專利名稱：十字交叉型金屬縫式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
十字交叉型金屬縫式換熱器是工業(yè)爐窯的余熱回收裝置。它利用工業(yè)爐窯排出煙氣中的余熱來予熱燃料燃燒時(shí)所需的空氣或氣體燃料，也可以用于熱風(fēng)發(fā)生器。
公知技術(shù)中曾使用平板或波紋板做為傳熱片。這樣煙氣或空氣經(jīng)過換熱器通道時(shí)，是以層流狀態(tài)通過，傳熱效果差，美國專利Patent Number4605060金屬板雖然具有波紋形式的脊和槽，但制造困難，難以適應(yīng)規(guī)格繁多的工業(yè)爐窯煙氣回收采用。目前這類換熱器都沒有考慮整體熱膨脹問題，在應(yīng)用于中溫以上工業(yè)爐窯時(shí)會(huì)造成較大的變形或較大的熱應(yīng)力，甚至使余熱回收系統(tǒng)被破壞。
本實(shí)用新型的目的就是為了解決以上實(shí)際應(yīng)用中所出現(xiàn)的問題，將耐熱鋼薄板沖壓成帶有正方形或長方形的凹槽，使煙氣和被予熱氣體在通過帶有凸凹槽的狹窄縫式通道時(shí)成為湍流狀態(tài)，增加換熱效果，這種帶凹槽的板加工比較方便，更適合各種工業(yè)爐窯選用。
每兩片耐熱鋼薄板組成一換熱單元，如圖2所示，中間狹縫寬為a，是被予熱氣體流通通道。狹縫中間有若干個(gè)小圓凸臺(tái)，以保證通道間隙幾何尺寸不變。每兩組換熱單元之間加若干個(gè)冂形支承臺(tái)，如圖3所示，以保證煙氣通道的間隙幾何尺寸不變。由于此支承臺(tái)是一獨(dú)立另件，其尺寸大小和安放數(shù)量都很靈活，容易加工，在煙氣進(jìn)出口和被予熱氣體進(jìn)出接口的四個(gè)方型接管上配置U形膨脹節(jié)，以減少因受熱膨脹造成的變形和減小熱應(yīng)力，使此換熱器應(yīng)用的溫度可在400℃～900℃范圍之內(nèi)。
十字交叉型金屬縫式換熱器其結(jié)構(gòu)如


圖1所示。它是若干組由兩片帶正方形或長方形凹槽的耐熱鋼薄板焊接成一換熱單位1，4個(gè)┌形密封條2，4個(gè)U形膨脹節(jié)3，若干個(gè)冂形支承臺(tái)4，方形連連接管5及連接法蘭6所組成。
換熱單元1如圖2所示，每個(gè)傳熱片即厚度為1～2毫米的耐熱鋼薄板都被沖壓成帶有正方形或長方形的凹槽，槽深為1／2a－a之間，并且有若干個(gè)圓形凸臺(tái)，且兩傳熱片的凸臺(tái)相接觸，焊牢。換熱單元中間狹縫寬度尺寸為a，被予熱空氣從此狹縫通過。煙氣從兩換熱單元相組合形成的狹縫f通過，煙氣經(jīng)帶凹槽的傳熱片將熱量傳給被予熱的氣體，由于凹槽的作用，使煙氣和被予熱氣體流動(dòng)成湍流狀態(tài)，增加傳熱效果。
若干換熱單元組合起來成為一完整的換熱器主體。各換熱單元之間用若干個(gè)冂形支承臺(tái)4(圖3所示)來支承，冂形支承臺(tái)一面與一組換熱單元焊牢，另一端為自由面，這既保證了換熱單元之間的距離，也就是保證了煙氣通道狹縫尺寸，并且也益于換熱器的裝配。完整的換熱器主體四周用4個(gè)┌形密封條2經(jīng)焊接將煙氣和被予熱氣體通道隔開，保證了煙氣和被予熱氣體的密封性。煙氣和被予熱氣體的進(jìn)出口安裝有U形膨脹節(jié)3，在換熱器受熱膨脹變形時(shí)此處可以調(diào)節(jié)整體尺寸，以減少整體變形和減少因受熱產(chǎn)生的應(yīng)力，連接管道系統(tǒng)的方形法蘭6由方形連接管5將其與膨脹節(jié)相連接，組成了一個(gè)完整的十字交叉型金屬縫式換熱器。它是將耐熱鋼薄板經(jīng)沖壓、焊接成一換熱單元，根據(jù)煙氣量的多少，用數(shù)組或數(shù)十組換熱單元組合成換熱器主體，然后將其與┌形密封條，U形膨脹節(jié)，方形接管、方形法蘭經(jīng)焊接組裝而成。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有傳熱效果好，變形小，并解決了整體熱膨脹問題等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種十字交叉型金屬縫式換熱器，其特征是它由兩片帶正方形或長方形凹槽和圓凸臺(tái)的耐熱金屬板組成一換熱單元1，由換熱單元組合成一完整的換熱器主體，每兩個(gè)換熱單元之間有ㄇ形支承臺(tái)4，其四周有4個(gè)┌形密封條2，經(jīng)U形膨脹節(jié)3與方形連接管5和連接管道系統(tǒng)的方形法蘭6連接組成本裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字交叉型金屬縫式換熱器，其特征是傳熱片厚度為1～2毫米耐熱薄鋼板，其截面為正方形或長方形的凹槽，槽的深度h為1／2a～a毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字交叉型金屬縫式換熱器，其特征是冂形支承臺(tái)一面與一組換熱單元固定，另一端為自由面。
專利摘要十字交叉型金屬縫式換熱器是工業(yè)爐窯的余熱回收裝置。它由帶正方形或長方形凹槽和圓凸臺(tái)的耐熱薄金屬板；形支承臺(tái)；形密封條；U形膨脹節(jié)等經(jīng)焊接、組裝而成。它改善了氣體的流動(dòng)性能，提高了傳熱效果；保證了流體通道的幾何尺寸，減少變形，并解決了熱膨脹問題。該換熱器可以利用工業(yè)爐窯排出廢氣中的余熱來預(yù)熱燃料燃燒時(shí)所需要的空氣，也可用于熱風(fēng)發(fā)生器，是一種理想的節(jié)能裝置。
文檔編號(hào)F28D7/00GK2061267SQ8820843
公開日1990年8月29日 申請(qǐng)日期1988年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月12日
發(fā)明者戴蘭生, 周家驊, 王晉 申請(qǐng)人:機(jī)械電子工業(yè)部第五設(shè)計(jì)研究院