一種空氣預(yù)熱器用板翅式板束的制作方法
【專利摘要】一種空氣預(yù)熱器用板翅式板束，包括傳熱板片、翅片、封條、導(dǎo)流片，在兩相鄰的所述傳熱板片之間設(shè)置翅片，該翅片的兩端設(shè)置導(dǎo)流片，除煙氣或空氣進(jìn)出口邊外其余各邊用封條密封形成通道，將多個通道按煙氣流道、空氣流道相間隔摞置，釬焊成整體即得所述空氣預(yù)熱器用板翅式板束。本實用新型可廣泛應(yīng)用于煉油、化工領(lǐng)域加熱爐或工業(yè)窯的煙氣余熱回收空氣預(yù)熱器，是一種傳熱效率高、密封性好、不易積灰、結(jié)構(gòu)緊湊、適用范圍廣的空氣預(yù)熱器板束。
【專利說明】一種空氣預(yù)熱器用板翅式板束
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于換熱器領(lǐng)域。特別涉及一種可應(yīng)用于煉油、化工領(lǐng)域加熱爐或工業(yè)窯的煙氣余熱回收空氣預(yù)熱器的板翅式板束。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外工程中應(yīng)用的空氣預(yù)熱器型式主要有列管式空氣預(yù)熱器、熱管式空氣預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器、板式空氣預(yù)熱器。
[0003]列管式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備密封性好。缺點是:光管式預(yù)熱器換熱性能差，體積龐大；強(qiáng)化管管內(nèi)阻力大，對鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓要求高；翅片管管外易積灰，難清灰。
[0004]熱管式空氣預(yù)熱器具有熱效率高、體積小、重量輕、造價較低、抗露點腐蝕能力好等優(yōu)點。但熱管式空氣預(yù)熱器使用過程中熱媒損失、進(jìn)氣等會造成熱管真空度下降而失效；空氣預(yù)熱器操作溫度受熱媒使用溫度限制，超過380°C需采用價格較貴的熱媒和高溫材料熱管，以防止出現(xiàn)爆管；使用2?3年后，熱管需要單根重新抽真空或更換，維修成本大，檢修周期長。
[0005]回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器作為電廠大型機(jī)組配套的重要設(shè)備，是電力行業(yè)大容量機(jī)組采用空氣預(yù)熱器的主要形式?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器傳熱效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，單位面積材料消耗少，但設(shè)備漏風(fēng)損失大(10?30%)，低溫露點腐蝕問題突出，需要電機(jī)驅(qū)動因而長周期運(yùn)行成本聞，在鋼鐵等很多行業(yè)基本不選用。
[0006]板式空氣預(yù)熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、材料選擇范圍寬、設(shè)備使用壽命長等優(yōu)點，近幾年在石化行業(yè)大量推廣應(yīng)用。板式空氣預(yù)熱器板片間靠波紋支撐，板片間無連接，板片疊厚方向需設(shè)置壓緊板壓緊板束，增加了板束重量；波紋板片采用全焊接結(jié)構(gòu)，焊接工作量大，空氣預(yù)熱器制造周期長。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型在繼承板式空氣預(yù)熱器傳熱效率高、密封性能好、材料選擇范圍寬、設(shè)備使用壽命長優(yōu)點的基礎(chǔ)上，提出了一種制造工藝簡單、結(jié)構(gòu)更加緊湊、不易積灰的空氣預(yù)熱器用板翅式板束。
