CN108680048A - 一种高效节能无风道的多回程换热器 - Google Patents

Abstract

本发明新型公开了一种高效节能无风道的多回程换热器，包括换热元件A、换热元件B、换热元件C、流体a进出口法兰和流体b进出口法兰，所述换热元件A两组并排放置，所述换热元件B作为流体b经过一组换热元件A后折流到另一组换热元件A后的风道，从而达到回程的效果；所述换热元件C作为流体b进出口法兰与换热元件（A的连接风道。本发明新型通过对换热元件A、换热元件B和换热元件C的组合达到设计无风道的多回程换热器的目的，使在相同换热面积的情况下，降低了热损失和阻力损失，节约了材料、人工和运行成本，并减少了占地面积。

Description

一种高效节能无风道的多回程换热器

技术领域

本发明新型涉及一种高效节能无风道的多回程换热器，特别适用于对数平均温差小及热交换负荷重的两股气体进行换热的板式换热器。

背景技术

随着国家大力推进“节能减排”战略方针，企业的节能意识显著提高，主动性节能改造大幅度增加，因此，市场对换热器的需求量很大。但在节能改造过程中，不可避免会遇到对数平均温差小的两股气体，故需要使用多回程换热器才能达到换热效果。但现行的多回程换热器都需要制作风道使一股流体形成折流的效果，这种结构的缺点是：（1）由于存在风道，使得换热元件占整个设备比例减少，即存在占地面积大的问题；（2）因普通风道不存在换热的效果，使得风道处热量完全损失；（3）普通风道的制作，需要更多的金属材料和更大焊接工作量，故增加了材料和人工成本；（4）普通风道的制作，相当于增加了几个弯头，即增加了设备阻力，增大了风机负荷，增加了设备的运行成本。

发明内容

为解决现有装置存在的问题，本发明新型提供了一种高效节能无风道的多回程换热器，该换热器结构紧凑、占地面积小，热损失和阻力损失少，人工成本低且传热效率高。

本发明新型采取的技术方案是：一种高效节能无风道的多回程换热器，包括壳体，以及设置在壳体上的流体a进口、流体a出口、流体b进口、流体b出口，其特征在于所述壳体内设有三种尺寸规格的换热元件A、换热元件B、换热元件C，所述换热元件A包括第一换热元件A、第二换热元件A、第三换热元件A和第四换热元件A，所述换热元件B包括第一换热元件B、第二换热元件B和第三换热元件B，所述换热元件C包括第一换热元件C和第二换热元件C；所述第一换热元件A、第二换热元件A、第三换热元件A和第四换热元件A位于壳体中部且相互并列设置，第一换热元件A、第一换热元件C和第二换热元件B位于流体a进口处，第四换热元件A、第二换热元件C和第一换热元件B位于流体a出口处，所述第二换热元件B位于第一换热元件A和第二换热元件A的下方，第一换热元件B位于第三换热元件A和第四换热元件A的下方，第三换热元件B位于第二换热元件A和第三换热元件A的上方以及第一换热元件C和第二换热元件C之间，所述第一换热元件C位于第一换热元件A的上方以及流体b出口处，第二换热元件C位于第四换热元件A的上方以及流体b进口处。

进一步的，所述换热元件A、换热元件B、换热元件C均为气-气板式换热组件；本方案中，只需对现有气-气板式换热组件做尺寸上的变化即可，无需对其本身内部结构做其他改动。

进一步的，所述换热元件B的长度是换热元件A的两倍。

进一步的，所述第一换热元件C和第二换热元件C作为流体b进出口与换热元件A的连接风道。

进一步的，所述第二换热元件B作为第一换热元件A与第二换热元件A的连接风道；所述第三换热元件B作为第二换热元件A与第三换热元件A的连接风道；所述第一换热元件B作为第三换热元件A与第四换热元件A的连接风道；进一步的，所述换热元件C的长度等于换热元件A的宽度，换热元件C的宽度等于换热元件B的宽度。

进一步的，所述流体a流经两组换热元件A的宽度的阻力等于流体a流经一组换热元件B的长度的阻力。

进一步的，所述流体a流经一组换热元件A的宽度的阻力等于流体a流经一组换热元件C的长度的阻力。

进一步的，所述流体a进口、流体a出口、流体b进口、流体b出口处分别设有流体a进口法兰、流体a出口法兰、流体b进口法兰、流体b出口法兰。

本发明新型的有益效果如下：

1、若用普通风道，可能会造成部分热损失的效果，但本发明新型将此部分能源节约起来，将换热元件用作于风道，达到在风道内进得热交换的效果，从而节约了能源，降少了热损失。

