CN201583169U - 一种气水热交换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气水热交换装置，属于热工设备技术领域。本装置中，气体进入通道和气体出口通道分别置于外壳的两侧，外壳的壳体上设有进水口和出水口。外壳内排列有多组换热单元，每个换热单元由公片和母片组成，公片和母片相互间隔排列，母片的正面与相邻公片的正面之间形成气体通道，母片的反面与相邻公片的反面之间形成水通道。本实用新型提出的气水热交换装置，于热传递板的板面采用了起伏交叉的导流槽和一个个凹台形成凹凸不平的结构，使得流体在换热板内外都进行三维运动，促进流体形成剧烈紊流，减少边界层热阻，强化了传热效率，具有传热效率高的特点，适合在温度高、压力大的工况下工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气水热交换装置，属于热工设备技术领域。
背景技术
热交换器是用来在两种或多种具有不同温度的流体之间传递热量的设备。按照换热器传递热量方式的不同可以分为直接接触式与间接接触式两类。在直接接触式换热器中两种不同状态的流体直接接触交换热量，而后再分离开来。在间接接触式换热器中不同温度的流体是分开的，热量通过间壁连续地从热流体流向冷流体。也称传热式换热器。通常使用的换热器有一种流体在管内另一种流体在管外的管式换热器，换热管可以是园型，椭园，波纹，带翅的等等目的是提高换热效率。换热器一种流体在板内另一种流体在板外进行换热的称为板式换热器。板式换热器的换热面常有波纹状，瘤形凹凸等，换热片用垫片，固定框架，压紧装置等组合在一起。现有的换热器在换热面积和工作温度方面都有一定的局限性。研制换热面积大，工作温度高，耐腐蚀的新型换热器有实际意义。
发明内容
本实用新型提出的一种气水热交换装置，改变已有热交换装置的结构，以提高传热效率。
本实用新型提出的气水热交换装置，包括外壳、气体进入通道和气体出口通道，气体进入通道和气体出口通道分别置于外壳的两侧，外壳的壳体上设有进水口和出水口；所述的外壳内排列有多组换热单元，每个换热单元由公片和母片组成，公片和母片相互间隔排列，母片的正面与相邻公片的正面之间形成气体通道，母片的反面与相邻公片的反面之间形成水通道；所述的母片上设有第一通水孔、第二通水孔、凹台和第一导流槽，第一通水孔和第二通水孔分别位于母片的两个对角上，第一导流槽位于第一通水孔的内侧，第一导流槽有多个，多个第一导流槽互相平行且与母片横边的夹角α为20-50度，凸台位于多个第一导流槽与第二通水孔之间，母片的两侧竖边及圆角上设有密封定位边；所述的公片上设有第三通水孔、第四通水孔、凹台和第二导流槽，第三通水孔和第四通水孔分别位于公片的两个对角上，第二导流槽位于第四通水孔的内侧，第二导流槽有多个，多个第二导流槽互相平行且与公片横边的夹角β为45-85度，凸台位于多个第二导流槽与第三通水孔之间，公片的两侧横边上设有密封定位横边，公片的两侧竖边及圆角上设有密封定位边。
本实用新型提出的气水热交换装置，符合热力学的定律，两种存在温度差的流体在强迫对流传热过程中，由于热传递板的板面采用了起伏交叉的导流槽和一个个凹台形成凹凸不平的结构，使得流体在换热板内外都进行三维运动，促进流体形成剧烈紊流，减少了边界层热阻，强化了传热效率。由于换热单元中换热片间及相邻两换热单元之间采取的是钎焊，使整个换热器整体性好，耐高温，承受压力高。因此，本实用新型提出的气水热交换装置，具有传热效率高的特点，适合在温度高、压力大的工况下工作。
附图说明
图1是本实用新型提出的气水热交换装置的结构示意图。
图2是图1的A-A剖示意图。
图3是母片反面示意图。
图4是图3所示的母片反面的侧视图。
图5是母片正面示意图。
图6是图5所示的母片正面的侧视图。
图7是公片正面示意图。
图8是图7所示的公片正面侧视图。
图9是公片反面示意图。
图10是图9所示的公片反面侧视图。
