CN205537237U - 一种气相和液相热交换耐高压板式换热器 - Google Patents

Abstract

一种气相和液相热交换耐高压板式换热器，包括多个换热板片组件组成的换热模块；所述换热板片组件包括气相介质换热板片组件和液相介质换热板片组件；气相介质换热板片组件，包括非金属换热板片，非金属换热板片的表面安装有支撑肋，非金属换热板片的各个侧边上、下边缘设有密封条；所述上支撑肋、下支撑肋和密封条分别与所述非金属换热板片之间固定连接，相邻的非金属换热板片和所述密封条、垫片通过压紧力围成多个气相介质的通道；所述液相介质换热板片组件内部设有有液相介质通道。本实用新型板式换热器，在同时兼备板式换热器优点的同时，解决了回收加热炉烟气中余热的问题，能把烟气温度降低更低、且耐腐蚀。

Description

一种气相和液相热交换耐高压板式换热器

技术领域

本实用新型涉及一种板式换热器，具体的说是一种气相和液相热交换耐高压板式换热器。

背景技术

板式换热器是由许多传热板片按一定的间隔，通过垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。板式换热器的优点：体积小，占地面积小；传热效率高；组装灵活；热损失小；目前市场上出现的板式换热器多为液体和液体交换，而无法解决回收加热炉烟气中的余热的问题；因此，国内普遍采用空气预热器回收加热炉烟气中的余热对燃烧用的空气进行预热，以提高加热炉效率。 由于现有空气预热器各种不足如：露点腐蚀失效、设备庞大和投资巨大等问题，限制了现有加热炉排烟的温度大致在160~200℃。同时，随着烟气温度的进一步降低，空气难以平衡烟气的吸热量，所以需要用水或其他液相工艺介质，如水来吸收烟气的冷凝热量。

实用新型内容

本实用新型目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种气相和液相热交换耐高压板式换热器，其具有结构紧凑，耐高压，耐腐蚀的优点，解决了采用板式换热器回收加热炉烟气中的余热的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种气相和液相热交换耐高压板式换热器，包括多个换热板片组件组成的换热模块；所述换热板片组件包括气相介质换热板片组件和液相介质换热板片组件；气相介质换热板片组件，包括非金属换热板片，非金属换热板片的表面安装有支撑肋，非金属换热板片的各个侧边上、下边缘设有密封条，所述上、下支撑肋和密封条分别与所述非金属换热板片之间固定连接，相邻的非金属换热板片和所述密封条、垫片通过压紧力围成多个气相介质的通道；所述液相介质换热板片组件内部设有有液相介质通道。

所述液相介质换热板片组件由两块非金属换热板片组成，两块非金属换热板片上均设有直通凹槽，两块非金属板片对称粘接，两块非金属板片上所设直通凹槽形成的通道即为液相介质通道。

所述液相介质换热板片组件，包括非金属换热板片，非金属换热板片上设有通孔，形成液相介质通道。

所述液相介质换热板片组件包括非金属换热板片和冷却管；非金属换热板片上均设有直通凹槽，两块非金属板片对称粘接，两块非金属板片上所设直通凹槽形成通道；冷却管穿过通道，冷却管与通道共同形成液相介质通道。

所述液相介质换热板片组件包括非金属换热板片和金属换热板片，由两块非金属换热板片夹一块金属换热板片组成，非金属换热板片和金属换热板片粘接，金属换热板片内部设通道，即为液相介质通道。

所述液相介质换热板片组件包括非金属换热板片和金属换热板片，两块非金属换热板片夹一块金属换热板片组成；所述金属换热板片表面开设沟槽，沟槽与非金属换热板片围成通道，即为液相介质通道。

所述非金属换热板片材质为传热、抗腐蚀特性玻璃或陶瓷。

所述传热、抗腐蚀特性玻璃为高硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、高硅氧玻璃、低碱无硼玻璃或陶瓷玻璃。

所述金属换热板片材质为铜、铝合金、碳钢或不锈钢。

换热的方式为，冷液相介质的进出口方向与热气相介质的进出口方向垂直交错，冷液相介质与热气相介质交错流进行热交换；冷液相介质的流路方向呈“蛇" 形；冷液相介质流动方向与热气相介质流动方向相反，冷液相介质流动方向与热气相介质实现逆流换热。

有益效果是：

1、本实用新型气相和液相热交换耐高压板式换热器，在兼备板式换热器优点的同时，解决了回收加热炉烟气中余热的问题，实现了气体与液体的交换，冷液相介质采用水，能把烟气温度降低更低，传热性能优于气气换热的板式预热器，显著提高了传热效率。液相介质通道能够承受不低于0.5MPa的工作压力，能够保证冷液相介质在较高流速下进行传热，有效提高传热效果。

