CN117190230A - 一种板式空气预热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种板式空气预热器，包括板式换热芯体，板式换热芯体由若干组板体单元叠加组成，板体单元包括两平行设置的换热板，两换热板之间设置有分隔块，分隔块的两端分别与两换热板固定，两换热板与若干个分隔块之间形成若干个烟气通道；相邻两组板体单元之间设置有若干个支撑块，若干个支撑块与两侧的换热板之间形成若干个空气通道；烟气通道的两端分别设置有烟气进管、烟气出管，空气通道的两端分别设置有空气进管、空气出管，板式换热芯体外侧包裹有板式空气预热器壳体，烟气进管、烟气出管、空气进管、空气出管均安装在板式空气预热器壳体上。本发明烟气通道为直通道，摩擦和流阻小，不易产生积灰；且可以发生多次热交换，保证预热效果。

Description

一种板式空气预热器

技术领域

本发明涉及空气预热器技术领域，尤其涉及一种板式空气预热器。

背景技术

工业生产过程中，用于热量交换的设备称为传热设备，传热过程在工业生产中应用极为广泛。现有的空气预热器主要是回转式、管式和翅片管式，但是普遍存在传热效率低、漏风、体积大、易积灰及长周期运行成本高等缺点。且现有采用波纹板片作为传热元件的空气预热器多为交错通道，传热效率低，无法解决传热效率与压降的匹配问题回转式空气预热器适用于大风量工况，但是工艺要求高，设备工作过程为动态，容易出现故障，且空气与烟气有掺混，漏风严重。管式与翅片管空气预热器占地面积大，换热系数低，易积灰且积灰后难以处理，影响空气预热器的工作效率和寿命。

板式预热器虽然结构紧凑、传热效率高，但是由于现有板型的缺陷，适用于大风量工况下的板式空气预热器极其稀少。传统板式预热器由于橡胶垫圈的原因在使用过程中会出现老化的现象，不适宜用于烟气与空气的换热过程；部分板式空气预热器只考虑了板式预热器的高紧凑性和高换热系数，而忽略了积灰问题，因而导致现有板式空气预热器的性能不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种板式空气预热器，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种板式空气预热器，包括板式换热芯体，所述板式换热芯体由若干组板体单元依次叠加组成，所述板体单元包括两平行设置的换热板，两所述换热板之间设置有分隔块，所述分隔块的两端分别与两所述换热板固定连接，两所述换热板与若干个所述分隔块之间形成若干个烟气通道，所述烟气通道的顶部端口为进气口；相邻两组所述板体单元之间固定设置有若干个支撑块，且位于最上方的所述支撑块的顶面与所述换热板的顶面齐平，若干个所述支撑块与所述支撑块两侧固定的所述换热板之间形成若干个空气通道；所述烟气通道的两端分别设置有烟气进管、烟气出管，所述空气通道的两端分别设置有空气进管、空气出管，所述板式换热芯体外侧包裹有板式空气预热器壳体，所述烟气进管、所述烟气出管、所述空气进管、所述空气出管均固定安装在所述板式空气预热器壳体上。

优选的，所述分隔块包括两个凸棱，两所述凸棱分别固定连接在两所述换热板上，且两所述凸棱对应设置；两所述凸棱相对的一端均设置有凸起和凹槽，两所述凸棱上的凸起、凹槽相适配。

优选的，所述凸起、所述凹槽的截面均为圆弧形结构，且所述凸起、所述凹槽所对应的圆心角为180°～181°。

优选的，所述烟气进管、所述烟气出管均为U型结构，所述烟气进管远离所述板式空气预热器壳体的一端贯穿所述空气出管，所述烟气出管远离所述板式空气预热器壳体的一端贯穿所述空气进管。

优选的，所述板体单元还包括两个连接板，所述连接板靠近所述换热板一面的两端均固定连接有安装槽，两所述换热板分别滑动安装在两所述安装槽内，所述连接板远离所述换热板的一面与所述板式空气预热器壳体的内壁贴合。

优选的，所述空气进管与所述板式空气预热器壳体之间、所述空气出管与所述板式空气预热器壳体之间均固定连通有连接口，所述连接口为喇叭形结构，两所述连接口内均设置有换热组件，所述烟气进管、所述烟气出管分别与两所述换热组件连通。

优选的，所述换热组件包括两个水平换热管和若干个竖直换热管，所述竖直换热管的两端分别与两所述水平换热管固定连通，所述水平换热管、所述竖直换热管均为扁平状结构，相邻两所述竖直换热管之间设置有间隙，所述烟气进管、所述烟气出管均与所述水平换热管连通。

优选的，所述竖直换热管上沿竖直方向开设有若干个换热通孔。

优选的，所述凸棱靠近所述换热板的一端开设有换热凹槽，所述换热板上开设有若干个竖直通孔，所述空气通道通过所述竖直通孔与所述换热凹槽连通。

优选的，所述烟气通道的内壁做抛光处理。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

1、本发明提供的板式空气预热器，利用分隔块进行分隔，不存在传统板式预热器中橡胶垫圈出现老化的问题；

2、本发明板式换热芯体中的烟气通道为直通道，摩擦和流阻较小，不容易产生积灰；

3、烟气与空气之间可以发生多次热交换，可以保证对空气的预热效果；而且本发明提供的板式空气预热器可以多组连用，进一步保证对空气的预热效果；

4、本发明提供的板式空气预热器，不仅可以用于气-气换热领域，对于气-液、液-液换热领域同样适用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明板式空气预热器的结构示意图；