图1-图10中，1是气体进入通道，2是装置外壳，3是气体出口通道，4是换热片母片，其中4a是换热片母片的正面，4b是换热片母片的反面，5是换热片公片，5a是换热片公片的正面，5b是换热片公片的反面，6是水通道，7是气体通道，8是第一通水孔，8a是第一通水孔凹台，9是第二通水孔，9a是第二通水孔凹台，10是凹台，11是第一导流槽，α角是导流槽与长边之间夹角，11是导流槽，12是密封定位边，13是密封定位横边，14是第三通水孔，14a是第三通水孔平台，15是第四通水孔，15a是第四通水孔平台，16是凸台，17是第二导流槽，β角是第二导流槽与长边之间夹角，18是密封定位边，19是进水口，20是出水口。
具体实施方式
本实用新型提出的气水热交换装置，其结构如图1所示，包括外壳2、气体进入通道1和气体出口通道3，气体进入通道1和气体出口通道3分别置于外壳2的两侧，外壳的壳体上设有进水口19和出水口20。外壳2内排列有多组换热单元，如图2所示，每个换热单元由公片5和母片4组成，公片5和母片4相互间隔排列，母片的正面4a与相邻公片的正面5a之间形成气体通道7，母片的反面4b与相邻公片的反面5b之间形成水通道6。母片的结构如图3和图4所示，其中图3是母片的反面，图4是图3的侧视图，从图中可以看出，母片上设有第一通水孔8、第二通水孔9、凹台10和第一导流槽11。第一通水孔8和第二通水孔9分别位于母片的两个对角上，第一导流槽11位于第一通水孔8的内侧，第一导流槽11有多个，多个第一导流槽11互相平行且与母片横边的夹角α为20-50度，凹台10位于多个第一导流槽与第二通水孔之间，母片的两侧竖边及圆角上设有密封定位边12。公片的结构如图7和图8所示，其中图7是公片的正面，图8是图7的侧视图，从图中可以看出，公片上设有第三通水孔14、第四通水孔15、凸台16和第二导流槽17，第三通水孔14和第四通水孔15分别位于公片4的两个对角上，第二导流槽17位于第四通水孔15的内侧，第二导流槽17有多个，多个第二导流槽17互相平行且与公片横边的夹角β为45-85度，凸台16位于多个第二导流槽17与第三通水孔15之间，公片的两侧横边上设有密封定位横边13，公片的两侧竖边及圆角上设有密封定位边18。
本实用新型提出的气水热交换装置中，公片5和母片4选用0.3-0.8毫米相同厚度的不锈钢板材冲压成为四周倒角的矩形。在母片4的对角开有与DN25管径相配的园孔作为第一通水孔8，第二通水孔9，母片4上设有占片上面积1/10-1/3的第一导流槽11，第一导流槽11采取冲压形成，其凹下的方向与本片上的排列有序的凹台10凹下的方向、第一通水孔8的通水孔边凹台8a、第二通水孔9的通水孔边凹台9a凹下的方向，以及定位密封边12竖立的方向相一致。定位密封边12的高度大于凹台10凹下的高度、第一通水孔8的通水孔边凹台8a、第二通水孔9的通水孔边凹台9a凹下的高度以及第一导流槽11凹下的高度。在公片5的对角开有与DN25管径相配的园孔作为第三通水孔14，第四通水孔15，公片5上也设有占片上面积1/10-1/3的第二导流槽17，第二导流槽17采取冲压形成，其凸出的方向与本片上的排列有序的凸台16突出的方向及密封定位横边13突出的方向一致，密封定位横边13的高度大于第二导流槽17的高度，凸台16的高度，小于密封定位边18的高度。母片4上的第一导流槽与母片长边成α角，α角在20度至50度范围内，公片5上的第二导流槽17与公片长边成β角，β角在45度至85度范围内，α角小于β角。
母片上的凹台10和公片上的凸台16有序排列，其高度不大于4毫米，台底直径5-15毫米，相邻两园台底之间的园心距离为12-40毫米。母片4上的第一导流槽11和公片5上的第二导流槽17的宽度相同，并与凹台10和凸台16的台底直径相同，高度与凹台10和凸台16的高度相同。公片5的b面两个长边上各有一个密封定位横边13，密封定位横边13的高度略高于公片5上第二导流槽17的高度。