[0008]本實用新型的技術(shù)方案是:一種空氣預(yù)熱器用板翅式板束，包括傳熱板片、翅片、封條、導(dǎo)流片，在兩相鄰的所述傳熱板片之間設(shè)置翅片，該翅片的兩端設(shè)置導(dǎo)流片，除煙氣或空氣進(jìn)出口邊外其余各邊用封條密封形成通道，將多個該通道按煙氣流道、空氣流道相間隔摞置，釬焊成整體即得所述空氣預(yù)熱器用板翅式板束。
[0009]本實用新型的積極作用是:
[0010]1、本實用新型以傳熱板片和翅片作為傳熱元件，流體流道當(dāng)量直徑小，流通截面的不斷變化使流體形成強(qiáng)烈的湍流，邊界層不斷被破壞熱，有效降低熱阻，提高板束傳熱效率。
[0011]2、本實用新型煙氣、空氣在傳熱板片兩側(cè)呈純逆流流動，冷熱流體有效傳熱溫差大，特別適用于煙氣、空氣有溫度交叉場合。
[0012]3、翅片增加板翅式空氣預(yù)熱器板束單位體積容納的傳熱面積，緊湊度可達(dá)500m2/m3，節(jié)省空氣預(yù)熱器布置空間。
[0013]4、板翅式板束可通過翅片的高度來調(diào)節(jié)煙氣流道、空氣流道橫截面積，適應(yīng)更苛刻的煙氣、空氣阻力降要求，兩側(cè)流阻性能匹配靈活。
[0014]5、翅片結(jié)構(gòu)的存在，提高了流體湍流程度，增強(qiáng)其自清洗作用；傳熱板片、翅片、導(dǎo)流片、封條材質(zhì)為不銹鋼或鎳基合金等，流體接觸元件表面光滑；六邊形端部三角區(qū)設(shè)置導(dǎo)流片，對流體分布起到導(dǎo)向作用，流體分布均勻；上述三個方面原因使板翅板束不易積灰。
[0015]6、空氣預(yù)熱器用板翅式板束翅片與傳熱板片釬焊連接，翅片對傳熱板片同時具有支撐、連接作用，大大增加了板束整體剛度和強(qiáng)度，無需設(shè)置板間支撐和用于壓緊板片的壓緊板，板束重量輕。
[0016]7、空氣預(yù)熱器用板翅式板束采用整體爐中釬焊，焊接效率高，縮短了板束制造周期，降低了板束制造成本，特別適合大規(guī)模批量工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型煙氣單通道圖；
[0019]圖3為本實用新型空氣單通道圖；
[0020]圖4為圖2中的A-A截面圖；
[0021]圖5為圖3中的B-B截面圖；
[0022]其中:1傳熱板片，2翅片，3封條，4導(dǎo)流片，101煙氣流入，102煙氣流出，201空氣流入，202空氣流出。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明。
[0024]如圖f 2所示，一種空氣預(yù)熱器用板翅式板束包括傳熱板片1、翅片2、封條3、導(dǎo)流片4，其中以傳熱板片I和翅片2作為傳熱元件。圖1為本實用新型板翅式板束立體圖，圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。在兩相鄰的所述傳熱板片I之間設(shè)置翅片2，該翅片2的兩端設(shè)置導(dǎo)流片4，除煙氣或空氣進(jìn)出口邊外其余各邊用封條3密封形成通道，將多個通道按煙氣流道(101 — 102)、空氣流道(201 — 202)相間隔摞置，釬焊成整體即得所述空氣預(yù)熱器用板翅式板束。
[0025]所述傳熱板片1、翅片2、封條3、導(dǎo)流片4的材質(zhì)均為不銹鋼或鎳基合金。使流體接觸元件表面光滑致板翅板束不易積灰。
[0026]所述傳熱板片I為平板、鼓泡板或波紋板等，傳熱板片I的幾何形狀為六邊形，煙氣進(jìn)出口邊長a與空氣進(jìn)出口邊長b之間滿足a#b或a=b。六邊形板型可實現(xiàn)煙氣與空氣間的純逆流換熱；煙氣進(jìn)出口邊長a與空氣進(jìn)出口邊長b，就是煙氣與空氣的進(jìn)出口尺寸，可通過調(diào)節(jié)煙氣與空氣的進(jìn)出口邊長調(diào)整煙氣與空氣的進(jìn)出口流速，從而調(diào)整板束內(nèi)流體壓降與分布。
