專利名稱：一種新型板式省煤器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電站鍋爐余熱回收節(jié)能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種板式省煤器。
背景技術(shù)：
目前電站鍋爐所采用的省煤器以管式、翅片管式為主。其凝結(jié)水走管內(nèi)，煙氣通過(guò)風(fēng)機(jī)吹掠管道從而實(shí)現(xiàn)換熱。煙氣與凝結(jié)水之間采用錯(cuò)流換熱。但這種省煤器換熱能力差，需要消耗大量的管材，占地面積大，而且由于煙氣與換熱管是垂直接觸，導(dǎo)致流阻増加，容易積灰并且換熱管磨損加大，影響省煤器的壽命?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)板式省煤器的報(bào)道較少，專利公開號(hào)為CN202253576U的實(shí)用新型專利提供了一種電站鍋爐板式省煤器。該專利由于煙氣進(jìn)出ロ板片平面區(qū)間距只有波紋高度的一半，影響了煙氣進(jìn)出口流量并且加大了煙氣阻力。同時(shí)，該板式省煤器的波紋板片是光面直通的，雖然可以減少煙氣阻力，但煙氣側(cè)沒(méi)有強(qiáng)化的傳熱措施，必然造成煙氣側(cè)換熱 系數(shù)低，難免會(huì)導(dǎo)致整體省煤器傳熱效果差的結(jié)果。另外，由于煙氣與水相比，密度和換熱系數(shù)差距較大，如果不考慮水側(cè)串聯(lián)，則只能靠增加換熱面積來(lái)彌補(bǔ)，這樣不可避免的會(huì)增加省煤器的體積和成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供ー種新型電站鍋爐板式省煤器，該省煤器結(jié)構(gòu)緊湊、換熱面積增大，換熱效果好、有自清灰功能且不容易積灰和結(jié)垢，生產(chǎn)成本低。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種板式省煤器，包括波紋板換熱芯體、換熱器外売、煙氣進(jìn)出口管路和水進(jìn)出ロ水箱，所述的換熱器外殼的前、后兩側(cè)分別連接有煙氣進(jìn)出口管路，左、右兩側(cè)分別連接有水進(jìn)出ロ水箱，所述的水進(jìn)出ロ水箱內(nèi)設(shè)有隔板。所述的波紋板換熱芯體由2塊以上換熱波紋板片疊放而成，其中換熱波紋板片為四周具有平面區(qū)的薄板，其中部分平面區(qū)上翹；所述的波紋狀換熱板片的板面上分布有與平面區(qū)平行的間隔排布的波峰和波谷，波紋板的平面區(qū)上翹的高度與波谷的頂點(diǎn)在ー個(gè)水平面上,平面區(qū)寬度比平面區(qū)寬度要長(zhǎng)0 1/2個(gè)波長(zhǎng)。所述的換熱波紋板片疊放層數(shù)優(yōu)選為2-1000塊。所述的換熱波紋板片的疊放方式是兩塊相鄰的換熱波紋板片，其中一個(gè)換熱波紋板片的波谷與另ー個(gè)換熱波紋板片的波峰相対，該波峰和波谷間的孔道為煙氣管狀通道，其中一個(gè)換熱波紋板片的波峰與另ー個(gè)換熱波紋板片的波谷接觸疊放。所述兩塊相鄰的換熱波紋板片錯(cuò)位疊放形成有板束，相鄰板束間錯(cuò)位疊放形成的波形狀通道為水流波形通道。通過(guò)降低換熱波紋板片波峰的高度和増大板束的間距，管狀通道也可作為水流通道，板束間波形通道(15)也可作為煙氣通道。 所述的換熱波紋板片中的板面呈波浪狀(也稱S形)或呈平面狀，其中煙氣管狀通道為S形并與波紋板片平面區(qū)水平線成15°、0°夾角。所述的煙氣管狀通道的波峰或/和波谷上沖壓有凹槽。所述的水流波形通道與水進(jìn)出ロ半圓形水箱連通。所述的平面區(qū)上分別固定有隔板，所述的隔板分別水平固定于半圓形水箱內(nèi)，其固定高度分別為半圓形水箱高度的1/3和2/3，所述的固定優(yōu)選為焊接。
