CN204202450U

CN204202450U - 一种陶瓷换热芯体

Info

Publication number: CN204202450U
Application number: CN201420551318.4U
Authority: CN
Inventors: 王凤泽; 朱沛; 张钰
Original assignee: ZHONGKE SUPAI ENERGY SCIENCE & TECHNOLOGY JINGJIANG Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Shuopu Energy Technology Co., Ltd.
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2024-09-24

Abstract

一种陶瓷换热芯体，包括密封条、陶瓷换热板，若干个陶瓷换热板A与若干个陶瓷换热板B相间叠合后，组装成一整体；所述的陶瓷换热板A的顶面线性凹槽A和陶瓷换热板B的底面线性凹槽B内嵌设有边密封条；陶瓷换热板B的顶面线性凹槽B和陶瓷换热板A的底面线性凹槽A内嵌设有边密封条；若干个陶瓷换热板A、陶瓷换热板B和密封条组装成陶瓷换热芯体。本实用新型结构合理、制造方便、提高了产品气密性、耐腐蚀性能和耐磨损性能，大幅度提高了产品的使用寿命。在各类工业炉、锅炉的烟气余热回收系统中，用陶瓷换热芯体组装的陶瓷板式换热器可用于高温、中低温的烟气余热回收。

Description

一种陶瓷换热芯体

技术领域

本实用新型涉及工业炉技术领域，尤其涉及一种用于各类工业炉、锅炉的烟气余热回收系统的一种陶瓷换热芯体。

背景技术

陶瓷材料的换热器已经获得应用，这类换热器一般适用温度高达1400℃，特别适用于高温烟气的余热回收。同时，由于陶瓷材料的耐腐蚀特性，这类换热器也适用于低温烟气的余热回收。技术现状见下面的公开文件：

美国专利 US4681157 交叉流换热器；

美国专利 US4083400 余热回收装置用蜂窝陶瓷芯体；

中国专利 ZL201010619070.7 碳化硅陶瓷热交换板及其制造方法

美国专利 US4681157 提出了一种交叉流换热器，其换热主体由多个正方体蜂窝陶瓷砌筑而成，正方体蜂窝陶瓷内含多条交叉的小截面长方形通孔。换热主体的气密性由各正方体蜂窝陶瓷侧面四边的凹槽和凸棱实现，在每对凹槽和凸棱之间安装有密封条，各陶瓷换热元件的接触边缘通过灌浆密封。

美国专利 US4083400 提出了余热回收装置用的两种蜂窝陶瓷芯体，第一种是用波纹状陶瓷薄片和一定厚度的陶瓷平板隔离片粘在一起而制成，由陶瓷隔离片将烟气和空气分开。第二种是用一面带有翅片的陶瓷隔离片层层叠合粘在一起而制成。第一种芯体，由于波纹状陶瓷薄片和陶瓷平板隔离片的粘接，容易使陶瓷隔离片产生内应力、造成隔离片开裂。第二种芯体相对好一些，但不论哪种芯体，其体积都不会太大，由于此专利提出的换热器为单芯体换热器，不涉及多个蜂窝陶瓷芯体的连接密封问题，不适于多芯体换热器的制造。

中国专利 ZL201010619070.7提出的碳化硅陶瓷热交换板，其特征为热交换板上设有双回路结构换热通道，通道为弧形或线性形深槽。此专利没有涉及板与板间的三维密封与连接问题，且单片板厚与槽深尺寸有限，不适于空气与烟气换热。

目前，在高温烟气余热回收中，陶瓷管式换热器已经获得应用，但在中低温的烟气余热回收中鲜有采用。陶瓷板式换热器在高温、中低温的烟气余热回收中均鲜有应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种陶瓷换热芯体，该预热器结构合理、制造方便，能提高产品气密性、耐腐蚀性能和耐磨损性能，大幅度提高产品的使用寿命。

