本實用新型涉及一種高溫氣氣換熱器。

背景技術(shù)：

隨著中國經(jīng)濟(jì)快速增長，資源能源消費(fèi)約束明顯顯現(xiàn)，能源供求矛盾日益突出，高污染、高能耗的特點(diǎn)也使工業(yè)在防污減排、節(jié)能降耗等方面承受著一定的壓力。提高加熱爐的余熱利用是節(jié)能減排的一項重要舉措。目前國內(nèi)加熱爐煙氣余熱利用率較低，煙氣量大且煙溫較高。缺乏一種有效的煙氣回收利用的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型公開了一種高溫氣氣換熱器，以解決上述技術(shù)問題的至少一個。

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種高溫氣氣換熱器，包括箱體，箱體上設(shè)有多個平行排列的換熱片和箱體連接件，換熱片由兩個板片連接而成，換熱片上部和下部均設(shè)有開口，換熱片上部和下部相連通，相鄰的兩個換熱片之間形成廢氣換熱腔體，廢氣換熱腔體的一側(cè)形成廢氣入口，另一側(cè)形成廢氣出口，箱體上設(shè)有空氣入口和空氣出口，空氣入口和空氣出口均與換熱片的上部的開口相連通，箱體連接件設(shè)有空腔，空腔與換熱片的下部的開口相連通。

本實用新型中，廢氣是指加熱爐或者其他類似設(shè)備排放的高溫尾氣，高溫廢氣從廢氣入口進(jìn)入到廢氣換熱腔體中(即進(jìn)入到兩個換熱片之間)，而空氣則從空氣入口進(jìn)入換熱片的上部在進(jìn)入到換熱片中，最后到達(dá)換熱片的下部，在此過程中，廢氣是高溫氣體，會與換熱片進(jìn)行熱傳遞，而使得換熱片溫度升高，換熱片與空氣進(jìn)行熱傳遞，從而加熱空氣，經(jīng)過加熱后的空氣到達(dá)換熱片的下部并進(jìn)入到箱體連接件的空腔中，再由空腔進(jìn)入到其他(與空氣出口相連通的)換熱片中，此時會再次進(jìn)行一次熱傳遞，使得空氣再次被廢氣加熱，經(jīng)過兩次加熱后，空氣可以充分吸收廢氣中的熱量，增大效率。由于本實用新型中的廢氣換熱腔體和換熱片可以有多個，可以增大換熱效率，當(dāng)將空氣換熱腔體、廢氣換熱腔體的寬度縮小以及換熱片的厚度減小，可以使得整個裝置換熱片緊密排布、結(jié)構(gòu)緊湊，并且可以增大換熱效率。

在一些實施方式中，空氣入口設(shè)在箱體上端的右側(cè)，和空氣出口設(shè)在箱體上端的左側(cè)，箱體上設(shè)有隔板，隔板位于空氣入口和空氣出口之間，隔板將與空氣入口連通的換熱片以及與空氣出口連通的換熱片隔開。由此，通過設(shè)置隔板，可以將與空氣入口連通的換熱片以及與空氣出口連通的換熱片隔開，也即是部分換熱片可以讓空氣進(jìn)入，其余換熱片使得加熱后的空氣排出。

在一些實施方式中，板片上成型有多個凸點(diǎn)或者凹點(diǎn)，換熱片由兩個板片焊接而成。由此，通過設(shè)置凸點(diǎn)或者凹點(diǎn)，可以增大換熱片的熱傳導(dǎo)面積，即可以增大換熱片與空氣以及換熱片與廢氣的接觸面積，從而增大熱傳導(dǎo)的效率。

在一些實施方式中，箱體的下端設(shè)有箱體連接件，箱體連接件呈錐形或者梯形。由此，箱體連接件可以起到支撐箱體的作用，并且箱體連接件還可以起到緩沖空氣的作用，使得空氣從空氣入口經(jīng)由與空氣入口連通的換熱片進(jìn)入到箱體連接件中，再由箱體連接件經(jīng)由與空氣出口連通的換熱片排出到空氣出口中。

