CN217686818U - 一种异型容器罅隙换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种异型容器罅隙换热器，属于换热设备技术领域，包括n个阵列排布的异型换热容器，相邻异型换热容器之间形成有允许待换热气体通过的换热罅隙；所述异型换热容器内形成有允许换热介质通过的换热腔，所述换热腔的一端形成有换热介质进口，所述换热腔的另一端形成有换热介质出口，所述换热介质进口到换热介质出口的指向与待换热气体的流向垂直；本实用新型采用罅隙换热技术，改变换热方式的同时满足受热面积和水溶积的要求，换热过程中，高温气体换热效率高，且换热过程中形成内外湍流，扰动破壁恒温惰性层，提高换热效率，比相同功率能耗下的换热效果高出10‑15%，换热器结构简单紧奏，节约原材料、降低制造成本。

Description

一种异型容器罅隙换热器

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，具体涉及一种异型容器罅隙换热器。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述可包括可以探究的概念，但不一定是之前已经想到或者已经探究的概念。因此，除非在此指出，否则在本部分中描述的内容对于本申请的说明书和权利要求书而言不是现有技术，并且并不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

锅炉是一种能量转换器，它是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能将工质水或其他流体加热到一定参数的设备。

锅炉分“锅”和“炉”两部分。“锅”是容纳水和蒸汽的受压部件，对水进行加热、汽化和汽水分离，“炉”是进行燃料燃烧或其他热能放热的场所，有燃烧设备和燃烧室炉膛及放热烟道等。锅与炉两者进行着热量转换过程，放热和吸热的分界面称为受热面。锅炉将水加热成蒸汽。除锅与炉外还有构架、平台、扶梯、燃烧、出渣、烟风道、管道、炉墙等辅助设备。

现有的蒸汽锅炉排出的烟气含有较高热量，存在热量浪费的现象，目前多采用换热器吸收热量，然而现有的换热器本体，结构简单，多采用简单的吸热管将废气残余的热量进行换热吸收，不能有效的将热量进行高效的吸收，同时换热器本体内部没有设置便于提高导热效率的装置，无法有效的将流动废气的热能进行传导，甚至现有的燃气锅炉，将燃烧燃气后产生的废气常常直接排放到大气，造成热量大量的浪费。

换热器是一种在不同温度的流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器换热时通常采用两种流体。传统的管式换热器，即采用传统的辐射、对流换热技术，原材料消耗大，换热介质阻力大、传热效率低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种异型容器罅隙换热器，采用罅隙换热技术，改变换热方式的同时满足受热面积和水溶积的要求，换热过程中，高温气体换热效率高，且换热过程中形成内外湍流，扰动破壁恒温惰性层，提高换热效率，待换热的高温气体通过异型换热容器之间狭小的换热罅隙进行换热，完成换后由换热罅隙流出，即使在热流很低的情况下，也能出现局部温度过高的现象，有效的提高换热效果，比相同功率能耗下的换热效果高出10-15%，换热器结构简单紧奏，节约原材料、降低制造成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种异型容器罅隙换热器，包括n个阵列排布的异型换热容器，其中n≥2，相邻异型换热容器之间形成有允许待换热气体通过的换热罅隙；

所述异型换热容器内形成有允许换热介质通过的换热腔，所述换热腔的一端形成有换热介质进口，所述换热腔的另一端形成有换热介质出口，所述换热介质进口到换热介质出口的指向与待换热气体的流向垂直。

采用上述技术方案，待换热的高温气体通过换热罅隙，从换热罅隙流经后完成换热过程，换热过程中，高温气体与低温换热介质全面冷接触，加大相对换热差，同时换热的过程中，低温换热介质的流向与待换热高温气体的流向垂直，形成两个独立的湍流扰动，在换热的过程中，不断扰动破壁恒温惰性层，提高换热效率。

作为实用新型的一种优选技术方案，所述异型换热容器的截面中间段呈矩形且矩形的两端为呈对称的U型。

作为实用新型的一种优选技术方案，n个异型换热容器沿其矩形宽边的方向均布阵列。

采用上述技术方案，布置形式合理，减小换热介质流动阻力，本身热阻小，热惯性低，灵敏，节省动力，噪音低，同时满足受热面积和水容积的要求；结构简单紧奏，节约原材料和空间、降低制造成本。

作为实用新型的一种优选技术方案，所述异型换热容器的壁厚大于换热罅隙的宽度。

作为实用新型的一种优选技术方案，所述异型换热容器的壁厚为1.5-3.0mm。

作为实用新型的一种优选技术方案，所述换热罅隙的宽度为0.8-1.5mm。

采用上述技术方案，待换热的高温气体通过异型换热容器之间狭小的换热罅隙进行换热，完成换后由换热罅隙流出，即使在热流很低的情况下，也能出现局部温度过高的现象，有效的提高换热效果，比相同功率能耗下的换热效果高出10-15%。