所述的隔板上焊接有若干導(dǎo)流條，導(dǎo)流條呈八字狀排列固定在隔板上，引導(dǎo)水流方向，板式省煤器中水流程有三個(gè)流程，這三個(gè)流程在半圓形水箱、水流波形通道和半圓形水箱中進(jìn)行。所述的導(dǎo)流條的一端均勻焊接于隔板和平面區(qū)的交接處，另一端焊接于隔板上，導(dǎo)流條與隔板和平面區(qū)的交接線成15°飛0°，并且同一方向的導(dǎo)流條兩兩平行。本發(fā)明提供的省煤器具有以下有益效果本發(fā)明提供的板式省煤器解決了水和煙氣流量差異大的問(wèn)題，増大了煙氣流體的湍流度，提高了傳熱效率，并且煙氣流道有自清灰功能，不易積灰阻塞。本發(fā)明提供的煙氣管狀通道呈S形，煙氣管狀通道與波紋板片水平夾角為15° -90° (90°為直通道)，流體進(jìn)入換熱通道后產(chǎn)生二次流動(dòng)，這樣對(duì)邊界層的生成產(chǎn)生擾動(dòng)作用，可以到達(dá)強(qiáng)化傳熱的作用；波紋板波峰處沖壓出凹槽后，煙氣側(cè)換熱面積有所増加，流體湍流效果增加，換熱效果增強(qiáng)并且有自清灰功能，煙道不易積灰阻塞；該種新型板式省煤器具有傳熱系數(shù)較高(可達(dá)100W/ Hf . V以上)；煙氣阻力降小(一般小于200Pa);氣壓范圍寬(承受能力為真空至3MPa);工作溫度范圍大(工作溫度為-100°C至900°C);使用壽命長(zhǎng)；安裝方便，適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例中省煤器整體結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中省煤器整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中水三個(gè)流程示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例換熱波紋板片結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例換熱芯體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例煙氣與水錯(cuò)流逆流混合流程示意圖。圖7為本發(fā)明實(shí)施例導(dǎo)流條結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)注I波紋板換熱芯體，2換熱器外殼，3，3’煙氣進(jìn)出口管路，4，4’水進(jìn)出口水箱，5換熱波紋板片，6、7、8水流程9波紋區(qū)，10煙氣管狀通道11、12、13波紋板片平面區(qū)，14凹槽，15水流波形通道，16波谷，17波峰，18 板束，19，19’ 隔板，
20導(dǎo)流條，21煙氣管狀通道與波紋板平面夾角。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的說(shuō)明。一種板式省煤器(如圖1-2所示)，包括波紋板換熱芯體I、換熱器外殼2、煙氣進(jìn)出ロ管路3，3’和水進(jìn)出口水箱4，4’，換熱器外殼2的前、后兩側(cè)分別連接有煙氣進(jìn)出口管路3，3 ’，左、右兩側(cè)分別連接有水進(jìn)出口水箱4，4 ’，水進(jìn)出口水箱4，4 ’內(nèi)設(shè)有隔板19，19 ’。波紋板換熱芯體I由2塊以上換熱波紋板片5疊放而成(如圖2所示)，其中換熱波紋板片5為四周具有平面區(qū)11，12，13，13’的薄板，其中平面區(qū)11，12上翹(如圖4所示)；波紋狀換熱板片5的板面上分布有與平面區(qū)11，13平行的間隔排布的波峰17和波谷16，波紋板的平面區(qū)11，12上翹的高度與波谷16的頂點(diǎn)在ー個(gè)水平面上，平面區(qū)12寬度比平面 區(qū)11寬度要長(zhǎng)0 1/2個(gè)波長(zhǎng)。換熱波紋板片5疊放層數(shù)為2-1000塊。換熱波紋板片的疊放方式是兩塊相鄰的換熱波紋板片5，其中一個(gè)換熱波紋板片5的波谷與另ー個(gè)換熱波紋板片5的波峰相対，該波峰和波谷間的孔道為煙氣管狀通道10，其中一個(gè)換熱波紋板片5的波峰與另ー個(gè)換熱波紋板片5的波谷接觸疊放。兩塊相鄰的換熱波紋板片5錯(cuò)位疊放形成有板束18(如圖5所示)，相鄰板束18間錯(cuò)位疊放形成的波形狀通道為水流波形通道15。換熱波紋板片5中的板面呈波浪狀(也成S形，如圖4所示)，其中煙氣管狀通道10為S形并與波紋板片平面區(qū)13水平線成15°、0°夾角21。煙氣管狀通道10的波峰或/和波谷上沖壓有凹槽14。相鄰兩個(gè)板束18錯(cuò)位疊放，在板束之間形成有水流波形通道15。水流波形通道15與水進(jìn)出ロ半圓形水箱4，4’連通。平面區(qū)11、12上分別固定有隔板19，19’，隔板19，19’分別水平固定于半圓形水箱4，4’內(nèi)，其固定高度分別為半圓形水箱4，4’高度的1/3和2/3出，固定為焊接。