2、本发明新型将换热元件用作为风道，节约本应于风道的材料，并减少了风道制作和焊接工作量，从而减少了材料和人工成本，使整个设备成本下降了5%。

3、将换热元件用做风道，可将设备制作得更紧凑，使设备占地面积更小。

4、将换热元件用做风道，可将原来用于风道的阻力用于换热，达到降低阻力，减少风机负荷，从而降低运行成本。

5、将换热元件用做风道，可在一定范围内使流体1和流体2呈现纯逆流的形式，使整个换热器传热效率高。

本发明新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明新型的实践了解到。

附图说明

图1是本发明新型结构示意图。

图中标记为：1-第一换热元件A、2-第二换热元件A、3-第三换热元件A、4-第四换热元件A、5-第一换热元件B、6-第二换热元件B、7-第三换热元件B、8-第一换热元件C、9-第二换热元件C、10-流体a进口法兰、11-流体a出口法兰、12-流体b进口法兰、13-流体b出口法兰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明新型进行详细说明。

如图1所示，一种高效节能无风道的多回程换热器，包括壳体，以及设置在壳体上的流体a进口、流体a出口、流体b进口、流体b出口，所述壳体内设有三种尺寸规格的换热元件A、换热元件B、换热元件C，所述换热元件A包括第一换热元件A1、第二换热元件A2、第三换热元件A3和第四换热元件A4，所述换热元件B包括第一换热元件B5、第二换热元件B6和第三换热元件B7，所述换热元件C包括第一换热元件C8和第二换热元件C9；所述第一换热元件A1、第二换热元件A2、第三换热元件A3和第四换热元件A4位于壳体中部且相互并列设置，第一换热元件A1位于流体a进口处，第四换热元件A4位于流体a出口处，所述第二换热元件B6位于第一换热元件A1和第二换热元件A2的下方，第一换热元件B5位于第三换热元件A3和第四换热元件A4的下方，第三换热元件B7位于第二换热元件A2和第三换热元件A3的上方以及第一换热元件C8和第二换热元件C9之间，所述第一换热元件C8位于第一换热元件A1的上方以及流体b出口处，第二换热元件C9位于第四换热元件A4的上方以及流体b进口处。所述流体a进口、流体a出口、流体b进口、流体b出口处分别设有流体a进口法兰10、流体a出口法兰11、流体b进口法兰12、流体b出口法兰13。

本发明新型的换热元件A、换热元件B、换热元件C均为气-气板式换热组件； 本实施例中，只需对现有气-气板式换热组件做尺寸上的变化即可，无需对其本身内部结构做其他改动。

本发明新型通过对换热元件A、换热元件B和换热元件C的组合达到设计无风道的多回程换热器的目的；换热元件B位于换热元件A的上侧或下侧，作为流体b经过一组换热元件A后流向另一组换热元件A的风道；换热元件B的长度为换热元件A的两倍；换热元件C作为流体b进出口法兰与换热元件A的连接风道；换热元件C的长度等于换热元件A的宽度，换热元件C的宽度等于换热元件B的宽度；流体a流经两组换热元件A的宽度的阻力应等于流体a流经一个组换热元件B的长度的阻力；流体a流经一组换热元件A的宽度的阻力应等于流体a流经一组换热元件C的长度的阻力。

流体a按照换热元件C的宽度，换热元件A的长度，换热元件B的宽度的比例分配通过第一回程；随后按照换热元件B的宽度，换热元件A的长度，换热元件B的宽度的比例分配通过第二回程；然后按照换热元件B的宽度，换热元件A的长度，换热元件B的宽度的比例分配通过第三回程；随后按照换热元件C的宽度，换热元件A的长度，换热元件B的宽度的比例分配通过第四回程。流体b因换热元件A两长度方面、换热元件C两宽度方面、换热元件C宽度方面和另一长度方面的封闭，强制性地使流体b通过换热元件B，从而产生折流的效果，达到多回程的目的。

