專(zhuān)利名稱(chēng)：一種氣水熱交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣水熱交換裝置，屬于熱工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱交換器是用來(lái)在兩種或多種具有不同溫度的流體之間傳遞熱量的設(shè)備。按照換 熱器傳遞熱量方式的不同可以分為直接接觸式與間接接觸式兩類(lèi)。在直接接觸式換熱器中 兩種不同狀態(tài)的流體直接接觸交換熱量，而后再分離開(kāi)來(lái)。在間接接觸式換熱器中不同溫 度的流體是分開(kāi)的，熱量通過(guò)間壁連續(xù)地從熱流體流向冷流體。也稱(chēng)傳熱式換熱器。通常使 用的換熱器有一種流體在管內(nèi)另一種流體在管外的管式換熱器，換熱管可以是園型，橢園， 波紋，帶翅的等等目的是提高換熱效率。換熱器一種流體在板內(nèi)另一種流體在板外進(jìn)行換 熱的稱(chēng)為板式換熱器。板式換熱器的換熱面常有波紋狀，瘤形凹凸等，換熱片用墊片，固定 框架，壓緊裝置等組合在一起?，F(xiàn)有的換熱器在換熱面積和工作溫度方面都有一定的局限 性。研制換熱面積大，工作溫度高，耐腐蝕的新型換熱器有實(shí)際意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提出的一種氣水熱交換裝置，改變已有熱交換裝置的結(jié)構(gòu)，以提高傳 熱效率。本實(shí)用新型提出的氣水熱交換裝置，包括外殼、氣體進(jìn)入通道和氣體出口通道，氣 體進(jìn)入通道和氣體出口通道分別置于外殼的兩側(cè)，外殼的殼體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口 ；所 述的外殼內(nèi)排列有多組換熱單元，每個(gè)換熱單元由公片和母片組成，公片和母片相互間隔 排列，母片的正面與相鄰公片的正面之間形成氣體通道，母片的反面與相鄰公片的反面之 間形成水通道；所述的母片上設(shè)有第一通水孔、第二通水孔、凹臺(tái)和第一導(dǎo)流槽，第一通水 孔和第二通水孔分別位于母片的兩個(gè)對(duì)角上，第一導(dǎo)流槽位于第一通水孔的內(nèi)側(cè)，第一導(dǎo) 流槽有多個(gè)，多個(gè)第一導(dǎo)流槽互相平行且與母片橫邊的夾角a為20-50度，凸臺(tái)位于多個(gè) 第一導(dǎo)流槽與第二通水孔之間，母片的兩側(cè)豎邊及圓角上設(shè)有密封定位邊；所述的公片上 設(shè)有第三通水孔、第四通水孔、凹臺(tái)和第二導(dǎo)流槽，第三通水孔和第四通水孔分別位于公片 的兩個(gè)對(duì)角上，第二導(dǎo)流槽位于第四通水孔的內(nèi)側(cè)，第二導(dǎo)流槽有多個(gè)，多個(gè)第二導(dǎo)流槽互 相平行且與公片橫邊的夾角0為45-85度，凸臺(tái)位于多個(gè)第二導(dǎo)流槽與第三通水孔之間， 公片的兩側(cè)橫邊上設(shè)有密封定位橫邊，公片的兩側(cè)豎邊及圓角上設(shè)有密封定位邊。本實(shí)用新型提出的氣水熱交換裝置，符合熱力學(xué)的定律，兩種存在溫度差的流體 在強(qiáng)迫對(duì)流傳熱過(guò)程中，由于熱傳遞板的板面采用了起伏交叉的導(dǎo)流槽和一個(gè)個(gè)凹臺(tái)形成 凹凸不平的結(jié)構(gòu)，使得流體在換熱板內(nèi)外都進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)流體形成劇烈紊流，減少了 邊界層熱阻，強(qiáng)化了傳熱效率。由于換熱單元中換熱片間及相鄰兩換熱單元之間采取的是 釬焊，使整個(gè)換熱器整體性好，耐高溫，承受壓力高。因此，本實(shí)用新型提出的氣水熱交換裝 置，具有傳熱效率高的特點(diǎn)，適合在溫度高、壓力大的工況下工作。
