空气预热器论文和设计-马成果

全文摘要

本实用新型涉及空气预热器，其具有活动式换热管、推顶组件以及与推顶组件相连的往复运动驱动装置。其中推顶组件包括第一推板、第二推板、以及与第一推板和第二推板连接固定的导杆；所述导杆由引导件支撑引导而可轴向滑动。所述往复运动驱动装置的主体位于箱体的外侧且相对于箱体固定，往复运动驱动装置的动力输出件穿过箱体外侧壁而延伸入空气腔内，以相应地连接至所述推顶组件从而驱动推顶组件往复移动，其中，所述动力输出件与箱体外侧壁之间基本气密地密封。根据本实用新型的风管空气预热器能够自动清灰，避免了人力清灰的缺点，且清灰时无需使锅炉停止运行也无需打开预热器侧壁，因此保证了锅炉运行效率和热交换效率。

主设计要求

1.一种空气预热器，其特征在于，包括：箱体，所述箱体限定有烟腔以及位于烟腔两侧的第一空气腔和第二空气腔，其中所述第一空气腔和所述烟腔通过第一内壁基本气密地隔开，所述烟腔和所述第二空气腔通过第二内壁基本气密地隔开；换热管组，其包括多根平行且间隔的水平换热管，各换热管穿过所述第一内壁和第二内壁上的多个通孔并由所述通孔支撑；各换热管可沿轴向往复移动；换热管组的主体位于所述烟腔中，换热管组的第一端穿过所述第一内壁延伸至所述第一空气腔中，形成所述换热管组的进气端或出气端；换热管组的第二端穿过所述第二内壁延伸至所述第二空气腔中，形成所述换热管组的出气端或进气端；位于所述烟腔内的、与各换热管大致垂直地布置的多个刮灰板，所述多个刮灰板彼此平行地布置且其上形成有刮灰板通孔，所述刮灰板通孔允许换热管穿过并移动，且刮灰板通孔壁能在换热管移动时刮去换热管上的积灰；推顶组件，其包括位于第一空气腔内的与换热管组的第一端相对的第一推板、位于所述第二空气腔内的与换热管组的第二端相对的第二推板、以及穿过所述烟腔与第一推板和第二推板连接固定的一根或多根导杆；所述导杆由引导件支撑引导而可轴向滑动，从而带动第一推板和第二推板轴向往复移动，以推动换热管组往复移动；与推顶组件相连的往复运动驱动装置，所述往复运动驱动装置的主体位于第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧且相对于箱体固定，往复运动驱动装置的动力输出件穿过第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁而延伸入第一空气腔和\/或第二空气腔内，以连接至所述推顶组件，从而驱动所述推顶组件往复移动，其中，所述动力输出件与第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁之间基本气密地密封。

设计方案

1.一种空气预热器，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体限定有烟腔以及位于烟腔两侧的第一空气腔和第二空气腔，其中所述第一空气腔和所述烟腔通过第一内壁基本气密地隔开，所述烟腔和所述第二空气腔通过第二内壁基本气密地隔开；

换热管组，其包括多根平行且间隔的水平换热管，各换热管穿过所述第一内壁和第二内壁上的多个通孔并由所述通孔支撑；各换热管可沿轴向往复移动；换热管组的主体位于所述烟腔中，换热管组的第一端穿过所述第一内壁延伸至所述第一空气腔中，形成所述换热管组的进气端或出气端；换热管组的第二端穿过所述第二内壁延伸至所述第二空气腔中，形成所述换热管组的出气端或进气端；

位于所述烟腔内的、与各换热管大致垂直地布置的多个刮灰板，所述多个刮灰板彼此平行地布置且其上形成有刮灰板通孔，所述刮灰板通孔允许换热管穿过并移动，且刮灰板通孔壁能在换热管移动时刮去换热管上的积灰；

推顶组件，其包括位于第一空气腔内的与换热管组的第一端相对的第一推板、位于所述第二空气腔内的与换热管组的第二端相对的第二推板、以及穿过所述烟腔与第一推板和第二推板连接固定的一根或多根导杆；所述导杆由引导件支撑引导而可轴向滑动，从而带动第一推板和第二推板轴向往复移动，以推动换热管组往复移动；

与推顶组件相连的往复运动驱动装置，所述往复运动驱动装置的主体位于第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧且相对于箱体固定，往复运动驱动装置的动力输出件穿过第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁而延伸入第一空气腔和\/或第二空气腔内，以连接至所述推顶组件，从而驱动所述推顶组件往复移动，其中，所述动力输出件与第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁之间基本气密地密封。

2.如权利要求1所述的空气预热器，其特征在于，所述外侧壁由作为箱体一部分的端盖限定。

3.如权利要求1所述的空气预热器，其特征在于，

所述引导件是一长导套，其分别在其两端处固定连接至所述第一内壁和第二内壁，并且\/或者，所述长导套在其主体处固定连接至所述多个刮灰板中的至少一些，所述导杆可滑动地穿过所述长导套，从而被其引导和支撑；或者