在一些實施方式中，箱體連接件與箱體之間設(shè)有伸縮膨脹節(jié)。由此，在進(jìn)行熱傳導(dǎo)的過程中會有熱脹冷縮，因此，伸縮膨脹節(jié)在熱脹冷縮中起到保護(hù)作用，防止溫差過大時產(chǎn)生的應(yīng)力拉裂箱體。

在一些實施方式中，箱體、換熱片、箱體連接件、伸縮膨脹節(jié)均采用不銹鋼材料制成。由此，采用不銹鋼材料制成的上述各部件，可以在一定程度上增大換熱效率，并且延長使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種高溫氣氣換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示高溫氣氣換熱器的左視圖；

圖3為圖1所示高溫氣氣換熱器的俯視圖；

圖4為圖1所示高溫氣氣換熱器的縱向截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4所示高溫氣氣換熱器中的換熱片沿A-A方向的截面示意圖；

圖6為圖4所示高溫氣氣換熱器中的換熱片沿B-B方向的截面示意圖。

具體實施方式

圖1～圖6示意性的顯示了本實用新型一種實施方式的高溫氣氣換熱器的結(jié)構(gòu)。

如圖1～圖6所示，一種高溫氣氣換熱器，包括箱體1和箱體連接件5，從圖2中可以看出，在箱體1上安裝(如：焊接有)多個平行排列的換熱片2，結(jié)合圖2和圖4，可以看出，從圖4的正面看過去換熱片2有四排，每一排有多列(圖2中可以看出)，換熱片2本身由兩個板片21組合而成，具體結(jié)構(gòu)如圖4～圖6所示，兩個板片21組成一個換熱片2，其中一個板片21的左側(cè)面與另一個板片21的左側(cè)面焊接在一起，右側(cè)面和另一個板片21的右側(cè)面的右側(cè)面焊接在一起，從而兩個板片21組成的換熱片2的側(cè)面不會與外界連通，即側(cè)面是密封的，而換熱片2的上部(即圖1或者圖4所示的上端)和下部(即圖1或者圖4所示的下端)均成型有開口，該開口由兩個板片21焊接后形成(換熱片2本身的上端和下端是貫通的，空氣進(jìn)入到換熱片2中)。

如圖5和圖6所示，換熱片2上成型有多個凸點(diǎn)211和(或者)凹點(diǎn)212，可以有以下作用，凸點(diǎn)211和(或者)凹點(diǎn)212可以增大板片21(即換熱片2)的熱傳導(dǎo)面積，增大換熱效率，同時，凸點(diǎn)211和(或者)凹點(diǎn)212可以使得空氣在換熱片2中流動時，形成狹小緊促的空間，進(jìn)一步增大換熱效率。

如圖1和圖2所示，相鄰的兩個換熱片2之間形成廢氣換熱腔體，圖1中，最左邊的廢氣換熱腔體的左側(cè)可以接入廢氣(煙氣)，即箱體1的左側(cè)為廢氣入口31，最右邊的廢氣換熱腔體的右側(cè)可以排出廢氣(煙氣)，即箱體1的右側(cè)為廢氣出口32，在圖1中換熱片2有多個(有四排，每一排大約35個)，部分換熱片2(圖1和圖2右側(cè))的上部與箱體1上方的空氣入口相連通，其余換熱片2(圖1和圖2左側(cè))的上部與箱體1上方的空氣出口相連通，所有換熱片2的下部與箱體1下方的箱體連接件5相連通(即箱體連接件5成型有空腔)，即空氣從空氣入口41進(jìn)入到與空氣入口41相連通的換熱片2中，然后進(jìn)入到箱體連接件5的空腔中，再從箱體連接件5的空腔中進(jìn)入到與空氣出口42相連通的換熱片2中，最后從空氣出口42排出。