本实用新型是这样实现的：一种陶瓷换热芯体，包括密封条、陶瓷换热板，其特征在于：若干个陶瓷换热板 A与若干个陶瓷换热板 B相间叠合后，组装成一整体；所述的陶瓷换热板 A的顶面线性凹槽A和陶瓷换热板B的底面线性凹槽B内嵌设有边密封条；陶瓷换热板B的顶面线性凹槽B和陶瓷换热板A的底面线性凹槽A内嵌设有边密封条；若干个陶瓷换热板 A、陶瓷换热板 B和密封条组装成陶瓷换热芯体；陶瓷换热芯体的上下面设置有实体面，左端面上下设置有端面“口”字形凸棱,前侧面设置有侧面“口”字形凹槽,侧面“口”字形凹槽上面设置有“┗┛”形凹槽，下面设置有“┏┓”形凹槽；右端面上下设置有端面“口”字形凹槽,后侧面设置有侧面“口”字形凸棱侧面“口”字形凸棱上面设置有“┗┛”形凸棱，下面设置有“┏┓”形凸棱；陶瓷换热芯体左右方向设置有通道口A，前后方向设置有通道口B，通道口A与通道口B互不相通；所述的陶瓷换热芯体烧结成一体；一个陶瓷换热芯体的侧面“口”字形凹槽与另一个陶瓷换热芯体的侧面“口”字形凸棱嵌入式连接；一个陶瓷换热芯体的端面“口”字形凸棱（与另一个陶瓷换热芯体的端面“口”字形凹槽嵌入式连接；若干个陶瓷换热芯体组装成一个整体。

本实用新型所述的陶瓷换热板A包括中心换热板A，中心换热板A上、下面分别设置有若干个上翅片A和下翅片A，中心换热板A设置有四条边及四个角，第二边A与第四边A设置在角的上部，第二边A外侧面和顶面设置有线性凹槽，第二边A的外侧面的线性凹槽与两个角上的凹槽形成“┏┓”形凹槽；第四边A的外侧面设置有线性凸棱，顶面设置有线性凹槽，第四边A的外侧面与两个角上的凸棱形成“┏┓”形凸棱；第一边A与第三边A设置在角的下部，第一边A外侧面和底面设置有线性凹槽，第一边A外侧面的与两个角上的凹槽形成“┗┛”形凹槽；第三边A外侧面设置有线性凸棱，底面设置有线性凹槽，第三边A外侧面凸棱与两个角上的凸棱形成“┗┛”形凸棱。

本实用新型所述的所述的陶瓷换热板B包括中心换热板B，中心换热板B上、下面分别设置有若干个上翅片B和下翅片B，中心换热板B设置有四条边及四个角，第二边B与第四边B设置在角的上部，第四边B外侧面和顶面设置有线性凹槽，第四边B的外侧面的线性凹槽与两个角上的凹槽形成“┏┓”形凹槽；第二边B的外侧面设置有线性凸棱，顶面设置有线性凹槽，第二边B的外侧面与两个角上的凸棱形成“┏┓”形凸棱；第一边B与第三边B设置在角的下部，第一边B外侧面和底面设置有线性凹槽，第一边B外侧面的与两个角上的凹槽形成“┗┛”形凹槽；第三边B外侧面设置有线性凸棱，底面设置有线性凹槽，第三边B外侧面凸棱与两个角上的凸棱形成“┗┛”形凸棱。

本实用新型所述的中心换热板A和中心换热板B为平板。

本实用新型所述的中心换热板上下面分别设置的上翅片和下翅片，上翅片翅片长度方向沿Y轴布置；下翅片其翅片长度方向沿X轴布置。

本实用新型结构合理、制造方便、提高了产品气密性、耐腐蚀性能和耐磨损性能，大幅度提高了产品的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的陶瓷换热板100三维俯视图（观察角度：绝对于WCS，自X轴225°，自XY平面35.3°）；

