一種平板式傳熱組件的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種平板式傳熱組件，包括上、下傳熱平板，所述上、下傳熱平板內、垂直流體流向設有整數倍的螺旋波形支撐擾流棒，每個螺旋波形支撐擾流棒含整數倍的波形支撐擾流彎，相鄰螺旋波形支撐擾流棒同端依次以四分之一波長為定長在傳熱平板內等間距交錯布置，該螺旋波形支撐擾流棒的兩端和密封條連接，密封條的上、下端面分別和和上、下傳熱平板連接組成平板式傳熱組件。本發明傳熱效率高、阻力降低、結構簡單、易清理、安裝方便、占地面積小。特別適用于阻力降要求苛刻且傳熱系數較低的氣—氣換熱工況。
【專利說明】
一種平板式傳熱組件
技術領域
[0001]本發明屬于節能換熱器技術領域，涉及一種用于平板式空氣預熱器的傳熱組件。
【背景技術】
[0002]采用空氣預熱器回收煙氣余熱是提高加熱爐效率、降低能耗的有效方法。空氣預熱器屬氣一氣傳熱范疇，其傳熱系數低，受動力系統限制，通常其阻力降要求也較為苛刻。按換熱器傳熱元件不同，空氣預熱器可分為管殼式空氣預熱器、回轉式空氣預熱器和板式空氣預熱器三大類。
[0003]管殼式空氣預熱器可分為普通管殼式空氣預熱器和熱管式空氣預熱器，普通管殼式換熱器結構簡單、安裝方便、承壓能力強，耐腐蝕效果好;但其傳熱效率低，占地面積大，金屬耗量高，對于改造擴建項目，由于其占地受限，很難滿足換熱器工藝要求。熱管式換熱器耐腐蝕能力有較大提升，但其并未從本質上改變管殼式空氣預熱器傳熱效率低的缺點，并且其使用溫度受限，可靠性較差。
[0004]回轉式空氣預熱器利用回轉運動，依靠轉子帶動冷熱室轉動變換傳熱，雖煙氣側不易結垢，但其傳熱效率低、占地面積大、耗電量高，漏風系數大。
[0005]板式空氣預熱器又可分為波紋板式空氣預熱器和平板式空氣預熱器兩大類。波紋板式空氣預熱器傳熱效率高，占地面積小，金屬耗量低;但其結構復雜，壓降高。由于板片制造工藝限制，一般其板片厚度較薄；由于波紋板的板形限制，波紋板式空氣預熱器多采用純逆流傳熱，而逆流布置的板片由于流體分布區的存在，清理困難，阻力降大。
[0006]平板式空氣預熱器阻力降低，不易結垢，易清理。現有平板傳熱板片間多采用支撐釘或支撐條進行支撐，用以保持平板間距，流程內流體橫穿過板管，無擾流，流體傳熱系數低。
[0007]現有支撐也有采用面支撐的結構，其必定會占用平板有效傳熱面積，使無效傳熱面積增加，降低平板式空氣預熱器傳熱效果。
【發明內容】
[0008]本發明目的在于提供一種傳熱效率高、阻力降低、結構簡單、安裝方便、占地面積小、不易結垢、易清理的平板式傳熱組件。
[0009]本發明所采用的技術方案如下:
一種平板式傳熱組件，包括上、下傳熱平板，所述上、下傳熱平板內、垂直流體流向設有整數倍的螺旋波形支撐擾流棒，每個螺旋波形支撐擾流棒含整數倍的波形支撐擾流彎，相鄰螺旋波形支撐擾流棒同端依次以四分之一波長為定長在傳熱平板內等間距交錯布置，該螺旋波形支撐擾流棒的兩端和密封條連接，密封條的上、下端面分別和和上、下傳熱平板連接組成平板式傳熱組件。
[0010]所述螺旋波形支撐擾流棒波峰與密封條上端面相平齊、波谷與密封條下端面相平齊。
[0011]所述上、下傳熱平板上固接定位支撐桿;該定位支撐桿沿螺旋波形支撐擾流棒的兩側交錯布置。
[0012]所述固定后的定位支撐桿高度與上、下傳熱平板間的密封條高度相同。
