CN220287492U - 一种纯逆流预热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纯逆流预热器，涉及预热器技术领域。一种纯逆流预热器，其包括第一换热板、第二换热板以及连接集箱；第一换热板设置在第二换热板的上方；第一换热板和第二换热板均包括相互平行设置的多个换热片，换热片的顶部两端分别设置有空气进口和空气出口，空气进口和空气出口之间相互连通形成空气通道；相邻的换热片外壁之间形成烟气通道，烟气通道水平贯穿换热片的两端，并且烟气通道和空气通道水平方向上的流向相反。本实用新型提高了预热器的单位面积的传热效率，降低了相同传热负荷下的传热面积，目前加热炉板式预热器普遍存在的空气侧压降过高的问题。

Description

一种纯逆流预热器

技术领域

本实用新型涉及预热器技术领域，具体涉及一种纯逆流预热器。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，能源节约已经成为必然和社会共识。充分回收烟气余热是各个钢厂节约轧钢加热炉燃料的重要途径之一。目前，通过在烟道中设置预热器或蓄热室预热空气、煤气是余热回收的主要途径之一。预热器按热量交换方式不同，分为间壁式、混合式、蓄热式。其中，间壁式预热器应用最为广泛，其热量传递方式是通过间壁连续地从热介质流向冷介质。间壁式预热器按结构可分为管式预热器和板式预热器，而板式预热器因为换热效率更高，逐渐成为空气预热器的优先选择方向。

目前市场上的板式预热器都是采用烟气和空气错流形式的多程式空气预热器，整体为逆流，但是高温端的介质温差已经达到一个较低的水平，要进一步提高预热器的效率很难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种纯逆流预热器，以解决现有的板式预热器高温端的介质温差较低，导致传热效率差的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种纯逆流预热器，其包括第一换热板、第二换热板以及连接集箱；第一换热板设置在第二换热板的上方，第一换热板通过连接集箱相互连通；第一换热板和第二换热板均包括相互平行设置的多个换热片，换热片的顶部两端分别设置有空气进口和空气出口，空气进口和空气出口之间相互连通形成空气通道；相邻的换热片外壁之间形成烟气通道，烟气通道水平贯穿换热片的两端，并且烟气通道和空气通道水平方向上的流向相反。

采用上述技术方案的有益效果为：空气从第一换热板的换热片的空气进口进入到相对应的换热片中，其中一股空气流经相对应的空气通道从第一换热板的换热片的空气出口流出；另一股空气从第一换热板中流入连接集箱中，再流入到第二换热板的换热片的空气进口中，流经相对应的空气通道后从第二换热板的换热片的空气出口先流入到第一换热板的换热片中，再从第一换热板的换热片的空气出口流出；在空气流通的过程中，烟气在烟气通道中流通。

本技术方案的空气进口和空气出口设置在同侧，空气在换热片内流动，烟气在换热片外流动，空气流通方向和烟气流通方向平行，使空气和烟气的换热成为效率最高的纯逆流换热状态，预热器的整体传热温差达到最大，提高了预热器的单位面积的传热效率，降低了相同传热负荷下的传热面积，使预热器的制造成本更低，同时由于需要的板片面积减少所以这种板型可通过改变空气通道之间的间距来调整烟气的整体阻力，可以通过增减空气通道的数量来调整空气流通面积，从而改变空气侧的流动阻力，预热器的烟气侧和空气侧的阻力可以更小，设计更加灵活，以解决目前加热炉板式预热器普遍存在的空气侧压降过高的问题，在采用多程换热的情况下，这种结构的空气预热器省略了原来板式预热器的空气转向室结构，也没有膨胀结构，减少材料使用，使预热器的结构更加简单，并降低了泄露的风险，而且去掉了空气转向室的设计，预热器烟气通道也更加不易积灰。

进一步地，换热片包括相互扣合的第一片体和第二片体，第一片体和第二片体的外缘分别设置有接片体，第一片体和第二片体的接片体相互连接，使得第一片体和第二片体之间形成密闭空腔。

进一步地，第一片体和第二片体的接片体采用熔融焊接和电阻焊相互连接。

进一步地，第一片体和第二片体的顶部两端分别设置有第一延伸台和第二延伸台，两个第一延伸台之间形成空气进口，两个第二延伸台之间形成空气出口。

进一步地，第一片体和第二片体的底部两端分别设置有第三延伸台和第四延伸台，两个第三延伸台之间形成回流进气口，两个第四延伸台之间形成回流出气口。

进一步地，连接集箱包括第一卡接板、第二卡接板和端面封板，第一卡接板和第二卡接板的顶部分别与第一换热板卡接，第一卡接板和第二卡接板的底部分别与第二换热板卡接，第一卡接板和第二卡接板之间通过端面封板连接，第一卡接板、第二卡接板和端面封板之间形成连通空腔。