2、非金属换热板片采用了玻璃板或陶瓷作为换热板片组件，玻璃的耐腐蚀性特强，除氢氟酸、氟硅酸、热磷酸和强碱外，其它绝大多数无机酸、有机酸和有机溶剂都不足以腐蚀玻璃，它是抗酸露点腐蚀最好的材料之一，能保证其在低温烟气环境中实现长周期稳定运行。

附图说明

图1 为本实用新型气相和液相热交换耐高压板式换热器的换热模块结构示意图；

图2 为实施例1中换热器的液相介质换热板片组件结构示意图；

图3为实施例2中换热器的液相介质换热板片组件结构示意图；

图4为实施例3中换热器的液相介质换热板片组件结构示意图；

图5为实施例3中换热器的液相介质换热板片组件的金属换热板片剖面示意图；

图6为实施例4中换热器的液相介质换热板片组件的金属换热板片剖面示意图；

图7为实施例5中换热器的液相介质换热板片组件的结构示意图；

图8为实施例6中换热器的液相介质换热板片组件的结构示意图；

图9为实施例8中气相和液相热交换耐高压板式换热器的结构示意图；

图中标记：1、液相介质通道，10、框架， 11、上盖板 ，12、立柱，13、下底板，2、气相介质通道，20、换热模块 ，21、换热板片组件，211通道，212、冷却管，22、支撑肋，23、下支撑板片，24 、密封条，25、垫片。

具体实施方式

如图1所示，一种气相和液相热交换耐高压板式换热器，包括多个换热板片组件21组成的换热模块20，所述换热板片组件21，包括换热板片，换热板片的表面安装有上支撑肋22和下支撑肋23，换热板片各个侧边的上、下边缘设有密封条24；所述上支撑肋22、下支撑肋23和密封条24分别与换热板片之间固定连接，相邻的换热板片、密封条24和垫片25通过压紧力密封围成多个气相介质通道3；所述换热板片组件内部开设液相介质通道1。

所述换热板片组件21由两块非金属换热板片组成，非金属换热板片上均设有直通凹槽，两块非金属板片的直通凹槽面粘接形成通道211，通道内设冷却管212，形成液相介质通道1。

所述换热板片组件21，包括非金属换热板片，非金属换热板片上设有通孔，形成液相介质通道1。

所述换热板片组件，由两块非金属换热板片组成，非金属换热板片上均设有直通凹槽，两块非金属板片的直通凹槽面粘接形成通道211，通道内设蛇形冷却管212，形成液相介质通道1。

所述换热板片组件由两块非金属换热板片夹一块金属换热板片组成，非金属换热板片和金属换热板片粘接，金属换热板片内部设通道，即为液相介质通道1。

所述换热板片组件由两块非金属换热板片夹一块金属换热板片组成；所述金属换热板片表面开设沟槽，沟槽与非金属换热板片围成通道，即为液相介质通道1。

所述非金属换热板片材质为传热、抗腐蚀特性玻璃或陶瓷。

所述传热、抗腐蚀特性玻璃为高硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、高硅氧玻璃、低碱无硼玻璃或陶瓷玻璃。

所述金属换热板片的材质为铜、铝合金、碳钢或不锈钢。

所述冷却管的材质为铜、铝合金、碳钢、不锈钢或PTFE。

换热的方式为，冷液相介质的进出口方向与热气相介质的进出口方向垂直交错，冷液相介质与热气相介质交错流进行热交换；冷液相介质的流路方向呈“蛇" 形；冷液相介质流动方向与热气相介质流动方向相反，冷液相介质流动方向与热气相介质实现逆流换热。

实施例 1

如图2所示，所述换热板片组件21由两块非金属换热板片组成，非金属换热板片上均设有直通凹槽，两块非金属板片的直通凹槽面粘接形成通道211，通道内设冷却管212，形成液相介质通道1。所述直通凹槽的截面为半圆形或矩形。

实施例 2

如图3所示，所述换热板片组件，由两块非金属换热板片组成，非金属换热板片上均设有直通凹槽，两块非金属板片的直通凹槽面粘接形成通道211，通道内设蛇形冷却管212，形成液相介质通道1。

实施例 3

如图4所示，所述换热板片组件由两块非金属换热板片夹一块金属换热板片组成，非金属换热板片和金属换热板片粘接，金属换热板片内部设通道（如图5所示），即为液相介质通道1。