所述引导件包括沿换热管的轴向方向对准的两个短导套，其中，第一短导套固定连接至所述第一内壁，第二短导套固定连接至第二内壁，所述导杆可滑动地穿过所述第一短导套和第二短导套，从而被其引导和支撑。

4.如权利要求1所述的空气预热器，其特征在于，所述第一推板和第二推板均与换热管的轴向方向大致垂直地布置，且各自均具有通风部和材料部，所述材料部用于推动换热管，所述通风部用于在材料部推动换热管时允许空气仍能进出各换热管。

5.如权利要求1所述的空气预热器，其特征在于，所述第一推板和第二推板为：(a)板条结构，其中板条形成材料部，板条之间的区域形成通风部；或者(b)具有一定厚度的板状件，其沿厚度方向形成有多个通孔，所述通孔提供所述通风部，所述通孔之间的区域提供所述材料部。

6.如权利要求1所述的空气预热器，其特征在于，所述往复运动驱动装置是：

(a)气\/液压缸，所述气\/液压缸的缸体或者活塞杆用作所述动力输出件连接至推顶组件；或者

(b)丝杠螺母装置，其中丝杠用作所述动力输出件，第一推板或第二推板作为丝杠螺母装置中的螺母而借助丝杠的旋转实现轴向往复移动。

7.如权利要求1所述的空气预热器，其特征在于，所述空气预热器还包括用于所述往复运动驱动装置的控制器，以控制所述往复运动驱动装置的启停。

8.如权利要求1所述的空气预热器，其特征在于，在第一空气腔中中设置有调压风门，以实现所述烟腔与第一、第二空气腔之间的压力平衡。

9.一种空气预热器，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体限定有多个空气腔以及多个烟腔，其中所述多个空气腔和所述多个烟腔彼此交替地布置，且通过相应的内壁基本气密地隔开；

与所述多个烟腔对应的多个换热管组，每个换热管组包括多根平行且间隔的水平换热管，各换热管组的主体位于相应的烟腔中，且各换热管组的两端分别穿过限定相应烟腔的两内壁上的多个通孔而延伸入相邻的空气腔中并由所述通孔支撑；各换热管组可沿轴向往复移动；

位于各烟腔内的、与各换热管组大致垂直地布置的多个刮灰板，所述多个刮灰板彼此平行地布置且其上形成有刮灰板通孔，所述刮灰板通孔允许换热管穿过并移动，且刮灰板通孔壁能在换热管移动时刮去换热管上的积灰；

与所述多个换热管组对应的多个推顶组件，各推顶组件包括分别位于两相邻空气腔内的第一推板和第二推板以及穿过两相邻空气腔之间的烟腔将第一推板和第二推板连接固定的一根或多根导杆，所述第一推板和第二推板分别与相应换热管组的第一端和第二端相对；所述导杆由引导件支撑引导而可轴向滑动，从而带动第一推板和第二推板轴向往复移动，以推动相应的换热管组往复移动；

至少一个往复运动驱动装置，所述至少一个往复运动驱动装置的主体位于至少一个最外侧空气腔的外侧且相对于箱体固定，所述至少一个往复运动驱动装置的动力输出件穿过所述至少一个最外侧空气腔的外侧壁而延伸入所述至少一个最外侧空气腔内，以连接至所述多个推顶组件中的至少一个最外侧推顶组件；所述多个推顶组件中的其余推顶组件与所述至少一个最外侧推顶组件联动，从而使得所述多个推顶组件能够在所述往复运动驱动装置的驱动下往复移动；所述至少一个往复运动驱动装置的动力输出件与所述至少一个最外侧空气腔的外侧壁之间基本气密地密封。

10.如权利要求9所述的空气预热器，其特征在于，所述联动通过使用连接构件将不同的推顶组件连接在一起来实现或者使不同的推顶组件共用导杆或推板来实现。

11.如权利要求9所述的空气预热器，其特征在于，

各推顶组件的第一推板和第二推板均与换热管的轴向方向大致垂直地布置，且各自均具有通风部和材料部，所述材料部用于推动换热管，所述通风部用于在材料部推动换热管时允许空气仍能进出各换热管。

12.如权利要求9所述的空气预热器，其特征在于，所述第一推板和第二推板为：(a)板条结构，其中板条形成材料部，板条之间的区域形成通风部；或者(b)具有一定厚度的板状件，其沿厚度方向形成有多个通孔，所述通孔提供所述通风部，所述通孔之间的区域提供所述材料部。

