管板式換熱器的制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種管板式換熱器，包括殼體和換熱管板；換熱管板為截面是矩形的扁平管；殼體包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的安裝板，安裝板上設(shè)置有呈陣列布置的空氣通孔，換熱管板的兩個(gè)管口分別與兩個(gè)安裝板上的空氣通孔密封連接；殼體上與換熱管板的窄面平行的兩個(gè)側(cè)面上開設(shè)有煙氣通孔。本實(shí)用新型提供的管板式換熱器中，采用了截面是矩形的扁平管作為換熱管，替代了傳統(tǒng)圓管狀的換熱管，熱交換效率與板式換熱器相當(dāng)，而且，與普通圓形管的管式換熱器相比，換熱管板更有利于空間排布，空間利用率更高，因此可以減小換熱器的體積和重量。
【專利說明】管板式換熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及換熱器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種管板式換熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]石化、電力等行業(yè)有很多工藝或焚燒類加熱爐，其處理煙氣余熱的方法通常是將煙氣和空氣進(jìn)行熱交換，由換熱后的空氣將回收熱量帶入加熱爐循環(huán)利用，從而達(dá)到節(jié)能的效果。
[0003]目前，空氣換熱器根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)或傳熱方式分為管式換熱器、回轉(zhuǎn)式換熱器、板式換熱器等；其中，較為常用的管式換熱器的換熱效率較低，體積較大、重量也較大。而板式換熱器具有換熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)板的制造和安裝要求較高，制造工藝復(fù)雜，造價(jià)昂貴，而且存在空氣側(cè)向煙氣側(cè)泄露的問題，導(dǎo)致一定的能量損失。
[0004]綜上所述，如何解決管式換熱器換熱效率低、體積大、重量大的問題，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種管板式換熱器，以提高換熱器的換熱效率，減小換熱器體積和重量。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:
[0007]—種管板式換熱器，包括殼體和呈陣列布置在所述殼體中的換熱管板；所述換熱管板為截面是矩形的扁平管；所述殼體包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的安裝板，所述安裝板上設(shè)置有呈陣列布置的空氣通孔，所述換熱管板的兩個(gè)管口分別與兩個(gè)所述安裝板上的空氣通孔密封連接；所述殼體上與所述換熱管板的窄面平行的兩個(gè)側(cè)面上開設(shè)有煙氣通孔。
[0008]優(yōu)選的，在上述的管板式換熱器中，所述安裝板可拆卸地密封連接在所述殼體上。
[0009]優(yōu)選的，在上述的管板式換熱器中，所述換熱管板的截面的長(zhǎng)度L與寬度W的比值為 L:W = (3 ?100):lo
[0010]優(yōu)選的，在上述的管板式換熱器中，所述換熱管板的管內(nèi)截面寬度SI為5mm?30mmo
[0011]優(yōu)選的，在上述的管板式換熱器中，所述換熱管板的壁厚為2mm?20mm。
[0012]優(yōu)選的，在上述的管板式換熱器中，相鄰所述換熱管板外表面形成的煙氣通道的間隙為S2，且S2彡SI。
[0013]優(yōu)選的，在上述的管板式換熱器中，所述換熱管板分層布置在所述殼體中，共布置Y層，Y彡2，每層布置M個(gè)所述換熱管板，M彡2。
[0014]優(yōu)選的，在上述的管板式換熱器中，所述換熱管板的兩個(gè)管口與所述安裝板的空氣通孔之間通過密封劑粘接固定或焊接固定。
[0015]優(yōu)選的，在上述的管板式換熱器中，所述換熱管板的材質(zhì)為玻璃或金屬。