图2为本发明板式换热芯体的结构示意图；

图3为本发明换热板的俯视图；

图4为本发明连接板的俯视图；

图5为本发明换热组件的结构示意图；

其中：1、换热板；2、烟气通道；3、支撑块；4、空气通道；5、烟气进管；6、烟气出管；7、空气进管；8、空气出管；9、板式空气预热器壳体；10、凸棱；11、凸起；12、凹槽；13、连接板；14、安装槽；15、连接口；16、水平换热管；17、竖直换热管；18、换热通孔；19、换热凹槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供一种板式空气预热器，包括板式换热芯体，板式换热芯体由若干组板体单元依次叠加组成，板体单元包括两平行设置的换热板1，两换热板1之间设置有分隔块，分隔块的两端分别与两换热板1固定连接，两换热板1与若干个分隔块之间形成若干个烟气通道2，烟气通道2的顶部端口为进气口，由于烟气通道2为平板间的直通道，压降较低，不会产生积灰的问题，即使产生积灰，通过简单的吹洗即可处理；相邻两组板体单元之间固定设置有若干个支撑块3，且位于最上方的支撑块3的顶面与换热板1的顶面齐平，若干个支撑块3与支撑块3两侧固定的换热板1之间形成若干个空气通道4；烟气通道2的两端分别设置有烟气进管5、烟气出管6，空气通道4的两端分别设置有空气进管7、空气出管8，板式换热芯体外侧包裹有板式空气预热器壳体9，烟气进管5、烟气出管6、空气进管7、空气出管8均固定安装在板式空气预热器壳体9上。

进一步的，为保证同一板体单元内相邻两烟气通道2之间的气密性，分隔块包括两个凸棱10，两凸棱10分别固定连接在两换热板1上，且两凸棱10对应设置；两凸棱10相对的一端均设置有凸起11和凹槽12，两凸棱10上的凸起11、凹槽12相适配；凸起11、凹槽12的截面均为圆弧形结构，且凸起11、凹槽12所对应的圆心角为180°～181°。

通过在凸棱10上设置凸起11和凹槽12，可以使两个换热板1通过凸起11和凹槽12的配合，实现卡接，且由于凸起11、凹槽12所对应的圆心角为180°～181°，因此在实现卡接时需要时凹槽12的结构发生一定的形变，因此两个凸棱10在连接后，利用凹槽12发生的结构形变可以使两个凸棱10之间更加贴合，从而避免产生缝隙，保证相邻两个烟气通道2之间的气密性。

进一步的，为方便同一板体单元内的两个换热板1之间的连接，板体单元还包括两个连接板13，连接板13靠近换热板1一面的两端均固定连接有安装槽14，两换热板1分别滑动安装在两安装槽14内，连接板13远离换热板1的一面与板式空气预热器壳体9的内壁贴合。

连接板13的设置，可以方便两个换热板1之间的连接，而且边缘位置通过连接板13的设置也可形成独立的烟气通道2，从而避免产生积灰。同时，通过连接板13与分隔块的配合，可以方便对板体单元的拆卸，从而实现对板体单元内部的精洗，从而保证板式空气预热器的换热性能。

进一步的，为提高对烟气热量的回收利用，烟气进管5、烟气出管6均为U型结构，烟气进管5远离板式空气预热器壳体9的一端贯穿空气出管8，烟气出管6远离板式空气预热器壳体9的一端贯穿空气进管7。

利用换热前的烟气与经过板式换热芯体换热后的空气再次换热，同时经过板式换热芯体换热后的烟气再次与空气进气进行换热，从而进一步提高烟气的换热效果。

进一步的，为提高对烟气热量的换热效果，空气进管7与板式空气预热器壳体9之间、空气出管8与板式空气预热器壳体9之间均固定连通有连接口15，连接口15为喇叭形结构，两连接口15内均设置有换热组件，烟气进管5、烟气出管6分别与两换热组件连通；换热组件包括两个水平换热管16和若干个竖直换热管17，竖直换热管17的两端分别与两水平换热管16固定连通，水平换热管16、竖直换热管17均为扁平状结构，相邻两竖直换热管17之间设置有间隙，烟气进管5、烟气出管6均与水平换热管16连通。

进一步的，竖直换热管17上沿竖直方向开设有若干个换热通孔18。

进一步的，凸棱10靠近换热板1的一端开设有换热凹槽19，换热板1上开设有若干个竖直通孔，空气通道4通过竖直通孔与换热凹槽19连通。提高换热凹槽19的竖直，可以提高空气通道4与换热板1的接触面积，从而提高对空气通道4内空气的换热效果。