13.如权利要求9所述的空气预热器，其特征在于，所述往复运动驱动装置是：

(a)气\/液压缸，所述气\/液压缸的缸体或者活塞杆用作所述动力输出件连接至推顶组件；或者

(b)丝杠螺母装置，其中丝杠用作所述动力输出件，最外侧推顶组件的第一推板或第二推板作为丝杠螺母装置中的螺母而借助丝杠的旋转实现轴向往复移动。

14.一种空气预热器，其特征在于，包括：

多个换热管组，每个换热管组均包括多根平行且间隔的水平换热管，各换热管穿过所述第一内壁和第二内壁上的多个通孔并由所述通孔支撑；各换热管可沿轴向往复移动；各换热管组的主体位于所述烟腔中，各换热管组的第一端穿过所述第一内壁延伸至所述第一空气腔中，形成所述换热管组的进气端或出气端；各换热管组的第二端穿过所述第二内壁延伸至所述第二空气腔中，形成所述换热管组的出气端或进气端；其中，在空气的流动方向上，每个换热管组的出气端与其下游相邻换热管组的进气端流体联通，且每个换热管组的进气端与其下游相邻换热管组的出气端彼此气密地隔开；

位于所述烟腔内的、与各换热管组大致垂直地布置的多个刮灰板，所述多个刮灰板彼此平行地布置且其上形成有刮灰板通孔，所述刮灰板通孔允许换热管穿过并移动，且刮灰板通孔壁能在换热管移动时刮去换热管上的积灰；

多个推顶组件，每个推顶组件包括位于第一空气腔内的与相应的换热管组的第一端相对的第一推板、位于所述第二空气腔内的与相应的换热管组的第二端相对的第二推板、以及穿过所述烟腔与第一推板和第二推板连接固定的一根或多根导杆；所述导杆由引导件支撑引导而可轴向滑动，从而带动第一推板和第二推板轴向往复移动，以推动相应的换热管组往复移动；

其中，所述预热器还包括一个或多个往复运动驱动装置，所述一个或多个往复运动驱动装置的主体位于第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧且相对于箱体固定，所述一个或多个往复运动驱动装置的动力输出件穿过第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁而延伸入第一空气腔和\/或第二空气腔内，以分别连接至各推顶组件或者各个联动的推顶组件，从而使得所述多个推顶组件能够在所述一个或多个往复运动驱动装置的驱动下往复移动，其中，所述动力输出件与第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁之间基本气密地密封。

15.如权利要求14所述的空气预热器，其特征在于，推顶组件的联动通过使相应的换热管组的出气端的推板与其下游相邻换热管组的进气端的推板成为\/连为一体来实现。

16.如权利要求14所述的空气预热器，其特征在于，

各推顶组件的第一推板和第二推板均与相应的换热管的轴向方向大致垂直地布置，且各自均具有通风部和材料部，所述材料部用于推动换热管，所述通风部用于在材料部推动换热管时允许空气仍能进出各换热管。

17.如权利要求14所述的空气预热器，其特征在于，各推顶组件的第一推板和第二推板为：(a)板条结构，其中板条形成材料部，板条之间的区域形成通风部；或者(b)具有一定厚度的板状件，其沿厚度方向形成有多个通孔，所述通孔提供所述通风部，所述通孔之间的区域提供所述材料部。

18.如权利要求14所述的空气预热器，其特征在于，所述往复运动驱动装置是：

(a)气\/液压缸，所述气\/液压缸的缸体或者活塞杆用作所述动力输出件连接至推顶组件；或者

(b)丝杠螺母装置，其中丝杠用作所述动力输出件，相应推顶组件的第一推板或第二推板作为丝杠螺母装置中的螺母而借助丝杠的旋转实现轴向往复移动。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及换热技术，尤其是涉及锅炉用空气预热器。

背景技术

空气预热器是锅炉上普遍使用的设备，其本质上是热交换器，主要部件包括换热管束，用于换热的两种介质即烟气和空气分别从换热管内、外侧穿过，由此进行热交换，从而将空气预热，以供锅炉使用。

根据换热管内的换热介质的不同，空气预热器分为烟管空气预热器和风管空气预热器。对于烟管空气预热器，从换热管内穿过的换热介质是烟气。对于风管空气预热器，从换热管内穿过的换热介质是空气。

风管空气预热器要面临的一个问题是烟气在大致垂直经过换热管外表面时在换热管外表面上形成积灰。积灰会影响换热效率，因此是不期望的，需要避免产生积灰或在需要时清除。

现有技术中已经提出了一种可清除积灰的风管空气预热器方案。在该风管空气预热器中，设置有多个彼此平行地间隔开的刮灰板，各刮灰板上形成有供各换热管穿过的通孔，各换热管穿过各刮灰板上的相应的通孔布置，且各换热管设置成可轴向移动，这样在需要时可以人工移动各换热管来利用刮灰板刮去换热管表面的积灰。

然而，该现有技术具有如下问题：

一、清灰时要打开预热器侧壁(例如预热器前端盖或后端盖)来移动换热管束，为此需要使锅炉停止运行，造成锅炉运行效率下降；同样因为清灰时要打开预热器侧壁，这样会破坏空气腔与烟腔之间的压力平衡，致使空气窜入烟腔，造成热交换效率大幅度下降，使得被预热空气的温度降低，进而破坏预热器下游锅炉的正常的燃烧状态。

