CN116336842B - 一种基于高效热回收的气气板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明属于换热器领域，尤其涉及一种基于高效热回收的气气板式换热器，包括：外壳；换热装置，所述换热装置设置有外壳内，所述换热装置上设置有冷源通道和热源通道，且所述冷源通道和所述热源通道间隔设置，清洁装置，所述清洁装置设置在所述换热装置上；其中，热源气体通过热源通道在热源进口和热源出口之间流通时，所述热源气体驱动所述清洁装置在所述热源通道内转动，所述清洁装置转动时对所述热源通道侧壁上的灰尘进行清理。本发明通过热源气体驱动清洁装置转动，不仅能够减少外界驱动源，节约能源，而且操作简单，使用方便。

Description

一种基于高效热回收的气气板式换热器

技术领域

本发明属于换热器领域，尤其涉及一种基于高效热回收的气气板式换热器。

背景技术

气气板式换热器是由一系列金属片叠装焊接而成，各板片之间形成薄矩形通道，冷热气流流经各自的通道，通过板片材质进行串联传热，是一种专用于气体间热量置换的高效热交换设备。气气板式换热器主要用于节能减排产业中各行业烟气的余热回收及各工艺系统中所必须的热量置换。通过热量置换使废热烟气降温，热量回用系统从而达到节能的目的，进而提高企业经济效益，降低运行成本，提高竞争力。但是，高温的烟气中一般都含有大量的粉尘、焦油等，在实际使用过程中，高温烟气中的粉尘及焦油等容易在换热器的换热板上沉积并结垢，结垢后不仅会增加换热板受热面的热阻，降低换热效率，而且极难清理。

如公告号为CN217483315U中国实用新型专利，公开了一种新型气气板式换热器，通过手动拉动拉环，从而拉动拉绳，拉绳拉动安装板滑动，从而使得刷板对热源通道两侧的换热板内壁进行刷拭，松开拉绳后，弹簧的弹力使得安装板复位，从而达到反复刷拭的目的，避免烟尘积附，提高换热效率。虽然上方技术方案能够解决高温烟气中的粉尘及焦油等在换热板沉积结垢的问题，但是，通过手动拉动拉环的方式，不仅操作复杂，效率低下，而且由于拉绳需要反复的拉动，容易导致拉绳与密封环之间产生磨损，造成换热器漏气，影响换热器的使用效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于高效热回收的气气板式换热器，具备避免高温烟气中的粉尘及焦油等在换热板上结垢，操作简单，效率高，寿命长的优点，解决了现有换热器通过手动拉动拉环的方式，不仅操作复杂，效率低下，而且由于拉绳需要反复的拉动，容易导致拉绳与密封环之间产生磨损，造成换热器漏气，影响换热器的使用寿命的问题。

为解决上述的技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种基于高效热回收的气气板式换热器，包括：

外壳，所述外壳上分别设置有冷源进口、冷源出口、热源进口和热源出口；

换热装置，所述换热装置设置于外壳内，所述换热装置上设置有冷源通道和热源通道，且所述冷源通道和所述热源通道间隔设置，所述冷源通道的两个端口分别与所述冷源进口和所述冷源出口相对应，所述热源通道的两个端口分别与位于所述热源进口和所述热源出口之间相对应；

清洁装置，所述清洁装置设置在所述换热装置上，且所述清洁装置设置在所述热源通道内；

其中，热源气体通过热源通道在热源进口和热源出口之间流通时，所述热源气体驱动所述清洁装置在所述热源通道内运动，所述清洁装置运动时对所述热源通道侧壁上的灰尘进行清理。

进一步地，所述换热装置包括换热支架，所述换热支架上设置有换热板，所述换热板的数量为多个，且多个所述换热板分别并排设置在所述换热支架上，且相邻的两个换热板之间设置有间隙，相邻的两个所述换热板之间的间隙形成热源通道，所述换热板的内部形成冷源通道。

