一種氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器的制造方法
【專利摘要】一種氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，包括多個換熱板片組件組成的換熱模塊；所述換熱板片組件包括氣相介質換熱板片組件和液相介質換熱板片組件；氣相介質換熱板片組件，包括非金屬換熱板片，非金屬換熱板片的表面安裝有支撐肋，非金屬換熱板片的各個側邊上、下邊緣設有密封條；所述上支撐肋、下支撐肋和密封條分別與所述非金屬換熱板片之間固定連接，相鄰的非金屬換熱板片和所述密封條、墊片通過壓緊力圍成多個氣相介質的通道；所述液相介質換熱板片組件內部設有有液相介質通道。本實用新型板式換熱器，在同時兼?zhèn)浒迨綋Q熱器優(yōu)點的同時，解決了回收加熱爐煙氣中余熱的問題，能把煙氣溫度降低更低、且耐腐蝕。
【專利說明】
一種氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種板式換熱器，具體的說是一種氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器。
【背景技術】
[0002]板式換熱器是由許多傳熱板片按一定的間隔，通過墊片壓緊組成的可拆卸的換熱設備。板式換熱器的優(yōu)點:體積小，占地面積小;傳熱效率高;組裝靈活;熱損失??；目前市場上出現(xiàn)的板式換熱器多為液體和液體交換，而無法解決回收加熱爐煙氣中的余熱的問題；因此，國內普遍采用空氣預熱器回收加熱爐煙氣中的余熱對燃燒用的空氣進行預熱，以提高加熱爐效率。由于現(xiàn)有空氣預熱器各種不足如:露點腐蝕失效、設備龐大和投資巨大等問題，限制了現(xiàn)有加熱爐排煙的溫度大致在160?200°C。同時，隨著煙氣溫度的進一步降低，空氣難以平衡煙氣的吸熱量，所以需要用水或其他液相工藝介質，如水來吸收煙氣的冷凝熱量。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，其具有結構緊湊，耐高壓，耐腐蝕的優(yōu)點，解決了采用板式換熱器回收加熱爐煙氣中的余熱的問題。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是:
[0005]—種氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，包括多個換熱板片組件組成的換熱模塊;所述換熱板片組件包括氣相介質換熱板片組件和液相介質換熱板片組件;氣相介質換熱板片組件，包括非金屬換熱板片，非金屬換熱板片的表面安裝有支撐肋，非金屬換熱板片的各個側邊上、下邊緣設有密封條，所述上、下支撐肋和密封條分別與所述非金屬換熱板片之間固定連接，相鄰的非金屬換熱板片和所述密封條、墊片通過壓緊力圍成多個氣相介質的通道;所述液相介質換熱板片組件內部設有有液相介質通道。
[0006]所述液相介質換熱板片組件由兩塊非金屬換熱板片組成，兩塊非金屬換熱板片上均設有直通凹槽，兩塊非金屬板片對稱粘接，兩塊非金屬板片上所設直通凹槽形成的通道即為液相介質通道。
[0007]所述液相介質換熱板片組件，包括非金屬換熱板片，非金屬換熱板片上設有通孔，形成液相介質通道。
[0008]所述液相介質換熱板片組件包括非金屬換熱板片和冷卻管;非金屬換熱板片上均設有直通凹槽，兩塊非金屬板片對稱粘接，兩塊非金屬板片上所設直通凹槽形成通道;冷卻管穿過通道，冷卻管與通道共同形成液相介質通道。
[0009]所述液相介質換熱板片組件包括非金屬換熱板片和金屬換熱板片，由兩塊非金屬換熱板片夾一塊金屬換熱板片組成，非金屬換熱板片和金屬換熱板片粘接，金屬換熱板片內部設通道，即為液相介質通道。
[0010]所述液相介質換熱板片組件包括非金屬換熱板片和金屬換熱板片，兩塊非金屬換熱板片夾一塊金屬換熱板片組成;所述金屬換熱板片表面開設溝槽，溝槽與非金屬換熱板片圍成通道，即為液相介質通道。
