CN112696948A - 一种耐腐蚀烟气板式换热器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种耐腐蚀烟气板式换热器，其涉及板式换热器技术领域，其包括机架、外壳以及换热模块，外壳安装于机架上，换热模块安装于外壳内部，换热模块采用耐腐蚀材质；外壳顶部连接有烟气进管，外壳的底部连接有烟气出管，烟气进管和烟气出管与换热模块的热介质通道连通；外壳的一侧侧壁连接有干净气体进管，外壳远离干净气体进管的一侧连接有干净气体出管，干净气体进管和干净气体出管与换热模块的冷介质通道连通；机架上连接有振打组件，振打组件振打外壳设置。本申请具有在烟气换热时将粘附在换热模块上的粉尘、颗粒状杂质振落，减少换热模块内结垢的情况发生的效果。

Description

一种耐腐蚀烟气板式换热器

技术领域

本申请涉及板式换热器的领域，尤其是涉及一种耐腐蚀烟气板式换热器。

背景技术

目前在冶炼、化工行业由于工艺条件的特殊性会产生大量的高温含尘烟气，高温含尘烟气余热品位高，回收价值大，但其具有腐蚀性并含有大量粉尘，易造成锅炉受热面及除尘系统的积灰、腐蚀、磨损等问题，使得其余热难以有效回收利用，余热回收率低。

对上述中的相关技术，发明人认为高温含尘烟气在通过板式换热器进行余热换热时，高温含尘气体中的粉尘、焦油、酚类物质在高温条件下呈熔化或部分熔化状态，沉积到换热器的换热板上容易在换热板上结垢，结垢会增加换热板受热面的热阻，降低换热效率。

发明内容

为了改善高温含尘烟气在通过板式换热器进行余热换热时容易在换热板上结垢的问题，本申请提供一种耐腐蚀烟气板式换热器。

本申请提供的一种耐腐蚀烟气板式换热器采用如下的技术方案：

一种耐腐蚀烟气板式换热器，包括机架、外壳以及换热模块，所述外壳安装于机架上，所述换热模块安装于外壳内部，所述换热模块采用耐腐蚀材质；所述外壳顶部连接有烟气进管，所述外壳的底部连接有烟气出管，所述烟气进管和烟气出管与换热模块的热介质通道连通；所述外壳的一侧侧壁连接有干净气体进管，所述外壳远离干净气体进管的一侧连接有干净气体出管，所述干净气体进管和干净气体出管与换热模块的冷介质通道连通；所述机架上连接有振打组件，所述振打组件振打外壳设置。

通过采用上述技术方案，烟气自烟气进管通入换热模块并从烟气出管流出，干净气体自干净气体进管通入换热模块并从干净气体出管流出，烟气和干净气体在换热模块内进行换热，使得烟气可以低温排放，而干净的气体可以通过与烟气换热而得到预热，从而便于烟气余热利用。由于换热模块采用耐腐蚀材质，所以可以减少烟气对换热模块的损伤，从而提升换热模块的使用寿命。振打组件用于在烟气换热时将粘附在换热模块上的粉尘、颗粒状杂质振落，减少换热模块内结垢的情况发生。

可选的，所述机架上设置有安装孔，所述安装孔内壁连接有柔性垫层；所述烟气出管插设于安装孔内，所述烟气出管的侧壁处开设有烟气出口，所述烟气出管远离外壳的一端设置有封堵盖。

通过采用上述技术方案，安装孔用于定位安装烟气出管，从而定位安装外壳和换热模块，在振打组件振打外壳时，外壳及换热模块会产生振动或者轻微摇晃，柔性垫层的设置可以为烟气出管提供摆动的空间，减少烟气出管磨损或者变形的情况发生。封堵盖用于封堵烟气出管的管口，通过振打组件的振打而从而换热模块内掉落的粉尘、颗粒杂质可以汇聚于封堵盖上，等待集中排放处理，而经过换热的烟气可以从烟气出口排出。

可选的，所述振打组件包括振打驱动件、连杆以及振打盘，所述振打驱动件安装于机架朝向外壳的一侧，所述振打驱动件的活塞杆与连杆连接，所述连杆朝向外壳侧壁处转动，所述振打盘安装于连杆朝向外壳的一侧。

