CN116182623A - 一种塑料板热交换器组装工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及热交换器设备的技术领域，尤其是涉及一种塑料板热交换器组装工艺，其包括以下步骤：安装四角立架和箱体底板；安装第一组换热板；安装第二组换热板；安装箱体顶板；安装前连接框、后连接框、左连接框和右连接框；安装前管箱、后管箱、左管箱和右管箱。本申请具有提高塑料板式热交换器安装效率的效果。

Description

一种塑料板热交换器组装工艺

技术领域

本申请涉及热交换器设备的技术领域，尤其是涉及一种塑料板热交换器组装工艺。

背景技术

目前各种类型的加热炉、锅炉产生的烟气受硫酸、碳酸露点腐蚀造成炉管、换热元件损坏、堵塞等现象，工业生产中为了延长其使用寿命将烟气排烟温度设定在酸露点温度以上（一般平均高于130℃），烟气带走了大量的热量，造成能源浪费，导致热利用率较低。随着全社会对生存环境和对节能减排的重视提高，出现了多种多样的烟气余热回收技术，例如余热锅炉、空气烟气换热及低温余热发电等。余热回收的程度也渐渐地从略高于露点温度以上排烟的“常规回收”向低于露点温度以下排烟进一步回收烟气显热和潜热的“深度回收”发展。

低于露点温度以下排烟一般采用搪瓷管式、玻璃管式预热器（换热器）或采用钢管-铸铁管-玻璃管三段组合的整体预热器以减缓烟气低温露点腐蚀，在一定程度上延长了预热器寿命，提高了设备运行周期，但在设备结构和性能上都存在如体积庞大、金属耗量大、换热效率低、抗热冲击和疲劳性能差、使用寿命短等缺陷。流程工业领域具有腐蚀性的气体或液体之间的换热一般采用诸如钛和镐等耐腐蚀贵金属管式热交换器，其造价太高、性价比较低，或采用诸如石墨换热器与玻璃管式等非金属换热器，存在抗热冲击和疲劳性能差、使用寿命短等缺陷。板式换热器相比传统的管式预热器（换热器），具有传热效率高，压降低，结构紧凑等特点。为解决低温烟气露点腐蚀，在加热炉烟气余热回收上采用金属板式预热器+玻璃板式预热器组合技术，但存在抗振动疲劳性差、操作寿命短等缺点。

参照图2和图3，现有的塑料板热交换器包括箱体1、设置在箱体1内部的塑料板换热组件2以及安装在箱体1四周的前管箱3、后管箱4、左管箱5和右管箱6，箱体1包括箱体底板11、箱体顶板12和连接框架13，塑料板换热组件2包括上换热板21和下换热板22，上换热板21和下换热板22上下堆叠放置并形成为一组，在上换热板21和下换热板22上均设置有流道，连接框架13包括多个四角立架131、前连接框132、后连接框133、左连接框134和右连接框135。

因为塑料材质换热器具有对烟气腐蚀性介质优异的耐腐蚀性及抗结垢性等良好的适应性，在工业化中得到应用，所以业内一般均采用塑料管式换热器，但是这种塑料管式换热器由于内部结构复杂，不方便进行安装，从而导致安装效率降低。

发明内容

为了提高塑料板式热交换器的安装效率，本申请提供一种塑料板热交换器组装工艺。

本申请提供的一种塑料板热交换器组装工艺，采用如下的技术方案：

一种塑料板热交换器组装工艺，包括以下步骤：

安装四角立架和箱体底板；

安装第一组换热板；

安装第二组换热板；

安装箱体顶板；

安装前连接框、后连接框、左连接框和右连接框；

安装前管箱、后管箱、左管箱和右管箱。

通过采用上述技术方案，能够使塑料板热交换器的安装工序更加清晰明了，并且可以参照该安装步骤，将热交换器的安装设置成流水线的模式，每个工序安装一处热交换器上的零件，从而提高安装的效率。

