CN106403670A - 一种非焊接式纯逆流板式换热器 - Google Patents

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唐聚园
邵松
吕凤
邵国辉
王弯弯
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Abstract

本发明涉及一种非焊接式纯逆流板式换热器，板式换热器的热交换内芯包括交错叠加设置的多层换热板片，换热板片的其中两个相对侧边设置有向下的“”形折边，另外两个相对的侧边设置有向上的“”形折边，相邻两个换热板片的折边之间交错设置，且热板片的“”形折边与“”形折边接触表面之间设置有密封垫片，换热板片的“”形折边上沿其长度方向设置有U形槽，U形槽内装配有波浪形弹性压条，换热板片的“”形折边的边角处均设置有角密封块，相邻两层换热板片之间的介质流道内均设置有起导流和支撑作用的支撑条。该板式换热器具有传热效率高、适用范围广、结构简单紧凑、加工制作简便、造价低、易实现批量生产、密封严密，压降小等优点。

Description

一种非焊接式纯逆流板式换热器
技术领域
本发明涉及石油化工设备技术领域，具体涉及一种非焊接式纯逆流板式换热器。
背景技术
目前工业应用中普遍采用空气预热器来回收烟气中的余热，已达到提高加热炉热效率，节省燃料的目的。空气预热器目前多为错流换热。
板式换热器是一种高效而紧凑的换热设备，具有传热系数高、压力损失小、结构紧凑、维修方便等诸多优点,并且随着结构的改进和大型化制造技术的提高, 板式换热器的应用日益受到人们的重视。国内外陆续开发、制造并使用了多种焊接板式换热器，其适用温度为-200～900℃,压力变化范围为真空～6.0MPa,传热效果较好，但是其固有不足及局限性也非常明显：1错流传热的传热效果一般，使用的换热面积大，成本高。2由于现场的烟气、空气进出口的位置改动受限，现场管道布置的适应性不强。因此，开发一种成本低廉，制造工艺简单，传热性能更优，现场适用性更强的新型纯逆流板式换热器显的非常有现实意义。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种非焊接式纯逆流板式换热器，该板式换热器具有传热效率高、适用范围广、结构简单紧凑、加工制作简便、造价低、易实现批量生产、密封严密，压降小等优点，能有效解决现有传热设备中传热效率差、制造工艺复杂、结构复杂、价格高、压降大等技术难题。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种非焊接式纯逆流板式换热器，板式换热器的热交换内芯包括交错叠加设置的多层换热板片，所述换热板片的其中两个相对侧边设置有向下的“”形折边，另外两个相对的侧边设置有向上的“”形折边，相邻两个换热板片的折边之间交错设置，且热板片的“”形折边与“”形折边接触表面之间设置有密封垫片，所述换热板片的“”形折边上沿其长度方向设置有U形槽，U形槽内装配有波浪形弹性压条，波浪形弹性压条的上端与上一层换热板片的“”形折边下表面接触，换热板片的“”形折边的边角处均设置有角密封块，相邻两层换热板片之间的介质流道内均设置有起导流和支撑作用的支撑条。
作为本发明一种非焊接式纯逆流板式换热器的进一步改进：所述板式换热器还包括用于封装热交换内芯的盖板、底板、侧封板以及边角立柱，盖板和底板分别设置在热交换内芯的上部和下部，两个侧封板设置在热交换内芯的两个相对侧边，四个边角立柱设置在热交换内芯的四个边角处。
作为本发明一种非焊接式纯逆流板式换热器的进一步改进：所述热交换内芯与四个边角立柱之间形成有空腔,通过弹性密封件对热交换内芯与边角立柱之间进行密封。
作为本发明一种非焊接式纯逆流板式换热器的进一步改进：所述介质流道包括上下交错设置的第一介质流道和第二介质流道，第一介质流道内通过支撑条分隔为多个直线形流道，第二介质流道内通过支撑条分隔为多个S形流道，第二介质流道的两端分别位于两个侧封板上，侧封板位于第二介质流道的端口处设置有中部立柱。
作为本发明一种非焊接式纯逆流板式换热器的进一步改进：所述介质流道包括交错设置的第一介质流道和第二介质流道，第一介质流道内通过支撑条分隔为多个直线形流道，第二介质流道内通过支撑条分隔为多个C形流道，第二介质流道的两端分别位于同一个侧封板上，且侧封板位于第二介质流道的端口处设置有中部立柱。
有益效果
1、本发明板式换热器的传热性能较好，由于冷热两种介质为逆流传热，换热板片之间设置支撑条，使介质在流道内均匀分布，能有效提高换热器的传热效率；
2、本发明的板式换热器制造方便，造价低廉，换热器的内部密封不靠焊接，而是以传统的垫片密封来实现，所以其焊接工作量非常小，装配效率高，生产成本较低；
3、本发明的板式换热器使用寿命长，换热板片之间采用非焊接形式进行密封，可在刚性框架内自由涨缩，减小热应力破坏，提高设备使用寿命，实现长周期运行；
4、本发明的板式换热器适应性强，逆流换热，现场管道布置方便，介质进出、口管线的匹配性强。
附图说明
图1为本发明板式换热器的外部结构示意图；
图2为本发明板式换热器的热交换内芯装配结构示意图；
图3为本发明板式换热器的热交换内芯角部密封结构示意图；
图4为本发明板式换热器的介质流道结构示意图Ⅰ；
图5为本发明板式换热器的介质流道结构示意图Ⅱ；
图中标记：1、换热板片，2、密封垫片，3、U形槽，4、弹性压条，5、角密封块，6、支撑条，7、盖板，8、底板，9、侧封板，10、边角立柱，11、弹性密封件，12、中部立柱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
