊接弧形密封板或直接采用弧形板過渡連接聯箱筒壁，以降低聯箱銳角處的集中應力。進、出口聯箱外端板中心分別開有圓孔，圓孔尺寸和進汽空心軸、疏水空心軸內徑一致，用于導通聯箱和空心軸，進、出口聯箱外端板分別和進汽空心軸和疏水空心軸的連接；進、出口聯箱內端板錯列布置數排圓孔，圓孔數量和翅片管數量一致，圓孔尺寸和翅片管鋼管外徑一致或略大，以便于翅片管和內端板焊接。進、出口聯箱整體呈平行四邊形結構，以確保相鄰換熱組件置于同一平面時排列緊密，無明顯間隙；平行四邊形短邊與短對角線夾角必須大于或等于90°。進口聯箱作用是將蒸汽均勻分配至翅片管組，出口聯箱作用是收集疏水，進、出口聯箱同時作為翅片管組和進汽空心軸和疏水空心軸的過渡連接件。[0023]所述翅片管組是蒸汽暖風器進行熱交換的主要部件，其換熱面積根據實際需要由計算確定，換熱管帶翅片主要是為了增大換熱面積，提高換熱效率，翅片管芯管可采用20g無縫鋼管或其他滿足材質需要的金屬管，翅片可采用鋁材或其他換熱性能優異的金屬材料，管組焊接連接在進、出口聯箱內端板錯列布置的圓孔中，翅片管組呈平行四邊形布置，平行四邊形短邊與短對角線夾角必須大于或等于90°。所述換熱組件，其進、出口聯箱中心、翅片管組中心、進汽空心軸軸心線、疏水空心軸軸心線處于同一直線上，換熱組件通過軸承及軸承座支撐在暖風器殼體上，可靈活轉動。為增強組件剛性，所述進口聯箱和出口聯箱之間連接有型鋼，型鋼對翅片管組形成包圍加固框架，翅片管組上加裝有梳形定位卡，以避免翅片管組變形。所述暖風器殼體上安裝有位置指示牌，進汽空心軸或疏水空心軸上標有換熱組件運行位和退出位鋼印記號，殼體位置上的指示牌和空心軸上的角度標示一起聯合指示換熱組件的正確位置；暖風器殼體內設置有換熱器組件限位板，用于限定翅片管組的位置，避免
出現轉動過多。蒸汽暖風器投入運行時，換熱組件寬面置與風向垂直位位置(類似檔板門置于關閉狀態)；蒸汽暖風器退出運行時，將換熱組件轉動90°，寬面置風道平行位置(類似擋板門置全開狀態)；暖風器翅片管迎風面長期沉積的難以清理的雜物，可通過將暖風器換熱組件轉動至9(T180°位置(清理位)，依靠風壓自動順序清理，暖風器中的雜物移附至空預器冷端，依靠引風機負壓，將雜物帶入除塵器除掉(雜物相對較少，不會對鍋爐的安全運行造成影響)。很明顯，當暖風器投入運行時，可以作為常規蒸汽暖風器正常使用；當蒸汽暖風器退出運行時，風量通流面積成倍增加，運行阻力大幅度減少，風機電耗降低，風機運行的經濟性和可靠性提高；當蒸汽暖風器翅片管組堵塞阻力增大時，將暖風器換熱組件依次旋轉至清理位進行自動順序清洗，達到不停機自動清理雜物同時不影響使用的目的，節約維護成本。針對風機大馬拉小車的現象，在設計階段，風機型號可適當選小，一方面降低工程造價，同時盡可能確保風機處于高效區運行。本實用新型結構簡單，使用方便，安全可靠，能夠自動清理附著在受熱面上的雜物，有利于降低風道阻力，降低能耗。以下結合附圖
對本實用新型作進一步的說明。圖I為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖I所示A-A面剖面示意圖；圖3為本實用新型的垂直安裝狀態圖；圖4為本實用新型的傾斜安裝狀態圖。圖中，I入口法蘭，2導向軸承，3進汽空心軸，4進口聯箱，5翅片管組，6暖風器殼體，7疏水空心軸，8支撐軸承，9出口法蘭，10出口聯箱，11限位板，12夾角。
