專利名稱：空氣預熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用于CSP (薄板坯連鑄連軋)廠輥底式加熱爐尾部煙氣余熱回收利用中的空氣預熱器。
背景技術：
緊湊式帶鋼生產線,簡稱CSP (Compact Strip Production)。是指50 80 mm厚的薄板連鑄坯，出連鑄機后剪切，進入輥底式加熱爐，出爐后供連續軋制。該工藝既充分利用了鑄坯的熱能，又依靠輥底式加熱爐的特殊功能和作用，使連鑄與連軋順暢生產，因此，在世界范圍內正被逐步推廣和應用。CSP產線中輥底式加熱爐的功能頗多，其中之一就是連續接收鑄機生產的高溫板 坯，并對其進行加熱和均熱。目前，輥底式加熱爐燃燒產生的尾部煙氣經處理利用后溫度仍高達40(T50(TC，這部分尾部煙氣現在是直接排放到大氣中，既造成熱量的巨大損失，又產生溫室效應污染環境。因此，如何回收利用這部分煙氣余熱，達到節能減排的目的，是生產廠方及各研究機構亟需解決的問題。公開號為CN 201322564Y，
公開日為2009年10月7日，專利名稱為空氣預熱器的專利公開了一種利用罩式爐的廢熱氣體對空氣進行預熱的空氣預熱裝置，該裝置采用無縫鋼管作換熱管，并在管壁外側焊接螺旋翅片，以增大傳熱面積。與普通換熱器相比，該裝置換熱效率有所提高，但仍存在以下諸多缺點一是空氣的預熱溫度無法調節，不能滿足某些特定需求。二是該裝置結構較為復雜，制造加工比較困難。三是該裝置換熱效率有待進一步提高。四是煙氣中所攜帶的灰塵易匯聚在該裝置的煙氣出口段下部，不便清理，檢修維護甚不方便。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種空氣預熱器，該空氣預熱器利用CSP廠輥底式加熱爐尾部高溫煙氣余熱對空氣進行預熱，且預熱溫度可控、可調，結構簡單、操作維護方便，換熱效率高。本實用新型所采用的技術方案是一種空氣預熱器，它包括有空氣通腔和煙氣通腔，在空氣通腔和煙氣通腔之間設有防止兩個通腔竄氣的隔板；所述的隔板上安裝有一個或多個重力熱管，重力熱管的放熱段置于空氣通腔內，重力熱管的吸熱段置于煙氣通腔內；所述的空氣通腔的空氣入口與風機的排出口相連通，空氣通腔的空氣出口處設有用于測量預熱后的空氣溫度的溫度計；所述的煙氣通腔的煙氣入口與CSP廠輥底式加熱爐尾部煙氣的排出口相連通，煙氣通腔的煙氣出口通過分煙氣調節閥與煙 相連通；在CSP廠輥底式加熱爐尾部煙氣的排出口與煙囪之間還設有總煙氣調節閥。按上述方案，所述的重力熱管的表面高頻焊接有若干片以增加傳熱面積的平翅片。按上述方案，所述的重力熱管為圓形封閉式重力熱管，密閉管內抽成1 2X ICT4Pa的負壓，且在管內充以適量液態傳熱介質一無機鹽；所述的重力熱管的管件材質為碳鋼。[0008]按上述方案，所述的煙氣通腔內設有多個清灰門。按上述方案，所述的煙氣通腔的煙氣入口處設有保證煙氣合理均勻通過熱交換區的煙氣擋板。本實用新型中，重力熱管分為兩段，下段為吸熱段，上段為放熱段。當高溫煙氣沖刷吸熱段時，管內液態傳熱介質吸收熱量由液態 變為氣態，介質上升到放熱段，向外放出熱量，釋放的熱量被風機吹入的冷空氣吸收，介質自身凝結為液體，順著管壁在重力的作用下返回吸熱段。由于管內呈真空狀態，熱阻很小，所以熱管有等溫特性，即上端與下端溫差很小，有超導特性，換熱效率高。重力熱管表面高頻焊接有翅片，翅片表面結構為平翅，材質采用耐熱鋼片。平翅片與重力熱管采用高頻焊的方法焊接在一起。