图2为图1陶瓷换热板100三维仰视图（观察角度：绝对于WCS，自X轴225°，自XY平面-35.3°）；

图3为图1陶瓷换热板100分解示意图；

图4为本发明的陶瓷换热板200三维俯视图（观察角度：绝对于WCS，自X轴225°，自XY平面35.3°）；

图5为图2陶瓷换热板200三维仰视图（观察角度：绝对于WCS，自X轴225°，自XY平面-35.3°）；

图6为图2陶瓷换热板200分解示意图；

图7为3片陶瓷换热板100和3片陶瓷换热板200相互间隔叠合组装过程示意图；

图8为图7组装成型并烧结成一体的陶瓷换热芯体900三维俯视图（观察角度：绝对于WCS，自X轴225°，自XY平面35.3°）；

图9为图7组装成型并烧结成一体的陶瓷换热芯体900三维后视图（观察角度：绝对于WCS，自X轴45°，自XY平面35.3°）；

图10为陶瓷换热芯体900拼装示意图（观察角度：绝对于WCS，自X轴45°，自XY平面35.3°）；

图中：3、密封条；41、“┏┓”形凸棱；42、“┗┛”形凸棱；43、顶面线性凹槽A；44、底面线性凹槽A；45、端面“口”字形凸棱A；46、侧面 “口”字形凹槽；47、端面 “口”字形凹槽；48、侧面 “口”字形凸棱B；49、通道口A；50、通道口B；51、“┏┓”形凹槽；52、“┗┛”形凸棱；53、顶面线性凹槽B；54、底面线性凹槽B；100、陶瓷换热板A；101、第一角A；102、第二角A；103第三角A；111、第四角A；112、第一边A；113、第二边A；114、第三边A；115第四边A；120、中心换热板A；121、上翅片A；122、下翅片A；200、陶瓷换热板B；201、第一角B；202、第二角B；203、第三角B；204、第四角B；211、第一边B；212、第二边B；213、第三边B；214、第四边B；220、中心换热板B；221、上翅片B；222、下翅片B；900、陶瓷换热芯体；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

参照附图，一种陶瓷换热芯体，包括密封条3、陶瓷换热板，其特征在于：若干个陶瓷换热板 A100与若干个陶瓷换热板 B200相间叠合后，组装成一整体；所述的陶瓷换热板 A100的顶面线性凹槽A43和陶瓷换热板B200的底面线性凹槽B54内嵌设有边密封条3；陶瓷换热板B200的顶面线性凹槽B53和陶瓷换热板A100的底面线性凹槽A44内嵌设有边密封条3；若干个陶瓷换热板 A100、陶瓷换热板 B200和密封条3组装成陶瓷换热芯体900；陶瓷换热芯体900的上下面设置有实体面，左端面上下设置有端面“口”字形凸棱45,前侧面设置有侧面“口”字形凹槽46,侧面“口”字形凹槽46上面设置有“┗┛”形凹槽，下面设置有“┏┓”形凹槽；右端面上下设置有端面“口”字形凹槽47,后侧面设置有侧面“口”字形凸棱48,侧面“口”字形凸棱48上面设置有“┗┛”形凸棱41，下面设置有“┏┓”形凸棱42；陶瓷换热芯体900左右方向设置有通道口A49，前后方向设置有通道口B50，通道口A49与通道口B50互不相通；所述的陶瓷换热芯体900烧结成一体；一个陶瓷换热芯体900的侧面“口”字形凹槽46与另一个陶瓷换热芯体900的侧面“口”字形凸棱48嵌入式连接；一个陶瓷换热芯体900的端面“口”字形凸棱45与另一个陶瓷换热芯体900的端面“口”字形凹槽47嵌入式连接；若干个陶瓷换热芯体900组装成一个整体。所述的陶瓷换热板A100包括中心换热板A120，中心换热板A120上、下面分别设置有若干个上翅片A121和下翅片A122，中心换热板A设置有四条边及四个角，第二边A112与第四边A114设置在角的上部，第二边A112外侧面和顶面设置有线性凹槽，第二边A112的外侧面的线性凹槽与两个角上的凹槽形成“┏┓”形凹槽；第四边A114的外侧面设置有线性凸棱，顶面设置有线性凹槽，第四边A114的外侧面与两个角上的凸棱形成“┏┓”形凸棱41；第一边A111与第三边A113设置在角的下部，第一边A111外侧面和底面设置有线性凹槽，第一边A111外侧面的与两个角上的凹槽形成“┗┛”形凹槽；第三边A113外侧面设置有线性凸棱，底面设置有线性凹槽，第三边A113外侧面凸棱与两个角上的凸棱形成“┗┛”形凸棱42。所述的所述的陶瓷换热板B200包括中心换热板B220，中心换热板B220上、下面分别设置有若干个上翅片B221和下翅片B222，中心换热板B设置有四条边及四个角，第二边B212与第四边B214设置在角的上部，第四边B214外侧面和顶面设置有线性凹槽，第四边B214的外侧面的线性凹槽与两个角上的凹槽形成“┏┓”形凹槽；第二边B212的外侧面设置有线性凸棱，顶面设置有线性凹槽，第二边B212的外侧面与两个角上的凸棱形成“┏┓”形凸棱41；第一边B211与第三边B213设置在角的下部，第一边B211外侧面和底面设置有线性凹槽，第一边B211外侧面的与两个角上的凹槽形成“┗┛”形凹槽；第三边B213外侧面设置有线性凸棱，底面设置有线性凹槽，第三边B213外侧面凸棱与两个角上的凸棱形成“┗┛”形凸棱42。所述的中心换热板A120和中心换热板B220为平板。所述的中心换热板上下面分别设置的上翅片和下翅片，上翅片翅片长度方向沿Y轴布置；下翅片其翅片长度方向沿X轴布置。