具體實施方式
附圖為本實用新型的一種具體實施例。該實施例包括暖風器殼體6，暖風器殼體6兩端分別設置有若干個對稱排列的進口聯箱4和出口聯箱10，進口聯箱4和出口聯箱10之間連接安裝有翅片管組5，進口聯箱4上焊接有與其連通的進汽空心軸3，出口聯箱10上焊接有與其連通的疏水空心軸7，所述進口聯箱4、出口聯箱10和翅片管組5的橫切面呈平行 四邊形，平行四邊形的短邊與短對角線的夾角12大于或等于90度，進口聯箱4、出口聯箱10、翅片管組5、進汽空心軸3、疏水空心軸7的中心線為同一直線，進口聯箱4、出口聯箱20、翅片管組5、進汽空心軸3和疏水空心軸7 —起構成換熱組件，每臺暖風器由一到四個換熱組件組成，相鄰換熱組件置于同一平面時緊密排列；所述換熱組件通過導向軸承2和支撐軸承8安裝在暖風器殼體6上，進汽空心軸3和導向軸承2通過間隙配合安裝，疏水空心軸7和支撐軸承8通過過渡配合或過盈配合安裝，進口聯箱4 一側的暖風器殼體6和導向軸承2之間預留換熱組件膨脹間隙；所述進汽空心軸3和疏水空心軸7端頭分別焊接有入口法蘭I和出口法蘭9，入口法蘭I與進汽管連接，出口法蘭9與疏水管連接；所述進口聯箱4的蒸汽入口處加裝有均流裝置，進口聯箱4和出口聯箱10內部均焊接有支撐加固筋，且在其銳角處焊接弧形密封板或直接采用弧形板過渡連接聯箱筒壁；所述暖風器殼體6上安裝有位置指示牌，進汽空心軸3或疏水空心軸7上標有換熱組件運行位和退出位鋼印記號，暖風器殼體6內設置有換熱器組件限位板；所述進口聯箱4和出口聯箱10之間連接有型鋼，翅片管組5上加裝有梳形定位卡。將換熱組件進汽空心軸3和疏水空心軸7穿進暖風器殼體6的軸孔中，將導向軸承2及軸承座、支撐軸承8及軸承座套裝進進汽空心軸3和疏水空心軸7，將套裝好的軸承組件安裝在暖風器外殼6上，安裝暖風器兩側殼體板，在暖風器進口聯箱4側殼體內和導向軸承2及軸承座腔體中留足暖風器熱態膨脹間隙，在軸承座處安裝位置指示牌；為避免換熱組件轉動錯位，在靠近進口聯箱4和出口聯箱10的暖風器殼體6上焊接限位塊11。總體組裝完成后，轉動換熱組件，消除造成轉動卡澀的因素，最后焊接安裝進口法蘭I和出口法蘭9，法蘭焊接時應確保其中一螺栓孔和換熱組件中心線垂直正交叉。換熱組件、暖風器殼體6、導向軸承2 (外購)及軸承座、支撐軸承8 (外購)及軸承座工廠加工完成，并在工廠組裝調試合格，做好調試記錄和相應的設備記號，以便于用戶現場安裝，進口法蘭I和出口法蘭9在用戶現場焊接安裝。運行操作暖風器在高溫季節處于退出狀態，翅片管組5寬面和風向平行，暖風器投用時，換熱組件轉動90°，連接好進口法蘭I和出口法蘭9 ;各換熱組件旋轉方向應一致，為避免阻力降低對系統造成沖擊，蒸汽暖風器換熱組件轉動時應順序進行，機組運行人員應適時調整風機的出力，不允許同時操作幾組換熱組件。操作動作應緩慢，現場有運行人員在場，并和中央控制室保持聯系，嚴格監視系統風壓、風機電流的變化。蒸汽暖風器可布置于風機出口或入口風道，根據風道布置形式，按照蒸汽進、出口流向，暖風器采用如下布置方式(I)當風道水平布置時，蒸汽暖風器采用垂直布置，蒸汽從上至下通過換熱組件，如附圖3所示。(2)當風道垂直布置時，蒸汽暖風器采用傾斜布置，蒸汽從高至低通過換熱組件，如附圖4所示。