[0013]本發明采用螺旋波形支撐擾流棒對兩傳熱平板間流體進行擾流，利用了螺旋波形支撐擾流棒擾流效果好，阻力降低的優點，螺旋波形支撐擾流棒與傳熱平板點接觸，在有效支撐傳熱平板的同時，增大了傳熱平板的有效傳熱面積。傳熱平板密封與密封板可采用焊接密封，可使用于高溫流體工況，增加了傳熱組件內流體的密封可靠性。螺旋波形支撐擾流棒采用定位桿定位，即防止了螺旋波形支撐擾流棒振動，又保證了螺旋波形支撐擾流棒的穩固可靠，避免了因螺旋波形支撐擾流棒倒落而造成的流體流道阻塞。
[0014]同時，本發明具有結構簡單、安裝方便、占地面積小、設備重量低等優點。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的螺旋波形支撐擾流棒結構示意圖；
圖2為本發明的螺旋波形支撐擾流棒布置示意圖；
圖3為本發明的連接疊放圖；
圖4為本發明的組裝外形圖；
圖5為發明的軸向示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明及其有益效果作進一步說明。
[0017]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，一種平板式傳熱組件，包括密封條1、螺旋波形支撐擾流棒12、螺旋波形支撐擾流棒Π 3、螺旋波形支撐擾流棒ΙΠ4、螺旋波形支撐擾流棒IV5、下傳熱平板6、定位支撐桿7和上傳熱平板8。
[0018]—種平板式傳熱組件，包括上、下傳熱平板，所述上、下傳熱平板內、垂直流體流向設有整數倍的螺旋波形支撐擾流棒(結構見圖1)，每個螺旋波形支撐擾流棒含整數倍(一個或數個)的波形支撐擾流彎，相鄰螺旋波形支撐擾流棒同端依次以四分之一波長為定長在傳熱平板內等間距交錯布置，該螺旋波形支撐擾流棒的兩端和密封條連接，密封條的上、下端面分別和和上、下傳熱平板連接組成平板式傳熱組件。實現了螺旋波形支撐擾流棒在整個傳熱組件內的連接固定，保證了螺旋波形支撐擾流棒的擾流穩定性。
[0019]由于螺旋波形支撐擾流棒垂直流體流向布置，使流體在有限傳熱區間內流過螺旋波形支撐擾流棒時形成有效擾流，增大了流體膜傳熱系數的同時，也減小了傳熱組件內的結垢速率，并易于清理。
[0020]螺旋波形支撐擾流棒在流體流向截面上，阻流面積小，流速在整個流程內仍保持相對勻速流動，因此該結構并不改變平板式換熱元件阻力降低的優點。
[0021]所述相鄰螺旋波形支撐擾流棒同端依次以四分之一波長為定長在傳熱平板內等間距交錯布置，使得連續四個螺旋波形支撐擾流棒形成一個完整的擾流流程，如圖2所示，如螺旋波形支撐擾流棒12、螺旋波形支撐擾流棒Π 3、螺旋波形支撐擾流棒ΙΠ4、螺旋波形支撐擾流棒IV5組成了一個完整的擾流流程。實際產品生產時，根據需要可以設置若干個這樣的擾流流程。
[0022]通過調整螺旋波形支撐擾流棒的直徑、波長和間距，從而保證流體流動過程中的全擾流，可在保證流體阻力降滿足工藝要求的基礎上，使傳熱平板間流體膜傳熱系數達到最大。
[0023]本發明中螺旋波形支撐擾流棒與上、下傳熱平板點接觸，使傳熱平板有效傳熱面積增至最大。螺旋波形支撐擾流棒具有自伸縮功能，當板片受壓或受拉或受溫度降低收縮時，螺旋波形支撐擾流棒可隨板片幾何變化而變化，這與支撐釘或支撐條的面支撐相比較，平板式換熱器在組裝和使用過程中的危害大大降低。