二、冷凝结露粘在换热管壁上的灰具有近似水泥的强度，人力清灰的难度、强度大，甚至无法操作。

三、现有的清灰操作无法自动化进行。

因此，希望能对上述空气预热器进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种改进的风管空气预热器。

根据本实用新型的一个方案，提供了一种风管空气预热器，包括：箱体，所述箱体具有烟腔以及位于烟腔两侧的第一空气腔和第二空气腔，其中所述第一空气腔和所述烟腔通过第一内壁基本气密地隔开，所述烟腔和所述第二空气腔通过第二内壁基本气密地隔开；换热管组，其包括多根平行且间隔的水平换热管，所述换热管穿过所述第一内壁和第二内壁上的多个通孔并由所述通孔支撑；各换热管可沿轴向往复移动；各换热管的主体位于所述烟腔中，各换热管的第一端穿过所述第一内壁延伸至所述第一空气腔中，形成所述换热管组的进气端或出气端；各换热管的第二端穿过所述第二内壁延伸至所述第二空气腔中，形成所述换热管组的出气端或进气端；位于所述烟腔内的、与换热管大致垂直地布置的多个刮灰板，所述多个刮灰板彼此平行地布置且其上形成有刮灰板通孔，所述刮灰板通孔允许换热管穿过并移动，且刮灰板通孔壁能在换热管移动时刮去换热管上的积灰；推顶组件，其包括位于第一空气腔内的与各换热管的第一端相对的第一推板、位于所述第二空气腔内的与各换热管的第二端相对的第二推板、以及与第一推板和第二推板连接固定的一根或多根导杆；所述导杆由引导件支撑引导而可轴向滑动，从而带动第一推板和第二推板轴向往复移动，以推动换热管组往复移动；与推顶组件相连的往复运动驱动装置，所述往复运动驱动装置的主体位于第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧且相对于箱体固定，往复运动驱动装置的动力输出件穿过第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁而延伸入第一空气腔和\/或第二空气腔内，以连接至所述推顶组件，从而驱动所述推顶组件往复移动，其中，所述动力输出件与第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁之间基本气密地密封。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种空气预热器，包括：箱体，所述箱体限定有烟腔以及位于烟腔两侧的第一空气腔和第二空气腔，其中所述第一空气腔和所述烟腔通过第一内壁基本气密地隔开，所述烟腔和所述第二空气腔通过第二内壁基本气密地隔开；换热管组，其包括多根平行且间隔的水平换热管，各换热管穿过所述第一内壁和第二内壁上的多个通孔并由所述通孔支撑；各换热管可沿轴向往复移动；换热管组的主体位于所述烟腔中，换热管组的第一端穿过所述第一内壁延伸至所述第一空气腔中，形成所述换热管组的进气端或出气端；换热管组的第二端穿过所述第二内壁延伸至所述第二空气腔中，形成所述换热管组的出气端或进气端；位于所述烟腔内的、与各换热管大致垂直地布置的多个刮灰板，所述多个刮灰板彼此平行地布置且其上形成有刮灰板通孔，所述刮灰板通孔允许换热管穿过并移动，且刮灰板通孔壁能在换热管移动时刮去换热管上的积灰；推顶组件，其包括位于第一空气腔内的与换热管组的第一端相对的第一推板、位于所述第二空气腔内的与换热管组的第二端相对的第二推板、以及穿过所述烟腔与第一推板和第二推板连接固定的一根或多根导杆；所述导杆由引导件支撑引导而可轴向滑动，从而带动第一推板和第二推板轴向往复移动，以推动换热管组往复移动；与推顶组件相连的往复运动驱动装置，所述往复运动驱动装置的主体位于第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧且相对于箱体固定，往复运动驱动装置的动力输出件穿过第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁而延伸入第一空气腔和\/或第二空气腔内，以连接至所述推顶组件，从而驱动所述推顶组件往复移动，其中，所述动力输出件与第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁之间基本气密地密封。