通过采用上述技术方案，振打驱动件通过驱动连杆摆动从而使得振打盘不断敲击外壳，进而使得与外壳相连的换热模块也一起振动，最终可以使得粘附在换热模块内的粉尘或者颗粒状的杂质被振落，减少换热模块内壁结垢的情况发生。

可选的，所述振打组件设置有两组并沿外壳的轴线对称设置，所述外壳两侧的滑移驱动件先后启动并轮番击打外壳。

通过采用上述技术方案，可以使得外壳两侧均匀受力，降低外壳不规则变形的情况发生。外壳两侧先后受击打，在使得外壳均匀受力的同时可以使得外壳机换热模块保持较高的振动频率。

可选的，所述外壳底部设置有支撑组件，所述支撑够组件包括若干支撑柱，所述支撑柱安装于机架朝向外壳的一侧，所述支撑柱与机架之间连接有安装弹簧，所述支撑柱与外壳球铰接。

通过采用上述技术方案，支撑柱和安装弹簧用于支撑外壳，安装弹簧以及球铰接的结构可以在辅助支撑外壳的同时便于外壳随着振打轻微的晃动。

可选的，所述支撑组件还包括支撑弹簧，所述支撑弹簧的一端与机架连接，另一端与外壳连接。

通过采用上述技术方案，支撑弹簧用于辅助支撑外壳，且可以使得外壳在微微摇晃的过程中较难脱离与支撑柱的连接。

可选的，所述换热模块包括间隔设置的第一换热板和第二换热板，所述第一换热板沿其长度方向开设有第一换热通道，所述第二换热板沿其宽度方向开设有第二换热通道，所述第一换热通道的轴线与第二换热通道的轴线垂直设置；所述烟气进管和烟气出管与第一换热通道连通；所述干净气体进管和干净气体出管与第二换热通道连通。

通过采用上述技术方案，第一换热板与第二换热板间隔设置，烟气通入第一换热通道内，干净气体通入第二换热通道，通过第一换热板和第二换热板的板壁将烟气的热量传导给干净的气体，为干净的气体预热。由于是采用板式的换热结构，所以干净的气体的换热较为均匀，换热效果较好。

可选的，所述第一换热板与第二换热板的材质采用高硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、高硅氧玻璃、低碱无硼玻璃或陶瓷玻璃。

通过采用上述技术方案，可以使得第一换热板和第二换热板具有较好的耐腐蚀性能和热传导性能，且较为耐高温。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过振打组件的设置，能够起到在烟气换热时将粘附在换热模块上的粉尘、颗粒状杂质振落，减少换热模块内结垢的情况发生的效果；

2.通过柔性垫层、支撑柱、安装弹簧和支撑弹簧的设置，能够起到在辅助支撑外壳的同时便于外壳随着振打轻微的晃动，降低烟气出管的效果；

3.通过振打驱动件、连杆以及振打盘的设置，能够起到振落粘附在第一换热板内的粉尘或者颗粒状的杂质，且可以减少外壳的变形和损伤的效果。

附图说明

图1是本申请实施例的换热器的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的换热器的俯视结构示意图。

图3是本申请实施例的换热器的左视结构示意图。

附图标记说明：1、机架；11、安装孔；12、柔性垫层；2、外壳；21、干净气体进管；22、干净气体出管；23、烟气进管；24、烟气出管；25、烟气出口；26、封堵盖；3、换热模块；31、第一换热板；32、第二换热板；33、第一换热通道；34、第二换热通道；35、第一加强筋；36、第二加强筋；4、振打组件；41、旋转气缸；42、连接块；43、连杆；44、振打盘；5、支撑组件；51、支撑板；52、支撑柱；53、支撑弹簧。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种耐腐蚀烟气板式换热器。参照图1和图2，一种耐腐蚀烟气板式换热器包括机架1、安装于机架1上的外壳2以及安装于外壳2内的换热模块3。烟气与干净的气体在换热模块3内进行换热，使得烟气低温排放，而干净的气体可以得到预热。

