搪瓷双螺纹管空气预热器的设计及应用

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1、搪瓮双螺纹管空气预热器的设计❸应用文/曹玉荣•韩瑞香2（1.ill东大学能源与动力工程学院，山东济南250061；2.德州市热力公司,山东德州253012）摘要：介绍了搪瓷双螺纹管空气预热器的结构及设计、讣算方法。通过与普通光管空气预热器比较可以看出，这种新型预热器不仅传热系数高、体积小，而且能有效地防止低温腐蚀和堵灰、磨损、漏风等现象，具宥重要的推广价值。关键词：搪瓷双螺纹管空气预热器低温腐蚀1前言空气预热器是利用锅炉排放笊烟气来加热空气的热交换设备，是振高锅炉效率，节约能源的有效措施。然而，随着锅炉效率的提高，排烟涯度相应降低。由于燃煤屮含硫，使躊点腐

2、蚀问题越来越突出，预热器管M腐蚀、积灰、漏风现象严重。国内的工业炉大多采用固定光管式空气预热器，空气在管外流动，烟气在管内流动，其结构简单，制造方便，应用十分广泛。佢这种预热器存在一系列问题：由于管子用材为碳钢，在烟气的冲刷下，磨损较大，H低温段露点腐血严重，管子容易穿壁、积灰，使用寿命仅1〜2年；由于结构为固定管板式，清灰困难，工人劳动强度大；传热过程为气一气换热，光管对流体的扰动小，从而使两侧对流换热系数均较小，总的传热系数低，大约为20W/m2・°C,设备体秒大，耗材多。为了解决这些问题，部分厂窃采用玻璃管空气预热器。虽然能够很好地解决腐蚀问题，但烟

3、气温秀变化人时，玻璃管容易破裂，漏风严重，且玻璃管的导热性差，致使预热器的体积庞大。热管预热器的传热效果好，但造价高，而因为其制造质量问题，也存在着腐蚀、堵灰现象。有的厂家将螺纹槽管预热器用于100.W机组锅炉上，提高了传热效率，但由出带来的清灰难度更大，腐蚀问题也没有很好地解决。搪玻璃钢管空气预热器」是在钢管表面涂烧一层特殊的搪瓷，具有耐腐蚀、耐磨损、不堵灰、阻力才、的特点，基本上解决了尾部受热面的低温腐蚀问题，但搪瓷涂层的存在，借传热系数下降，预热器的体积仍较大。为从根本上解决上述问题，我们开发了搪瓷双螺纹管空气预热器，实陌运行效果证明，这是一种理想的

4、空气预热器。2预热器的构造及热力计算搪瓷双螺纹管空气预热器主要由管板和搪瓷双螺纹管组成。双螺纹管是在＜1）51X1.5的管了•外表面轧制螺旋形凹槽，管内表面则形成螺旋形凸起，其结构见图1。采用特殊的工艺，在双螺纹管的外壁均匀地覆盖一层厚度为0.3mm的搪瓷，就成为搪瓷双螺纹管。先固定好管板，把搪瓷双螺纹管分别插入管孔，管两端用石棉绳或柔性石墨密封圈密封。山于:管外流动,空气在管内流动，差，使这种密封结构既安全又斷車：气的短路。女螺纹管的结构对传热的RJ响傲大。双流阻愈大。螺旋槽的存在虽攵内舛夫星的实癡利O:管的螺旋榕不宜太深，庙更探理论研究表明只：采用小导

5、程、浅槽深、盜吝角卿疇翳备为有利。按照这八理论推荐的最佳结构参数和应用范围，關］遛赧鹹结构参数为：°/d=0.04,P/d=0.4,则相应的管内努谢尔特数为:2002.11.30•月刊39旋形的凸起也使流体产生周期性的扰动。前一种作用有利于减薄流体边界层；后一种作用会引起边界层中流体质点的扰动，因而可加快庄壁面到流体的热量传导，从而提高换热效率。从计算雜果也可以看出，搪瓷双螺纹名称据瓷双螺纹管光管空气项目空气预热器预热器管子根数387612管子长度m16801680传热面积昭104164.7传热系数W/n)2・°C35.819.8表1两种空气预热器的主要热

6、力参数表(3)耐腐蚀。搪瓷层的化学性质稳定，其耐酸碱腐蚀的能力远人于金属管。(4)耐磨损。搪瓷层的硕度是A3钢的几倍，具有优良的耐磨损力。(5)清灰方便。外层搪瓷使管子的光洁度增加，从而大大减少了积灰和结渣的可能性。灰垢与管子的结合疏松，用竹竿轻轻一碰即可除去，工人的劳动大大降低。(6)检修方便。擔瓷双螺纹管与管板之间釆用可拆连接，用石棉纯或柔性石墨圈密封，在运行2年左右，换热管的迎风面在烟气的长期冲刷下部分磨损后，只需将管子转动180度,或将管子抽出更换即可,而不用象固定光管预热器那样，希整体更换。(7)流动阻力大。同样情况下，双螺纹管的流动阻力要高于光

7、管。但实际运行数据表明，送风机仍可满足要求。4结论通过理论分析和实际运行证明，搪瓷双螺纹管空气预热器既餚决了锅炉尾部受热面的低温腐蚀和堵灰、磨损、漏风等问题，又提高了传热效率，减小了预热器的体积，提高了锅炉机组运行的安全可靠性。■[1]公维平，张传客：《搦玻璃钢管空气预热器的研制与应用》，节能，第9期,200(年[2]邓颂九，谭盈科等：《轧槽管传热与热流阻力的研究》，化学工程，第六期，1980年.[3]X.MLietcil:"IYoceedingsofThelntema-tionalHcatTi'ansfcrConfcrcnccvVol.3,75-80,1

8、982.[4]Webb,RLEckert,E.1C.Goldste