根据本实用新型的又一个方面，提供了一种空气预热器，包括：箱体，所述箱体限定有多个空气腔以及多个烟腔，其中所述多个空气腔和所述多个烟腔彼此交替地布置，且通过相应的内壁基本气密地隔开；与所述多个烟腔对应的多个换热管组，每个换热管组包括多根平行且间隔的水平换热管，各换热管组的主体位于相应的烟腔中，且各换热管组的两端分别穿过限定相应烟腔的两内壁上的多个通孔而延伸入相邻的空气腔中并由所述通孔支撑；各换热管组可沿轴向往复移动；位于各烟腔内的、与各换热管组大致垂直地布置的多个刮灰板，所述多个刮灰板彼此平行地布置且其上形成有刮灰板通孔，所述刮灰板通孔允许换热管穿过并移动，且刮灰板通孔壁能在换热管移动时刮去换热管上的积灰；与所述多个换热管组对应的多个推顶组件，各推顶组件包括分别位于两相邻空气腔内的第一推板和第二推板以及穿过两相邻空气腔之间的烟腔将第一推板和第二推板连接固定的一根或多根导杆，所述第一推板和第二推板分别与相应换热管组的第一端和第二端相对；所述导杆由引导件支撑引导而可轴向滑动，从而带动第一推板和第二推板轴向往复移动，以推动相应的换热管组往复移动；至少一个往复运动驱动装置，所述至少一个往复运动驱动装置的主体位于至少一个最外侧空气腔的外侧且相对于箱体固定，所述至少一个往复运动驱动装置的动力输出件穿过所述至少一个最外侧空气腔的外侧壁而延伸入所述至少一个最外侧空气腔内，以连接至所述多个推顶组件中的至少一个最外侧推顶组件；所述多个推顶组件中的其余推顶组件与所述至少一个最外侧推顶组件联动，从而使得所述多个推顶组件能够在所述往复运动驱动装置的驱动下往复移动；所述至少一个往复运动驱动装置的动力输出件与所述至少一个最外侧空气腔的外侧壁之间基本气密地密封。

根据本实用新型的再一个方面，提供了一种空气预热器，其包括：箱体，所述箱体限定有烟腔以及位于烟腔两侧的第一空气腔和第二空气腔，其中所述第一空气腔和所述烟腔通过第一内壁基本气密地隔开，所述烟腔和所述第二空气腔通过第二内壁基本气密地隔开；多个换热管组，每个换热管组均包括多根平行且间隔的水平换热管，各换热管穿过所述第一内壁和第二内壁上的多个通孔并由所述通孔支撑；各换热管可沿轴向往复移动；各换热管组的主体位于所述烟腔中，各换热管组的第一端穿过所述第一内壁延伸至所述第一空气腔中，形成所述换热管组的进气端或出气端；各换热管组的第二端穿过所述第二内壁延伸至所述第二空气腔中，形成所述换热管组的出气端或进气端；其中，在空气的流动方向上，每个换热管组的出气端与其下游相邻换热管组的进气端流体联通，且每个换热管组的进气端与其下游相邻换热管组的出气端彼此气密地隔开；位于所述烟腔内的、与各换热管组大致垂直地布置的多个刮灰板，所述多个刮灰板彼此平行地布置且其上形成有刮灰板通孔，所述刮灰板通孔允许换热管穿过并移动，且刮灰板通孔壁能在换热管移动时刮去换热管上的积灰；多个推顶组件，每个推顶组件包括位于第一空气腔内的与相应的换热管组的第一端相对的第一推板、位于所述第二空气腔内的与相应的换热管组的第二端相对的第二推板、以及穿过所述烟腔与第一推板和第二推板连接固定的一根或多根导杆；所述导杆由引导件支撑引导而可轴向滑动，从而带动第一推板和第二推板轴向往复移动，以推动相应的换热管组往复移动；其中，所述预热器还包括一个或多个往复运动驱动装置，所述一个或多个往复运动驱动装置的主体位于第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧且相对于箱体固定，所述一个或多个往复运动驱动装置的动力输出件穿过第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁而延伸入第一空气腔和\/或第二空气腔内，以分别连接至各推顶组件或者各个联动的推顶组件，从而使得所述多个推顶组件能够在所述一个或多个往复运动驱动装置的驱动下往复移动，其中，所述动力输出件与第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁之间基本气密地密封。

根据本实用新型的风管空气预热器能够自动清灰，避免了人力清灰的缺点，且清灰时无需使锅炉停止运行也无需打开预热器侧壁，因此保证了锅炉运行效率和热交换效率。

当与附图结合考虑时，根据以下本实用新型的详细描述，本实用新型的前述和其它方面将变得明显。

附图说明

图1示出了根据本实用新型一个实施例的空气预热器的局部剖开的立体示意图。

图2示出了根据图1实施例的空气预热器的局部剖主视图。

图3示出了图2中A部放大图。

图4示出了根据图2中I-I方向的半剖视图。

图5示出了推板的一个实施例。

图6和图7示出了根据本实用新型的其他实施例的空气预热器的简图。

具体实施方式

参见图1至图4，其示出了根据本实用新型一个实施例的风管空气预热器。

如图所示，该风管空气预热器包括：箱体15，所述箱体限定了烟腔4 以及位于烟腔4两侧的第一空气腔3和第二空气腔7，其中所述第一空气腔3和所述烟腔4通过第一内壁19基本气密地隔开，所述烟腔4和所述第二空气腔7通过第二内壁9基本气密地隔开。所述烟腔具有进烟口23和出烟口13(参见图4)。所述预热器还可具有位于下方的落灰口24(参见图4)。

