CN207649431U - 一种冲渣水涡旋管板式换热器 - Google Patents
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Abstract
一种冲渣水涡旋管板式换热器，包括一换热器本体，所述换热器本体包括依次叠合在一起的换热片，相邻两换热片的正面与背面相互贴合在一起；在换热片的正面外边缘设有垫圈槽，在垫圈槽内设有垫圈，垫圈槽在换热片的背面凸起形成与垫圈槽相配合的凸台。本实用新型采用上述结构，不容易堵塞，能够长期使用，对于流体中含有纤维、颗粒或流体本身粘度非常高的情况能够轻松应对，降低了维护维修成本，减少了余热利用成本。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种冲渣水涡旋管板式换热器。
背景技术：
余热浪费不仅降低了能源的利用率，增加企业的成本，还对环境造成了一定的影响。通过换热器能够利用热能，然而在高炉冲渣水中含有宝贵热能的同时这些废水成分也非常复杂，含有各种冲渣染物，在余热利用中使用常规板式热交换器非常容易堵塞，甚至使用1-2天就会完全堵塞，无法长期使用。另外，像炼钢工业、造纸工业、饮料工业、制糖工业、生物燃料工业等在工艺生产的换热过程中由于流体中含有纤维、颗粒，或流体本身粘度非常高，常规的换热器组成的板式热交换器根本无法解决流体流动的问题；造成维护维修成本较高，从而增加了余热能的利用成本。
实用新型内容：
本实用新型提供了一种冲渣水涡旋管板式换热器，它结构设计合理，不容易堵塞，能够长期使用，对于流体中含有纤维、颗粒或流体本身粘度非常高的情况能够轻松应对，降低了维护维修成本，减少了余热利用成本，解决了现有技术中存在的问题。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种冲渣水涡旋管板式换热器，包括一换热器本体，所述换热器本体包括依次叠合在一起的换热片，相邻两换热片的正面与背面相互贴合在一起；在换热片的正面外边缘设有垫圈槽，在垫圈槽内设有垫圈，垫圈槽在换热片的背面凸起形成与垫圈槽相配合的凸台；
在换热片的上部左侧设有二次侧出水口右侧设有一次侧进水口，在换热片的下部左侧设有二次侧进水口右侧设有一次侧出水口；在一次侧进水口的下方和一次侧出水口上方的换热片正面均设有导流区，在二次侧出水口下方和二次侧进水口上方的换热片背面也均设有导流区；在换热片正面和背面的上部导流区的下方和下部导流区的上方均设有湍流区，在换热片正面和背面的上下两湍流区之间均设有换热区；
所述二次侧出水口和一次侧进水口的上边沿沿垫圈槽设置，所述二次侧进水口和一次侧出水口的下边沿沿垫圈槽设置，在换热片正面的一次侧进水口下边沿和一次侧出水口上边沿均设有凸块，在换热片背面的二次侧出水口下边沿和二次侧进水口上边沿均设有凸块，所述凸块的高度低于垫圈的高度，凸块在换热片的另一面凹陷形成与进水凸块相配合的凹槽，相邻两换热片贴合在一起后在凸块和凹槽之间形成长孔；
所述导流区包括间隔设置在换热片上的导流栅，每个导流栅的一端朝向一次侧出水口或一次侧进水口或二次侧出水口或二次侧进水口，另一端朝向湍流区；所述湍流区包括间隔设置在换热片上的若干个流道隔离栅，在若干个流道隔离栅之间形成若干个湍流槽，每个湍流槽的一端均朝向导流区，另一端均朝向换热区。
所述换热区包括间隔设置的若干个散流换热区和均流换热区；所述散流换热区包括依次横向成排设置在换热片上的若干个E型凸块，均流换热区为水平设置在换热片上的横槽；在横槽中间隔设有若干个支撑块，相邻两换热片贴合在一起后在两换热片的散流换热区之间形成若干个换热通道，在两换热片的均流换热区之间形成若干个换热通孔。
本实用新型采用上述结构，不容易堵塞，能够长期使用，对于流体中含有纤维、颗粒或流体本身粘度非常高的情况能够轻松应对，降低了维护维修成本，减少了余热利用成本。
附图说明：
图1为本实用新型的换热片的结构示意图。
图中，1、垫圈槽，2、二次侧出水口，3、一次侧进水口，4、二次侧进水口，5、一次侧出水口，6、导流区，7、湍流区，8、凸块，9、导流栅，10、流道隔离栅，11、湍流槽，12、换热区，13、散流换热区，14、均流换热区，15、支撑块。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