采用上述技术方案的有益效果为：考虑到空气从第一换热板中进入，因此通过设置连接集箱使得第一换热板和第二换热板的空气通道之间处于连通的状态，空气既可以流通到第一换热板中，还可以从第一换热板中流通到第二换热板中，第二换热板中的空气还可以回流至第一换热板中流出，此外，在第一换热板和第二换热板中可以叠加多个第一换热板形成多个循环通路。

进一步地，第一换热板的顶部两端分别设置有空气进口接头和空气出口接头，空气进口分别与空气进口接头连通，空气出口分别与空气出口接头连通。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的空气进口和空气出口设置在同侧，空气在换热片内流动，烟气在换热片外流动，空气流通方向和烟气流通方向平行，使空气和烟气的换热成为效率最高的纯逆流换热状态，预热器的整体传热温差达到最大，提高了预热器的单位面积的传热效率，降低了相同传热负荷下的传热面积，使预热器的制造成本更低，同时由于需要的板片面积减少所以这种板型可通过改变空气通道之间的间距来调整烟气的整体阻力，可以通过增减空气通道的数量来调整空气流通面积，从而改变空气侧的流动阻力，预热器的烟气侧和空气侧的阻力可以更小，设计更加灵活，以解决目前加热炉板式预热器普遍存在的空气侧压降过高的问题，在采用多程换热的情况下，这种结构的空气预热器省略了原来板式预热器的空气转向室结构，也没有膨胀结构，减少材料使用，使预热器的结构更加简单，并降低了泄露的风险，而且去掉了空气转向室的设计，预热器烟气通道也更加不易积灰。

附图说明

图1为本实用新型纯逆流预热器的结构示意图；

图2为本实用新型的烟气进出的结构示意图；

图3为本实用新型的第一换热板的换热片的结构示意图；

图4为本实用新型的第二换热板的换热片的结构示意图；

图5为本实用新型的连接集箱的结构示意图；

图6为本实用新型的空气和烟气的流通路径示意图。

图中：1-第一换热板；2-第二换热板；3-连接集箱；301-第一卡接板；302-第二卡接板；303-端面封板；304-连通空腔；401-换热片；411-第一片体；413-接片体；414-第一延伸台；415-第二延伸台；416-第三延伸台；417-第四延伸台；501-空气进口接头；502-空气出口接头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

请参照图1和图2，一种纯逆流预热器，其包括第一换热板1、第二换热板2以及连接集箱3；第一换热板1设置在第二换热板2的上方，第一换热板1通过连接集箱3与第二换热板2相互连通；第一换热板1和第二换热板2均包括相互平行设置的多个换热片401，换热片401的顶部两端分别设置有空气进口和空气出口，空气进口和空气出口之间相互连通形成空气通道；相邻的换热片401外壁之间形成烟气通道，烟气通道水平贯穿换热片401的两端，并且烟气通道和空气通道水平方向上的流向相反。

第一换热板1的顶部两端分别设置有空气进口接头501和空气出口接头502，空气进口分别与空气进口接头501连通，空气出口分别与空气出口接头502连通。在本实施例中，空气进气接口和空气出口接头502扣合在第一换热板1上，并且空气进口接头501和空气出口接头502分别与各个换热片401的空气进口和空气出口连通。

请参照图3和图4，换热片401包括相互扣合的第一片体411和第二片体，第一片体411和第二片体的外缘分别设置有接片体413，第一片体411和第二片体的接片体413相互连接，使得第一片体411和第二片体之间形成密闭空腔。第一片体411和第二片体的接片体413采用熔融焊接和电阻焊相互连接。

第一片体411和第二片体的顶部两端分别设置有第一延伸台414和第二延伸台415，两个第一延伸台414之间形成空气进口，两个第二延伸台415之间形成空气出口。第一片体411和第二片体的底部两端分别设置有第三延伸台416和第四延伸台417，两个第三延伸台416之间形成回流进气口，两个第四延伸台417之间形成回流出气口。空气进口、空气出口、回流进气口、回流出气口均为扩口结构，当多个加热片平行设置后，相邻加热片的空气进口之间、空气出口之间、回流进气口之间和回流出气口之间的延伸台外壁相互贴合。

值得说明的是，在本实施例中，根据使用需求可以在第一换热板1和第二换热板2之间叠加多个第一换热板1，此时的第二换热板2作为最底层的换热板，其换热片401未设置回流进气口和回流出气口，第一换热板1均设置有回流进气口和回流出气口；此外，在其他实施例中，还可以根据使用需求，在第二换热板2的顶部两端分别设置空气进口接头501和空气出口接头502，形成单通道。