[0011]所述非金屬換熱板片材質為傳熱、抗腐蝕特性玻璃或陶瓷。
[0012]所述傳熱、抗腐蝕特性玻璃為高硼硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、高硅氧玻璃、低堿無硼玻璃或陶瓷玻璃。
[0013]所述金屬換熱板片材質為銅、鋁合金、碳鋼或不銹鋼。
[0014]換熱的方式為，冷液相介質的進出口方向與熱氣相介質的進出口方向垂直交錯，冷液相介質與熱氣相介質交錯流進行熱交換;冷液相介質的流路方向呈“蛇"形;冷液相介質流動方向與熱氣相介質流動方向相反，冷液相介質流動方向與熱氣相介質實現(xiàn)逆流換熱。
[0015]有益效果是:
[0016]1、本實用新型氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，在兼?zhèn)浒迨綋Q熱器優(yōu)點的同時，解決了回收加熱爐煙氣中余熱的問題，實現(xiàn)了氣體與液體的交換，冷液相介質采用水，能把煙氣溫度降低更低，傳熱性能優(yōu)于氣氣換熱的板式預熱器，顯著提高了傳熱效率。液相介質通道能夠承受不低于0.5MPa的工作壓力，能夠保證冷液相介質在較高流速下進行傳熱，有效提高傳熱效果。
[0017]2、非金屬換熱板片采用了玻璃板或陶瓷作為換熱板片組件，玻璃的耐腐蝕性特強，除氫氟酸、氟硅酸、熱磷酸和強堿外，其它絕大多數(shù)無機酸、有機酸和有機溶劑都不足以腐蝕玻璃，它是抗酸露點腐蝕最好的材料之一，能保證其在低溫煙氣環(huán)境中實現(xiàn)長周期穩(wěn)定運行。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器的換熱模塊結構示意圖；
[0019]圖2為實施例1中換熱器的液相介質換熱板片組件結構示意圖；
[0020]圖3為實施例2中換熱器的液相介質換熱板片組件結構示意圖；
[0021 ]圖4為實施例3中換熱器的液相介質換熱板片組件結構示意圖；
[0022]圖5為實施例3中換熱器的液相介質換熱板片組件的金屬換熱板片剖面示意圖；
[0023]圖6為實施例4中換熱器的液相介質換熱板片組件的金屬換熱板片剖面示意圖；
[0024]圖7為實施例5中換熱器的液相介質換熱板片組件的結構示意圖；
[0025]圖8為實施例6中換熱器的液相介質換熱板片組件的結構示意圖；
[0026]圖9為實施例8中氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器的結構不意圖；
[0027]圖中標記:1、液相介質通道，10、框架，11、上蓋板，12、立柱，13、下底板，2、氣相介質通道，20、換熱模塊，21、換熱板片組件，211通道，212、冷卻管，22、支撐肋，23、下支撐板片，24、密封條，25、墊片。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示，一種氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，包括多個換熱板片組件21組成的換熱模塊20，所述換熱板片組件21，包括換熱板片，換熱板片的表面安裝有上支撐肋22和下支撐肋23，換熱板片各個側邊的上、下邊緣設有密封條24;所述上支撐肋22、下支撐肋23和密封條24分別與換熱板片之間固定連接，相鄰的換熱板片、密封條24和墊片25通過壓緊力密封圍成多個氣相介質通道3;所述換熱板片組件內部開設液相介質通道I。
[0029]所述換熱板片組件21由兩塊非金屬換熱板片組成，非金屬換熱板片上均設有直通凹槽，兩塊非金屬板片的直通凹槽面粘接形成通道211，通道內設冷卻管212，形成液相介質通道I。
[0030]所述換熱板片組件21，包括非金屬換熱板片，非金屬換熱板片上設有通孔，形成液相介質通道I。