可选的，在安装四角立架前，选取安装四角立架的组装平台，并在组装平台上标记安装的边界以及前后左右方位。

通过采用上述技术方案，按照标记好的位置进行安装，能够起到定位的作用，避免热交换器安装完成后，无法与其它设备连接。

可选的，在组装平台上将多个四角立架垂直安装在安装边界的四角位置处，然后在多个四角立架之间安装箱体底板，并使箱体底板贴合在组装平台上，并对箱体底板与多个四角立架之间进行固定。

通过采用上述技术方案，将四角立架与箱体底板进行固定完成后可以初步完成基础安装，实现地基的作用，并且能够为后续的安装起到定位的做用，使后续的安装更加方便快捷。

可选的，在安装第一组换热板时，先将第一组换热板的第一块下换热板水平放置在箱体底板的上表面上，并将第一块下换热板的两侧边缘与箱体底板接触的边缘进行密封连接。

可选的，在第一块下换热板上表面安装第一块上换热板，并且使第一块上换热板的流道方向与第一块下换热板的流道方向相垂直交错设置，然后对第一块上换热板和第一块下换热板相接触的边缘进行密封连接。

可选的，在安装第二组换热板时，先将第二组换热板的第二块下换热板放置在第一块上换热板的表面上，并且使第二块下换热板的流道方向与第一块上换热板的流道方向相垂直交错，然后将第二块下换热板与第一块上换热板相接触的边缘进行密封连接。

可选的，在第二块下换热板的上表面安装第二块上换热板，并且使第二块上换热板的流道方向与第二块下换热板的流道方向相垂直交错设置，然后对第二块上换热板和第二块下换热板接触的边缘进行密封连接。

可选的，在第二组换热板上设置有多组换热板，多组换热板在安装时，按照第一组换热板和第二组换热板的安装方式自下向上依次进行安装多组换热板，在多组换热板安装过程中，对同组上换热板和下换热板接触的边缘进行密封连接，对相邻不同组的上换热板和下换热板接触的边缘同样进行密封连接。

可选的，将箱体顶板安装到最上层一组换热板上的上换热板表面上，并对箱体顶板与最上层上换热板接触的边缘进行密封连接，然后将箱体顶板与多个四角立架之间进行固定连接。

通过采用上述技术方案，箱体顶板、箱体底板和四角立架之间可以在箱体内部形成矩形框架结构，对内部的所有换热板进行防护。

可选的，将所有上换热板和下换热板与四角立架接触的位置进行密封连接，使相邻上换热板和下换热板之间能够形成独立的流通区域。

通过采用上述技术方案，通过对相邻上换热板和下换热板之间接触的位置进行密封连接，可以保证相邻两组换热板之间均可以形成独立且互不相同的流通区域，并能够进行独立工作。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过本发明的塑料板卧置式热交换器，回收了低温烟气从140℃降到65℃的显热和全部潜热用于预热锅炉水，并且低温烟气可在低于110℃的酸露点温度以下长期稳定操作运行。这样，实现了低温烟气的余热深度回收利用，节约了能源，同时，作为预热锅炉水使锅炉水温度从20℃升高到60℃，又节省了锅炉加热锅炉水所耗的燃料量，具有节能减排的有益效果；

2.本发明的塑料板热交换器采用塑料板作为换热元件既充分发挥了塑料板优异的耐腐蚀性能，有效避免了金属材质管式换热器和铸铁材质板式换热器存在的耐腐蚀性能差、使用寿命短和不能在酸露点温度下长期操作导致使用寿命短的缺陷，达到冷热流体在酸露点温度下实现换热并长期操作；又充分发挥了塑料优异的抗气流冲击与耐振动疲劳性能，有效避免了石墨换热器与搪瓷或玻璃管式与玻璃板式换热器抗气流冲击与耐振动疲劳性差、操作寿命短等缺陷，达到能够长期稳定操作运行要求；还充分发挥了塑料板单位换热容积的换热面积大的特点，有效避免了铸铁材质板式换热器、塑料材质管式换热器单位换热容积的换热面积小、换热效率低、体积大、以及采用钛和镐等耐腐蚀贵金属管式热交换器存在造价高、性价比低等不足之处，实现具有酸腐蚀性热流体低温位能显热和潜热的余热深度回收利用，达到节约能源和节约燃料资源有益的节能减排效果；

