专利名称：一种换热板片为玻璃的板式空气预热器的制作方法
一种换热板片为玻璃的板式空气预热器技术领域
本发明属于换热器技术领域，公开一种换热板片为玻璃的板式空气预热器。
技术背景
加热炉和工业锅炉是电力、石化行业生产装置的主要耗能设备，其耗能约占总装 置耗能的50 70%，在能源日益紧缺的今天，提高加热炉效率无疑显的特别紧迫。其中提 高锅炉、工业炉热效率的主要措施之一，就是降低排烟温度，回收烟气中的余热。降低排烟 温度，回收烟气中的余热是加热炉、工业炉提高效率最重要的技术措施。然而到目前为止， 回收低温烟气的最大障碍是来自烟气中SO2* SO3的露点腐蚀，当温度降到酸露点以下时会 产生稀硫酸，现有钢种(包括不锈钢)制造的换热器会在短时间内造成破坏，钛等贵金属有 良好的抗露点腐蚀性能，但价格昂贵，还无作为空气预热器的实例。烟气低温露点腐蚀已成 为限制排烟温度降低的技术难题。为了避开露点温度，现有技术的排烟温度高达170°C 180°C左右，极大程度的造成了能源的浪费，随着能源价格的持续走高，越来越需要一种能 够高效利用烟气余热，进一步降低排烟温度的新型设备。发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明公开了一种换热板片为玻璃的板式空气预热 器，该换热器能有效解决烟气低温露点腐蚀问题，具有结构简单紧凑、加工制作简便、造价 低、易实现批量生产、密封严密、传热效率高，适用范围广，压降小的特点，并具有最大限量 回收烟气余热的特点。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
一种换热板片为玻璃的板式空气预热器，具有由上盖板、下底板和立柱构成的空 气预热器框架；在所述的空气预热器框架中设置有若干个上下对应放置的换热片，在每两 个上下相邻的换热片之间具有密封条，即在下部换热板片的两个端部与上部换热板片的接 触面之间放置密封条，；所述的上下相邻两层的密封条互错90°交错放置，组成若干相邻 互错90°的密封流体通道，上下相邻两层的密封流体通道分别为热流体通道、冷流体通道； 所述的热流体通道和冷流体通道均具有进口法兰和出口法兰；其特征在于所述的换热板 片采用矩形玻璃板片，该玻璃为硅硼玻璃、无硼低碱玻璃或石英玻璃。
在上下换热板片构成的流体通道之间设置有支撑条，所述支撑条为矩形或“S”形 的非金属板条，用以限制两换热板片构成的通道间距，并为上下玻璃板片提供支撑，提高刚 度、强度等性能并有防震作用。
所述的密封条其材料为非金属材料，如聚四氟乙烯、硅橡胶，或为金属与非金属的 如柔性石墨复合板。
所述多个换热板片上下叠加组成的密封流体通道，其四角安装有立柱，所述的立 柱与换热板片之间具有空腔，在空腔内灌入具有密封性能的浇注材料，所述浇注材料为有 机硅密封胶或环氧树脂，从而达到柱角的密封，防止热、冷流体短路。
所述弹性压紧机构由螺柱、螺母、蝶形压簧构成；螺柱穿过上盖板和下底板后，两 端装上蝶形压簧和螺母，旋紧螺母使上盖板和下底板距离减小，从而压紧盖板和底板之间 的板片，达到密封。
本发明由于采用了如上所述技术方案，具有如下有益效果
1、抗露点腐蚀，实现长周期稳定运行。由于采用了玻璃板作为换热板片，玻璃的耐 腐蚀性特强，除氢氟酸、氟硅酸、热磷酸和强碱外，其它绝大多数无机酸、有机酸和有机溶剂 都不足以腐蚀玻璃，它是抗酸露点腐蚀最好的材料之一，能保证其在低温烟气环境中实现 长周期稳定运行。