进一步地，所述换热支架包括换热底座，所述换热底座上固定连接有支撑部件，所述支撑部件远离所述换热底座一端固定连接有换热顶盖，所述换热板设置在所述换热顶盖与所述换热底座之间，所述换热底座上设置有第一换热槽，所述第一换热槽的数量与所述换热板的数量相同，且所述第一换热槽并排均匀设置在所述换热底座上，所述换热顶盖上与所述第一换热槽相对位置设置有第二换热槽，所述第二换热槽的数量与所述第一换热槽的数量相同，所述换热板设置在相对的第一换热槽和第二换热槽之间。

进一步地，所述换热底座上还设置有第一清洁槽，所述第一清洁槽分别位于两个相邻的所述第一换热槽之间，所述换热顶盖上与所述第一清洁槽对应位置设置有第二清洁槽，所述清洁装置设置在所述第一清洁槽和所述第二清洁槽之间。

进一步地，所述清洁装置包括清洁部件和清洁支架，所述清洁支架滑动设置于第一清洁槽和所述第二清洁槽内，所述清洁部件设置于清洁支架的内部，且所述清洁部件可沿着所述清洁支架长度方向滑动。

进一步地，所述清洁部件包括清洁杆，所述清洁杆的两端分别与所述清洁支架转动连接，所述清洁杆的外表面设置有翼板，所述翼板的数量为多个，且所述翼板沿所述清洁杆外表面周向均匀设置，所述翼板上设置有刷毛，热源空气流动时驱动所述翼板以所述清洁杆为轴心转动，所述翼板带动所述刷毛对所述热源通道的侧壁进行清理。

进一步地，所述清洁支架上还设置有长条状槽口，所述长条状槽口远离热源进口一端设置有限位部件，且所述限位部件与所述清洁支架转动连接，所述清洁杆的两端分别转动连接在对应的所述长条状槽口内，且所述清洁杆上与所述限位部件对应位置设置有驱动部件，所述驱动部件与所述限位部件相互配合使所述清洁杆在所述长条状槽口内滑动。

进一步地，所述限位部件包括限位杆，所述限位杆的一端固定连接在所述长条状槽口一侧的清洁支架上，所述限位杆的另一端固定连接有限位轴承，所述驱动部件为椭圆形板状结构，且所述驱动部件的周向侧面与所述限位轴承的外表面相抵。

进一步地，所述清洁部件包括移动部和清理架，所述移动部与所述清洁支架滑动连接，其中，所述清理架对称分布在移动部的两侧并与换热板相接触。

进一步地，所述清洁支架的内壁上下两侧分别开设有滑槽，所述滑槽的内部设有驱动件，所述驱动件的端部连接有滑块，所述滑块与移动部固定连接，其中，所述驱动件为记忆合金材料。

借由上述技术方案，本发明提供了一种基于高效热回收的气气板式换热器，至少具备以下有益效果：

1、该基于高效热回收的气气板式换热器，通过在热源通道内设置清洁装置，且清洁装置与换热装置之间设置为相对运动式，当热源气体在热源通道内流通时，该热源气体驱动清洁装置运动，清洁装置运动时对清洁通道侧壁上的灰尘进行清理，从而避免热源气体中的粉尘及焦油等沉积在热源通道的侧壁上，通过热源气体驱动清洁装置的运动，不仅能够减少外界驱动源，节约能源，而且操作简单，使用方便，同时由于不需要连接外界驱动装置，避免漏气，增加使用寿命。

2、该基于高效热回收的气气板式换热器，通过设置清洁支架，清洁支架上设置有长条状槽口，长条状槽口远离热源一端设置有限位部件，清洁杆的两端分别转动连接在对应的长条状槽口内，且清洁杆与限位部件对应位置设置有驱动部件，驱动部件与限位部件相抵，且驱动部件为椭圆的板状结构，清洁杆转动时带动驱动部件转动，驱动部件与限位部件相互配合，从而使清洁杆在长条状槽口内沿长条状槽口的长度方向滑动，从而改变清洁杆的位置，提高清洁的范围，此外，整个清洁支架可以整体取出，便于后续整体清洁维护或更换。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分：