参照图2和图3，换热模块3包括堆叠的第一换热板31和第二换热板32，第一换热板31与第二换热板32间隔设置并相连接。由于烟气具有腐蚀性，所以换热模块3需要采用耐腐蚀性的材质。第一换热板31与第二换热板32的材质可以采用高硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、高硅氧玻璃、低碱无硼玻璃或陶瓷玻璃。本实施例中，第一换热板31和第二换热均采用陶瓷玻璃，第一换热板31和第二换热可以通过硅酮结构胶粘接,在固定第一换热板31与第二换热板32的同时起到密封的效果。

参照图2和图3，第一换热板31内沿其长度方向开设有第一换热通道33，第二换热板32内沿其宽度方向开设有第二换热通道34，第一换热通道33和第二换热通道34均为直通式，且第一换热通道33的轴线与第二换热通道34轴线垂直设置。换热模块3未设置第一换热通道33与第二换热通道34的两侧壁与壳体内壁粘接固定。第一换热板31位于第一换热通道33内设置第一加强筋35，第二换热板32位于第二换热通道34内设置第二加强筋36，可以增强换热模块3的强度。

参照图2和图3，壳体远离机架1的一侧设置有烟气进管23，壳体朝向机架1的一侧有烟气出管24，烟气进管23及烟气出管24与换热模块3的第一换热通道33连通。壳体的一侧设置有干净气体进管21，壳体远离干净气体进管21的一侧设置有干净气体出管22，干净气体进管21及干净气体出管22与换热模块3的第二换热通道34连通。本实施例中烟气进管23、干净气体进管21及干净气体出管22均可以采用波纹管。

参照图1和图3，机架1上位于壳体未设置干净气体进管21及干净气体出管22的两侧各设置有两个振打组件4，两侧的振打组件4沿外壳2的轴线对称设置。振打组件4包括振打驱动件、连杆43以及振打盘44，振打驱动件可以采用旋转气缸41或者摆动气缸，本实施例中振打驱动件采用旋转气缸41，旋转气缸41安装于机架1上，旋转气缸41的活塞杆上连接有连接块42，连接块42远离机架1的一侧连接连杆43，振打盘44均布于连杆43朝向壳体的一侧。旋转气缸41可以带动连杆43朝向外壳2一侧转动，本实施例中，当连杆43竖直设置时，各振打盘44敲击外壳2外壁设置。位于外壳2两侧的旋转气缸41可以同时启动，也可以先后启动并轮番击打外壳2。

参照图1，外壳2受振打时会连带着换热模块3振动，从而可以将第一换热板31内壁上粘附的粉尘和颗粒状的杂质振落，减少第一换热板31内壁结垢的情况发生。为便于集中收集振落的粉尘和杂质，烟气出管24远离烟气进管23的一侧铰接有封堵门。振落的粉尘和杂质掉落于封堵门上，待封堵门上堆积了一部分粉尘和杂质后，可以打开封堵门，将堆积的粉尘和杂质集中处理掉。烟气出管24的侧壁处开设有烟气出口25，经过换热的烟气可以自烟气出口25处排出。

参照图1，机架1上开设有安装孔11，烟气出口25插设于安装孔11内，从而定位外壳2及换热模块3在机架1上的安装位置。外壳2受振打时，换热器整体由于振动产生轻微摇晃，为适应换热器的摇晃，减少烟气出管24的磨损与变形，安装孔11的内壁上连接有柔性垫层12，柔性垫层12可以采用海绵材质或者橡胶材质。

参照图1和图3，机架1朝向外壳2的一侧设置有支撑组件5，通过支撑组件5支撑和固定外壳2。支撑组件5包括依次设置的安装弹簧、支撑板51和支撑柱52，机架1朝向外壳2的一侧开设有若干安装槽，可以在机架1上均布设置四个安装槽。安装弹簧及支撑板51均位于安装槽内，且安装弹簧与安装槽槽底连接，安装槽的长度大于支撑板51的长度1cm，安装槽的宽度大于支撑板511cm。支撑柱52竖直设置并伸出安装槽，支撑柱52朝向外壳2的一端与外壳2球铰接或者固定连接，本实施例中支撑柱52与外壳2球铰接。支撑柱52的外周套设有支撑弹簧53，支撑弹簧53的一端与机架1连接，另一端与外壳2底部连接。外壳2受振打而晃动时，支撑组件5在支撑外壳2的同时可以便于外壳2随振打微微晃动。