如图1-3所示：一种非焊接式纯逆流板式换热器，板式换热器的热交换内芯包括交错叠加设置的多层换热板片1，所述换热板片1的其中两个相对侧边设置有向下的“”形折边，另外两个相对的侧边设置有向上的“”形折边，相邻两个换热板片1的折边之间交错设置，在装配热交换内芯时，上下相邻两换热板片依次对应放置,即上部换热板片1的“”形折边对应放置在下部换热板片1的“”形折边上，在下部换热板片1与上部换热板片1之间放置有密封垫片2，即在下部换热板片1的“”形折边与上部换热板片1的“”形折边接触面之间放置密封垫片2。所述换热板片1的“”形折边上沿其长度方向设置有U形槽3，U形槽3内装配有波浪形弹性压条4，波浪形弹性压条4的上端与上一层换热板片1的“”形折边下表面接触，换热板片1的“”形折边的边角处均设置有角密封块5，相邻两层换热板片1之间的介质流道内均设置有起导流和支撑作用的支撑条6。支撑条6的高度为通道上下间距，其作用主要是使介质分布均匀，实现纯逆流换热，保证两传热板片构成的通道间距，支撑条6可以是一种型材、也可是一种扁钢制成。所述板式换热器还包括用于封装热交换内芯的盖板7、底板8、侧封板9以及边角立柱10，盖板7和底板8分别设置在热交换内芯的上部和下部，两个侧封板9设置在热交换内芯的两个相对侧边，四个边角立柱10设置在热交换内芯的四个边角处。热交换内芯与四个边角立柱10之间形成有空腔,通过弹性密封件11对热交换内芯与边角立柱10之间进行密封，边角立柱10为缺一个直角棱的矩形立柱，边角立柱10的缺口处朝向换热电芯的边角设置，弹性密封件11的横截面为近似“V”形，弹性密封件11沿边角立柱10的长度方向设置，且弹性密封件11的两个外侧面分别与边角立柱10和换热内芯之间密封连接。
作为本发明的其中一种实施方式，如图4所示：所述介质流道包括上下交错设置的第一介质流道和第二介质流道，第一介质流道内通过支撑条6分隔为多个直线形流道，第二介质流道内通过支撑条6分隔为多个S形流道，第二介质流道的两端分别位于两个侧封板9上，侧封板9位于第二介质流道的端口处设置有中部立柱12。
作为本发明的另一种实施方式，如图5所示：所述介质流道包括交错设置的第一介质流道和第二介质流道，第一介质流道内通过支撑条6分隔为多个直线形流道，第二介质流道内通过支撑条6分隔为多个C形流道，第二介质流道的两端分别位于同一个侧封板9上，且侧封板9位于第二介质流道的端口处设置有中部立柱12。
本发明的板式换热器由若干上下依次放置的换热板片构成多个流体通道，分别构成热流体通道、冷流体通道；所述传热板片装配时，上下相邻两换热板片依次重叠放置,即上部换热板片其向下折边对应放置在下部传热板片的上折边上。在下部传热板片与上部传热板片之间具有密封垫片，即在下部换热板片上折边与上部换热板片的“下折边接触面之间放置垫片。具有传热效率高、适用范围广、结构简单紧凑、加工制作简便、造价低、易实现批量生产、密封严密，压降小等优点，能有效解决现有传热设备中传热效率差、制造工艺复杂、结构复杂、价格高、压降大等技术难题。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种非焊接式纯逆流板式换热器，其特征在于：板式换热器的热交换内芯包括交错叠加设置的多层换热板片（1），所述换热板片（1）的其中两个相对侧边设置有向下的“”形折边，另外两个相对的侧边设置有向上的“”形折边，相邻两个换热板片（1）的折边之间交错设置，且热板片的“”形折边与“”形折边接触表面之间设置有密封垫片（2），所述换热板片（1）的“”形折边上沿其长度方向设置有U形槽（3），U形槽（3）内装配有波浪形弹性压条（4），波浪形弹性压条（4）的上端与上一层换热板片（1）的“”形折边下表面接触，换热板片（1）的“”形折边的边角处均设置有角密封块（5），相邻两层换热板片（1）之间的介质流道内均设置有起导流和支撑作用的支撑条（6）。
2.如权利要求1所述的一种非焊接式纯逆流板式换热器，其特征在于：所述板式换热器还包括用于封装热交换内芯的盖板（7）、底板（8）、侧封板（9）以及边角立柱（10），盖板（7）和底板（8）分别设置在热交换内芯的上部和下部，两个侧封板（9）设置在热交换内芯的两个相对侧边，四个边角立柱（10）设置在热交换内芯的四个边角处。
3.如权利要求2所述的一种非焊接式纯逆流板式换热器，其特征在于：所述热交换内芯与四个边角立柱（10）之间形成有空腔,通过弹性密封件（11）对热交换内芯与边角立柱（10）之间进行密封。
4.如权利要求1-3任一权利要求所述的一种非焊接式纯逆流板式换热器，其特征在于：所述介质流道包括上下交错设置的第一介质流道和第二介质流道，第一介质流道内通过支撑条（6）分隔为多个直线形流道，第二介质流道内通过支撑条（6）分隔为多个S形流道，第二介质流道的两端分别位于两个侧封板（9）上，侧封板（9）位于第二介质流道的端口处设置有中部立柱（12）。
5.如权利要求1-3任一权利要求所述的一种非焊接式纯逆流板式换热器，其特征在于：所述介质流道包括交错设置的第一介质流道和第二介质流道，第一介质流道内通过支撑条（6）分隔为多个直线形流道，第二介质流道内通过支撑条（6）分隔为多个C形流道，第二介质流道的两端分别位于同一个侧封板（9）上，且侧封板（9）位于第二介质流道的端口处设置有中部立柱（12）。
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