图1为本申请实施例提供的基于高效热回收的气气板式换热器的立体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的基于高效热回收的气气板式换热器的换热装置结构示意图；

图3为图2中A处放大结构示意图；

图4为图2中B处放大结构示意图；

图5为本申请实施例提供的基于高效热回收的气气板式换热器的换热支架第一角度结构示意图；

图6为本申请实施例提供的基于高效热回收的气气板式换热器的换热支架第二角度结构示意图；

图7为本申请实施例提供的基于高效热回收的气气板式换热器的第一实施方式清洁部件结构示意图；

图8为图7中C处放大结构示意图；

图9为本申请实施例提供的基于高效热回收的气气板式换热器的清洁支架局部结构示意图；

图10为本申请实施例提供的基于高效热回收的气气板式换热器的第二实施方式清洁部件结构示意图；

图11为图10中D处放大结构示意图。

图中：100、外壳；110、冷源进口；120、冷源出口；130、热源进口；140、热源出口；200、换热装置；210、换热支架；211、换热底座；212、支撑部件；213、换热顶盖；214、第一换热槽；215、第二换热槽；216、第一清洁槽；217、第二清洁槽；220、换热板；230、热源通道；240、冷源通道；300、清洁装置；310、清洁部件；311、清洁杆；312、翼板；313、刷毛；314、移动部；315、清理架；320、清洁支架；330、长条状槽口；340、限位部件；350、驱动部件；360、滑槽；370、驱动件；380、滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

示例性的，请参阅图1，本申请实施例提供的基于高效热回收的气气板式换热器主要包括外壳100、换热装置200和清洁装置300。其中，外壳100为内部中空的矩形结构，外壳100的侧面上分别设置有冷源进口110、冷源出口120、热源进口130和热源出口140。换热装置200设置在外壳100内，用于冷源气体和热源气体之间的热交换，换热装置200上设置有冷源通道240和热源通道230，且热源通道230和冷源通道240间隔设置，以便热源气体和冷源气体之间的热交换，冷源通道240的一端口与冷源进口110连接，冷源通道240的另一端口与冷源出口120连接，冷源气体通过冷源进口110进入冷源通道240，然后通过冷源出口120离开冷源通道240；热源通道230的一端口与热源进口130连接，热源通道230的另一端口与热源出口140连接，热源气体通过热源进口130进入热源通道230，然后通过热源出口140离开热源通道230。清洁装置300设置在热源通道230内，且清洁装置300与换热装置200转动连接。当热源气体通过热源通道230在热源进口130和热源出口140之间流通时，该热源气体驱动清洁装置300在热源通道230内转动，清洁装置300转动时对热源通道230侧壁上的灰尘进行清理，从而避免热源气体中的灰尘进行清理，避免灰尘在热源通道230侧壁上结垢，不仅操作简单，使用方便，而且还增加使用寿命。可以理解的，冷源通道240气体走向可以为“U型”、“W型”、“S型”、“L型”、“I型”、“Ⅱ型”等，从而满足不同客户的需求。

请参阅图2至图4，示例性的，换热装置200包括换热支架210，换热支架210上设置有换热板220，换热板220的数量为多个，多个换热板220分别并排设置在换热支架210上，且相邻的两个换热板220之间设置有间隙，相邻的两个换热板220之间的间隙形成热源通道230，换热板220的内部为中空结构，该中空结构形成冷源通道240。需要说明的是，换热板220可以通过将两个尺寸相同的不锈钢板焊接而成，焊接时两个不锈钢板之间留有间隙。

请参阅图5和图6，示例性的，换热支架210主要包括换热底座211、支撑部件212和换热顶盖213。其中，换热底座211固定连接在外壳100内，且换热底座211为矩形结构。支撑部件212固定连接在换热底座211的顶面。换热顶盖213固定连接在支撑部件212远离换热底座211一端与换热底座211对应位置，换热板220设置换热底座211和换热顶盖213之间，通过换热底座211、支撑部件212以及换热顶盖213相互配合从而对换热板220进行定位，避免使用过程中换热板220晃动，提高稳定性。可以理解的，支撑部件212与换热底座211和换热顶盖213分别通过紧固装置固定连接，以便于换热板220的安装及拆卸，紧固装置可以为螺栓。