[0031]所述換熱板片組件，由兩塊非金屬換熱板片組成，非金屬換熱板片上均設有直通凹槽，兩塊非金屬板片的直通凹槽面粘接形成通道211，通道內設蛇形冷卻管212，形成液相介質通道I。
[0032]所述換熱板片組件由兩塊非金屬換熱板片夾一塊金屬換熱板片組成，非金屬換熱板片和金屬換熱板片粘接，金屬換熱板片內部設通道，即為液相介質通道I。
[0033]所述換熱板片組件由兩塊非金屬換熱板片夾一塊金屬換熱板片組成;所述金屬換熱板片表面開設溝槽，溝槽與非金屬換熱板片圍成通道，即為液相介質通道I。
[0034]所述非金屬換熱板片材質為傳熱、抗腐蝕特性玻璃或陶瓷。
[0035]所述傳熱、抗腐蝕特性玻璃為高硼硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、高硅氧玻璃、低堿無硼玻璃或陶瓷玻璃。
[0036]所述金屬換熱板片的材質為銅、鋁合金、碳鋼或不銹鋼。
[0037]所述冷卻管的材質為銅、鋁合金、碳鋼、不銹鋼或PTFE。
[0038]換熱的方式為，冷液相介質的進出口方向與熱氣相介質的進出口方向垂直交錯，冷液相介質與熱氣相介質交錯流進行熱交換;冷液相介質的流路方向呈“蛇"形;冷液相介質流動方向與熱氣相介質流動方向相反，冷液相介質流動方向與熱氣相介質實現(xiàn)逆流換熱。
[0039]實施例1
[0040]如圖2所示，所述換熱板片組件21由兩塊非金屬換熱板片組成，非金屬換熱板片上均設有直通凹槽，兩塊非金屬板片的直通凹槽面粘接形成通道211，通道內設冷卻管212，形成液相介質通道I。所述直通凹槽的截面為半圓形或矩形。
[0041 ] 實施例2
[0042]如圖3所示，所述換熱板片組件，由兩塊非金屬換熱板片組成，非金屬換熱板片上均設有直通凹槽，兩塊非金屬板片的直通凹槽面粘接形成通道211，通道內設蛇形冷卻管212，形成液相介質通道I。
[0043]實施例3
[0044]如圖4所示，所述換熱板片組件由兩塊非金屬換熱板片夾一塊金屬換熱板片組成，非金屬換熱板片和金屬換熱板片粘接，金屬換熱板片內部設通道(如圖5所示)，即為液相介質通道I。
[0045]實施例4
[0046]如圖6所示，所述換熱板片組件的結構與圖4相近，區(qū)別在于所述金屬板雙面開方形槽。
[0047]實施例5
[0048]如圖7所示，所述換熱板片組件的結構與圖4相近，區(qū)別在于所述金屬板開上下交錯的異形圓槽。所非金屬板片也可以開半圓形或矩形槽。
[0049]實施例6
[0050]圖8所示為本實用新型另一種形式結構示意圖:與圖7相近，區(qū)別在于所述非金屬板片上開槽流形為“蛇”形，形成液相介質通道I實現(xiàn)冷熱流體的逆流傳熱。
[0051 ] 實施例7
[0052]本實用新型的的換熱板片組件21的下表面的下支撐肋與相鄰的換熱板片組件21的上表面的上支撐肋之間不設置墊片，對應的支撐肋之間是通過膠粘劑粘接或焊接的方式結合在一起。換熱板片組件的密封條與相鄰的換熱板片組件的對應的密封條之間也是通過膠粘劑粘接或焊接的方式結合在一起。焊接方式如:真空擴散焊或釬焊。
[0053]實施例8
[0054]如圖9所示，該板式換熱器包括框架10和組裝在框架10內的氣液非金屬換熱板片模塊20?？蚣?0由上蓋板11，立柱12和下底板13組成。氣液非金屬換熱板片模塊20組裝在框架上蓋板11和下底板13之間?？蚣軆缺砻孢M行了防腐處理，其可以采用PTFE、FEP、PFA,ETFE噴涂、搪瓷、或襯聚四氟乙烯等防腐處理方案。
[0055]所述氣液非金屬換熱板片模塊20就是由多個換熱板片組件21疊加，換熱板片組件21的下表面的下支撐肋23剛好完全對齊分布在對應的墊片26的一個側面，相鄰換熱板片組件21的上表面的上支撐肋23剛好完全對齊分布在對應的墊片26的另一個側面。同時，換熱板片21的下表面的密封條25剛好完全對齊對應的墊片26的一個側面，而相鄰的換熱板片組件21的上表面的密封條25則剛好完全對齊對應的墊片26的另一個側面，通過機械或液壓等裝置產生一定位移和壓緊力，使墊片26達到完全密封上、下支撐肋和密封條。此時，位于相鄰的換熱板片組件之間相鄰的密封條、支撐肋圍成了多個彼此不互通的不同形狀和方向的密封通道。通道的兩個端口供流體或煙氣進入或流出，所述多個通道中其相鄰的通道開口互相交錯，分別構成熱流體通道、冷流體通道，以及同一換熱板片組件21的上、下表面的通道中流熱流體，換熱板片組件中間通道流冷流體，從而使熱、冷流體隔開，實現(xiàn)傳熱。將所述板式換熱器模塊20置入框架10的上蓋板11和下底板13之間，從而形成了完整的換熱器。