本发明新型的工作过程为：流体a经过流体a进口法兰10，然后按照第一换热元件C8的宽度、第一换热元件A1的长度、第二换热元件B 6的宽度的比例进入第一回程与流体b进行换热；而后，再按照第三换热元件B 7的宽度、第二换热元件A 2的长度、第二换热元件B6的宽度的比例进入第二回程与流体b进行换热；然后，再按照第三换热元件B7的宽度、第三换热元件A 3的长度、第一换热元件B 5的宽度的比例进入第三回程与流体b进行换热；再按照第二换热元件C 9的宽度、第四换热元件A 4的长度、第一换热元件B 5的宽度的比例进入第四回程与流体b进行换热；随后通过流体a出口法兰11流出。流体b则经过法兰12，通过第二换热元件C 9、第四换热元件A 4后经过第一换热元件B 5作为风道且换热后到第二回程，然后再经过第三换热元件A 3，后通过第三换热元件B 7作为风道且换热后第三回程，然后再经过第二换热元件A 2，后通过第二换热元件B 6作为风道且换热后第四回程，然后再经过第一换热元件A 1、第一换热元件C8并通过法兰13排出。故流体a和流体b在各个换热元件中都进行了换热。

本发明新型将换热元件用作为风道，节约本应用于风道的材料，并减少了风道制作和焊接工作量，从而减少了材料和人工成本，使整个设备成本下降5%；另外，此设计可将设备制作得更紧凑，使设备占地面积更小；而且，将使用普通风道浪费的热量用作换热，达到在风道内进得热交换的效果，从而节约了能源，降少了热损失；另外，可将原来用于风道的阻力用于换热，达到降低阻力，减少风机负荷，从而降低运行成本的目的；最后，此设计可在一定范围内使流体a和流体b呈现纯逆流的形式，使整个换热器传热效率高。

以上显示和描述了本发明新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明新型的保护范围内。

本发明新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种高效节能无风道的多回程换热器，包括壳体，以及设置在壳体上的流体a进口、流体a出口、流体b进口、流体b出口，其特征在于所述壳体内设有三种尺寸规格的换热元件A、换热元件B、换热元件C，所述换热元件A包括第一换热元件A、第二换热元件A、第三换热元件A和第四换热元件A，所述换热元件B包括第一换热元件B、第二换热元件B和第三换热元件B，所述换热元件C包括第一换热元件C和第二换热元件C；所述第一换热元件A、第二换热元件A、第三换热元件A和第四换热元件A位于壳体中部且相互并列设置，第一换热元件A、第一换热元件C和第二换热元件B位于流体a进口处，第四换热元件A、第二换热元件C和第一换热元件B位于流体a出口处，所述第二换热元件B位于第一换热元件A和第二换热元件A的下方，第一换热元件B位于第三换热元件A和第四换热元件A的下方，第三换热元件B位于第二换热元件A和第三换热元件A的上方以及第一换热元件C和第二换热元件C之间，所述第一换热元件C位于第一换热元件A的上方以及流体b出口处，第二换热元件C位于第四换热元件A的上方以及流体b进口处。

2.根据权利要求1所述的一种高效节能无风道的多回程换热器，其特征在于所述换热元件A、换热元件B、换热元件C均为气-气板式换热组件。

3.根据权利要求1所述的一种高效节能无风道的多回程换热器，其特征在于所述换热元件B的长度是换热元件A宽度的的两倍。

4.根据权利要求1所述的一种高效节能无风道的多回程换热器，其特征在于所述第一换热元件C和第二换热元件C作为流体b进出口与换热元件A的连接风道。

5.根据权利要求1所述的一种高效节能无风道的多回程换热器，其特征在于所述第二换热元件B作为第一换热元件A与第二换热元件A的连接风道；所述第三换热元件B作为第二换热元件A与第三换热元件A的连接风道；所述第一换热元件B作为第三换热元件A与第四换热元件A的连接风道。

6.根据权利要求1所述的一种高效节能无风道的多回程换热器，其特征在于所述换热元件C的长度等于换热元件A的宽度，换热元件C的宽度等于换热元件B的宽度。

7.根据权利要求1所述的一种高效节能无风道的多回程换热器，其特征在于所述流体a流经两组换热元件A的宽度的阻力等于流体a流经一组换热元件B的长度的阻力。

8.根据权利要求1所述的一种高效节能无风道的多回程换热器，其特征在于所述流体a流经一组换热元件A的宽度的阻力等于流体a流经一组换热元件C的长度的阻力。

9.根据权利要求1所述的一种高效节能无风道的多回程换热器，其特征在于所述流体a进口、流体a出口、流体b进口、流体b出口处分别设有流体a进口法兰、流体a出口法兰、流体b进口法兰、流体b出口法兰。