示例性的，换热底座211上设置有第一换热槽214，第一换热槽214的数量与换热板220的数量相同，第一换热槽214沿换热底座211顶面宽度方向均匀设置，换热顶盖213的底面与第一换热槽214对应位置设置有第二换热槽215，第二换热槽215的数量与第一换热槽214的数量相同且相互对应。换热片的两端分别容置对应的第一换热槽214和第二换热槽215中，通过第一换热槽214和第二换热槽215对换热片进行限位。

示例性的，换热底座211上还设置有第一清洁槽216，第一清洁槽216的数量为多个，且第一清洁槽216分别位于两个相邻的第一换热槽214之间，换热顶盖213上与第一清洁槽216对应位置设置有第二清洁槽217，第二清洁槽217的数量与第一清洁槽216的数量相同且相互对应，清洁装置300设在第一清洁槽216和第二清洁槽217之间，且清洁装置300分别与第一清洁槽216和第二清洁槽217滑动连接，从而便于清洁装置300的更换及维护。

请参阅图7至图9，示例性的，清洁装置300主要包括清洁支架320和清洁部件310。其中，清洁支架320为长条柱状结构，清洁支架320的数量为两个，两个清洁支架320分别滑动连接在对应的第一清洁槽216和第二清洁槽217内。清洁支架320设置在两个清洁支架320之间，且清洁支架320的两端分别与两个清洁支架320转动连接。

示例性的，清洁部件310的数量为多个，多个清洁部件310分别沿第一清洁支架320长度方向均匀设置，多个清洁部件310相互配合从而对热源通道230内壁进行清洁，提高清洁效率。

示例性的，清洁部件310包括清洁杆311，清洁杆311为圆形柱状结构，清洁杆311的两端分别与第一清洁支架320和第二清洁支架320转动连接，清洁杆311的外表面设置有翼板312，翼板312沿清洁杆311的长度方向延伸，使用过程中热源气体流动至翼板312后，热源气体与翼板312相互作用，从而使清洁杆311转动，翼板312的数量为多个，多个翼板312沿清洁杆311周向均匀设置。翼板312上设置有刷毛313，热源气体驱动翼板312以清洁杆311为轴心转动，翼板312带动刷毛313转动，从而使刷毛313与热源通道230内壁接触进行灰尘清理。通过热源气体驱动翼板312转动，从而避免从外界设置驱动源，降低成本，同时还能避免漏气，提高使用寿命。可以理解的，翼板312的横截面为弧形结构，以便热源气体顺利通过。

示例性的，清洁支架320上设置有长条状槽口330，清洁杆311的两端分别容纳在其两端的清洁支架320上的长条状槽口330内，且清洁杆311的两端分别与长条状槽口330。清洁支架320上还设置有限位部件340，且限位部件340位于长条状槽口330远离热源进口130一端，清洁杆311的外表面与限位部件340对应位置固定连接有驱动部件350，驱动部件350为椭圆形板状结构，驱动部件350的周向侧面与限位部件340相抵。驱动部件350与限位部件340相互配合从而使清洁杆311的两端分别在长条状槽内滑动，从而提高清洁范围。需要说明的是，为了防止在使用过程中清洁杆311倾斜，长条状槽口330内分别设置有限位槽，清洁杆311上与限位槽对应位置分别设置有限位挡片，限位挡片分别容置在限位槽内，限位挡片与限位槽相抵，通过限位挡片与限位槽的相互配合从而对清洁杆311进行限位，避免清洁杆311倾斜。