具体实施时，陶瓷换热板陶由中心换热板、四个角、四条边组成，中间为传热部位，四边和四角为承重、密封、连接部位。中心换热板的上表面有上翅片，其翅片长度方向沿X轴布置；下表面有下翅片，其翅片长度方向沿Y轴布置，上翅片121与下翅片的翅片长度方向成90°夹角。陶瓷换热芯体900由陶瓷换热板100和200组装而成，图7为3片陶瓷换热板100和3片陶瓷换热板200相互间隔叠加组装过程示意图，从下往上数，第一、第三、第五片为陶瓷换热板100，第二、第四、第六片为陶瓷换热板200。在陶瓷换热板100和陶瓷换热板200之间的凹槽内，放置密封条3，陶瓷换热板100和陶瓷换热板200的接触面涂烧结浆料。如图7~图10所示，陶瓷换热芯体900的左右端面，每个端面有设有通道开口A49，通道开口A49有三个通道，三个通道互不相通，三个通道其上对应有三个端面“口”字形凸棱45，这三个“口”字形凸棱45互不相通。陶瓷换热芯体900的前后侧面，每个侧面设有通道开口B50，通道开口B50有四个通道，四个通道互不相通其上对应有两个侧面“口”字形凹槽46、一个“┗┛”形凹槽和1个“┏┓”形凹槽，两个口字形凹槽46互不相通，各个凹槽也互不相通。若干个陶瓷换热芯体900通过嵌入式连接组装成一个整体。本实用新型中陶瓷换热板采用导热性能优良的陶瓷材料，如碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷，氮化硅结合碳化硅、或碳化硅复合材料等。在各类工业炉、锅炉的烟气余热回收系统中，用陶瓷换热芯体组装的陶瓷板式换热器可用于高温、中低温的烟气余热回收。