圖1是本實(shí)用新型提出的氣水熱交換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖示意圖。圖3是母片反面示意圖。圖4是圖3所示的母片反面的側(cè)視圖。圖5是母片正面示意圖。圖6是圖5所示的母片正面的側(cè)視圖。圖7是公片正面示意圖。圖8是圖7所示的公片正面?zhèn)纫晥D。圖9是公片反面示意圖。圖10是圖9所示的公片反面?zhèn)纫晥D。圖1-圖10中，1是氣體進(jìn)入通道，2是裝置外殼，3是氣體出口通道，4是換熱片母 片，其中4a是換熱片母片的正面，4b是換熱片母片的反面，5是換熱片公片，5a是換熱片公 片的正面，5b是換熱片公片的反面，6是水通道，7是氣體通道，8是第一通水孔，8a是第一 通水孔凹臺(tái)，9是第二通水孔，9a是第二通水孔凹臺(tái)，10是凹臺(tái)，11是第一導(dǎo)流槽，a角是 導(dǎo)流槽與長(zhǎng)邊之間夾角，11是導(dǎo)流槽，12是密封定位邊，13是密封定位橫邊，14是第三通水 孔，14a是第三通水孔平臺(tái)，15是第四通水孔，15a是第四通水孔平臺(tái)，16是凸臺(tái)，17是第二 導(dǎo)流槽，0角是第二導(dǎo)流槽與長(zhǎng)邊之間夾角，18是密封定位邊，19是進(jìn)水口，20是出水口。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出的氣水熱交換裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括外殼2、氣體進(jìn)入通 道1和氣體出口通道3，氣體進(jìn)入通道1和氣體出口通道3分別置于外殼2的兩側(cè)，外殼的 殼體上設(shè)有進(jìn)水口 19和出水口 20。外殼2內(nèi)排列有多組換熱單元，如圖2所示，每個(gè)換熱 單元由公片5和母片4組成，公片5和母片4相互間隔排列，母片的正面4a與相鄰公片的 正面5a之間形成氣體通道7，母片的反面4b與相鄰公片的反面5b之間形成水通道6。母 片的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，其中圖3是母片的反面，圖4是圖3的側(cè)視圖，從圖中可以看 出，母片上設(shè)有第一通水孔8、第二通水孔9、凹臺(tái)10和第一導(dǎo)流槽11。第一通水孔8和第 二通水孔9分別位于母片的兩個(gè)對(duì)角上，第一導(dǎo)流槽11位于第一通水孔8的內(nèi)側(cè)，第一導(dǎo) 流槽11有多個(gè)，多個(gè)第一導(dǎo)流槽11互相平行且與母片橫邊的夾角a為20-50度，凹臺(tái)10 位于多個(gè)第一導(dǎo)流槽與第二通水孔之間，母片的兩側(cè)豎邊及圓角上設(shè)有密封定位邊12。公 片的結(jié)構(gòu)如圖7和圖8所示，其中圖7是公片的正面，圖8是圖7的側(cè)視圖，從圖中可以看 出，公片上設(shè)有第三通水孔14、第四通水孔15、凸臺(tái)16和第二導(dǎo)流槽17，第三通水孔14和 第四通水孔15分別位于公片4的兩個(gè)對(duì)角上，第二導(dǎo)流槽17位于第四通水孔15的內(nèi)側(cè)， 第二導(dǎo)流槽17有多個(gè)，多個(gè)第二導(dǎo)流槽17互相平行且與公片橫邊的夾角0為45-85度， 凸臺(tái)16位于多個(gè)第二導(dǎo)流槽17與第三通水孔15之間，公片的兩側(cè)橫邊上設(shè)有密封定位橫 邊13，公片的兩側(cè)豎邊及圓角上設(shè)有密封定位邊18。本實(shí)用新型提出的氣水熱交換裝置中，公片5和母片4選用0. 3-0. 8毫米相同厚 度的不銹鋼板材沖壓成為四周倒角的矩形。在母片4的對(duì)角開(kāi)有與DN25管徑相配的園孔 作為第一通水孔8，第二通水孔9，母片4上設(shè)有占片上面積1/10-1/3的第一導(dǎo)流槽11，第一導(dǎo)流槽11采取沖壓形成，其凹下的方向與本片上的排列有序的凹臺(tái)10凹下的方向、第一 通水孔8的通水孔邊凹臺(tái)8a、第二通水孔9的通水孔邊凹臺(tái)9a凹下的方向，以及定位密封 邊12豎立的方向相一致。