[0016]優(yōu)選的，在上述的管板式換熱器中，所述殼體內(nèi)部設(shè)置有位于所述換熱管板的中部位置，用于支撐所述換熱管板的支撐板。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]本實(shí)用新型提供的管板式換熱器中，采用了截面是矩形的扁平管作為換熱管，在此稱為換熱管板，替代了傳統(tǒng)的管式換熱器中的圓管狀的換熱管，換熱管板呈陣列布置在殼體中，且換熱管板的兩個(gè)管口分別與殼體兩個(gè)安裝板上的空氣通孔密封連接，而在殼體上與換熱管板的窄面平行的兩個(gè)側(cè)面上開設(shè)有煙氣通孔。在工作時(shí)，空氣從一側(cè)安裝板上的空氣通孔進(jìn)入換熱管板中，與此同時(shí)，煙氣從殼體的煙氣通孔進(jìn)入殼體中，流經(jīng)由相鄰換熱管板外表面形成的煙氣通道，與換熱管板中的空氣進(jìn)行熱量交換，換熱完成后，空氣在換熱管板的另一側(cè)管口排向空氣通道，煙氣由殼體另一側(cè)面上的煙氣通孔排向煙氣管道。由于換熱管板為矩形的扁平管，熱交換效率與板式換熱器相當(dāng)，而且，與普通圓形管的管式換熱器相比，換熱管板更有利于空間排布，空間利用率更高，因此可以減小換熱器的體積和重量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種管板式換熱器的主視圖；
[0021]圖2為圖1中的管板式換熱器的左視圖；
[0022]圖3為圖1中的管板式換熱器的俯視圖；
[0023]圖4為圖1中的A-A截面的局部剖視圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種管板式換熱器的換熱管板的單體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種管板式換熱器的換熱管板的布置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]在上述圖1-圖6中，I為殼體、2為換熱管板、3為安裝板、301為空氣通孔、4為煙氣通道、5為支撐板、L為換熱管板的截面長(zhǎng)度、W為換熱管板的截面寬度、SI為換熱管板的管內(nèi)截面寬度、S2為相鄰換熱管板外表面形成的煙氣通道的間隙。

【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)用新型的核心是提供了一種管板式換熱器，提高了換熱器的換熱效率，減小了換熱器體積和重量。
[0028]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0029]請(qǐng)參考圖1-圖6，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種管板式換熱器的主視圖；圖2為圖1中的管板式換熱器的左視圖；圖3為圖1中的管板式換熱器的俯視圖；圖4為圖1中的A-A截面的局部剖視圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種管板式換熱器的換熱管板的單體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種管板式換熱器的換熱管板的布置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種管板式換熱器，包括殼體I和換熱管板2 ;換熱管板2成陣列地布置在殼體I中，換熱管板2為扁平管，截面形狀為矩形，因此，換熱管板2的軸向方向上具有窄面和寬面；殼體I包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的安裝板3，安裝板3上開設(shè)有呈陣列布置的空氣通孔301，換熱管板2的兩個(gè)管口分別與兩個(gè)安裝板3上的相互對(duì)應(yīng)的空氣通孔301密封連接；殼體I可以是長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，在殼體I上與換熱管板2的窄面平行的兩個(gè)側(cè)面上開設(shè)有煙氣通孔，即煙氣進(jìn)入殼體I后，垂直于換熱管板2的軸線流動(dòng)，且相鄰換熱管板2的寬面之間形成間隙S2，該間隙S2為煙氣通道4，煙氣在煙氣通道4內(nèi)流動(dòng)。