權利要求1.一種可轉動蒸汽暖風器，包括暖風器殼體(6)，暖風器殼體(6)兩端分別設置有若干個對稱排列的進口聯箱(4 )和出口聯箱(10 )，進口聯箱(4 )和出口聯箱(10 )之間連接安裝有翅片管組(5)，進口聯箱(4)上焊接有與其連通的進汽空心軸(3)，出口聯箱(10)上焊接有與其連通的疏水空心軸(7)，其特征在于所述進口聯箱(4)、出口聯箱(10)和翅片管組(5)的橫切面呈平行四邊形，平行四邊形的短邊與短對角線的夾角(12)大于或等于90度，進口聯箱(4 )、出口聯箱(10 )、翅片管組(5 )、進汽空心軸(3 )、疏水空心軸(7 )的中心線為同一直線，進口聯箱(4 )、出口聯箱(10 )、翅片管組(5 )、進汽空心軸(3 )和疏水空心軸(7 ) 一起構成換熱組件，每臺暖風器由一到四個換熱組件組成，相鄰換熱組件置于同一平面時緊密排列。
2.根據權利要求I所述的可轉動蒸汽暖風器，其特征在于所述換熱組件通過導向軸承(2)和支撐軸承(8)安裝在暖風器殼體(6)上，進汽空心軸(3)和導向軸承(2)通過間隙配合安裝，疏水空心軸(7 )和支撐軸承(8 )通過過渡配合或過盈配合安裝，進口聯箱(4 ) 一側的暖風器殼體(6)和導向軸承(2)之間預留換熱組件膨脹間隙。
3.根據權利要求I所述的可轉動蒸汽暖風器，其特征在于所述進汽空心軸(3)和疏水空心軸(7 )端頭分別焊接有入口法蘭(I)和出口法蘭(9 )，入口法蘭(I)與進汽管連接，出口法蘭(9)與疏水管連接。
4.根據權利要求I所述的可轉動蒸汽暖風器，其特征在于所述進口聯箱(4)的蒸汽入口處加裝有均流裝置，進口聯箱(4)和出口聯箱(10)內部均焊接有支撐加固筋，且在其銳角處焊接弧形密封板或直接采用弧形板過渡連接聯箱筒壁。
5.根據權利要求I所述的可轉動蒸汽暖風器，其特征在于所述暖風器殼體(6)上安裝有位置指示牌，進汽空心軸(3)或疏水空心軸(7)上標有換熱組件運行位和退出位鋼印記號，暖風器殼體(6 )內設置有換熱器組件限位板(11)。
6.根據權利要求I所述的可轉動蒸汽暖風器，其特征在于所述進口聯箱(4)和出口聯箱(10)之間連接有型鋼，翅片管組(5)上加裝有梳形定位卡。
專利摘要本實用新型涉及熱交換器領域，特別公開了一種可轉動蒸汽暖風器。該可轉動蒸汽暖風器，包括暖風器殼體，暖風器殼體兩端分別設置有若干個對稱排列的進口聯箱和出口聯箱，進口聯箱和出口聯箱之間連接安裝有翅片管組，進口聯箱上焊接有與其連通的進汽空心軸，出口聯箱上焊接有與其連通的疏水空心軸。本實用新型結構簡單，使用方便，安全可靠，能夠自動清理附著在受熱面上的雜物，有利于降低風道阻力，降低能耗。
文檔編號F28D7/00GK202532928SQ20122009490
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月14日 優先權日2012年3月14日
發明者張堂林, 顧強 申請人:張堂林, 顧強