隔板19，19’上焊接有若干導(dǎo)流條20 (如圖7所示)，導(dǎo)流條20呈八字狀排列固定在隔板19，19’上，引導(dǎo)水流方向，板式換熱器中水流程分為6、7、8三個(gè)流程，這三個(gè)流程在半圓形水箱4、水流波形通道15和半圓形水箱4’中進(jìn)行。導(dǎo)流條20的一端均勻焊接于隔板19，19’和平面區(qū)11，12的交接處，另一端焊接于隔板19，19’上，導(dǎo)流條與隔板19和平面區(qū)11，12的交接線成15°飛0°，并且同一方向的導(dǎo)流條兩兩平行。如圖3所示，為了提高傳熱效率，設(shè)置水的I個(gè)以上的流程6、7及8可以使水充分加熱，解決了煙氣與水流量差異大的問(wèn)題。隔板上焊接有若干導(dǎo)流條20，導(dǎo)流條20呈八字狀排列固定在隔板19，19’上，引導(dǎo)水流方向，板式換熱器中水流程分為6、7、8三個(gè)流程，這三個(gè)流程在半圓形水箱4、水流波形通道15和半圓形水箱4’中進(jìn)行。圖7為本發(fā)明實(shí)施例導(dǎo)流條結(jié)構(gòu)示意圖，為了使進(jìn)出口水流分布均勻，在隔板19上増加了引導(dǎo)水流方向的導(dǎo)流條20，導(dǎo)流條20的一端均勻焊接于隔板19，19’和平面區(qū)11，12的交接處，另一端焊接于隔板19，19’上，導(dǎo)流條與隔板19和平面區(qū)11，12的交接線成15°飛0°，并且同一方向的導(dǎo)流條兩兩平行。從該圖7中可以看出，使用隔板可以改變水的流程，使水來(lái)回加熱，有效地提高省煤器換熱效果。圖6是本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施例中水流程的示意圖。水的進(jìn)出口在省煤器的上下兩偵牝水從ー側(cè)流迸，經(jīng)過(guò)錯(cuò)流與煙氣換熱，其次經(jīng)過(guò)逆流與煙氣換熱，最后再經(jīng)過(guò)錯(cuò)流與煙氣換熱后流出。這種換熱方式可以大幅提高煙氣與水的換熱效率。參考圖4，波紋板片5由不銹鋼板、鈦鋼板、碳鋼板以及耐酸腐蝕鋼板等通過(guò)壓機(jī)壓制成半橢圓、梯形、矩形、正弦波等波紋形狀。波紋板5由波紋區(qū)9和平面區(qū)11、12和13組成，波紋板側(cè)邊平面區(qū)11、12則是向波峰17方向延伸，其平面區(qū)11、12與波峰17頂點(diǎn)在ー個(gè)水平面上。一個(gè)板束18在兩側(cè)平面區(qū)11、12焊接密封，也可以通過(guò)氬弧焊或激光焊接在平面區(qū)11、12加0. Imm-IOmm的邊條焊接密封。板束18與板束18錯(cuò)位疊放，在板束18之間的間隙就形成水流的波形通道15。通過(guò)降低波紋板片5波峰17的高度和増大板束18的間距，煙氣管狀通道10也可作為水流通道，水流波形通道15也可作為煙氣通道。
在本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，通過(guò)降低換熱波紋板片5波峰17的高度和增大板束的間距，管狀通道10也可作為水流通道，板束間波形通道15也可作為煙氣通道。在本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，換熱波紋板片5中的板面呈波浪狀S形或呈平面狀。本發(fā)明提供的板式省煤器適用于氣-氣、氣-液和液-液熱交換器，如空冷器、冷凝器和蒸發(fā)器等。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的掲示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種板式省煤器,其特征在于包括波紋板換熱芯體(I)、換熱器外殼(2)、煙氣進(jìn)出口管路(3，3’)和水進(jìn)出口水箱(4，4’)，所述的換熱器外殼(2)的前、后兩側(cè)分別連接有煙氣進(jìn)出口管路(3，3’)，左、右兩側(cè)分別連接有水進(jìn)出口水箱(4，4’)，所述的水進(jìn)出口水箱(4，4’)內(nèi)設(shè)有隔板(19，19’)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板式省煤器，其特征在于所述的波紋板換熱芯體(I)由2塊以上換熱波紋板片(5)疊放而成，其中換熱波紋板片(5)為四周具有平面區(qū)(11，12，13，13’)的薄板，其中平面區(qū)(11，12)上翹； 