[0031]上述管板式換熱器的具體工作過程是:空氣從一側(cè)安裝板3的空氣通孔301進(jìn)入換熱管板2內(nèi)，向另一側(cè)安裝板3方向流動(dòng)，與此同時(shí)，煙氣從殼體I的一側(cè)煙氣通孔進(jìn)入殼體I內(nèi)，煙氣在煙氣通道4中流動(dòng)，即在相鄰換熱管板2的寬面之間的間隙內(nèi)流動(dòng)，煙氣與換熱管板2的外表面接觸，從而與換熱管板2內(nèi)部的空氣進(jìn)行熱交換，交換完成后，換熱管板2內(nèi)的空氣流向空氣管道中，用于回收利用，煙氣則進(jìn)入煙氣管道中。
[0032]可以看出，本實(shí)用新型中的管板式換熱器采用長(zhǎng)方體形狀的扁平管作為換熱管，即換熱管板2，換熱管板2與傳統(tǒng)的圓管式換熱管相比，換熱管板2可以在殼體I內(nèi)更緊密地布置，空間利用率高，而且換熱面積增大，熱交換效率提高，相當(dāng)于板式換熱器的熱交換效率，但比板式換熱器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，而且由于安裝板3與殼體I之間密封，換熱管板2與安裝板3之間密封，所以防止了空氣泄露至煙氣側(cè)，并且由于矩形扁平管的空間利用率高，則可以減小換熱器的質(zhì)量和體積。
[0033]如圖1所示，在本實(shí)施例中，安裝板3與殼體I為分體結(jié)構(gòu)，安裝板3可拆卸地密封連接在殼體I上，由于安裝板3與殼體I密封連接，換熱管板2的管口與安裝板3上的空氣通孔301密封連接，因此，安裝板3將換熱管板2與殼體I內(nèi)部的煙氣通道4完全隔離，空氣只能從空氣通孔301進(jìn)入換熱管板2中，防止了空氣泄漏到煙氣通道4內(nèi)，從而避免了空氣的能量損失。具體地，安裝板3通過螺釘、螺栓密封連接在殼體I上，方便拆卸，安裝板3可以是一次成型結(jié)構(gòu)，也可以通過金屬切割或組焊等方法制成；當(dāng)然，安裝板3還可以粘接或焊接在殼體I上，或者與殼體I為一體成型結(jié)構(gòu)。
[0034]如圖1和圖5所示，換熱管板2的截面的長(zhǎng)度L與寬度W的比值為L(zhǎng):W= (3?100) 使得換熱管板2為扁平管,換熱管板2在軸線方向上具有窄面和寬面,相鄰換熱管板2的寬面之間的間隙形成煙氣通道4，因?yàn)閷捗媾c煙氣的接觸面積較大，熱交換效率更高。優(yōu)選的，L與W的比值為5:1，當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的長(zhǎng)寬比，并不局限與本實(shí)施例中所列舉的比值和范圍。
[0035]更具體地，如圖1和圖5所示,換熱管板2的管內(nèi)截面寬度SI為5mm?30mm。換熱管板2的壁厚為2_?20_。根據(jù)不同的換熱器大小選擇合適尺寸的換熱管板2，并不局限于本實(shí)施例中所提供的尺寸。
[0036]如圖1、圖2和圖4所示，在本實(shí)施例中，相鄰換熱管板2外表面所形成的煙氣通道4的間隙為S2，并且S2 ^ SI，目的是為了保證空氣與煙氣的換熱效率較高的前提下，提高煙氣的通過量，提高煙氣余熱回收的速度。
[0037]如圖1、圖2和圖6所示，在本實(shí)施例中，換熱管板2在殼體I中分層布置，共有Y層，Y ^ 2，每層布置M個(gè)換熱管板，M ^ 2。此為矩形陣列布置，對(duì)于長(zhǎng)方體形狀的殼體I而言，矩形陣列布置對(duì)殼體I的利用率較高。當(dāng)然，當(dāng)殼體I為圓筒形結(jié)構(gòu)時(shí)，換熱管板2可以采用多層布置結(jié)構(gòu)，但是每層換熱管板2的數(shù)量由邊緣向中部逐漸增多，以充分利用殼體內(nèi)部空間，總之，采用陣列布置結(jié)構(gòu)既可以實(shí)現(xiàn)模塊化安裝，而且熱交換效率達(dá)到最優(yōu)化。
[0038]進(jìn)一步優(yōu)化，如圖4所示，換熱管板2的兩個(gè)管口與安裝板3的空氣通孔301之間通過密封劑粘接固定或者焊接固定。當(dāng)采用密封劑粘接固定時(shí)，則在保證換熱管板2與安裝板3密封連接的同時(shí)，還能夠?qū)Q熱管板2進(jìn)行單獨(dú)拆卸，方便維修和更換。其中，密封劑具體為聚四氟乙烯墊或高溫膠。