示例性的，限位部件340包括限位杆，限位杆为圆形柱状结构，限位杆的一端设置在清洁支架320上，限位杆的另一端固定连接有限位轴承，限位轴承的外表面与驱动部件350相抵。清洁杆311转动时带动驱动部件350转动，驱动部件350在热源气体的作用下与限位轴承相抵，随着驱动部件350的转动从而使清洁杆311在长条状槽口330内滑动。

实施例2

请参阅图10和图11，本实施例与上述实施例1大致相同，不同之处在于，本实施例的清洁部件310包括移动部314和清理架315，移动部314的与清理架315滑动连接，其中，清理架315对称分布在移动部314的两侧并与换热板220相接触，移动部314移动时通过清理架315将换热板220上的灰尘清除。需要说明的是，移动部314的数量为两个，两个移动部314分别设置在清理架315的两端。

示例性的，清洁支架320的内壁上下两侧分别开设有滑槽360，滑槽360为长条状，滑槽360的内部设置有驱动件370，驱动件370的端部连接有滑块380，滑块380滑动连接在滑槽360内，且滑块380与移动部314固定连接，其中，驱动件370为记忆合金材质。当热源气体进入热源通道230后，驱动件370受热改变形状，从而驱动滑块380在滑槽360内滑动，滑块380带动清理架315在热源通道230内移动，由于清理架315与换热板220相接触，从而将换热板220上的灰尘清除，当热源气体停止进入热源通道230后，热源通道230内的温度会逐渐降低，从而使驱动件370逐渐恢复原状，驱动件370在恢复原状过程中驱动滑块380在滑槽360内移动，从而使固定连接在滑块380上的清理架315再次对换热板220进行清理。需要说明的是，为了更加方便的清除灰尘，清理架315上与换热板220接触位置还可以设置毛刷、抹布或海绵擦等。

本发明的工作原理：使用时，热源气体通过热源进口130进入热源通道230并经过热源通道230后通过热源出口140排出，冷源气体通过冷源进口110进入冷源通道240并经过冷源通道240后通过冷源出口120排出，冷源气体和热源气体分别在间隔设置的冷源通道240和热源通道230内流通并在流通过程中通过换热板220进行热量交换，在热量交换过程中设置在热源通道230内的清洁装置300产生对热源气体的阻力，由于力的作用是相互的，因此热源气体产生对清洁装置300的驱动力，从而驱动清洁装置300在热源通道230内运动，清洁装置300运动时对热源通道230侧壁上的灰尘进行清理，从而避免热源气体中的粉尘及焦油等沉积在热源通道230的侧壁上，通过热源气体驱动清洁装置300的运动，不仅能够减少外界驱动源，节约能源，而且操作简单，使用方便，同时由于不需要连接外界驱动装置，避免漏气，增加使用寿命。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于高效热回收的气气板式换热器，其特征在于，包括：

外壳（100），所述外壳（100）上分别设置有冷源进口（110）、冷源出口（120）、热源进口（130）和热源出口（140）；

换热装置（200），所述换热装置（200）设置于外壳（100）内，所述换热装置（200）上设置有冷源通道（240）和热源通道（230），且所述冷源通道（240）和所述热源通道（230）间隔设置，所述冷源通道（240）的两个端口分别与所述冷源进口（110）和所述冷源出口（120）相对应，所述热源通道（230）的两个端口分别与位于所述热源进口（130）和所述热源出口（140）之间相对应；

清洁装置（300），所述清洁装置（300）设置在所述换热装置（200）上，且所述清洁装置（300）设置在所述热源通道（230）内；

其中，热源气体通过热源通道（230）在热源进口（130）和热源出口（140）之间流通时，所述热源气体驱动所述清洁装置（300）在所述热源通道（230）内运动，所述清洁装置（300）运动时对所述热源通道（230）侧壁上的灰尘进行清理；

所述换热装置（200）包括换热支架（210），所述换热支架（210）上设置有换热板（220），所述换热板（220）的数量为多个，且多个所述换热板（220）分别并排设置在所述换热支架（210）上，且相邻的两个换热板（220）之间设置有间隙，相邻的两个所述换热板（220）之间的间隙形成热源通道（230），所述换热板（220）的内部形成冷源通道（240）；

