CN214426528U - 一种快装式碳化硅陶瓷换热模块结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，包括支撑梁，所述支撑梁上成对套设管板，所述成对套设的管板上设有通孔和Z字型槽，所述管板之间设有拉杆，所述拉杆两端分别贯穿通孔并通过螺母紧固，所述管板还通过通孔穿设有换热管，所述管板与管板之间通过Z字型槽相连。具有实现换热管快速安装的优点。

Description

一种快装式碳化硅陶瓷换热模块结构

技术领域

本实用新型属于机械制造和高温换热及余热回收利用领域，具体涉及一种快装式碳化硅陶瓷换热模块结构。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前，我国的资源和环境问题日益突出，迫切要求高能耗行业全面推行高效、清洁的高温换热技术。高温换热技术鉴于材料和结构的原因，一直制约着高温直接换热技术的发展。蓄热式热风炉，广泛应用于各种行业，各类蓄热式加热炉普遍存在燃气体滞留、燃烧波动、烟风系统复杂等缺点，由于其工作原理要求，往往需要3～4座炉子同时运行，其结构也不适应于小风量高温场合。

传统的金属换热器存在着无法适应高温工况和腐蚀性工质的局限性，陶瓷换热器很好的克服了这种局限性。碳化硅陶瓷换热器很好的克服了这种局限性，碳化硅(SiC)陶瓷具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨耐腐蚀性能好、抗氧化等特性，最高使用温度可达l300℃，但现有的技术无法加工复杂表面的陶瓷换热器，存在陶瓷换热元件不便于安装组合、难以大型化的问题，从而影响了陶瓷换热器的推广。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，本实用新型为了解决陶瓷换热元件不便于安装组合、难以大型化的技术问题。

根据一些实施例，本实用新型采用如下技术方案：

一种快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，包括支撑梁，所述支撑梁上成对套设管板，所述成对套设的管板上设有通孔和Z字型槽，所述管板之间设有拉杆，所述拉杆两端分别贯穿通孔并通过螺母紧固，所述管板还通过通孔穿设有换热管，所述管板与管板之间通过Z字型槽相连。

另外，根据本实用新型实施例的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构还可以具有以下附加技术特征：

优选的，所述支撑梁、管板、换热管、拉杆和螺母均采用碳化硅材质。

优选的，所述拉杆上设有螺纹，所述拉杆两端分别与两侧管板的通孔相连，并伸出通孔与螺母相连。

优选的，所述支撑梁、换热管、拉杆均与管板垂直布置，支撑梁位于管板底部，所述支撑梁支撑整个换热模块。

优选的，所述快装式碳化硅换热模块通过横向或纵向拼装。

优选的，所述换热模块之间通过管板四周的密封槽拼接，拼接后的密封槽端面形成间隙，所述间隙内填设陶瓷胶和陶瓷纤维。

优选的，所述支撑梁、换热管、拉杆均穿过管板通孔，所述支撑梁、换热管、拉杆与管板之间存在间隙，通过陶瓷胶与陶瓷纤维填缝固连，通过陶瓷胶烧结固化将换热元件之间连接为一个整体。

优选的，所述通孔包括长圆通孔、圆孔和方孔。

优选的，所述方孔内插设支撑梁。

优选的，所述长圆通孔内插设换热管，所述圆孔内插设拉杆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：在碳化硅管板上设通孔和Z字型槽，利用通孔和Z字型槽的固定、密封作用，实现碳化硅陶瓷换热元件的快速安装组合。管板与换热管采用插接结构，具有快速高效安装的技术效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构的正视图；

图2是本实用新型的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构的轴视图；

图3是本实用新型的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构的俯视图；

图4是本实用新型的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构的组装结构视图。

附图标记说明：

在图1-图4中，支撑梁1；管板2；换热管3；拉杆4；螺母5；密封槽6。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

如图1-4所示，一种快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，包括支撑梁1，所述支撑梁1上成对套设管板2，所述成对套设的管板2上设有通孔和Z字型槽，所述管板2之间设有拉杆4，所述拉杆4两端分别贯穿通孔并通过螺母5紧固，所述管板2还通过通孔穿设有换热管 3，所述管板2与管板2之间通过Z字型槽相连。

管板2表面分别设长圆通孔、圆孔、方孔，并在四周设密封槽6，通孔及密封槽6作为换热元件定位点。拉杆4两端带螺纹，拉杆4两端分别与两侧管板2的圆通孔相连并伸出管板2长度为30-100mm，并与螺母5连接。螺母5与两端带螺纹的拉杆4连接，拉杆4穿过管板2通孔并通过螺母5固定在管板2上，并将管板2固定、限位。支撑梁1、换热管3、拉杆4均与管板2垂直布置，支撑梁1位于管板 2底部，用于支撑整个换热模块。支撑梁1、换热管3、拉杆4均穿过管板2通孔，支撑梁1、换热管3、拉杆4与管板2之间存在5-10mm 的间隙，利用陶瓷胶与陶瓷纤维填缝，陶瓷胶经烘炉烧结固化后将不同换热元件连接为一个整体，从而实现各个管件与管板2的连接固定。

快装式碳化硅陶瓷换热模块可进行横向和纵向拼装组合，实现碳化硅陶瓷换热模块的规模化组合应用。不同换热模块通过管板2四周的密封槽6进行拼接，碳化硅管板2厚度为40-100mm，管板2密封槽6高度为10-50mm，拼接后的密封槽6端面形成10-50mm的间隙，利用陶瓷胶及陶瓷纤维填缝，陶瓷胶经烘炉烧结固化后将不同换热模块连接为一个整体，从而实现多组换热模块的拼接。利用通孔和密封槽6的固定、密封作用，可实现碳化硅陶瓷换热元件的快速安装组合，便于碳化硅陶瓷换热器的大型化，管板2与换热管3采用插接结构，陶瓷胶与陶瓷纤维填缝，整体烧结，接口密封效果好，所有元件均采用碳化硅材质，热膨胀系数一致，不受热膨胀问题影响。