[0039]在本實(shí)施例中，換熱管板的材質(zhì)為玻璃或金屬，更優(yōu)選為玻璃材質(zhì)，具體為工業(yè)用高溫鋼化玻璃，由于煙氣是由燃料燃燒后所產(chǎn)生，燃料燃燒后產(chǎn)生二氧化硫，并有少量進(jìn)一步氧化生成三氧化硫，煙氣還有一定水，使得煙氣低于其露點(diǎn)溫度時(shí)，極易對(duì)換熱器造成酸腐蝕，而采用鋼化玻璃，則有效防止了換熱板管2的腐蝕。而且將鋼化玻璃制成截面為矩形的扁平管結(jié)構(gòu)，與大片玻璃平板相比，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更好，不易破碎，便于制造、運(yùn)輸及安裝。當(dāng)然，換熱管板2也可采用金屬，當(dāng)煙氣溫度大于400度時(shí)，換熱管板2選用304不銹鋼，煙氣溫度在180?400度之間時(shí)，換熱管板2選用普通碳鋼。
[0040]如圖2所示，在本實(shí)施例中，為了保證換熱管板2的安裝強(qiáng)度，在殼體I內(nèi)設(shè)置有支撐板5，支撐板5支撐在換熱管板2的中部位置，支撐板5為一塊板，其上相應(yīng)地開設(shè)有用于穿過換熱管板2的支撐孔。
[0041]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0042]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種管板式換熱器，其特征在于，包括殼體(I)和呈陣列布置在所述殼體(I)中的換熱管板(2);所述換熱管板(2)為截面是矩形的扁平管；所述殼體(I)包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的安裝板(3)，所述安裝板(3)上設(shè)置有呈陣列布置的空氣通孔(301)，所述換熱管板(2)的兩個(gè)管口分別與兩個(gè)所述安裝板(3)上的空氣通孔(301)密封連接；所述殼體(I)上與所述換熱管板(2)的窄面平行的兩個(gè)側(cè)面上開設(shè)有煙氣通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管板式換熱器，其特征在于，所述安裝板(3)可拆卸地密封連接在所述殼體(I)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管板式換熱器，其特征在于，所述換熱管板(2)的截面的長(zhǎng)度L與寬度W的比值為L(zhǎng):W= (3?100):1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管板式換熱器，其特征在于，所述換熱管板(2)的管內(nèi)截面寬度 SI 為 5mm ?30mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管板式換熱器，其特征在于，所述換熱管板(2)的壁厚為2mm ?20mmo
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管板式換熱器，其特征在于，相鄰所述換熱管板(2)外表面之間形成的煙氣通道(4)的間隙為S2，且S2彡SI。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管板式換熱器，其特征在于，所述換熱管板(2)分層布置在所述殼體(I)中，共布置Y層，Y彡2，每層布置M個(gè)所述換熱管板(2)，M彡2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管板式換熱器，其特征在于，所述換熱管板(2)的兩個(gè)管口與所述安裝板(3)的空氣通孔(301)之間通過密封劑粘接固定或焊接固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的管板式換熱器，其特征在于，所述換熱管板(2)的材質(zhì)為玻璃或金屬。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的管板式換熱器，其特征在于，所述殼體(I)內(nèi)部設(shè)置有位于所述換熱管板(2)的中部位置、用于支撐所述換熱管板(2)的支撐板(5)。
【文檔編號(hào)】F28F1/04GK204043453SQ201420429753
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】程向鋒 申請(qǐng)人:洛陽明遠(yuǎn)石化技術(shù)有限公司