本申请实施例一种耐腐蚀烟气板式换热器的实施原理为：首先，关闭封堵门，设定旋转气缸41的启动顺序和启动间隔时间。接着向烟气进管23处通入高温含尘烟气，向干净气体进口通入干净气体，烟气和干净的气体在换热模块3内换热，随后烟气可以通过烟气出口25低温排放，而被预热的干净气体可以通过干净气体出口排出，从而节约热能资源。

在换热过程中，各振打组件4先后击打外壳2，使得外壳2及换热模块3振动，从而将第一换热板31内壁上粘附的粉尘、颗粒状杂质振落，也可以减少粉尘和颗粒状的杂质粘附于第一换热板31内壁的情况发生。振落的粉尘和杂质落于封堵门上，待集中处理。在振打组件4振打的过程中可以相对于机架1微微晃动，外壳2与机架1的柔性连接，可以减少外壳2与机架1间的机械磨损。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐腐蚀烟气板式换热器，其特征在于：包括机架（1）、外壳（2）以及换热模块（3），所述外壳（2）安装于机架（1）上，所述换热模块（3）安装于外壳（2）内部，所述换热模块（3）采用耐腐蚀材质；所述外壳（2）顶部连接有烟气进管（23），所述外壳（2）的底部连接有烟气出管（24），所述烟气进管（23）和烟气出管（24）与换热模块（3）的热介质通道连通；所述外壳（2）的一侧侧壁连接有干净气体进管（21），所述外壳（2）远离干净气体进管（21）的一侧连接有干净气体出管（22），所述干净气体进管（21）和干净气体出管（22）与换热模块（3）的冷介质通道连通；所述机架（1）上连接有振打组件（4），所述振打组件（4）振打外壳（2）设置。

2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀烟气板式换热器，其特征在于：所述机架（1）上设置有安装孔（11），所述安装孔（11）内壁连接有柔性垫层（12）；所述烟气出管（24）插设于安装孔（11）内，所述烟气出管（24）的侧壁处开设有烟气出口（25），所述烟气出管（24）远离外壳（2）的一端设置有封堵盖（26）。

3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀烟气板式换热器，其特征在于：所述振打组件（4）包括振打驱动件、连杆（43）以及振打盘（44），所述振打驱动件安装于机架（1）朝向外壳（2）的一侧，所述振打驱动件的活塞杆与连杆（43）连接，所述连杆（43）朝向外壳（2）侧壁处转动，所述振打盘（44）安装于连杆（43）朝向外壳（2）的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀烟气板式换热器，其特征在于：所述振打组件（4）设置有两组并沿外壳（2）的轴线对称设置，所述外壳（2）两侧的滑移驱动件先后启动并轮番击打外壳（2）。

5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀烟气板式换热器，其特征在于：所述外壳（2）底部设置有支撑组件（5），所述支撑够组件包括若干支撑柱（52），所述支撑柱（52）安装于机架（1）朝向外壳（2）的一侧，所述支撑柱（52）与机架（1）之间连接有安装弹簧，所述支撑柱（52）与外壳（2）球铰接。

6.根据权利要求5所述的一种耐腐蚀烟气板式换热器，其特征在于：所述支撑组件（5）还包括支撑弹簧（53），所述支撑弹簧（53）的一端与机架（1）连接，另一端与外壳（2）连接。

7.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀烟气板式换热器，其特征在于：所述换热模块（3）包括间隔设置的第一换热板（31）和第二换热板（32），所述第一换热板（31）沿其长度方向开设有第一换热通道（33），所述第二换热板（32）沿其宽度方向开设有第二换热通道（34），所述第一换热通道（33）的轴线与第二换热通道（34）的轴线垂直设置；所述烟气进管（23）和烟气出管（24）与第一换热通道（33）连通；所述干净气体进管（21）和干净气体出管（22）与第二换热通道（34）连通。

8.根据权利要求7所述的一种耐腐蚀烟气板式换热器，其特征在于：所述第一换热板（31）与第二换热板（32）的材质采用高硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、高硅氧玻璃、低碱无硼玻璃或陶瓷玻璃。

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