3.本申请通过采用该安装步骤，能够使塑料板热交换器的安装工序更加清晰明了，并且可以参照该安装步骤，将热交换器的安装设置成流水线的模式，每个工序安装一处热交换器上的零件，形成固定工位安装固定零件的工序步骤，避免同批安装多个零件，容易造成安装出错的问题，从而提高安装的效率。

附图说明

图1是本申请实施例的安装步骤图；

图2是体现现有塑料板热交换器的整体结构图；

图3是体现现有塑料板热交换器的内部结构示意图。

附图标记说明：1、箱体；11、箱体底板；12、箱体顶板；13、连接框架；131、四角立架；132、前连接框；133、后连接框；134、左连接框；135、右连接框；2、塑料板换热组件；21、上换热板；22、下换热板；3、前管箱；4、后管箱；5、左管箱；6、右管箱。

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塑料板热交换器组装工艺。

参照图2和图3，塑料板热交换器包括箱体1、设置在箱体1内部的塑料板换热组件2以及安装在箱体1四周的前管箱3、后管箱4、左管箱5和右管箱6，箱体1包括箱体底板11、箱体顶板12和连接框架13，塑料板换热组件2包括上换热板21和下换热板22，上换热板21和下换热板22上下堆叠放置并形成为一组，在箱体1内部设置有多组相互配合的上换热板21和下换热板22，在上换热板21和下换热板22上均设置有流道，连接框架13为正方体或长方体形状的框架结构，连接框架13包括多个四角立架131、前连接框132、后连接框133、左连接框134和右连接框135。

上换热板21和下换热板22采用塑料板材质通过塑料板轧制成型或采用注塑或挤塑成型。特别地，所述的塑料板换热组件2的下换热板22和上换热板21也可采用金属板表面喷涂塑料材质复合覆层，或采用金属板表面复合包覆塑料材质层；箱体底板11、箱体顶板12、连接框架13及前管箱3、后管箱4、左管箱5和右管箱6与腐蚀性换热介质（如热流体烟气）的相接触面采用塑料板材质，或采用金属材料表面喷涂塑料材质复合覆层，或采用金属材料内侧表面复合塑料材质衬层或全部复合包覆塑料材质层；与无腐蚀性换热介质（如空气冷流体）的相接触面一般采用金属材料；虽然与无腐蚀性换热介质（如空气冷流体）相接触但需与塑料材质构件相密封连接时可以采用全部塑料材质、或采用金属材料复合包覆塑料材质层，或采用金属材料表面喷涂塑料材质复合覆层。塑料材质与金属材料之间的复合包覆塑料材质层采用热熔接或轧制连接、或采用塑料焊接连接方式。

实施例1

参照图1、图2和图3，塑料板热交换器组装工艺包括以下步骤：

S1：组装前准备；

在安装塑料板热交换器的位置处选取组装平台，在组装平台上标记好组装定位边界和前后左右方位，按定位边界首先组装好连接框架13上的四个四角立架131，在该四个四角立架131组成的矩形区域内水平安装箱体底板11，使箱体底板11能够放置在组装平台的表面上，并使箱体底板11的塑料材质衬层朝上设置，然后进行箱体底板11与四角立架131之间的焊接连接。

S2：安装第一组换热板；

安装第一组换热板的第一块下换热板22；

将第一组换热板的第一块下换热板22水平放置在箱体底板11的上表面，设置其流道方向为前后方向，将其左侧和右侧边缘分别与箱体底板11的左右侧边缘相接触区域对应紧贴并进行密封连接。

安装第一组换热板的第一块上换热板21；

将第一组换热板的第一块上换热板21水平放置在第一块下换热板22的上面，使其流道方向设置为左右方向并与第一块下换热板22的流道方向相垂直交错，然后将其前侧和后侧边缘分别与第一块下换热板22的前后边缘相接触区域对应紧贴并进行密封连接。