[0024]所述螺旋波形支撐擾流棒波峰與密封條上端面相平齊、波谷與密封條下端面相平齊。螺旋波形支撐擾流棒波峰和波谷分別與密封條上下端面相平齊，由于密封條上下端面又與上下傳熱平板相連接，因此保證了螺旋波形支撐擾流棒與上下傳熱平板內表面點接觸，在起到有效擾流作用的同時，又對上下傳熱平板形成有效支撐，保證了流體通道的有效傳熱截面，保持了流體的傳熱穩定性。
[0025]所述上、下傳熱平板上固接定位支撐桿，且固定后的定位支撐桿高度與上、下傳熱平板間的密封條高度相同。上傳熱平板的定位支撐桿位于靠近螺旋波形支撐擾流棒波峰偵h相鄰的下傳熱平板定位支撐桿位于靠近螺旋波形支撐擾流棒波谷側面;相鄰的上下兩定位支撐桿交錯布置于螺旋波形支撐擾流棒兩側。定位支撐桿可有效防止或降低由流體沖擊而引起的螺旋波形支撐擾流棒振動，保證了螺旋波形支撐擾流棒的結構穩固性和擾流穩定性。同時保證螺旋波形支撐擾流棒與密封條連接失效后不會形成因螺旋波形支撐擾流棒倒落而阻塞流體流道。
[0026]所述上、下傳熱平板、螺旋波形支撐擾流棒、定位支撐桿和密封條由鑄鐵或碳鋼或不銹鋼或鋁或銅或鈦制成。傳熱組件內介質的存在不確定性，針對不同腐蝕性介質，可相應選擇與其相對應的抗腐蝕材料，如當流體存在硫化氫露點腐蝕時，傳熱平板、螺旋波形支撐擾流棒、定位桿和密封條可選擇鑄鐵材料。
[0027]如圖4，本發明中，傳熱介質由軸向流入，經若干螺旋波形支撐擾流棒擾動后流出，從而提高傳熱介質的膜傳熱系數，同時螺旋波形支撐擾流棒還有支撐上傳熱平板8和下傳熱平板6的作用。
【主權項】
1.一種平板式傳熱組件，包括上、下傳熱平板，其特征在于:所述上、下傳熱平板內、垂直流體流向設有整數倍的螺旋波形支撐擾流棒，每個螺旋波形支撐擾流棒含整數倍的波形支撐擾流彎，相鄰螺旋波形支撐擾流棒同端依次以四分之一波長為定長在傳熱平板內等間距交錯布置，該螺旋波形支撐擾流棒的兩端和密封條連接，密封條的上、下端面分別和和上、下傳熱平板連接組成平板式傳熱組件。2.如權利要求1所述的一種平板式傳熱組件，其特征在于:所述螺旋波形支撐擾流棒波峰與密封條上端面相平齊、波谷與密封條下端面相平齊。3.如權利要求1所述的一種平板式傳熱組件，其特征在于:所述上、下傳熱平板上固接定位支撐桿;該定位支撐桿沿螺旋波形支撐擾流棒的兩側交錯布置。4.如權利要求3所述的一種平板式傳熱組件，其特征在于:所述固定后的定位支撐桿高度與上、下傳熱平板間的密封條高度相同。5.如權利要求4所述的一種平板式傳熱組件，其特征在于:所述上、下傳熱平板、螺旋波形支撐擾流棒、定位桿和密封條由鑄鐵、碳鋼、不銹鋼、鋁、銅或鈦制成。
【文檔編號】F28D1/03GK106091734SQ201610672853
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月16日 公開號201610672853.9, CN 106091734 A, CN 106091734A, CN 201610672853, CN-A-106091734, CN106091734 A, CN106091734A, CN201610672853, CN201610672853.9
【發明人】陳滿, 陳韶范, 張富, 蘇暢, 張廣洲, 楊春天, 馬金偉, 呂玉林
【申請人】甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司, 上海藍濱石化設備有限責任公司, 機械工業上海藍亞石化設備檢測所有限公司