作为实用新型的一种优选技术方案，所述异型换热容器由金属材料制成。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

1、本实用新型在换热的过程中，待换热的高温气体通过换热罅隙，从换热罅隙流经后完成换热过程，换热过程中，高温气体与低温换热介质全面冷接触，加大相对换热差，同时换热的过程中，低温换热介质的流向与待换热高温气体的流向垂直，形成两个独立的湍流扰动，在换热的过程中，不断扰动破壁恒温惰性层，提高换热效率。

2、本实用新型采用罅隙换热技术，改变换热方式的同时满足受热面积和水溶积的要求，换热过程中，高温气体换热阻力小，换热效率高；

待换热的高温气体通过异型换热容器之间狭小的换热罅隙进行换热，完成换后由换热罅隙流出，即使在热流很低的情况下，也能出现局部温度过高的现象，有效的提高换热效果，比相同功率能耗下的换热效果高出10-15%。

3、本实用新型布置形式合理，减小换热介质流动阻力，本身热阻小，热惯性低，灵敏，节省动力，噪音低，同时满足受热面积和水容积的要求；结构简单紧奏，节约原材料和空间、降低制造成本。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分其中：

图1为本实用新型异型容器罅隙换热器的正视图；

图2为本实用新型异型容器罅隙换热器的侧视图；

图3为实施例中换热过程的正视图；

图4为实施例中换热过程的侧视图；

图5为实施例中具体实施过程的俯视图。

1、异型换热容器；11、换热腔；111、换热介质进口；112、换热介质出口；

2、换热罅隙；

3、箱体；31、出气口法兰。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-5，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

换热器是一种在不同温度的流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器换热时通常采用两种流体。传统的管式换热器，即采用传统的辐射、对流换热技术，原材料消耗大，换热介质阻力大、传热效率低。

图1是本实用新型异型容器罅隙换热器的正视图，在本实用新型实施例中，异型容器罅隙换热器主要是用于回收锅炉排放的高温烟气的热量，避免热量大量的损失，具体使用时，该换热器置于锅炉的高温烟气排放口，使得高温烟气通过换热罅隙2，同时让换热介质，这里具体可以使用水，使其通过异型换热容器1，通过热量的传递，提高换热效率。

如图1所示：一种异型容器罅隙换热器，包括n个阵列排布的异型换热容器1，其中n=5，相邻异型换热容器1之间形成有允许待换热气体通过的换热罅隙2；

所述异型换热容器1内形成有允许换热介质通过的换热腔11，所述换热腔11的一端形成有换热介质进口111，所述换热腔11的另一端形成有换热介质出口112，所述换热介质进口111到换热介质出口112的指向与待换热气体的流向垂直。

在一个异型容器罅隙换热器的使用场景中，如图5所示，将异型换热容器1置于箱体3内，异型换热容器1的换热介质进口111以及换热介质出口112均伸出箱体3外，方便换热介质的输入和输出，箱体3的底端设有进气口法兰，方便与锅炉的高温烟气排放口连接，进入箱体3内的高温烟气从换热罅隙2通过 ，箱体3的顶端设有与排烟通道连接的出气口法兰31。

异型换热容器1的顶端与箱体3顶面壁之间存在有间隙，同样的异型换热容器1的底端与箱体3底面壁之间存在有间隙。

具体使用的过程中，使得换热介质由换热介质进口111流入并从换热介质出口112的，高温烟气从进气口法兰进入到箱体3内，并由下向上经过换热罅隙2，随后经过出气口法兰31排出。

其中，异型换热容器1置于箱体3内时，处于最边上的异型换热容器1与相对的箱体3侧壁之间形成罅隙，结构排列更加紧凑，即经济又能有效强化传热。

低温换热介质由换热介质进口111流入并由换热介质出口112排出，待换热的高温气体由相邻异型换热容器1之间形成换热罅隙2通过，待换热的高温气体通过换热罅隙，从换热罅隙流经后完成换热过程，换热过程中，高温气体与低温换热介质全面冷接触，加大相对换热差，同时换热的过程中，低温换热介质的流向与待换热高温气体的流向垂直，形成两个独立的湍流扰动，在换热的过程中，不断扰动破壁恒温惰性层，提高换热效率。