Claims

1.一种陶瓷换热芯体，包括密封条（3）、陶瓷换热板，其特征在于：若干个陶瓷换热板 A(100)与若干个陶瓷换热板 B(200)相间叠合后，组装成一整体；所述的陶瓷换热板 A(100)的顶面线性凹槽A（43）和陶瓷换热板B（200）的底面线性凹槽B（54)内嵌设有边密封条（3）；陶瓷换热板B（200）的顶面线性凹槽B（53）和陶瓷换热板A（100）的底面线性凹槽A（44)内嵌设有边密封条（3）；若干个陶瓷换热板 A(100)、陶瓷换热板 B(200)和密封条（3）组装成陶瓷换热芯体（900）；陶瓷换热芯体（900）的上下面设置有实体面，左端面上下设置有端面“口”字形凸棱（45),前侧面设置有侧面“口”字形凹槽（46),侧面“口”字形凹槽（46)上面设置有“┗┛”形凹槽，下面设置有“┏┓”形凹槽；右端面上下设置有端面“口”字形凹槽（47),后侧面设置有侧面“口”字形凸棱（48),侧面“口”字形凸棱（48)上面设置有“┗┛”形凸棱（41），下面设置有“┏┓”形凸棱（42）；陶瓷换热芯体（900）左右方向设置有通道口A（49），前后方向设置有通道口B（50），通道口A（49）与通道口B（50）互不相通；所述的陶瓷换热芯体（900）烧结成一体；一个陶瓷换热芯体（900）的侧面“口”字形凹槽（46)与另一个陶瓷换热芯体（900）的侧面“口”字形凸棱（48)嵌入式连接；一个陶瓷换热芯体（900）的端面“口”字形凸棱（45)与另一个陶瓷换热芯体（900）的端面“口”字形凹槽（47)嵌入式连接；若干个陶瓷换热芯体（900）组装成一个整体。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷换热芯体，其特征在于：所述的陶瓷换热板A（100）包括中心换热板A（120），中心换热板A（120）上、下面分别设置有若干个上翅片A（121）和下翅片A（122），中心换热板A设置有四条边及四个角，第二边A（112）与第四边A（114）设置在角的上部，第二边A（112）外侧面和顶面设置有线性凹槽，第二边A（112）的外侧面的线性凹槽与两个角上的凹槽形成“┏┓”形凹槽；第四边A（114）的外侧面设置有线性凸棱，顶面设置有线性凹槽，第四边A（114）的外侧面与两个角上的凸棱形成“┏┓”形凸棱（41）；第一边A（111）与第三边A（113）设置在角的下部，第一边A（111）外侧面和底面设置有线性凹槽，第一边A（111）外侧面的与两个角上的凹槽形成“┗┛”形凹槽；第三边A（113）外侧面设置有线性凸棱，底面设置有线性凹槽，第三边A（113）外侧面凸棱与两个角上的凸棱形成“┗┛”形凸棱（42）。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷换热芯体，其特征在于：所述的所述的陶瓷换热板B（200）包括中心换热板B（220），中心换热板B（220）上、下面分别设置有若干个上翅片B（221）和下翅片B（222），中心换热板B设置有四条边及四个角，第二边B（212）与第四边B（214）设置在角的上部，第四边B（214）外侧面和顶面设置有线性凹槽，第四边B（214）的外侧面的线性凹槽与两个角上的凹槽形成“┏┓”形凹槽；第二边B（212）的外侧面设置有线性凸棱，顶面设置有线性凹槽，第二边B（212）的外侧面与两个角上的凸棱形成“┏┓”形凸棱（41）；第一边B（211）与第三边B（213）设置在角的下部，第一边B（211）外侧面和底面设置有线性凹槽，第一边B（211）外侧面的与两个角上的凹槽形成“┗┛”形凹槽；第三边B（213）外侧面设置有线性凸棱，底面设置有线性凹槽，第三边B（213）外侧面凸棱与两个角上的凸棱形成“┗┛”形凸棱（42）。

4.根据权利要求2或3所述的一种陶瓷换热芯体，其特征在于：所述的中心换热板A（120）和中心换热板B（220）为平板。

5.根据权利要求2或3所述的一种陶瓷换热芯体，其特征在于：所述的中心换热板上下面分别设置的上翅片和下翅片，上翅片翅片长度方向沿Y轴布置；下翅片其翅片长度方向沿X轴布置。