S3：安装第二组换热板；

安装第二组换热板的第二块下换热板22；

将第二块下换热板22水平放置在第一组第一块上换热板21的上面，使其流道方向与相邻组第一块上换热板21流道方向相垂直交错（即与相邻第一组的第一块下换热板22同方向），然后将第二块下换热板22的左侧和右侧边缘分别与相邻第一组第一块上换热板21左侧和右侧边缘相接触区域对应紧贴并进行密封连接。

安装第二组换热板的第二块上换热板21；

将第二块上换热板21水平放置在同组的第二块下换热板22的上面，使其流道方向与同组第二块下换热板22的流道方向相交错垂直（即与相邻组第一块上换热板21同方向），然后将第二组上换热板21和下换热板22的前侧和后侧边缘相接触区域对应紧贴并进行密封连接。

S4：安装其它多组换热板；

本申请实施例中，以八十组换热板进行举例说明，但不限定与八十组换热板，还可以是四十组换热板、六十组换热板、一百组换热板；依次重复按照S2和S3的安装程序，自下向上依次水平安装第三组换热板（即：第三块下换热板22、第三块上换热板21）、…、第八十组（即：第八十块下换热板22、第八十块上换热板21），并依次完成同一组上下两块换热板前侧和后侧边缘接触区域相对应紧贴和密封连接、不同组上下相邻两块换热板的左侧和右侧边缘接触区域相对应紧贴和密封连接。

进行同一组上下两块换热板前侧和后侧边缘的密封连接；

依次进行第一组第一块下换热板22前侧和后侧边缘分别与同一组第一块上换热板21前侧和后侧边缘相接触区域的密封连接、第二组第二块下换热板22前侧和后侧边缘分别与同一组第二块上换热板21前侧和后侧边缘相接触区域的密封连接，依次类推，自下向上依次完成同一组上下两块换热板的前侧和后侧边缘相接触区域的密封连接。

进行不同组上下相邻两块换热板左侧和右侧边缘的密封连接；

依次进行第一组第一块上换热板21的左侧和右侧边缘分别与第二组第二块下换热板22的左侧和右侧边缘相接触区域的密封连接、第二组第二块上换热板21的左侧和右侧边缘分别与第三组第三块下换热板22的左侧和右侧边缘相接触区域的密封连接，依次类推，自下向上依次完成不同组上下相邻两块换热板的左侧和右侧边缘相接触区域的密封连接。

S5：安装箱体顶板12；

在第八十块上换热板21上面水平安装箱体顶板12并使其塑料材质衬层朝下，将第八十块上换热板21的左侧和右侧边缘分别与箱体顶板12相接触区域对应紧贴并进行密封连接，然后进行箱体顶板12与四角立架131之间的焊接连接。

S6：将所有换热板与四角立架131密封连接；

进行所有上换热板21和下换热板22与连接框架13上的四角立架131之间的密封连接，使相邻上换热板21和下换热板22之间均能够形成独立的流通区域。

S7：安装连接框架13的其它组件；

按箱体1连接框架13的前后左右位置分别对应焊接前连接框132、后连接框133、左连接框134和右连接框135，并分别与的箱体底板11、箱体顶板12进行焊接连接。

S8：完成塑料板热交换器的最终装配；

按连接框架13的前、后、左、右端分别对应装配前管箱3、后管箱4、左管箱5和右管箱6，上紧各自相配对的法兰及其垫片与紧固件。

实施例1的实施原理为：热流体为具有酸腐蚀性的低温烟气（其酸露点温度为110℃），冷流体为空气。140℃的低温烟气作为热流体自外部进入右管箱6，随后从塑料板换热组件2的右侧同时进入其多腔热流体通道的各个热流体通道，在该各个通道内自右向左流过并与通道外的多腔冷流体通道内冷流体空气进行错流换热，热流体烟气放出的热量被冷流体空气所吸收完成换热过程并降低到80℃，80℃的烟气从塑料板换热组件2的左侧流出，并汇集到左管箱5后流出热交换器；