或所述的波紋狀換熱板片(5)的板面上分布有與平面區(qū)(11，13)平行的間隔排布的波峰(17)和波谷(16)，波紋板的平面區(qū)(11，12)上翹的高度與波谷(16)的頂點(diǎn)在一個(gè)水平面上，平面區(qū)(12)寬度比平面區(qū)(11)寬度要長(zhǎng)O 1/2個(gè)波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的板式省煤器，其特征在于所述的換熱波紋板片(5)的疊放層數(shù)為2-1000塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的板式省煤器，其特征在于所述的換熱波紋板片的疊放方式是兩塊相鄰的換熱波紋板片(5)，其中一個(gè)換熱波紋板片(5)的波谷與另一個(gè)換熱波紋板片(5)的波峰相對(duì)，該波峰和波谷間的孔道為煙氣管狀通道(10)，其中一個(gè)換熱波紋板片(5)的波峰與另一個(gè)換熱波紋板片(5)的波谷接觸疊放。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的板式省煤器，其特征在于所述兩塊相鄰的換熱波紋板片(5)錯(cuò)位疊放形成有板束(18)，相鄰板束(18)間錯(cuò)位疊放形成的波形狀通道為水流波形通道(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板式省煤器，其特征在于所述的換熱波紋板片(5)中的板面呈波浪狀或呈平面狀，其中煙氣管狀通道(10)為S形并與波紋板片平面區(qū)(13)水平線成15° 90° 夾角(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板式省煤器，其特征在于所述的煙氣管狀通道(10)的波峰或/和波谷上設(shè)有凹槽(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板式省煤器，其特征在于所述的水流波形通道(15)與水進(jìn)出口半圓形水箱(4，4’ )連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板式省煤器，其特征在于所述的平面區(qū)(11、12)上分別固定有隔板(19，19’)，所述的隔板(19，19’)分別水平固定于半圓形水箱(4，4’)內(nèi)，其固定高度分別為半圓形水箱(4，4’)高度的1/3和2/3，所述的固定優(yōu)選為焊接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的板式省煤器，其特征在于所述的隔板(19，19’)上焊接有若干導(dǎo)流條(20)，導(dǎo)流條(20)呈八字狀排列固定在隔板(19，19’)上，引導(dǎo)水流方向，板式換熱器中水流程分為(6 )、( 7 )、( 8 )三個(gè)流程，這三個(gè)流程在半圓形水箱(4 )、水流波形通道(15)和半圓形水箱(4’)中進(jìn)行； 或所述的導(dǎo)流條(20)的一端均勻焊接于隔板(19，19’)和平面區(qū)(11，12)的交接處，另一端焊接于隔板(19，19’)上，導(dǎo)流條與隔板(19)和平面區(qū)(11，12)的交接線成15°飛0°，并且同一方向的導(dǎo)流條兩兩平行。
全文摘要
本發(fā)明屬于電站鍋爐余熱回收節(jié)能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種板式省煤器，其包括波紋板換熱芯體(1)、換熱器外殼(2)、煙氣進(jìn)出口管路(3，3’)和水進(jìn)出口水箱(4，4’)，所述的換熱器外殼(2)的前、后兩側(cè)分別連接有煙氣進(jìn)出口管路(3，3’)，換熱器外殼(2)的左、右兩側(cè)分別連接有水進(jìn)出口水箱(4，4’)，所述的水進(jìn)出口水箱(4，4’)內(nèi)設(shè)有隔板(19，19’)。本發(fā)明提供的板式省煤器解決了水和煙氣流量差異大的問(wèn)題，增大了煙氣流體的湍流度，提高了傳熱效率，并且煙氣流道有自清灰功能，不易積灰阻塞。
文檔編號(hào)F22D1/00GK102954459SQ20121045117
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者吳俐俊, 鞠貴冬 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)