请参照图5，连接集箱3包括第一卡接板301、第二卡接板302和端面封板303，第一卡接板301和第二卡接板302的顶部分别与第一换热板1卡接，第一卡接板301和第二卡接板302的底部分别与第二换热板2卡接，第一卡接板301和第二卡接板302之间通过端面封板303连接，第一卡接板301、第二卡接板302和端面封板303之间形成连通空腔304。

请参照图6，纯逆流预热器的工作过程：1)空气从第一换热板1的换热片401的空气进口进入到相对应的换热片401中，其中一股空气流经相对应的空气通道从第一换热板1的换热片401的空气出口流出；2)另一股空气从第一换热板1中流入连接集箱3中，再流入到第二换热板2的换热片401的空气进口中，流经相对应的空气通道后从第二换热板2的换热片401的空气出口先流入到第一换热板1的换热片401中，再从第一换热板1的换热片401的空气出口流出；3)在空气流通的过程中，烟气在烟气通道中流通。

空气进口和空气出口设置在同侧，空气在换热片401内流动，烟气在换热片401外流动，空气流通方向和烟气流通方向平行，使空气和烟气的换热成为效率最高的纯逆流换热状态，预热器的整体传热温差达到最大，提高了预热器的单位面积的传热效率，降低了相同传热负荷下的传热面积，使预热器的制造成本更低，同时由于需要的板片面积减少所以这种板型可通过改变空气通道之间的间距来调整烟气的整体阻力，可以通过增减空气通道的数量来调整空气流通面积，从而改变空气侧的流动阻力，预热器的烟气侧和空气侧的阻力可以更小，设计更加灵活，以解决目前加热炉板式预热器普遍存在的空气侧压降过高的问题，在采用多程换热的情况下，这种结构的空气预热器省略了原来板式预热器的空气转向室结构，也没有膨胀结构，减少材料使用，使预热器的结构更加简单，并降低了泄露的风险，而且去掉了空气转向室的设计，预热器烟气通道也更加不易积灰。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。

Claims (7)

1.一种纯逆流预热器，其特征在于，包括：第一换热板(1)、第二换热板(2)以及连接集箱(3)；所述第一换热板(1)设置在所述第二换热板(2)的上方，所述第一换热板(1)通过所述连接集箱(3)与所述第二换热板(2)相互连通；

所述第一换热板(1)和所述第二换热板(2)均包括相互平行设置的多个换热片(401)，所述换热片(401)的顶部两端分别设置有空气进口和空气出口，所述空气进口和所述空气出口之间相互连通形成空气通道；

相邻的所述换热片(401)外壁之间形成烟气通道，所述烟气通道水平贯穿所述换热片(401)的两端，并且所述烟气通道和所述空气通道水平方向上的流向相反。

2.根据权利要求1所述的纯逆流预热器，其特征在于，所述换热片(401)包括相互扣合的第一片体(411)和第二片体，所述第一片体(411)和所述第二片体的外缘分别设置有接片体(413)，所述第一片体(411)和所述第二片体的接片体(413)相互连接，使得所述第一片体(411)和所述第二片体之间形成密闭空腔。

3.根据权利要求2所述的纯逆流预热器，其特征在于，所述第一片体(411)和所述第二片体的接片体(413)采用熔融焊接和电阻焊相互连接。

4.根据权利要求3所述的纯逆流预热器，其特征在于，所述第一片体(411)和所述第二片体的顶部两端分别设置有第一延伸台(414)和第二延伸台(415)，两个所述第一延伸台(414)之间形成所述空气进口，两个所述第二延伸台(415)之间形成所述空气出口。

5.根据权利要求4所述的纯逆流预热器，其特征在于，所述第一片体(411)和所述第二片体的底部两端分别设置有第三延伸台(416)和第四延伸台(417)，两个所述第三延伸台(416)之间形成回流进气口，两个所述第四延伸台(417)之间形成回流出气口。

6.根据权利要求1所述的纯逆流预热器，其特征在于，所述连接集箱(3)包括第一卡接板(301)、第二卡接板(302)和端面封板(303)，所述第一卡接板(301)和第二卡接板(302)的顶部分别与所述第一换热板(1)卡接，所述第一卡接板(301)和所述第二卡接板(302)的底部分别与所述第二换热板(2)卡接，所述第一卡接板(301)和所述第二卡接板(302)之间通过端面封板(303)连接，所述第一卡接板(301)、所述第二卡接板(302)和端面封板(303)之间形成连通空腔(304)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的纯逆流预热器，其特征在于，所述第一换热板(1)的顶部两端分别设置有空气进口接头(501)和空气出口接头(502)，所述空气进口分别与所述空气进口接头(501)连通，所述空气出口分别与所述空气出口接头(502)连通。