所述换热支架（210）包括换热底座（211），所述换热底座（211）上固定连接有支撑部件（212），所述支撑部件（212）远离所述换热底座（211）一端固定连接有换热顶盖（213），所述换热板（220）设置在所述换热顶盖（213）与所述换热底座（211）之间，所述换热底座（211）上设置有第一换热槽（214），所述第一换热槽（214）的数量与所述换热板（220）的数量相同，且所述第一换热槽（214）并排均匀设置在所述换热底座（211）上，所述换热顶盖（213）上与所述第一换热槽（214）相对位置设置有第二换热槽（215），所述第二换热槽（215）的数量与所述第一换热槽（214）的数量相同，所述换热板（220）设置在相对的第一换热槽（214）和第二换热槽（215）之间；

所述换热底座（211）上还设置有第一清洁槽（216），所述第一清洁槽（216）分别位于两个相邻的所述第一换热槽（214）之间，所述换热顶盖（213）上与所述第一清洁槽（216）对应位置设置有第二清洁槽（217），所述清洁装置（300）设置在所述第一清洁槽（216）和所述第二清洁槽（217）之间。

2.根据权利要求1所述的基于高效热回收的气气板式换热器，其特征在于，所述清洁装置（300）包括清洁部件（310）和清洁支架（320），所述清洁支架（320）滑动设置于第一清洁槽（216）和所述第二清洁槽（217）内，所述清洁部件（310）设置于清洁支架（320）的内部，且所述清洁部件（310）可沿着所述清洁支架（320）长度方向滑动。

3.根据权利要求2所述的基于高效热回收的气气板式换热器，其特征在于，所述清洁部件（310）包括清洁杆（311），所述清洁杆（311）的两端分别与所述清洁支架（320）转动连接，所述清洁杆（311）的外表面设置有翼板（312），所述翼板（312）的数量为多个，且所述翼板（312）沿所述清洁杆（311）外表面周向均匀设置，所述翼板（312）上设置有刷毛（313），热源空气流动时驱动所述翼板（312）以所述清洁杆（311）为轴心转动，所述翼板（312）带动所述刷毛（313）对所述热源通道（230）的侧壁进行清理。

4.根据权利要求3所述的基于高效热回收的气气板式换热器，其特征在于，所述清洁支架（320）上还设置有长条状槽口（330），所述长条状槽口（330）远离热源进口（130）一端设置有限位部件（340），且所述限位部件（340）与所述清洁支架（320）转动连接，所述清洁杆（311）的两端分别转动连接在对应的所述长条状槽口（330）内，且所述清洁杆（311）上与所述限位部件（340）对应位置设置有驱动部件（350），所述驱动部件（350）与所述限位部件（340）相互配合使所述清洁杆（311）在所述长条状槽口（330）内滑动。

5.根据权利要求4所述的基于高效热回收的气气板式换热器，其特征在于，所述限位部件（340）包括限位杆，所述限位杆的一端固定连接在所述长条状槽口（330）一侧的清洁支架（320）上，所述限位杆的另一端固定连接有限位轴承，所述驱动部件（350）为椭圆形板状结构，且所述驱动部件（350）的周向侧面与所述限位轴承的外表面相抵。

6.根据权利要求2所述的基于高效热回收的气气板式换热器，其特征在于，所述清洁部件（310）包括移动部（314）和清理架（315），所述移动部（314）与所述清洁支架（320）滑动连接，其中，所述清理架（315）对称分布在移动部（314）的两侧并与换热板（220）相接触。

7.根据权利要求6所述的基于高效热回收的气气板式换热器，其特征在于，所述清洁支架（320）的内壁上下两侧分别开设有滑槽（360），所述滑槽（360）的内部设有驱动件（370），所述驱动件（370）的端部连接有滑块（380），所述滑块（380）与移动部（314）固定连接，其中，所述驱动件（370）为记忆合金材料。