专利名称：喷缝换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气——气式热交换器。
在用于烟气余热回收的金属板缝式换热器中，螺旋辐射换热器和喷流换热器被广泛应用于各种工业窑炉。它们虽然存在着喷流换热器的传热效率高，两者均有的选材方便和不易积灰等优点，但也存在着螺旋辐射换热器的换热效率低和共有的使用寿命短(3～5年)、空气阻力过高的技术问题。
本实用新型的目的是要公开一种将喷流和缝流相结合，根据锅炉管板结构设计要素设计的兼具螺旋辐射换热器和喷流换热器优点，且空气阻力小，使用寿命长的喷缝换热器。
实现上述发明任务的技术方案是喷缝换热器由进口〔1〕、联箱〔2〕、换热夹板和出口〔10〕连接而成，换热夹板由喷射夹板〔4〕与1个或2个传热板〔3〕通过定位块〔7〕、螺栓〔8〕连接而成，且构成有2个或3个进缝口、1个或2个出缝口的3～4层的平面夹板或弧形夹板或圆形夹套；喷射夹板〔4〕是由喷板〔5〕、挡板〔9〕与盖板〔6〕或另一喷板〔5〕连接而成的夹缝只有进口端外通的夹板；联箱〔2〕的形状与换热夹板断面一致。喷板〔5〕与盖板〔6〕是形状和换热夹板一致的平板或弧板或圆筒。传热板〔3〕与喷板〔5〕形状相同、数目相等。喷板〔5〕，其上所设喷孔在直径最小处的截面积之和占喷射夹板〔4〕与传热板〔3〕所夹缝隙截面积的15～100％，其喷孔中心线与喷射夹板〔4〕的外表面最近相交处法线的夹角为0～30°。由若干个换热夹板通过联箱〔2〕进行串联或并联或混联可构成多种喷缝换热器型式。
以下结合附图详述本实用新型。
图1平板单级喷缝换热器结构示意图图2平板混联式喷缝换热器结构示意图图3弧板并联式喷缝换热器结构示意图图4套筒串联式喷缝换热器结构示意图在喷缝换热器工作时，空气通过进口〔1〕、联箱〔2〕分配到换热夹板，在其中再分成两种流股流动。一种是扁缝主流股，直接进入由传热板〔3〕与喷射夹板〔4〕构成的夹缝中流动；另一种是喷射流股，进入喷射夹板〔4〕的夹缝后通过在喷板〔5〕上分段开设的喷孔分成许多细射流，对主流股进行沿程喷射，和主流股全部混合进入另一联箱〔2〕便完成一级预热。这种喷射流股对主流股产生三种干涉作用，一是破坏主流股的层流边界层，二是使主流股截面速度分布的高峰向传热板〔3〕偏移，三是使扁缝主流均匀铺展。为了减少喷射干涉的阻力，喷板〔5〕上的喷孔可以不垂直于主流开设，其对流动方向的偏转角根据预热温度要求和风机压力富余量可在0～30°范围内取值。
在传热板〔3〕与喷射夹板〔4〕的连接关系中，中间先用定位块〔7〕相隔是为了保证主流缝隙的制造精度，再用螺栓〔8〕固定是保证传热板〔3〕在使用过程中的刚度和留下热膨胀可移间隙。当传热夹板是3层时，传热板〔3〕两边卷弧后再和喷射夹板〔4〕的盖板连接；当是4层时，喷射夹板〔4〕是由2块喷板〔5〕两边卷弧后反扣连接而成，两边卷弧的两块传热板〔3〕反扣连接后套进喷射夹板〔4〕通过定位块〔7〕、螺栓〔8〕固定而构成双面传热的传热夹板。当换热夹板是圆形套筒时，传热板〔3〕、喷板〔5〕和盖板〔6〕均为圆筒。以上弧形结构使喷缝换热器能够消除使用过程中产生的温差应力，因而使用寿命长。
说明书中的附图表示本实用新型的四个实施例，现逐一加以阐述。
实施例1平板单级喷缝换热器。如
图1所示，由进口〔1〕、联箱〔2〕、换热夹板、另一联箱〔2〕和出口〔10〕依次连接而成。其中换热夹板是由传热板〔3〕与由喷板〔5〕、挡板〔9〕、盖板〔6〕连成的夹缝只有进口端外通的喷射夹板〔4〕通过定位块〔7〕、螺栓〔8〕连接而成的单面传热的三层夹板结构。烟气在以传热板〔3〕作为顶部的烟道中流动传热，空气从进口〔1〕进，经一块传热夹板进行单级预热后从出口〔10〕离开喷缝换热器。
实施例2如图2所示的平板混联式喷缝换热器，由多个联箱〔2〕将6个换热夹板分成3组，在两个串联后再并联而成。其换热夹板由连有定位块〔7〕的喷射夹板〔4〕套进2个两边卷弧后对接的传热板〔3〕中再用螺栓〔8〕固定而成，为双面传热的平面换热夹板。喷射夹板〔4〕由2块喷板〔5〕两边卷弧后对接，一端用挡板〔9〕封口形成。烟气在各换热夹板之间的通道中流动传热，空气在换热器中分成三路经二级预热后离开换热器。此种平板混联式喷缝换热器适用于温度为800～1000℃，含10克／标米3以下非粘结性烟尘的烟气余热回收。