【主權項】
1.一種氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，包括多個換熱板片組件(21)組成的換熱模塊(20)，其特征在于:所述換熱板片組件(21)，包括換熱板片，換熱板片的表面安裝有上支撐肋(22)和下支撐肋(23)，換熱板片各個側邊的上、下邊緣均設有密封條(24);所述上支撐肋(22)、下支撐肋(23)和密封條(24)分別與換熱板片之間固定連接，相鄰的換熱板片、密封條(24)和墊片(25)通過壓緊力密封圍成多個氣相介質通道(3);所述換熱板片組件內部開設液相介質通道(I)。2.如權利要求1所述氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，其特征在于:所述換熱板片組件(21)由兩塊非金屬換熱板片組成，兩塊非金屬換熱板片上均設有直通凹槽，兩塊非金屬板片的直通凹槽面粘接形成通道(211)，通道(211)內設冷卻管(212)，形成液相介質通道(I)。3.如權利要求2所述氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，其特征在于:所述非金屬換熱板片上設有通孔，形成液相介質通道(I)。4.如權利要求2所述氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，其特征在于:通道(211)內設蛇形冷卻管(212)，形成液相介質通道(I)。5.如權利要求2或4所述氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，其特征在于:所述冷卻管的材質為銅、鋁合金、碳鋼、不銹鋼或PTFE。6.如權利要求2-4其中之一所述氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，其特征在于:所述非金屬換熱板片材質為傳熱、抗腐蝕特性玻璃或陶瓷。7.如權利要求6所述氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，其特征在于:所述傳熱、抗腐蝕特性玻璃為高硼硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、高硅氧玻璃、低堿無硼玻璃或陶瓷玻璃。8.如權利要求1所述氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，其特征在于:所述換熱板片組件(21)由兩塊非金屬換熱板片夾一塊金屬換熱板片組成，非金屬換熱板片和金屬換熱板片粘接，金屬換熱板片內部設通道，即為液相介質通道(I)。9.如權利要求8所述氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，其特征在于:所述金屬換熱板片表面開設溝槽，溝槽與非金屬換熱板片圍成通道，即為液相介質通道(I)。10.如權利要求8所述氣相和液相熱交換耐高壓板式換熱器，其特征在于:所述金屬換熱板片的材質為銅、鋁合金、碳鋼或不銹鋼。
【文檔編號】F28D9/00GK205537237SQ201520889356
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年11月10日
【發(fā)明人】唐聚園, 邵國輝, 萬大陽, 曹偉強, 王彎彎, 夏林
【申請人】洛陽瑞昌石油化工設備有限公司