实施例 4

如图6所示，所述换热板片组件的结构与图4相近，区别在于所述金属板双面开方形槽。

实施例 5

如图7所示，所述换热板片组件的结构与图4相近，区别在于所述金属板开上下交错的异形圆槽。所非金属板片也可以开半圆形或矩形槽。

实施例 6

图8所示为本实用新型另一种形式结构示意图：与图7相近，区别在于所述非金属板片上开槽流形为“蛇”形，形成液相介质通道1实现冷热流体的逆流传热。

实施例7

本实用新型的的换热板片组件21的下表面的下支撑肋与相邻的换热板片组件21 的上表面的上支撑肋之间不设置垫片，对应的支撑肋之间是通过胶粘剂粘接或焊接的方式结合在一起。换热板片组件的密封条与相邻的换热板片组件的对应的密封条之间也是通过胶粘剂粘接或焊接的方式结合在一起。焊接方式如：真空扩散焊或钎焊。

实施例8

如图9所示，该板式换热器包括框架10 和组装在框架10 内的气液非金属换热板片模块20。框架10 由上盖板11，立柱12 和下底板13 组成。气液非金属换热板片模块20 组装在框架上盖板11 和下底板13之间。框架内表面进行了防腐处理，其可以采用PTFE、FEP、PFA、ETFE 喷涂、搪瓷、或衬聚四氟乙烯等防腐处理方案。

所述气液非金属换热板片模块20 就是由多个换热板片组件21叠加，换热板片组件21 的下表面的下支撑肋23刚好完全对齐分布在对应的垫片26 的一个侧面，相邻换热板片组件21 的上表面的上支撑肋23刚好完全对齐分布在对应的垫片26 的另一个侧面。同时，换热板片21 的下表面的密封条25刚好完全对齐对应的垫片26 的一个侧面，而相邻的换热板片组件21的上表面的密封条25 则刚好完全对齐对应的垫片26 的另一个侧面，通过机械或液压等装置产生一定位移和压紧力，使垫片26 达到完全密封上、下支撑肋和密封条。此时，位于相邻的换热板片组件之间相邻的密封条、支撑肋围成了多个彼此不互通的不同形状和方向的密封通道。通道的两个端口供流体或烟气进入或流出，所述多个通道中其相邻的通道开口互相交错，分别构成热流体通道、冷流体通道，以及同一换热板片组件21的上、下表面的通道中流热流体，换热板片组件中间通道流冷流体，从而使热、冷流体隔开，实现传热。将所述板式换热器模块20 置入框架10 的上盖板11 和下底板13 之间，从而形成了完整的换热器。

Claims (10)

1.一种气相和液相热交换耐高压板式换热器，包括多个换热板片组件(21)组成的换热模块(20)，其特征在于：所述换热板片组件(21)，包括换热板片，换热板片的表面安装有上支撑肋(22)和下支撑肋(23)，换热板片各个侧边的上、下边缘均设有密封条(24)；所述上支撑肋(22)、下支撑肋(23)和密封条(24)分别与换热板片之间固定连接，相邻的换热板片、密封条(24)和垫片(25)通过压紧力密封围成多个气相介质通道(3)；所述换热板片组件内部开设液相介质通道(1)。

2.如权利要求1所述气相和液相热交换耐高压板式换热器，其特征在于：所述换热板片组件(21)由两块非金属换热板片组成，两块非金属换热板片上均设有直通凹槽，两块非金属板片的直通凹槽面粘接形成通道(211)，通道(211)内设冷却管(212)，形成液相介质通道(1)。

3.如权利要求2所述气相和液相热交换耐高压板式换热器，其特征在于：所述非金属换热板片上设有通孔，形成液相介质通道(1)。

4.如权利要求2所述气相和液相热交换耐高压板式换热器，其特征在于：通道(211)内设蛇形冷却管(212)，形成液相介质通道(1)。

5.如权利要求2或4所述气相和液相热交换耐高压板式换热器，其特征在于：所述冷却管的材质为铜、铝合金、碳钢、不锈钢或PTFE。

6.如权利要求2-4其中之一所述气相和液相热交换耐高压板式换热器，其特征在于：所述非金属换热板片材质为传热、抗腐蚀特性玻璃或陶瓷。

7.如权利要求6所述气相和液相热交换耐高压板式换热器，其特征在于：所述传热、抗腐蚀特性玻璃为高硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、高硅氧玻璃、低碱无硼玻璃或陶瓷玻璃。

8.如权利要求1所述气相和液相热交换耐高压板式换热器，其特征在于：所述换热板片组件(21)由两块非金属换热板片夹一块金属换热板片组成，非金属换热板片和金属换热板片粘接，金属换热板片内部设通道，即为液相介质通道(1)。

9.如权利要求8所述气相和液相热交换耐高压板式换热器，其特征在于：所述金属换热板片表面开设沟槽，沟槽与非金属换热板片围成通道，即为液相介质通道(1)。

10.如权利要求8所述气相和液相热交换耐高压板式换热器，其特征在于：所述金属换热板片的材质为铜、铝合金、碳钢或不锈钢。