其中，所述异型换热容器1由金属材料制成。

异型换热容器1具体可以采用不锈钢材质，采用不锈钢材质具有耐压、抗弯、抗拉性强、成本低等优点。

以上结合图1、3对本实用新型的方案进行了描述，可以理解的是上面的描述

仅仅是示例性的而非限制性的，本领域技术人员根据本实用新型的教导可以对图1中所示场景进行改变而不脱离本实用新型的精神和实质。

根据本实用新型的另一个实施例，如图1所示，展示的本实用新型异型容器罅隙换热器的正视图，即可以清楚的展示异型换热容器1的截面形状。

作为实用新型实施例的一种优选技术方案，所述异型换热容器1的截面中间段呈矩形且矩形的两端为呈对称的U型；即异型换热容器1的截面整体呈现为一个椭圆形型。

作为实用新型实施例的一种优选技术方案，5个异型换热容器1沿其矩形宽边的方向均布阵列。

布置形式合理，减小换热介质流动阻力，本身热阻小，热惯性低，灵敏，节省动力，噪音低，同时满足受热面积和水容积的要求；结构简单紧奏，节约原材料和空间、降低制造成本。

根据本实用新型的另一个实施例，如图1所示，展示的本实用新型异型容器罅隙换热器的正视图，相邻异型换热容器1之间形成细小的换热罅隙2，通过细小的换热罅隙2，使得异型换热容器1排列更加紧凑，即经济又能有效强化传热。

作为实用新型实施例的一种优选技术方案，所述异型换热容器1的壁厚大于换热罅隙2的宽度。

作为实用新型实施例的一种优选技术方案，所述异型换热容器1的壁厚为2.0mm。

作为实用新型实施例的一种优选技术方案，所述换热罅隙2的宽度为1.5mm，换热罅隙2换热，提高热流密度，从而提高换热效果。

待换热的高温气体通过异型换热容器之间狭小的换热罅隙进行换热，完成换后由换热罅隙流出，即使在热流很低的情况下，也能出现局部温度过高的现象，有效的提高换热效果，比相同功率能耗下的换热效果高出10-15%。

本实用新型的工作方法：在具体实施过程中，异型容器罅隙换热器主要是用于回收锅炉排放的高温烟气的热量，避免热量大量的损失，具体使用时，该换热器置于锅炉的高温烟气排放口，使得高温烟气通过换热罅隙2，同时让换热介质，这里具体可以使用水，使其通过异型换热容器1，通过热量的传递，提高换热效率。

如图2-3所示，低温换热介质由换热介质进口111流入并由换热介质出口112排出，待换热的高温气体由相邻异型换热容器1之间形成换热罅隙2通过，待换热的高温气体的流向与低温换热介质的流向垂直，形成两个独立的湍流扰动，在换热的过程中，不断扰动破壁恒温惰性层，提高换热效率。

具体使用时，如图5所示，将异型换热容器1置于箱体3内，异型换热容器1的换热介质进口111以及换热介质出口112均伸出箱体3外，方便换热介质的输入和输出，箱体3的底端设有进气口法兰，方便与锅炉的高温烟气排放口连接，进入箱体3内的高温烟气从换热罅隙2通过 ，箱体3的顶端设有与排烟通道连接的出气口法兰31。

具体使用的过程中，使得换热介质由换热介质进口111流入并从换热介质出口112的，高温烟气从进气口法兰进入到箱体3内，并由下向上经过换热罅隙2，随后经过出气口法兰31排出。

其中，异型换热容器1置于箱体3内时，处于最边上的异型换热容器1与相对的箱体3侧壁之间形成罅隙，结构排列更加紧凑，即经济又能有效强化传热。

待换热的高温气体通过异型换热容器1之间狭小的换热罅隙进行换热，完成换后由换热罅隙2流出，即使在热流很低的情况下，也能出现局部温度过高的现象，有效的提高换热效果。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种异型容器罅隙换热器，其特征在于：包括n个阵列排布的异型换热容器（1），其中n≥2，相邻异型换热容器（1）之间形成有允许待换热气体通过的换热罅隙（2）；

所述异型换热容器（1）内形成有允许换热介质通过的换热腔（11），所述换热腔（11）的一端形成有换热介质进口（111），所述换热腔（11）的另一端形成有换热介质出口（112），所述换热介质进口（111）到换热介质出口（112）的指向与待换热气体的流向垂直。

2.如权利要求1所述的异型容器罅隙换热器，其特征在于：所述异型换热容器（1）的截面中间段呈矩形且矩形的两端为呈对称的U型，以减小换热介质流动阻力，同时满足受热面积和水容积的要求。

3.如权利要求2所述的异型容器罅隙换热器，其特征在于：n个异型换热容器（1）沿其矩形宽边的方向均布阵列。

4.如权利要求1所述的异型容器罅隙换热器，其特征在于：所述异型换热容器（1）的壁厚大于换热罅隙（2）的宽度。

5.如权利要求4所述的异型容器罅隙换热器，其特征在于：所述异型换热容器（1）的壁厚为1.5-3.0mm。

6.如权利要求4所述的异型容器罅隙换热器，其特征在于：所述换热罅隙（2）的宽度为0.8-1.5mm，以满足热流很低的情况下，也能出现局部温度过高的现象，提高换热效果。

7.如权利要求4所述的异型容器罅隙换热器，其特征在于：所述异型换热容器（1）由金属材料制成。

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