2、能最大限量回收烟气余热，节能效果显著。由于采用了玻璃板作为换热板片，它 是耐酸腐蚀最好的材料之一，不会受到酸露点腐蚀的影响，因此排烟温度可大大降低，排烟 温度可低于100°c。节能效果显著提高，最大限量回收烟气余热。由于本烟气换热器能够大 大降低排烟温度，使加热炉能量得到充分利用，因此可显著提高加热炉效率。
3、板片可在刚性框架内自由涨缩，减小热应力破坏；并且板片之间支撑和密封结 构均为弹性良好的非金属材料，有良好的减震和柔性支撑功能；防止玻璃脆性破坏，提高设 备使用寿命，实现长周期运行。
4、压降小玻璃换热板表面光滑，流体流动阻力小，传热表面上不易结垢，几乎没 有清洗的必要，从而压降很小；压降小可使泵或风机动力消耗减少，通过试验和计算在同样 长度的流道，非焊接高温板式换热器的压降仅为管束式的2/5 3/5，这样可以降低操作费用。
5、传热性能好通过试验，在同样流速的条件下其传热系数为管壳式换热器的 1. 2 1. 5 倍。
图1为本发明的结构示意图。
图2是图1的A向视图。
图3是图1的B-B剖视图。
图4是图2的C-C剖视图。
图5是本发明的立体结构示意图。
图6是本发明中弹性压紧机构的结构示意图。
在图中1、玻璃换热板片，2、支撑条，3、弹性压紧机构，4、密封条，5、立柱，6、热流 体进口法兰，7、热流体出口法兰，8、冷流体出口法兰，9、冷流体进口法兰，10、上盖板，11、下 底板12、螺母13、蝶形压簧14、螺柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述
如图1所示，实施例1 一种换热板片为玻璃的板式空气预热器，具有由上盖板10、 下底板11和位于上盖板10与下底板11之间的立柱5通过弹性压紧机构构成的空气预热器 框架；在所述的空气预热器框架中设置有若干个上下对应放置的玻璃换热片1，在每两个 上下相邻的换热片之间具有密封条4，即在下部换热板片对应端部与上部换热板片的接触面之间放置密封条4 ；所述的密封条其材料为聚四氟乙烯，所述的密封条4互错90°交错放 置，组成若干相邻互错90°的密封流体通道，分别构成热流体通道、冷流体通道；所述的热 流体通道和冷流体通道均具有进口法兰和出口法兰，即热流体通道具有热流体通道进口法 兰6和热流体通道出口法兰7，冷流体通道具有冷流体通道进口法兰8和热流体通道出口法 兰9 ；所述的换热板片1采用矩形玻璃板片，该玻璃为硅硼玻璃、无硼低碱玻璃或石英玻璃， 并在上下换热板片构成的流体通道之间设置有支撑条2，所述支撑条为矩形的非金属板条， 用以限制两换热板片构成的通道间距，并为上下玻璃板片提供支撑，提高刚度、强度等性能 并有防震作用。
所述多个换热板片1上下叠加组成的密封流体通道，其四角安装有立柱5，所述的 立柱5与换热板片1之间具有空腔，在空腔内灌入具有密封性能的浇注材料，所述浇注材料 为有机硅密封胶或环氧树脂，从而达到柱角的密封，防止热、冷流体短路。
所述弹性压紧机构3由螺柱、螺母、蝶形压簧构成；螺柱穿过上盖板10和下底板 11后，两端装上蝶形压簧和螺母，旋紧螺母使上盖板和下底板距离减小，从而压紧盖板和底 板之间的板片，达到密封，安装上盖板10和下盖板11时，需要借助机械、液压等装置产生一 定位移和压紧力，从而使弹性压紧装置3压紧玻璃换热板片1间的密封垫片4达到密封效 果，使热、冷流体隔开，实现传热。
使用时，热流体通过热流体进口法兰6、热流体通道、热流体出口法兰7，冷流体通 过冷流体进口法兰8、冷流体通道、冷流体出口法兰9，进行错流对流传热，实现能量交换。 在传热过程中，随着冷热流体的热量交换。热量交换时，冷、热流道的温度会发生相应变化， 导致产生不同的热胀冷缩，由于玻璃热膨胀系数较小，膨胀量小，热应力也较小，另外弹性 压紧机构3呈浮动压紧状态，在达到密封性能的同时，可以吸收其他部件产生的热膨胀变 形，从而适应温度工况的变化，减小热应力破坏。而板片之间为非焊接连接，故其可在刚性 框架内自由胀缩，减小热应力破坏，提高设备使用寿命。