碳化硅管板2厚度为40-100mm，长度为600-3000mm，宽度为 300-1000mm，管板2密封槽6高度为10-60mm。碳化硅管板2表面分别设长圆通孔、圆孔、方孔，半圆直径30-80mm，直段长度30-50mm；碳化硅管为长圆孔管，壁厚为5-10mm，管长为1000-3000mm，半圆直径30-80mm，直段长度30-60mm。拉杆4为圆管，拉杆4直径为30-80mm，壁厚为8-10mm，管长为1100-3100mm。支撑梁1方管，壁厚为6-10mm，截面宽为40-80mm，截面长为60-100mm，管长为1600-4000mm。单个管板2方孔数量三到四个，长圆通孔数量三十到一百个个，圆孔数量二到四个。单个快装式碳化硅陶瓷换热模块内采用两片管板2，二到四根方梁，三十到一百根换热管3，二到四根拉杆4。两侧冷热换热介质分别与换热管3、管外通道连通，冷热介质通过碳化硅陶瓷换热管3实现换热过程。

支撑梁1穿过两侧管板2的下方的方孔，对整个换热模块进行支撑。换热管3两端分别与两侧管板2的长圆通孔相连，换热管3内、外分别走不同换热介质，换热管3作为换热面实现换热过程。拉杆4 两端带螺纹，拉杆4两端分别与两侧管板2的圆通孔相连并伸出管板2长度为30-100mm，并与螺母5连接。

支撑梁1、管板2、换热管3、拉杆4和螺母5均采用碳化硅材质。拉杆4上设有螺纹，所述拉杆4两端分别与两侧管板2的通孔相连，并伸出通孔与螺母5相连。支撑梁1、换热管3、拉杆4均与管板2垂直布置，支撑梁1位于管板2底部，所述支撑梁1支撑整个换热模块。快装式碳化硅换热模块通过横向或纵向拼装。换热模块之间通过管板2四周的密封槽6拼接，拼接后的密封槽6端面形成间隙，所述间隙内填设陶瓷胶和陶瓷纤维。支撑梁1、换热管3、拉杆4均穿过管板2通孔，所述支撑梁1、换热管3、拉杆4与管板2之间存在间隙，通过陶瓷胶与陶瓷纤维填缝固连，通过陶瓷胶烧结固化将换热元件之间连接为一个整体。通孔包括长圆通孔、圆孔和方孔。方孔内插设支撑梁1。长圆通孔内插设换热管3，所述圆孔内插设拉杆4。支撑梁1、管板2、换热管3、拉杆4、螺母5均采用碳化硅材质，热膨胀系数一致，不担心高温下的热膨胀问题。碳化硅陶瓷具有优良的抗热震、耐高温、耐腐蚀性、抗磨损性能，而且在高温下导热性能良好，快装式碳化硅陶瓷换热模块结构可用于高温、高含尘、腐蚀性气体的换热过程。

螺母5与两端带螺纹的拉杆4连接，并将管板2固定、限位。所述管板2长圆孔直径40-80mm，直段长度30-50mm，为通孔结构，孔数量为二十到八十个。所述换热模块中所有元件主要成分为碳化硅，各元件热膨胀系数一致，耐热1300℃以上，不担心耐热及高温热膨胀问题。快装式碳化硅陶瓷换热模块可进行横向和纵向拼装组合，实现碳化硅陶瓷换热模块的规模化组合应用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种快装式碳化硅陶瓷换热模块结构,其特征在于,包括支撑梁，所述支撑梁上成对套设管板，所述成对套设的管板上设有通孔和Z字型槽，所述管板之间设有拉杆，所述拉杆两端分别贯穿通孔并通过螺母紧固，所述管板还通过通孔穿设有换热管，所述管板与管板之间通过Z字型槽相连，所述支撑梁、管板、换热管、拉杆和螺母均采用碳化硅材质。

2.根据权利要求1所述的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，其特征在于，所述拉杆上设有螺纹，所述拉杆两端分别与两侧管板的通孔相连，并伸出通孔与螺母相连。

3.根据权利要求1所述的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，其特征在于，所述支撑梁、换热管、拉杆均与管板垂直布置，支撑梁位于管板底部，所述支撑梁支撑整个换热模块。

4.根据权利要求1所述的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，其特征在于，所述快装式碳化硅陶瓷换热模块通过横向或纵向拼装。

5.根据权利要求1所述的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，其特征在于，所述换热模块之间通过管板四周的密封槽拼接，拼接后的密封槽端面形成间隙，所述间隙内填设陶瓷胶和陶瓷纤维。

6.根据权利要求1所述的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，其特征在于，所述支撑梁、换热管、拉杆均穿过管板通孔，所述支撑梁、换热管、拉杆与管板之间存在间隙，通过陶瓷胶与陶瓷纤维填缝固连，通过陶瓷胶烧结固化将换热元件之间连接为一个整体。

7.根据权利要求1所述的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，其特征在于，所述通孔包括长圆通孔、圆孔和方孔。

8.根据权利要求7所述的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，其特征在于，所述方孔内插设支撑梁。

9.根据权利要求7所述的快装式碳化硅陶瓷换热模块结构，其特征在于，所述长圆通孔内插设换热管，所述圆孔内插设拉杆。

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