第一空气腔3的外侧壁即与第一内壁19相对的侧壁可以是箱体的外侧壁，也可以是箱体内的内壁，当是外侧壁时可由作为箱体一部分的前端盖 22限定(如附图所示)；并且\/或者，类似地，第二空气腔7的外侧壁即与第二内壁9相对的侧壁可以是箱体的外侧壁，也可以是箱体内的内壁，当是外侧壁时可由作为箱体一部分的后端盖8限定(如附图中所示)。第一空气腔3和第二空气腔7可以统称为“空气腔”。

根据本实用新型，所述预热器包括至少一个换热管组，所述换热管组包括多根平行且间隔的水平换热管6，这些换热管穿过所述第一内壁19和第二内壁9上的多个通孔并由所述通孔支撑。各换热管6可沿轴向往复移动。各换热管6的主体位于所述烟腔4中，各换热管的第一端穿过所述第一内壁19上的相应的第一通孔(未标示)而延伸至所述第一空气腔3中，形成所述换热管组的进气端或出气端，以接收空气或排出空气；各换热管的第二端穿过所述第二内壁9上的相应的第二通孔(未标示)而延伸至所述第二空气腔7中，形成所述换热管组的出气端或进气端，以相应地排出空气或者接收空气。在操作时，烟气从进烟口进，从出烟口出，流经烟腔 4并经过换热管6的外侧；空气从第一空气腔3和第二空气腔7中的一个(即，进气腔)进入换热管6的内侧，被预热，然后被排至第一空气腔3 和第二空气腔7中的另一个(即，出气腔)。

可以预见的是，烟气也可以反向流动，此时原来的进烟口用作出烟口，原来的出烟口用作进烟口。类似地，空气也可以反向流动。

根据一个可选的实施例，第一内壁19和第二内壁9上的通孔的内径比换热管6的外径略大，从而允许换热管6在通孔内左右移动同时便于换热管6与通孔之间的大致气密密封。

上面提到的“大致气密密封”的含义是指：第一空气腔3和烟腔4之间、以及第二空气腔7与烟腔4之间基本仅通过换热管6与第一\/第二内壁上的通孔之间的间隙而有少量的气体窜动。在实践中应可理解，空气腔中的空气与烟腔中的烟气之间的相互流动是不期望的。因此，换热管6与第一\/第二内壁上的通孔之间的间隙应尽可能地小。

另外，为了进一步避免空气腔中的空气与烟腔中的烟气之间的相互窜动，可以如图1所示在第一空气腔3和第二空气腔7中的作为进气腔的空气腔(图1中为第一空气腔3)中设置调压风门2，以实现所述烟腔与所述空气腔之间的气压平衡。可以设置压力传感器及风门控制器，以对调压风门的开度进行控制。

根据本实用新型的一个实施例，第一内壁19以及第二内壁9都由固定至箱体15的板状件提供，可以分别称作“前管板19”和“后管板9”。

根据本实用新型，所述预热器还包括位于所述烟腔4内的、与换热管 6大致垂直地布置的多个刮灰板5。所述多个刮灰板5彼此平行地布置，且其上形成有刮灰板通孔，所述刮灰板通孔允许换热管6穿过并移动，且通孔壁能在换热管移动时刮去换热管6上的积灰。

本实用新型的一个重要特征在于，能够在不打开第一空气腔3和\/或第二空气腔7的外侧壁(例如前端盖22和后端盖8)、即不破坏空气腔与烟腔之间压力平衡的情况下，实现所有换热管6的轴向往复移动，由此实现换热管的除灰。这通过推顶组件以及与之相连的往复运动驱动装置来实现，下面对其具体描述。

首先描述推顶组件。

根据本实用新型，推顶组件包括位于第一空气腔3内的与换热管第一端相对的第一推板1、位于所述第二空气腔7内的与换热管的第二端相对的第二推板12、以及与第一推板1和第二推板12连接固定的一根或多根导杆20。

所述导杆20由引导件支撑引导而可轴向滑动，从而带动第一推板1和第二推板12轴向往复移动。

所述引导件可以是一长导套21，如图1和图2所示，所述长导套21 分别在其两端处固定连接至所述第一内壁19和第二内壁9，并且\/或者，所述长导套21在其主体处固定连接至所述多个刮灰板5中的至少一些。所述导杆20可滑动地穿过所述长导套21，从而被其引导和支撑。

在另一个未示出的实施例中，所述引导件包括沿换热管的轴向方向对准的两个短导套，其中，第一短导套固定连接至所述第一内壁19，所述第二短导套固定连接至第二内壁9。所述导杆20可滑动地穿过所述第一短导套和第二短导套，从而被其引导和支撑。