加工過程中，利用高頻發生器產生的高頻電感應，使重力熱管的表面與平翅片接觸處產生高溫，在IOum左右的深度范圍內使兩者溶化，再加壓使平翅片與重力熱管連為一體。在煙氣入口處設置煙氣擋板，保證煙氣合理均勻通過熱交換區，使換熱效果達到最好，在煙氣通腔中設置多處清灰門，方便設備的維護。總煙氣調節閥與分煙氣調節閥可獨立調節，也可相互連鎖。本實用新型的有益效果在于1、直接回收CSP廠輥底式加熱爐排出的尾部高溫煙氣余熱，用來預加熱冷空氣，加熱后空氣溫度可自行調節，既可用來對CSP廠的軋輥進行預熱，也可以在冬季對操作室進行供暖，不僅減少了熱損失，提高了熱利用效率，而且降低了生產成本，減少了環境污染。2、重力熱管的管內呈真空狀態，熱阻很小，所以熱管有等溫特性，即上端與下端溫差很小，有超導特性，換熱效率高。3、煙氣進口處設置煙氣擋板，保證煙氣合理均勻通過熱交換區，使換熱效果達到最好。4、設置有多處清灰門，方便設備的檢修維護。5、總煙氣調節閥和分煙氣調節閥配合使用，從而達到調節預熱溫度的目的。
圖I是本實用新型一個實施例的結構示意圖。圖2是本實用新型空氣通腔和煙氣通腔的結構示意圖。圖中1、溫度計，2、空氣出口，3、空氣通腔，4、平翅片，5、空氣入口，6、總煙氣調節閥，7、放熱段，8、吸熱段，9、分煙氣調節閥，10、煙氣出口，11、重力熱管，12、傳熱介質，13、煙氣通腔，14、清灰門，15、煙氣入口，16、隔板，17、風機，18、CSP廠輥底式加熱爐尾部煙氣，19、煙囪。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。參見圖I和圖2，一種空氣預熱器，它包括有空氣通腔3和煙氣通腔13。所述的空氣通腔3的右側設置有空氣入口 5，該入口與風機17的排出口相連通；空氣通腔3的左側設置有空氣出口 2，在空氣出口 2處設置有用于測量預熱后的空氣溫度的溫度計I。所述的煙氣通腔13的左側設置有煙氣入口 15，該入口與CSP廠輥底式加熱爐尾部煙氣18的排出口相連通；煙氣通腔13的右側設置有煙氣出口 10，煙氣出口 10通過分煙氣調節閥9與煙囪19相連通，該分煙氣調節閥用于控制進入熱交換器的煙氣量。在空氣通腔3與煙氣通腔13中間設置有防止兩個腔體竄氣的隔板16。在隔板16上安裝有若干個重力熱管11，重力熱管11由兩段組成下段為吸熱段8，上段為放熱段7，管內抽成f2X ICT4Pa的負壓，并填充適量液態傳熱介質12 ;在重力熱管的表面高頻焊接有若干片以增加傳熱面積的平翅片4。在CSP廠輥底式加熱爐尾部煙氣18與煙囪19之間的管道中設置總煙氣調節閥6，總煙氣調節閥6與分煙氣調節閥9共同控制預熱后的空氣溫度。本實施例中，在煙氣通腔13內設置有多個清灰門14，方便設備的維護。所述的煙氣通腔13的煙氣入口 15處設有保證煙氣合理均勻通過熱交換區的煙氣擋板。所述的重力熱管11為圓形封閉式重力熱管，管件材質為碳鋼。工作時，CSP廠輥底式加熱爐尾部煙氣部分經過總煙氣調節閥6進入煙囪19，直接排入空氣中。部分高溫煙氣經煙氣入口 15進入煙氣通腔13，流經重力熱管8，進行熱交換，交換完畢后的低溫煙氣經過煙氣出口 10、分煙氣調節閥9后，進入煙囪19，直接排入空氣中。重力熱管8在高溫煙氣的沖刷下，吸熱段8開始吸收熱量，管內液態傳熱介質12吸收熱量變成氣態，上升到放熱段7。此時，由風機17吹往空氣通腔3的冷空氣吸收放熱段7釋放的熱量，變成熱空氣，經空氣出口 2排出，排出的熱空氣可由溫度計I檢測。