如图1中所示，一种冲渣水涡旋管板式换热器，包括一换热器本体，所述换热器本体包括依次叠合在一起的换热片，相邻两换热片的正面与背面相互贴合在一起；在换热片的正面外边缘设有垫圈槽1，在垫圈槽1内设有垫圈，垫圈槽1在换热片的背面凸起形成与垫圈槽1相配合的凸台；
在换热片的上部左侧设有二次侧出水口2右侧设有一次侧进水口3，在换热片的下部左侧设有二次侧进水口4右侧设有一次侧出水口5；在一次侧进水口3 的下方和一次侧出水口5上方的换热片正面均设有导流区6，在二次侧出水口2 下方和二次侧进水口4上方的换热片背面也均设有导流区6；在换热片正面和背面的上部导流区6的下方和下部导流区6的上方均设有湍流区11，在换热片正面和背面的上下两湍流区7之间均设有换热区12；
所述二次侧出水口2和一次侧进水口3的上边沿沿垫圈槽1设置，所述二次侧进水口4和一次侧出水口5的下边沿沿垫圈槽设置，在换热片正面的一次侧进水口3下边沿和一次侧出水口5上边沿均设有凸块8，在换热片背面的二次侧出水口2下边沿和二次侧进水口4上边沿均设有凸块6，所述凸块6的高度低于垫圈的高度，凸块6在换热片的另一面凹陷形成与进水凸块相配合的凹槽，相邻两换热片贴合在一起后在凸块和凹槽之间形成长孔；
所述导流区6包括间隔设置在换热片上的导流栅9，每个导流栅9的一端朝向一次侧出水口5或一次侧进水口3或二次侧出水口2或二次侧进水口4，另一端朝向湍流区7；所述湍流区7包括间隔设置在换热片上的若干个流道隔离栅 10，在若干个流道隔离栅10之间形成若干个湍流槽11，每个湍流槽11的一端均朝向导流区6，另一端均朝向换热区12。
所述换热区12包括间隔设置的若干个散流换热区13和均流换热区14；所述散流换热区13包括依次横向成排设置在换热片上的若干个E型凸块，均流换热区14为水平设置在换热片上的横槽；在横槽中间隔设有若干个支撑块15，相邻两换热片贴合在一起后在两换热片的散流换热区13之间形成若干个换热通道，在两换热片的均流换热区14之间形成若干个换热通孔。
若干换热片叠加在一起后，所有的一次侧进水口3组成冲渣水进水通道，所有的一次侧出水口5组成冲渣水出水通道，所有的二次侧进水口4组成净水进水通道，所有的一次侧出水口5组成净水出水通道。冲渣水通过冲渣水进水通道进入到换热片之间，流经导流区6、湍流区7和换热区12，最终从冲渣水出水通道流出，净水通过净水进水通道进入到与流冲渣水的换热片相邻的换热片之间，流经导流区6、湍流区7和换热区12，最终从净水出水通道流出，冲渣水在流经换热区时将热能传递给相邻换热片之间的净水，使净水获得热能。
在冲渣水从一次侧进水口3进入到两换热片之间时，冲渣水通过长孔时不会受到阻挡，很好的解决了常规换热器角孔极易被堵塞的技术难题。冲渣水然后流至导流区6，被导流栅9均匀分割成数个流束,使冲渣水均匀的的进入到湍流区7,导流栅9为流线型的圆柱凸起结构,根据其分布位置不同,导流栅9的长度及形状可进行变化。当冲渣水流至湍流区7后，流道隔离栅10的作用是把水流引导进入各自的换热流道，湍流槽11的凹槽深度及边缘倾斜角度是根据流体力学原理而设计的能够加强水流湍流程度的圆柱型凹槽结构，当水流流经湍流槽11时,水流的雷诺数提高2倍左右。对流速较低的高炉冲渣水循环系统，其水的流速低，雷诺数可能只有2000-4000，这就造成水在换热器内呈现过度流状态，甚至出现层流状态，当流经常规换热器时，流速很低，基本没有湍流现象，进而造成换热效率低，易结垢，易堵塞等对换热器不利的现象。提高雷诺数，使雷诺数Re提高至6000-7000，提高换热效率，并对结垢及堵塞有很好的抑制作用。
当水流经换热区12时，交替经过散流换热区13和均流换热区14，散流换热区13的波纹为E型结构，这种结构设计能够使水流在换热通道内流动时呈涡旋状，能大大提高流体的湍流状态，因此与常规换热器相比，能大大提高换热效率，尤其对低品的高炉冲渣水的热量回收率能达到96％以上。均流换热区14 的功能是使流过散流换热区13通道的水流聚集成整束，然后再分流到下一个散流换热区13。这种设计结构能够避免换热流道因为一个堵塞点造成整个通道从上到下全部不能参与换热的情况。即使有一个散流换热区13的通道被堵塞，但是经过下面的均流区再重新分流，下面的散流换热区13的所有通道还会继续参与换热。