进一步的，为避免烟尘附着烟气通道2上，烟气通道2的内壁做抛光处理。

本发明提供的板式空气预热器，通过烟气进管5供给高温烟气，烟气在经过空气出管8内的换热组件时，先与空气出管8内的空气换热，然后经过第一次换热后的烟气进入到板式换热芯体中，通过烟气通道2与空气通道4内的空气再次换热，第二次换热后的烟气在经过空气进管7内的换热组件时，再次与空气进管7内的空气换热，高温烟气通过三次换热，热量降低；而低温空气首先通过第二次换热后的烟气对空气进行预热，使低温空气温度升高，然后再通过与第一次换热后的烟气进行二次换热，空气温度进一步升高，当空气在空气出管8中与高温烟气进气再次进行换热时，可以再次通过换热使空气出气的温度进一步提高，从而保证对空气的预热效果。

本发明提供的板式空气预热器，利用分隔块进行分隔，不存在传统板式预热器中橡胶垫圈出现老化的问题；板式换热芯体中的烟气通道2为直通道，摩擦和流阻较小，不容易产生积灰；烟气与空气之间可以发生多次热交换，可以保证对空气的预热效果；而且本发明提供的板式空气预热器可以多组连用，进一步保证对空气的预热效果。

以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种板式空气预热器，其特征在于，包括板式换热芯体，所述板式换热芯体由若干组板体单元依次叠加组成，所述板体单元包括两平行设置的换热板(1)，两所述换热板(1)之间设置有分隔块，所述分隔块的两端分别与两所述换热板(1)固定连接，两所述换热板(1)与若干个所述分隔块之间形成若干个烟气通道(2)，所述烟气通道(2)的顶部端口为进气口；相邻两组所述板体单元之间固定设置有若干个支撑块(3)，且位于最上方的所述支撑块(3)的顶面与所述换热板(1)的顶面齐平，若干个所述支撑块(3)与所述支撑块(3)两侧固定的所述换热板(1)之间形成若干个空气通道(4)；所述烟气通道(2)的两端分别设置有烟气进管(5)、烟气出管(6)，所述空气通道(4)的两端分别设置有空气进管(7)、空气出管(8)，所述板式换热芯体外侧包裹有板式空气预热器壳体(9)，所述烟气进管(5)、所述烟气出管(6)、所述空气进管(7)、所述空气出管(8)均固定安装在所述板式空气预热器壳体(9)上。

2.根据权利要求1所述的板式空气预热器，其特征在于，所述分隔块包括两个凸棱(10)，两所述凸棱(10)分别固定连接在两所述换热板(1)上，且两所述凸棱(10)对应设置；两所述凸棱(10)相对的一端均设置有凸起(11)和凹槽(12)，两所述凸棱(10)上的凸起(11)、凹槽(12)相适配。

3.根据权利要求2所述的板式空气预热器，其特征在于，所述凸起(11)、所述凹槽(12)的截面均为圆弧形结构，且所述凸起(11)、所述凹槽(12)所对应的圆心角为180°～181°。

4.根据权利要求1所述的板式空气预热器，其特征在于，所述烟气进管(5)、所述烟气出管(6)均为U型结构，所述烟气进管(5)远离所述板式空气预热器壳体(9)的一端贯穿所述空气出管(8)，所述烟气出管(6)远离所述板式空气预热器壳体(9)的一端贯穿所述空气进管(7)。

5.根据权利要求1所述的板式空气预热器，其特征在于，所述板体单元还包括两个连接板(13)，所述连接板(13)靠近所述换热板(1)一面的两端均固定连接有安装槽(14)，两所述换热板(1)分别滑动安装在两所述安装槽(14)内，所述连接板(13)远离所述换热板(1)的一面与所述板式空气预热器壳体(9)的内壁贴合。

6.根据权利要求4所述的板式空气预热器，其特征在于，所述空气进管(7)与所述板式空气预热器壳体(9)之间、所述空气出管(8)与所述板式空气预热器壳体(9)之间均固定连通有连接口(15)，所述连接口(15)为喇叭形结构，两所述连接口(15)内均设置有换热组件，所述烟气进管(5)、所述烟气出管(6)分别与两所述换热组件连通。

7.根据权利要求6所述的板式空气预热器，其特征在于，所述换热组件包括两个水平换热管(16)和若干个竖直换热管(17)，所述竖直换热管(17)的两端分别与两所述水平换热管(16)固定连通，所述水平换热管(16)、所述竖直换热管(17)均为扁平状结构，相邻两所述竖直换热管(17)之间设置有间隙，所述烟气进管(5)、所述烟气出管(6)均与所述水平换热管(16)连通。

8.根据权利要求7所述的板式空气预热器，其特征在于，所述竖直换热管(17)上沿竖直方向开设有若干个换热通孔(18)。

9.根据权利要求2所述的板式空气预热器，其特征在于，所述凸棱(10)靠近所述换热板(1)的一端开设有换热凹槽(19)，所述换热板(1)上开设有若干个竖直通孔，所述空气通道(4)通过所述竖直通孔与所述换热凹槽(19)连通。

10.根据权利要求1所述的板式空气预热器，其特征在于，所述烟气通道(2)的内壁做抛光处理。