需要注意的是，引导件的形式不限于上述套筒形式，其可以具有任意适当的构造，只要能支撑引导导杆纵向往复移动即可。另外，所述引导件和导杆的数量可以视情况而定。

所述第一推板1和第二推板12均与换热管6的轴向方向大致垂直地布置，可以具有相同的结构或者不同的结构。

图5示出了根据本实用新型的推板的一个可行的实施例。如图5所示，所述推板具有通风部70和材料部80，所述材料部用于抵接换热管6以推动换热管6，所述通风部70用于在材料部80推动换热管6时允许空气仍能进出换热管6。在图5示出的该非限制性实施例中，所述推板为板条结构，其中板条本身形成材料部80，板条之间的区域形成通风部70。

在另一个未示出的实施例中，所述推板还可以是具有一定厚度的板状件，沿厚度方向形成有多个通孔，所述通孔提供所述通风部，所述通孔之间的区域提供所述材料部。

所述推板也可以具有其他的形式，只要其具有通风部和材料部即可。

所述推板可借助任何适当的方式与导杆20连接固定，例如可以具有与导杆20连接的连接件90，导杆20可以螺接或者焊接至连接件90。图5 示出了一种呈连接板形式的连接件90。

下面描述往复运动驱动装置。

根据本实用新型，所述往复运动驱动装置17具有动力输出件18，动力输出件18连接至所述推顶组件的任意部分例如第一推板1、第二推板12 或者导杆20，从而可以带动整个推顶组件沿轴向往复移动，进而由第一推板1或第二推板20推动换热管6。

在一个可能的实施例中，所述往复运动驱动装置17的主体位于所述第一空气腔3的外侧且相对于所述箱体固定，往复运动驱动装置的动力输出件18穿过第一空气腔3的外侧壁(例如前端盖22)而延伸入第一空气腔3 内，以连接至第一推板1(如图1的实施例所示)或者连接至导杆20(未示出)。动力输出件18与第一空气腔3的外侧壁(例如前端盖22)之间进行密封处理。任意的能用于两者密封的密封方式，例如密封环\/套、填料密封等，均在本实用新型的范围内。如此，则可以在无需打开第一空气腔的外侧壁(即前端盖22)、即不破坏第一空气腔与烟腔之间压力平衡的情况下实现换热管6的往复移动，进而实现换热管的除灰。

在替代性的未示出的实施例中，所述往复运动驱动装置17的主体位于所述第二空气腔7的外侧且相对于所述箱体固定，往复运动驱动装置的动力输出件18穿过第二空气腔7的外侧壁(例如后端盖8)而延伸入第二空气腔7内，以连接至第二推板12或者连接至导杆20。动力输出件18与第二空气腔7的外侧壁(例如后端盖8)之间进行密封处理。任意的能用于两者密封的密封方式，例如密封环\/套、填料密封等，均在本实用新型的范围内。如此，类似地，可以在无需打开第二空气腔的外侧壁(例如后端盖 8)、即不破坏第二空气腔与烟腔之间压力平衡的情况下实现换热管6的往复移动，进而实现换热管的除灰。

所述往复运动驱动装置17可以是任意能够实现推顶组件轴向往复移动的装置，例如可以是气\/液压缸，此时所述气\/液压缸的缸体或者活塞杆用作所述动力输出件18以连接至推顶组件；或者所述往复运动驱动装置 17可以是丝杠螺母装置，此时丝杠用作所述动力输出件18，第一推板1 或第二推板12作为丝杠螺母装置中的螺母而借助丝杠的旋转实现轴向往复移动。

根据本实用新型的一个方面，所述空气预热器还包括用于所述往复运动驱动装置17的控制器，以控制其启停。

根据本实用新型，由于使用了包括第一推板、第二推板和导杆的推顶组件，以及与之相连的往复运动驱动装置，因此相比于人力除灰更有效率。另外，除灰时不需要锅炉停工即可完成，因此改善了锅炉运行效率。此外，由于往复运动驱动装置的动力输出件气密地延伸至空气腔内以与推顶组件相连，故对换热管进行除灰时不再需要打开空气腔的外侧壁，故不会破坏空气腔与烟腔的压力平衡，也不会有空气窜入烟腔，从而保证了热交换效率。

上面结合单个换热管组的情况对本实用新型进行了描述。根据本实用新型的技术构思还可以进一步扩展至具有多个换热管组的方案。图6至图 7示出了包括多个换热管组的预热器的实施例的简图。

如果将图1实施例中的换热管组与推顶组件的组合视作是“一个换热管组单元”，那么图6和图7就是包括“多个换热管组单元”的方案。在图6的实施例中，这些换热管组单元大致水平对齐。在图7的实施例中，这些换热管组单元大致竖直对齐。下面详述。

在图6的实施例中，多个换热管组大致水平对齐，此时预热器具有对应的多个烟腔(图示实施例中为两个，即从左至右，烟腔4、4)以及多个空气腔(图示实施例中为三个，即从左至右，空气腔3、7、3)，其中所述多个空气腔和所述多个烟腔彼此交替地布置，且通过相应的内壁(即从左至右，内壁19、9、9、19)基本气密地隔开。每个换热管组与图1的实施例类似，包括多根平行且间隔的水平换热管，各换热管组的主体位于相应的烟腔中，且各换热管组的两端分别穿过限定相应烟腔的两侧内壁上的多个通孔而延伸入相邻的空气腔中并由所述通孔支撑；各换热管组可沿轴向往复移动。