实施例3如图3所示的弧形并联式喷缝换热器由联箱〔2〕并联两个弧形换热夹板而成。其换热夹板由两边卷起的弧形传热板〔3〕和喷射夹板〔4〕通过定位块〔7〕、螺栓〔8〕连接而成。喷射夹板〔4〕由两边卷起的喷板〔5〕与盖板〔6〕连接后再用挡板〔9〕封住一端缝口形成。进口〔1〕与出口〔10〕连接在联箱〔2〕的端头，烟气在传热夹板下流动。此种换热器卧置在水平烟道最好是炉顶烟道之上，适用于800～1000℃以上烟气的余热利用。
实施例4夹套串联式喷缝换热器，如图4所示，由环形联箱〔2〕串联2个换热夹板而成。换热夹板为传热板〔3〕和喷射夹板〔4〕通过定位块〔7〕、螺栓〔8〕连接而成的三层圆形夹套。喷射夹板〔4〕是由圆筒形喷板〔5〕、环形挡板〔9〕和盖板〔6〕(外筒)连接而成的夹套。烟气在由传热板〔3〕构成的圆筒中流过，空气经两级预热后离开换热器，此种换热器适用于900℃以上，不限量弱粘结性含尘的烟气余热回收。
实际上，喷缝换热器的换热夹板有平面夹板、弧形夹板和圆形夹套三种形式，换热夹板通过联箱有单个、串联、并联和混联四种连接方式，换热夹板还有单面和双面设置传热板两种类型，由此组合可构成喷缝换热器的多种结构形式。
喷缝换热器最大的优点是空气阻力小和使用寿命长。在相同空气预热温度条件下它比缝式螺旋辐射换热器和喷流换热器降低空气阻力20～30％，其锅炉样管板结构决定了它使用寿命长，预计5年以上。其次，它接近于喷流换热器的传热系数，壁温低，在常用耐热不锈钢1Cr18Ni9Ti材质条件下最大空气预热温度可达500～550℃。它还保留了板式换热器选材方便，气密性好(不可见焊缝少)和积灰易清理的特点。它另一个优点是型式多样、适应性强。对不同的现场条件和700～1300℃温度的弱粘结性烟尘，含尘率在70克／标米3以下的烟气余热均可以用预热空气的方式加以回收。如能在排烟温度相适应的各种火焰炉窑上开发利用，它将为没有安装换热器的炉子节约燃料大于15％，对已有其它换热器的炉子节约燃料5％以上且节约风机动力20％。
权利要求1.一种气-气式热交换器--喷缝换热器，由进口[1]、联箱[2]、换热夹板和出口[10]连接而成，其特征在于换热夹板由1个或2个传热板[3]与喷射夹板[4]通过定位块[7]、螺栓[8]连接而成，且构成3～4层的平面夹板或弧形夹板或圆形夹套，喷射夹板[4]由喷板[5]、挡板[9]、盖板[6]或另一喷板[5]构成，其夹缝只有进口端外通，联箱[2]其形状与换热夹板断面一致。
2.根据权利要求1所述的喷缝换热器，其特征在于喷板〔5〕和盖板〔6〕是形状与换热夹板一致的平板或弧板或圆筒。
3.根据权利要求1所述的喷缝换热器，其特征在于喷板〔5〕，其所设喷孔在最小直径处的截面积之和占喷射夹板〔4〕与传热板〔3〕所夹缝隙截面积的15～100％，其喷孔中心线与喷射夹板〔4〕的外表面最近相交处法线的夹角为0～30°。
4.根据权利要求1所述的喷缝换热器，其特征在于传热板〔3〕与喷板〔5〕形状相同、数目相等。
5.根据权利要求1所述的喷缝换热器，其特征在于由联箱〔2〕与若干个换热夹板串联、或并联或混联而成。
专利摘要本实用新型涉及一种气—气式热交换器——喷缝换热器，用于烟气的余热回收。为了解决现有高温板式换热器存在的使用寿命较短、传热系数低或空气阻力过大的问题，它具备的主要技术特征是利用射流干涉扁缝主流的原理将换热夹板设计成高效、低阻的平面夹板或弧形夹板或圆形夹套，并根据锅炉管板结构设计要素用形状相适的联箱将换热夹板串联或并联或混联成能消除温差应力的喷缝换热器。
文档编号F28C3/00GK2119631SQ9221275
公开日1992年10月21日 申请日期1992年4月29日 优先权日1992年4月29日
发明者聂春分, 潘春喜, 孙月强 申请人:聂春分