整个换热区的换热通道程管状结构，流道内没有任何交叉接触点，冲渣水可以在换热器流道内自由流动。相同流速下，相比常规换热器，水流阻力大大降低，使高炉冲渣水在流道各个部位内始终以高速湍流状态流动，在各矢量方向形成强大的壁面剪切力。常规换热器的流道呈蜂窝状，内有交叉接触点，在流道内及容易挂住高炉冲渣水中的渣滓、渣绵等杂物，使换热器运行3-4个小时就能堵塞流道。而管状流道设计的换热器能保证运行36个月左右的时间都不会堵塞。
上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (2)
1.一种冲渣水涡旋管板式换热器，其特征在于：包括一换热器本体，所述换热器本体包括依次叠合在一起的换热片，相邻两换热片的正面与背面相互贴合在一起；在换热片的正面外边缘设有垫圈槽，在垫圈槽内设有垫圈，垫圈槽在换热片的背面凸起形成与垫圈槽相配合的凸台；
在换热片的上部左侧设有二次侧出水口右侧设有一次侧进水口，在换热片的下部左侧设有二次侧进水口右侧设有一次侧出水口；在一次侧进水口的下方和一次侧出水口上方的换热片正面均设有导流区，在二次侧出水口下方和二次侧进水口上方的换热片背面也均设有导流区；在换热片正面和背面的上部导流区的下方和下部导流区的上方均设有湍流区，在换热片正面和背面的上下两湍流区之间均设有换热区；
所述二次侧出水口和一次侧进水口的上边沿沿垫圈槽设置，所述二次侧进水口和一次侧出水口的下边沿沿垫圈槽设置，在换热片正面的一次侧进水口下边沿和一次侧出水口上边沿均设有凸块，在换热片背面的二次侧出水口下边沿和二次侧进水口上边沿均设有凸块，所述凸块的高度低于垫圈的高度，凸块在换热片的另一面凹陷形成与进水凸块相配合的凹槽，相邻两换热片贴合在一起后在凸块和凹槽之间形成长孔；
所述导流区包括间隔设置在换热片上的导流栅，每个导流栅的一端朝向一次侧出水口或一次侧进水口或二次侧出水口或二次侧进水口，另一端朝向湍流区；所述湍流区包括间隔设置在换热片上的若干个流道隔离栅，在若干个流道隔离栅之间形成若干个湍流槽，每个湍流槽的一端均朝向导流区，另一端均朝向换热区。
2.根据权利要求1所述的一种冲渣水涡旋管板式换热器，其特征在于：所述换热区包括间隔设置的若干个散流换热区和均流换热区；所述散流换热区包括依次横向成排设置在换热片上的若干个E型凸块，均流换热区为水平设置在换热片上的横槽；在横槽中间隔设有若干个支撑块，相邻两换热片贴合在一起后在两换热片的散流换热区之间形成若干个换热通道，在两换热片的均流换热区之间形成若干个换热通孔。
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| CN201721222817.9U CN207649431U (zh) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 一种冲渣水涡旋管板式换热器 |
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| CN107478079A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-15 | Omexell(济南)传热技术有限公司 | 一种冲渣水涡旋管板式换热器 |
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2017
- 2017-09-22 CN CN201721222817.9U patent/CN207649431U/zh active Active
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| CN107478079B (zh) * | 2017-09-22 | 2023-11-03 | Omexell(济南)传热技术有限公司 | 一种冲渣水涡旋管板式换热器 |
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