[0027]所述翅片2的結(jié)構(gòu)為平直翅片、多孔翅片、鋸齒翅片、波紋翅片、釘狀翅片或百葉窗式翅片。置于煙氣流道和空氣流道的所述翅片2的結(jié)構(gòu)相同或不相同。煙氣和空氣流道間翅片的作用，一是支撐板片，使相鄰兩板片形成流體流道，二是擾流，改變流體流向和流速，從而增強(qiáng)流體的傳熱效果。本實用新型可根據(jù)煙氣和空氣的流體特性，設(shè)置相同或不同的翅片結(jié)構(gòu)，從而使流體阻力與傳熱性能在空氣預(yù)熱器中達(dá)到最佳。
[0028]翅片2用于增加二次傳熱面積和調(diào)節(jié)煙氣、空氣流道高度，煙氣流道的翅片高度H與空氣流道的翅片高度h，Hfh或H=h?？赏ㄟ^調(diào)整煙氣和空氣側(cè)流道高度，調(diào)整板束內(nèi)流體流速，從而使流體阻力與傳熱性能在空氣預(yù)熱器中達(dá)到最佳。
[0029]在六角形傳熱板片I三角區(qū)設(shè)置導(dǎo)流片4，在流體進(jìn)入對流傳熱區(qū)前導(dǎo)流片4對流體的分布起到導(dǎo)向作用。除通道三角區(qū)區(qū)域進(jìn)出口處，其余各邊均釬焊封條3密封，封條3用于分隔冷、熱流體流道，使之形成彼此封閉空間。
[0030]所述空氣預(yù)熱器用板翅式板束煙氣通道見圖3，空氣通道見圖4。六邊形傳熱板片上下三角區(qū)設(shè)置導(dǎo)流片4，中間矩形區(qū)分布翅片。對于煙氣通道除三角區(qū)區(qū)域煙氣進(jìn)出口處，其余各邊均釬焊封條3密封；對于空氣通道除三角區(qū)區(qū)域空氣進(jìn)出口處，其余各邊均釬焊封條3密封。煙氣單通道A-A截面見圖4，空氣單通道B-B截面見圖5，根據(jù)流體體積流量及壓降要求，調(diào)整煙氣流道的高度H與空氣流道的高度h，H# h或H=h。煙氣自101進(jìn)，102流出，在中間矩形區(qū)自上而下流動；空氣自201進(jìn)，202流出，在中間矩形區(qū)自下而上流動，煙氣、空氣在傳熱板片兩側(cè)呈純逆流。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣預(yù)熱器用板翅式板束，包括傳熱板片、翅片、封條、導(dǎo)流片，其特征在于:在兩相鄰的所述傳熱板片(I)之間設(shè)置翅片(2)，該翅片(2)的兩端設(shè)置導(dǎo)流片(4)，除煙氣或空氣進(jìn)出口邊外其余各邊用封條(3)密封形成通道，將多個該通道按煙氣流道、空氣流道相間隔摞置，釬焊成整體即得所述空氣預(yù)熱器用板翅式板束。
2.如權(quán)利要求1所述的板翅式板束，其特征是:所述傳熱板片(I)、翅片(2)、導(dǎo)流片(4)、封條(3)的材質(zhì)均為不銹鋼或鎳基合金。
3.如權(quán)利要求1或2所述的板翅式板束，其特征是:所述傳熱板片(I)為平板、鼓泡板或波紋板。
4.如權(quán)利要求3所述的板翅式板束，其特征是:所述傳熱板片(I)的幾何形狀為六邊形，煙氣進(jìn)出口邊長a與空氣進(jìn)出口邊長b之間滿足a古b或a=b。
5.如權(quán)利要求1或2所述的板翅式板束，其特征是:所述翅片(2)的結(jié)構(gòu)為平直翅片、多孔翅片、鋸齒翅片、波紋翅片、釘狀翅片或百葉窗式翅片。
6.如權(quán)利要求5所述的板翅式板束，其特征是:置于煙氣流道和空氣流道的所述翅片(2)的結(jié)構(gòu)相同或不相同。
7.如權(quán)利要求1所述的板翅式板束，其特征是:所述煙氣流道的高度與空氣流道的高度相等或不相等。
【文檔編號】F23L15/00GK203479128SQ201320546686
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】張延豐, 鄒建東, 常春梅, 陳韶范, 張富, 趙國棟, 馬一鳴 申請人:甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司