定位密封邊12的高度大于凹臺(tái)10凹下的高度、第一通水孔8的 通水孔邊凹臺(tái)8a、第二通水孔9的通水孔邊凹臺(tái)9a凹下的高度以及第一導(dǎo)流槽11凹下的 高度。在公片5的對(duì)角開(kāi)有與DN25管徑相配的園孔作為第三通水孔14，第四通水孔15，公 片5上也設(shè)有占片上面積1/10-1/3的第二導(dǎo)流槽17，第二導(dǎo)流槽17采取沖壓形成，其凸出 的方向與本片上的排列有序的凸臺(tái)16突出的方向及密封定位橫邊13突出的方向一致，密 封定位橫邊13的高度大于第二導(dǎo)流槽17的高度，凸臺(tái)16的高度，小于密封定位邊18的高 度。母片4上的第一導(dǎo)流槽與母片長(zhǎng)邊成a角，a角在20度至50度范圍內(nèi)，公片5上的 第二導(dǎo)流槽17與公片長(zhǎng)邊成0角，0角在45度至85度范圍內(nèi)，a角小于0角。母片上的凹臺(tái)10和公片上的凸臺(tái)16有序排列，其高度不大于4毫米，臺(tái)底直徑 5-15毫米，相鄰兩園臺(tái)底之間的園心距離為12-40毫米。母片4上的第一導(dǎo)流槽11和公 片5上的第二導(dǎo)流槽17的寬度相同，并與凹臺(tái)10和凸臺(tái)16的臺(tái)底直徑相同，高度與凹臺(tái) 10和凸臺(tái)16的高度相同。公片5的b面兩個(gè)長(zhǎng)邊上各有一個(gè)密封定位橫邊13，密封定位 橫邊13的高度略高于公片5上第二導(dǎo)流槽17的高度。氣水熱交換裝置的裝配過(guò)程是將公片5的b面與母片4的b面相對(duì)，公片5的b 面5b上的第四通水孔15與母片4的反面4b上的第一通水孔8相對(duì)，公片5的反面5b上 的第三通水孔14與母片4的反面4b上的第二通水孔9相對(duì)，通過(guò)公片5的反面5b的密封 定位橫邊13與母片4的反面4b的焊接，公片5上的密封定位邊18與母片4上的密封定位 邊12的焊接，形成水通道6，構(gòu)成一塊換熱單元。單元內(nèi)流水，單元外流動(dòng)氣體。一個(gè)換熱 單元的兩個(gè)外面分別是母片4的正面4a和公片5的正面5a。將公片5的正面5a和下一個(gè) 換熱單元的母片4的正面4a相對(duì)，將公片5a面上的第三通水孔平臺(tái)14a與母片4a面上的 第二通水孔凹臺(tái)9a相互接觸的部位焊接，將公片5a面上的第四通水孔平臺(tái)15a與母片4a 面上的第一通水孔凹臺(tái)8a相互接觸的部位焊接，連通兩換熱單元之間的水的通道。將公片 5a面上的凸臺(tái)15與相鄰母片4a面上凹臺(tái)10相互接觸的部分焊接，將公片5的正面5a上 的第二導(dǎo)流槽17與母片4的正面4a上的第一導(dǎo)流槽11相互接觸的部分焊接加大整體強(qiáng) 度同時(shí)形成氣體通道7。由幾十塊至幾百塊換熱單元按5a、5b、4b、4a、5a、5b、4b、4a…順序 排列整體固定在金屬框架上，并將最外層的公片5上的第三通水孔14和第四通水孔15密 封堵死，將最外層母片4上的第一通水孔8和第二通水孔9焊接上兩段DN25的水管構(gòu)成一 個(gè)換熱器，將一個(gè)換熱器或幾個(gè)換熱器的進(jìn)，出水管并聯(lián)或串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)換熱裝置，進(jìn)出水 管接出外殼2，形成進(jìn)水口 19和出水口 20。燃?xì)忮仩t的煙氣由氣體進(jìn)入通道1進(jìn)入外殼2 內(nèi)的氣道7與水道6中的水進(jìn)行熱交換，熱交換后的煙氣由氣體出口通道3排出。溫度較 低的水由進(jìn)水口 19進(jìn)入水道6，吸收熱量后由出水口 20流出。