20℃的空气作为冷流体自外部进入前管箱3，随后从塑料板换热组件2的前侧同时进入其多腔冷流体通道的各个冷流体通道，在该通道内自前向后流过并与多腔热流体通道内的热流体烟气进行错流换热，冷流体空气吸收热流体烟气放出的热量并完成换热过程并升高到60℃，60℃的空气从塑料板换热组件2的后侧流出，并汇集到后管箱4后流出热交换器。

实施例2

参照图1、图2和图3，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中塑料板热交换器采用卧置的方式进行组装，实施例2采用立置的方式进行组装，两种安装方式可以根据实际安装的场合和工况进行自由选择。

塑料板热交换器组装工艺包括以下步骤：

S1：组装前准备

在组装平台上标记好组装定位边界和前后左右方位，按定位边界首先组装好箱体1S上的四角立架131，在该四角立架131内左侧竖直立式安装箱体1左侧板，并使塑料材质衬层朝右（内侧）设置，然后进行箱体1左侧板与四角立架131之间的焊接连接。

S2：安装第一组换热板的第一块左换热板

将第一组换热板的第一块左换热板竖直立式放置在箱体1左侧板的右侧，设置其流道方向为上下方向，将其上侧和下侧边缘分别与箱体1左侧板的上下侧边缘相接触区域对应紧贴并进行密封连接。

S3：安装第一组换热板的第一块右换热板

将第一组换热板的第一块右换热板竖直立式放置在第一块左换热板的右侧，使其流道方向设置为前后方向并与第一块左换热板的流道方向相垂直交错，然后将其前侧和后侧边缘分别与第一块左换热板的前后边缘相接触区域对应紧贴并进行密封连接。

S4：安装第二组换热板

安装第二块左换热板；

将第二块在换热板竖直立式放置在第一组第一块右换热板的右侧，使其流道方向与相邻组第一块右换热板流道方向相垂直交错（即与相邻第一组的第一块左换热板同方向），然后将第二块左换热板的上侧和下侧边缘分别与相邻第一组第一块右换热板上侧和下侧边缘相接触区域对应紧贴并进行密封连接。

安装第二块右换热板；

将第二块右换热板竖直立式放置在同组的第二块左换热板的右侧，使其流道方向与同组第二块左换热板的流道方向相交错垂直（即与相邻组第一块右换热板同方向），然后将第二组上下两块换热板（即：第二块右换热板与第二块左换热板）的前侧和后侧边缘相接触区域对应紧贴并进行密封连接。

S5：安装第三组、…、第八十组换热板

依次重复第S3和S4的安装程序，自左向右依次竖直立式安装第三组（即：第三块左换热板、第三块右换热板）、…、第n组（即：第八十块左换热板、第八十块右换热板），并依次完成同一组左右两块换热板前侧和后侧边缘接触区域相对应紧贴和密封连接、不同组左右相邻两块换热板的上侧和下侧边缘接触区域相对应紧贴和密封连接。

S6：安装箱体1右侧板

在第八十块右换热板右侧竖直立式安装箱体1右侧板并使其塑料材质衬层朝左（内侧），将第八十块右换热板的上侧和下侧边缘分别与箱体1右侧板相接触区域对应紧贴并进行密封连接，然后进行箱体1右侧板与四角立架131之间的焊接连接。

S7：完成所有换热板与连接框架13的密封连接。

进行所有换热板与连接框架13上四角立架131之间的密封连接。

S8：安装连接框架13的其它组件

按箱体1连接框架13的前后上下位置分别对应组焊前连接框132、后连接框133、上连接框、下连接框，并分别与的箱体1左侧板、箱体1右侧板进行焊接连接。

S9：完成塑料板立式热交换器的最终装配

按连接框架13的前、后、上、下端分别对应装配前管箱3、后管箱4、上管箱和下管箱，上紧各自相配对的法兰及其垫片与紧固件。

实施例2的实施原理为：热流体为具有酸腐蚀性的低温烟气（其酸露点温度为110℃），冷流体为空气；140℃的低温烟气作为热流体自外部进入上管箱，随后从塑料板换热组件2的上侧同时进入其多腔热流体通道的各个热流体通道，在该各个通道内自上向下流过并与通道外的多腔冷流体通道内的冷流体空气进行错流换热，热流体烟气放出的热量被冷流体空气吸收完成换热过程并降低到80℃，80℃的热流体烟气从塑料板换热组件2的下侧流出，并汇集到下管箱后流出热交换器；