实施例2 其主体结构与实施例1相同，该实施例中，所述相邻上、下玻璃换热板片 1之间放置的密封垫片4为硅橡胶垫片。
实施例3 其主体结构与实施例1相同，该实施例中，所述玻璃换热板片1为加工 有波纹的玻璃板片，从而达到提高传热效率的目的。在所述换热板片之间设置数根S形支 撑条，从而达到提高传热效率的目的。
权利要求
1.一种换热板片为玻璃的板式空气预热器，具有由上盖板(10)、下底板(11)和立柱 (5)通过弹性压紧机构(3)构成的空气预热器框架；在所述的空气预热器框架中设置有若 干个上下对应放置的换热片(1)，在每两个上下相邻的换热片之间具有密封条G)，即在下 部换热板片的两个端部与上部换热板片的接触面之间放置密封条，；所述的上下相邻两层 的密封条互错90°交错放置，组成若干相邻互错90°的密封流体通道，上下相邻两层的密 封流体通道分别为热流体通道、冷流体通道；所述的热流体通道和冷流体通道均具有进口 法兰和出口法兰；其特征在于所述的换热板片(1)采用矩形玻璃板片，该玻璃为硅硼玻 璃、无硼低碱玻璃或石英玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种换热板片为玻璃的板式空气预热器，其特征在于在上 下换热板片构成的流体通道之间设置有支撑条O)，所述支撑条为矩形或“S”形的非金属 板条，用以限制两换热板片构成的通道间距，并为上下玻璃板片提供支撑，提高刚度、强度 等性能并有防震作用。
3.根据权利要求1所述的一种换热板片为玻璃的板式空气预热器，其特征在于所述 的密封条(4)其材料为非金属材料，如聚四氟乙烯、硅橡胶，或为金属与非金属的如柔性石 墨复合板。
4.根据权利要求1所述的一种换热板片为玻璃的板式空气预热器，其特征在于所述 多个换热板片(1)上下叠加组成的密封流体通道，其四角安装有立柱(5)，所述的立柱(5) 与换热板片(1)之间具有空腔，在空腔内灌入具有密封性能的浇注材料，所述浇注材料为 有机硅密封胶或环氧树脂，从而达到柱角的密封，防止热、冷流体短路。
5.根据权利要求1所述的一种换热板片为玻璃的板式空气预热器，其特征在于所述 弹性压紧机构(3)由螺柱、螺母、蝶形压簧构成；螺柱穿过上盖板(10)和下底板(11)后，两 端装上蝶形压簧和螺母，旋紧螺母使上盖板和下底板距离减小，从而压紧盖板和底板之间 的板片，达到密封。
全文摘要
本发明属于换热器技术领域，提出一种换热板片为玻璃的板式空气预热器，具有由上盖板(10)、下底板(11)和立柱(5)构成的空气预热器框架；在空气预热器框架中设置有若干个上下对应放置的换热片(1)，在每两个上下相邻的换热片之间具有密封条(4)，密封条(4)互错90°交错放置，组成若干相邻互错90°的密封流体通道，分别构成热流体通道、冷流体通道；换热板片(1)采用矩形玻璃板片，该玻璃为硅硼玻璃、无硼低碱玻璃或石英玻璃，并在上下换热板片构成的流体通道之间设置有支撑条(2)，支撑条为矩形或“S”形的非金属板条。本发明抗露点腐蚀，高效回收烟气低温余热，并能降低排烟温度，提高加热炉效率。
文档编号F23L15/02GK102032587SQ201010595778
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者刘小强, 周云博, 唐聚园, 徐龙, 杨福高, 江俊锋, 田春来, 程高锋 申请人:洛阳瑞昌石油化工设备有限公司