气水热交换装置的装配过程是：将公片5的b面与母片4的b面相对，公片5的b面5b上的第四通水孔15与母片4的反面4b上的第一通水孔8相对，公片5的反面5b上的第三通水孔14与母片4的反面4b上的第二通水孔9相对，通过公片5的反面5b的密封定位横边13与母片4的反面4b的焊接，公片5上的密封定位边18与母片4上的密封定位边12的焊接，形成水通道6，构成一块换热单元。单元内流水，单元外流动气体。一个换热单元的两个外面分别是母片4的正面4a和公片5的正面5a。将公片5的正面5a和下一个换热单元的母片4的正面4a相对，将公片5a面上的第三通水孔平台14a与母片4a面上的第二通水孔凹台9a相互接触的部位焊接，将公片5a面上的第四通水孔平台15a与母片4a面上的第一通水孔凹台8a相互接触的部位焊接，连通两换热单元之间的水的通道。将公片5a面上的凸台15与相邻母片4a面上凹台10相互接触的部分焊接，将公片5的正面5a上的第二导流槽17与母片4的正面4a上的第一导流槽11相互接触的部分焊接加大整体强度同时形成气体通道7。由几十块至几百块换热单元按5a、5b、4b、4a、5a、5b、4b、4a…顺序排列整体固定在金属框架上，并将最外层的公片5上的第三通水孔14和第四通水孔15密封堵死，将最外层母片4上的第一通水孔8和第二通水孔9焊接上两段DN25的水管构成一个换热器，将一个换热器或几个换热器的进，出水管并联或串联构成一个换热装置，进出水管接出外壳2，形成进水口19和出水口20。燃气锅炉的烟气由气体进入通道1进入外壳2内的气道7与水道6中的水进行热交换，热交换后的烟气由气体出口通道3排出。温度较低的水由进水口19进入水道6，吸收热量后由出水口20流出。
本实用新型提出的气水热交换装置，其工作过程是：将本装置安装在燃气锅炉的烟气通道上，在本装置进水口19通以待加热的水，带有大量热量和水蒸汽的烟气通过装置气体进入通道1进入壳体内部的换热单元间的气体通道与换热单元内的水进行热交换，加热后的水由出水口20流出。由于换热板面采用了起伏交叉的导流槽和一个个凹凸台形成凹凸不平的结构，使得流体在换热板内外都进行三维运动，促进流体形成剧烈紊流，减少边界层热阻，强化传热效率，通过回收烟气的显热和水蒸汽的潜热达到节能的效果。换热片，换热单元间采取的是钎焊，整个换热器整体性好，耐高温，承受压力高。实际使用中可承受2.5MPa水压，烟气阻力小于20毫米水柱，回收热量节能一般达到5-12％(各种工况不同)。
Claims (1)
1.一种气水热交换装置，其特征在于该装置包括外壳、气体进入通道和气体出口通道，气体进入通道和气体出口通道分别置于外壳的两侧，外壳的壳体上设有进水口和出水口；所述的外壳内排列有多组换热单元，每个换热单元由公片和母片组成，公片和母片相互间隔排列，母片的正面与相邻公片的正面之间形成气体通道，母片的反面与相邻公片的反面之间形成水通道；所述的母片上设有第一通水孔、第二通水孔、凹台和第一导流槽，第一通水孔和第二通水孔分别位于母片的两个对角上，第一导流槽位于第一通水孔的内侧，第一导流槽有多个，多个第一导流槽互相平行且与母片横边的夹角α为20-50度，凸台位于多个第一导流槽与第二通水孔之间，母片的两侧竖边及圆角上设有密封定位边；所述的公片上设有第三通水孔、第四通水孔、凹台和第二导流槽，第三通水孔和第四通水孔分别位于公片的两个对角上，第二导流槽位于第四通水孔的内侧，第二导流槽有多个，多个第二导流槽互相平行且与公片横边的夹角β为45-85度，凸台位于多个第二导流槽与第三通水孔之间，公片的两侧横边上设有密封定位横边，公片的两侧竖边及圆角上设有密封定位边。
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| CN103615805A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-05 | 梁垣生 | 内置式烟气余热回收装置 |
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Owner name: ZHONGKE TIANYI ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO., LTD., Free format text: FORMER OWNER: BEIJING ZHONGKE CHENGGUANG TECHNOLOGY AND TRADE CO., LTD. Effective date: 20110422 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
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