20℃的空气作为冷流体自外部进入前管箱3，随后从塑料板换热组件2的前侧同时进入其多腔冷流体通道的各个冷流体通道，在该各个通道内自前向后流过并与通道外的多腔热流体通道内的热流体进行错流换热，冷流体空气吸收热流体烟气放出的热量并完成换热过程并升高到60℃，60℃的冷流体空气从塑料板换热组件2的后侧流出，并汇集到后管箱4后流出热交换器。

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 (10)

1.一种塑料板热交换器组装工艺，其特征在于：包括以下步骤：

安装四角立架(131)和箱体底板(11)；

安装第一组换热板；

安装第二组换热板；

安装箱体顶板(12)；

安装前连接框(132)、后连接框(133)、左连接框(134)和右连接框(135)；

安装前管箱(3)、后管箱(4)、左管箱(5)和右管箱(6)。

2.根据权利要求1所述的一种塑料板热交换器组装工艺，其特征在于：在安装四角立架(131)前，选取安装四角立架(131)的组装平台，并在组装平台上标记安装的边界以及前后左右方位。

3.根据权利要求1所述的一种塑料板热交换器组装工艺，其特征在于：在组装平台上将多个四角立架(131)垂直安装在安装边界的四角位置处，然后在多个四角立架(131)之间安装箱体底板(11)，并使箱体底板(11)贴合在组装平台上，并对箱体底板(11)与多个四角立架(131)之间进行固定。

4.根据权利要求1所述的一种塑料板热交换器组装工艺，其特征在于：在安装第一组换热板时，先将第一组换热板的第一块下换热板(22)水平放置在箱体底板(11)的上表面上，并将第一块下换热板(22)的两侧边缘与箱体底板(11)接触的边缘进行密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种塑料板热交换器组装工艺，其特征在于：在第一块下换热板(22)上表面安装第一块上换热板(21)，并且使第一块上换热板(21)的流道方向与第一块下换热板(22)的流道方向相垂直交错设置，然后对第一块上换热板(21)和第一块下换热板(22)相接触的边缘进行密封连接。

6.根据权利要求1所述的一种塑料板热交换器组装工艺，其特征在于：在安装第二组换热板时，先将第二组换热板的第二块下换热板(22)放置在第一块上换热板(21)的表面上，并且使第二块下换热板(22)的流道方向与第一块上换热板(21)的流道方向相垂直交错，然后将第二块下换热板(22)与第一块上换热板(21)相接触的边缘进行密封连接。

7.根据权利要求1所述的一种塑料板热交换器组装工艺，其特征在于：在第二块下换热板(22)的上表面安装第二块上换热板(21)，并且使第二块上换热板(21)的流道方向与第二块下换热板(22)的流道方向相垂直交错设置，然后对第二块上换热板(21)和第二块下换热板(22)接触的边缘进行密封连接。

8.根据权利要求1所述的一种塑料板热交换器组装工艺，其特征在于：在第二组换热板上设置有多组换热板，多组换热板在安装时，按照第一组换热板和第二组换热板的安装方式自下向上依次进行安装多组换热板，在多组换热板安装过程中，对同组上换热板(21)和下换热板(22)接触的边缘进行密封连接，对相邻不同组的上换热板(21)和下换热板(22)接触的边缘同样进行密封连接。

9.根据权利要求1所述的一种塑料板热交换器组装工艺，其特征在于：将箱体顶板(12)安装到最上层一组换热板上的上换热板(21)表面上，并对箱体顶板(12)与最上层上换热板(21)接触的边缘进行密封连接，然后将箱体顶板(12)与多个四角立架(131)之间进行固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种塑料板热交换器组装工艺，其特征在于：将所有上换热板(21)和下换热板(22)与四角立架(131)接触的位置进行密封连接，使相邻上换热板(21)和下换热板(22)之间能够形成独立的流通区域。

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