在本實施例中，箱體1可以呈錐形，在其他實施例中，箱體1也可以呈梯形，箱體1呈錐形或者錐形可以起到方便改變空氣流向的作用。

如圖3所示，在空氣入口41和空氣出口42之間安裝有隔板7，通過設(shè)置隔板7，可以將與空氣入口連通的換熱片2以及與空氣出口連通的換熱片2隔開，也即是部分換熱片2可以讓空氣進(jìn)入，其余換熱片2使得加熱后的空氣排出。

如圖1所示，箱體連接件5與箱體1之間安裝有伸縮膨脹節(jié)6。在進(jìn)行熱傳導(dǎo)的過程中會有熱脹冷縮，因此，伸縮膨脹節(jié)6在熱脹冷縮中起到保護(hù)作用，防止溫差過大時產(chǎn)生的應(yīng)力拉裂箱體1。

本實施例中，箱體1、換熱片2、箱體連接件5、伸縮膨脹節(jié)6均采用不銹鋼材料制成。采用不銹鋼材料制成的上述各部件，可以在一定程度上增大換熱效率，并且延長使用壽命。在其他實施例中，箱體1、換熱片2、箱體連接件5、伸縮膨脹節(jié)6也可以采用其他的材料制成，如：合金材料，只需要具有良好的熱傳導(dǎo)性能以及可以長時間的承受熱脹冷縮即可。

如圖1～圖6所示，本實用新型具體的工作原理以及工作過程如下：首先，將圖1所示的換熱器接入到外界廢氣排出口處，將外界廢氣排出口排出的廢氣(或者煙氣)經(jīng)由左側(cè)的廢氣入口31進(jìn)入到廢氣換熱腔體，同時，將干凈的空氣從右側(cè)空氣入口41排入，空氣則從空氣入口41進(jìn)入到與空氣入口41相連通的換熱片2中(由于換熱片2的側(cè)面是由兩個板片21焊接而成，之間沒有任何縫隙，因此，空氣不會從換熱片2的側(cè)面排出，并進(jìn)入到廢氣換熱腔體中)此時，廢氣會與換熱片2發(fā)生熱傳遞，從而加熱換熱片2，而換熱片2又與空氣又接觸，因此，換熱片2又加熱空氣，從而在箱體1的右側(cè)第一次發(fā)生熱傳遞。之后空氣經(jīng)由換熱片2進(jìn)入到箱體連接件5的空腔中，經(jīng)過箱體連接件5的作用，將空氣的流向改變，空氣從箱體連接件5的空腔中進(jìn)入到與空氣出口42相連通的換熱片2中，此時，與空氣出口42相連通的換熱片2中的空氣還會再次與廢氣發(fā)生熱傳遞(廢氣從左往右流動過程中會與空氣發(fā)生熱傳遞，因此廢氣從左往右溫度逐漸降低)，原理和過程與上述廢氣與空氣發(fā)生熱傳遞的過程一樣，此處不再贅述，進(jìn)一步加熱空氣，使得空氣被二次加熱。增大了換熱效率。

本實用新型中，最好如圖1所示，將空氣入口41設(shè)置在右側(cè)，空氣出口42設(shè)置在右側(cè)，而廢氣入口31設(shè)置在上部的左側(cè)，廢氣出口32設(shè)置在上部的右側(cè)，這樣是因為廢氣再流動過程中會與空氣間接發(fā)生熱傳遞，因此廢氣從左往右溫度逐漸降低，空氣與相對較低溫度的廢氣先進(jìn)行一次熱傳遞，再與相對溫度較高的左側(cè)的廢氣進(jìn)行二次熱傳遞，可以最大程度利用廢氣中的熱能。

本實用新型中，一些部件的尺寸優(yōu)選如下：換熱片2的高度為1220mm，寬度為295mm，整體高度為2314mm，箱體連接件5的高度為278mm，伸縮膨脹節(jié)6的寬度為19mm，空氣出口的外徑為875mm，內(nèi)徑為820mm，空氣入口的外徑為655mm等等，無論何種尺寸，只需要各部件能夠進(jìn)行裝配，并且各個部件之間能夠正常的進(jìn)行工作即可。

以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。