放熱段7·的液態傳熱介質12釋放熱量后，由氣態冷凝成液態，沿重力熱管11的管壁內側在重力的作用下，返回到吸熱段8，液態傳熱介質12在整個工作過程中形成自循環。在上述過程中，調節裝在高溫煙氣出口的總煙氣調節閥6和低溫煙氣出口的分煙氣調節閥9的開度可對加熱后熱空氣的溫度進行調節和控制當預熱后熱空氣的溫度偏高時，可調大總煙氣調節閥6的開度和調小分調節閥9的開度，使大部分高溫煙氣直接由高溫煙氣出口排出，以減少進入空氣預熱器中參與熱交換的高溫煙氣，并減少高溫煙氣在空氣預熱器中的停留時間；當預熱后熱空氣的溫度偏低時，可調小總煙氣調節閥6的開度和調大分調節閥9的開度，使大部分高溫煙氣進入空氣預熱器中參與熱交換，并延長高溫煙氣在空氣預熱器中的停留時間。此外，為便于檢修和維護，在煙氣通腔設置有數個清灰門14，煙氣中所攜帶的灰塵匯聚在煙氣通腔底部后，可通過清灰門14進行清理。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改，等同變化或修飾，均落在本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種空氣預熱器，其特征在于包括有空氣通腔和煙氣通腔，在空氣通腔和煙氣通腔之間設有防止兩個通腔竄氣的隔板；所述的隔板上安裝有一個或多個重力熱管，重力熱管的放熱段置于空氣通腔內，重力熱管的吸熱段置于煙氣通腔內；所述的空氣通腔的空氣入口與風機的排出口相連通，空氣通腔的空氣出口處設有用于測量預熱后的空氣溫度的溫度計；所述的煙氣通腔的煙氣入口與CSP廠輥底式加熱爐尾部煙氣的排出口相連通，煙氣通腔的煙氣出口通過分煙氣調節閥與煙 相連通；在CSP廠輥底式加熱爐尾部煙氣的排出口與煙囪之間還設有總煙氣調節閥。
2.如權利要求I所述的空氣預熱器，其特征在于所述的重力熱管的表面高頻焊接有若干片以增加傳熱面積的平翅片。
3.如權利要求I或2所述的空氣預熱器，其特征在于所述的重力熱管為圓形封閉式重力熱管，密閉管內抽成l 2X10_4Pa的負壓，且在管內充以液態換熱介質；所述的重力熱管的管件材質為碳鋼。
4.如權利要求I所述的空氣預熱器，其特征在于所述的煙氣通腔內設有多個清灰門。
5.如權利要求I或4所述的空氣預熱器，其特征在于所述的煙氣通腔的煙氣入口處設有保證煙氣合理均勻通過熱交換區的煙氣擋板。
專利摘要本實用新型涉及一種空氣預熱器，它包括有空氣通腔和煙氣通腔，在空氣通腔和煙氣通腔之間設有防止兩個通腔竄氣的隔板；所述的隔板上安裝有一個或多個重力熱管；所述的空氣通腔的空氣入口與風機的排出口相連通，空氣通腔的空氣出口處設有用于測量預熱后的空氣溫度的溫度計；所述的煙氣通腔的煙氣入口與CSP廠輥底式加熱爐尾部煙氣的排出口相連通，煙氣通腔的煙氣出口通過分煙氣調節閥與煙囪相連通；在CSP廠輥底式加熱爐尾部煙氣的排出口與煙囪之間還設有總煙氣調節閥。本實用新型利用CSP廠輥底式加熱爐尾部高溫煙氣余熱對空氣進行預熱，且預熱溫度可控、可調，結構簡單、操作維護方便，換熱效率高。
文檔編號F23L15/00GK202733934SQ20122037604
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者陳燕才, 張雪榮, 李華, 胡誠, 嚴開勇, 陳良, 萬險峰, 李恒山, 李良洪, 謝斌, 何國賽 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司