本實(shí)用新型提出的氣水熱交換裝置，其工作過(guò)程是將本裝置安裝在燃?xì)忮仩t的 煙氣通道上，在本裝置進(jìn)水口 19通以待加熱的水，帶有大量熱量和水蒸汽的煙氣通過(guò)裝置 氣體進(jìn)入通道1進(jìn)入殼體內(nèi)部的換熱單元間的氣體通道與換熱單元內(nèi)的水進(jìn)行熱交換，加 熱后的水由出水口 20流出。由于換熱板面采用了起伏交叉的導(dǎo)流槽和一個(gè)個(gè)凹凸臺(tái)形成 凹凸不平的結(jié)構(gòu)，使得流體在換熱板內(nèi)外都進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)流體形成劇烈紊流，減少邊 界層熱阻，強(qiáng)化傳熱效率，通過(guò)回收煙氣的顯熱和水蒸汽的潛熱達(dá)到節(jié)能的效果。換熱片，
5換熱單元間采取的是釬焊，整個(gè)換熱器整體性好，耐高溫，承受壓力高。實(shí)際使用中可承受 2. 5MPa水壓，煙氣阻力小于20毫米水柱，回收熱量節(jié)能一般達(dá)到5-12% (各種工況不同)。
權(quán)利要求一種氣水熱交換裝置，其特征在于該裝置包括外殼、氣體進(jìn)入通道和氣體出口通道，氣體進(jìn)入通道和氣體出口通道分別置于外殼的兩側(cè)，外殼的殼體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口；所述的外殼內(nèi)排列有多組換熱單元，每個(gè)換熱單元由公片和母片組成，公片和母片相互間隔排列，母片的正面與相鄰公片的正面之間形成氣體通道，母片的反面與相鄰公片的反面之間形成水通道；所述的母片上設(shè)有第一通水孔、第二通水孔、凹臺(tái)和第一導(dǎo)流槽，第一通水孔和第二通水孔分別位于母片的兩個(gè)對(duì)角上，第一導(dǎo)流槽位于第一通水孔的內(nèi)側(cè)，第一導(dǎo)流槽有多個(gè)，多個(gè)第一導(dǎo)流槽互相平行且與母片橫邊的夾角α為20-50度，凸臺(tái)位于多個(gè)第一導(dǎo)流槽與第二通水孔之間，母片的兩側(cè)豎邊及圓角上設(shè)有密封定位邊；所述的公片上設(shè)有第三通水孔、第四通水孔、凹臺(tái)和第二導(dǎo)流槽，第三通水孔和第四通水孔分別位于公片的兩個(gè)對(duì)角上，第二導(dǎo)流槽位于第四通水孔的內(nèi)側(cè)，第二導(dǎo)流槽有多個(gè)，多個(gè)第二導(dǎo)流槽互相平行且與公片橫邊的夾角β為45-85度，凸臺(tái)位于多個(gè)第二導(dǎo)流槽與第三通水孔之間，公片的兩側(cè)橫邊上設(shè)有密封定位橫邊，公片的兩側(cè)豎邊及圓角上設(shè)有密封定位邊。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣水熱交換裝置，屬于熱工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本裝置中，氣體進(jìn)入通道和氣體出口通道分別置于外殼的兩側(cè)，外殼的殼體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口。外殼內(nèi)排列有多組換熱單元，每個(gè)換熱單元由公片和母片組成，公片和母片相互間隔排列，母片的正面與相鄰公片的正面之間形成氣體通道，母片的反面與相鄰公片的反面之間形成水通道。本實(shí)用新型提出的氣水熱交換裝置，于熱傳遞板的板面采用了起伏交叉的導(dǎo)流槽和一個(gè)個(gè)凹臺(tái)形成凹凸不平的結(jié)構(gòu)，使得流體在換熱板內(nèi)外都進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)流體形成劇烈紊流，減少邊界層熱阻，強(qiáng)化了傳熱效率，具有傳熱效率高的特點(diǎn)，適合在溫度高、壓力大的工況下工作。
文檔編號(hào)F28F13/12GK201583169SQ20102004701
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者徐洪亮 申請(qǐng)人:北京中科成廣科貿(mào)有限公司