在各烟腔中，与图1实施例类似地设置有换热管和刮灰板(均未示出)。

在图6的实施例中，设置有与所述多个换热管组对应的多个推顶组件。各推顶组件与图1实施例类似，即包括分别位于两相邻空气腔内的第一推板1和第二推板12以及穿过两相邻空气腔之间的烟腔将第一推板1和第二推板12连接固定的一根或多根导杆20。导杆20也由引导件支撑引导而可轴向滑动。

该预热器包括至少一个往复运动驱动装置17(图中示出了两个)。与图1实施例类似，所述至少一个往复运动驱动装置的主体位于至少一个最外侧空气腔(图6中为两个，即最左侧的空气腔3以及最右侧的空气腔3) 的外侧且相对于箱体15固定，所述至少一个往复运动驱动装置的动力输出件18穿过所述至少一个最外侧空气腔3、3的外侧壁而延伸入所述至少一个最外侧空气腔内，以连接至所述多个推顶组件中的至少一个最外侧推顶组件(图6中为最左侧推顶组件和最右侧推顶组件)。所述多个推顶组件中的其余的推顶组件(如果有的话，图6中没有)与所述至少一个最外侧推顶组件联动，从而使得所有推顶组件能够在所述至少一个往复运动驱动装置的驱动下往复移动。与图1实施例类似，所述至少一个往复运动驱动装置的动力输出件18与所述至少一个最外侧空气腔3的外侧壁之间基本气密地密封。

所述联动通过用连接构件将不同的推顶组件连接在一起或者使不同的推顶组件共用导杆或推板来实现。

结合图1所描述的其他各方面的特征也可以类似地用于图6的实施例。

在图7所示的方案中，预热器中也具有多个与图1中的换热管组类似的换热管组(图示为三个，也可以为两个，或者更多个)。这些换热管组在烟腔4中自上而下布置。待预热的空气依序经过这些换热管组，从而相邻的换热管组中的空气流动方向相反。由此，在图7所示的方案中，空气具有至少一个折返回程(折返回程的数量等于换热管组的数量减一——图中为两个)，与之形成对比的是，在如图1所示的单个换热管组的情况下，空气没有折返。

此时，在空气的流动方向上，每个换热管组的出气端与其下游相邻换热管组的进气端流体联通(例如，图7中的顶部换热管组的出气端和中间换热管组的进气端彼此联通)，且每个换热管组的进气端与其下游相邻换热管组的出气端彼此气密地隔开(例如，图7中的中间换热管组的进气端和底部换热管组的出气端彼此通过间隔壁32隔开)。即，第一换热管组的出气端与第二换热管组的进气端流体联通，且第一换热管组的进气端与第二换热管组的出气端彼此气密地隔开；第二换热管组的出气端与第三换热管组的进气端流体联通，且第二换热管组的进气端与第三换热管组的出气端彼此气密地隔开，…如此循环。被预热的空气可以从最后的换热管组的出气端排出。

优选地，各个换热管组均有相应的推顶组件。推顶组件的结构可以与图1实施例类似。这些推顶组件可以彼此独立，或者至少某些联动。推顶组件的联动例如可以通过使相应的换热管组的出气端的推板与其下游相邻换热管组的进气端的推板成为\/连为一体来实现。

所述预热器还包括一个或多个往复运动驱动装置17，所述一个或多个往复运动驱动装置的主体位于第一空气腔3和\/或第二空气腔7的外侧(图 7仅示出了位于第一空气腔3的外侧的情形)且相对于箱体固定，所述一个或多个往复运动驱动装置的动力输出件穿过第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁而延伸入第一空气腔和\/或第二空气腔内，以分别连接至各推顶组件或者各个联动的推顶组件，从而使得所述多个推顶组件能够在所述一个或多个往复运动驱动装置的驱动下往复移动，其中，所述动力输出件与第一空气腔和\/或第二空气腔的外侧壁之间基本气密地密封。

与图6的实施例类似，在各烟腔中设有与图1类似的换热管和刮灰板 (均未示出)。

结合图1所描述的其他各方面的特征也可以类似地用于图7的实施例。

与单个换热管组的情况类似，在多个换热管组的情况中，空气和烟气的流动方向可逆。在图6和图7中分别以虚线和实线示出了空气的两种可能的相反的流动路径，并且以相反方向的箭头示出了烟气的两种可能的相反的流动方向。

最后需要说明的是，本实用新型中所提到的“连接”除非特别有说明，否则既包括“直接连接”，也包括“间接连接”。

设计图

空气预热器论文和设计

空气预热器论文和设计-马成果

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主设计要求

设计方案

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设计图

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