一种模块化组合芯体板式气体换热器的制作方法

技术领域：

本实用新型设计气体换热器领域，提供一种模块化组合芯体板式气体换热器，应用于电厂、石油化工、钢铁冶金等气体换热装置中，对其高温气体，如烟气，尾气、空气等换热的一种专用气体换热器。

背景技术：
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在工业生产发生燃烧的工艺流程中，会产生大量的高温烟气、废气。传统的工业生产中，这部分气体在没有经过换热处理前，是直接通过烟囱等设施进行排放的。由于没有在排放的管道上安装余热回收换热器，热量就完全浪费了。为了将上述热量加以利用，通过高温气体换热器，对气体中余热进行回收利用。传统的换热器通常为管式换热器，但管式换热器在处理换热升温时候，因为结构原因，强化传热不好，无法达到高效利用余热，造成余热无法完全回收。焊接板式换热器能弥补这个缺点，传热很好，高效回收余热，但大型整体焊接板式换热器，存在内部流道不易清洗，积灰严重。部分板片芯体损坏，维修困难等问题，一直制约着这个行业的应用。

技术实现要素：
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本实用新型目的是为了提供一种单台设备，处理气体余热利用大型全焊接板式换热器，解决现有焊接板式换热器，不易清洗，容易堵塞，局部维修封堵困难问题，

具体地,本实用新型提供一种模块化组合芯体板式气体换热器，包含换热器芯体模组、支撑换热器芯体模组的框架、介质进出口、管箱等。

所述换热器芯体模组由阵列排布的换热器芯体模块组成；在换热器芯体模块底部滑轮，在框架上开槽形成滑轨，换热器芯体模块通过滑轮嵌入滑轨实现在滑轨上滑动，方便换热器芯体模块的取出和插入。

在优选的实施方式中，所述框架由l型角钢焊接而成。

所述换热器芯体模块为焊接板式气体换热器模块，由换热器板片层叠焊接而成；所述换热器板片上设有的支撑凸起和扰流凸起；相邻两个板片通过支撑凸起在板片间形成气道。

所述换热器板片两个板片为一组焊接，然后再将组与组之间进一步焊接，得到焊接板式气体换热器模块。

在优选的实施方式中所述换热器板片上设有的支撑凸起具有相同的凸起方向，在所述换热器板片的两侧边缘处设有翻折，所述翻折方向与支撑凸起方向相反，以两个板片为一组，将所述翻折焊接在一起，在两个板片之间形成空腔作为一种气体换热介质通过的气道；此时每组换热器板片具有向外凸起的支撑凸起，再将组与组之间依次排列，支撑凸起对接在一起，组与组之间形成空腔，作为另一种换热介质的气道；将组与组之间焊接，形成焊接板式气体换热器模块。

所述支撑凸起的高度为0.5-3cm；在优选得实施方式中所述支撑凸起的高度为1-3cm。基于换热器板片的平面，所述扰流凸起的高度为0.2-1.5cm。

在本实用新型中，所述支撑凸起的高度大于所述扰流凸起的高度。

在换热器板片的两侧边缘处设有翻折，基于换热器板片的平面，所述翻折的高度为1-3cm。

在本实用新型的实施方式中，相邻的气道分别通入高温气体换热介质和低温气体换热介质。其中，高温气体和低温气体以正交的方向通入。

本实用新型所述的模块化组合芯体板式气体换热器设有管箱。所述管箱连接换热介质管道和换热器芯体模组，用于将换热介质输送入换热器芯体模组中，并将换热后的介质导出。

在一种实施方式中，为了让换热介质进入相应的气道，在换热器芯体模组的换热介质进入位置和排出位置通过焊接的方式密封相应的气道，使得高温气体换热介质与低温气体换热介质的分别进入相邻的气道中。在该实施方式中，还可以是在换热器芯体模块的换热介质进入位置和排出位置通过焊接的方式密封相应的气道，使得高温气体换热介质与低温气体换热介质的分别进入相邻的气道中。

焊接密封气道的方法优选地为对换热板片边缘翻折，通过焊接翻折边缘进行密封。

在另外的一种实施方式中，在换热器芯体模组的换热介质进出口位置分别设有与换热器模组中的板式气体换热器气道长度和宽度相适应的栏栅。通过栏栅阻隔相应的气道进出口，以使高温气体或低温气体进入相应的未阻隔的气道中。通过栏栅阻隔使得高温气体与低温气体的分别进入相邻的气道中。

本实用新型实施方式中，高温气体气道与低温气体气道相邻，并依次间隔排列，如图2所示。

在本实用新型中，高温气体和低温气体以正交的方向流动。

在优选的实施方式中，在所述芯体模块上设有密封件，用于相邻芯体模块之间气道连接并防止气体从其相应的气道中外溢。所述密封件固定在所述换热器板片四周，基于换热器板片边缘外露1-2毫米。

在另外优选的实施方式中，在芯体模块周边开槽，将密封件嵌入槽中，基于换热器板片边缘密封件外露1-2毫米，实现芯体与芯体之间的密封。

在优选的实施方式中，所述密封件为聚四氟乙烯或软金属制成的密封条。

对于本实用新型所述的气体换热器，在换热器中，基于高温气体和低温气体总的通气量，允许在换热过程中有不超过5％的高温气体与低温气体混合。

本实用新型的有益效果：对于专业处理气体余热回收的全焊接板式换热器，在相同工况下，比同类型换热器更适应不同处理量的要求，自由模块互换设计，还具有清洗、维修简单、制作方便、性能可靠、适宜推广等优点。

附图说明：

图1：模块化组合芯体板式气体换热器示意图。

图2：芯体模块结构示意图。

图3：换热器焊接板片结构示意图。

图4：板式换热器芯体模块边缘翻折焊接示意图。

图5：图3的侧视截面图。

图中：1、高温气体进气口，2、低温气体进气口，3、高温气体出气口，4、上管箱，5、低温气体出气口，6、换热器芯体模块，7、框架，8、下管箱，9、低温气体通道，10、高温气体通道，11、把手，12、滑轮，13、支撑凸起，14、扰流凸起，15、换热器板片。

具体实施方式：

以下结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。

1、换热器芯体模块的制备：

取30cmx30cm的换热器板片15，该换热器板片设有支撑凸起13和扰流凸起14，支撑凸起的高度1.5cm，扰流凸起高度0.5cm，在板片的两侧边缘处设有型翻折，所述翻折高度为1.5cm。将两个换热器板片为一组，将板片边缘的翻折焊接在一起，在每组的两个板片之间形成空腔，作为高温气体换热介质气道。再以组与组之间以支撑凸起相互对接，并将组与组焊接在一起得到换热器芯体模块6。由此在组与组之间，由支撑凸起支撑形成空腔，作为低温气体换热介质气道。

为了让相应的换热介质进入相应的气道中，在换热器芯体模块的高温气体换热介质气道的进口和出口处将低温气体气道的开口通过焊接的方式依次密封。本实施例中，高温气体从高温气体换热介质气道自上而下通入导出，低温气体从低温气体换热介质气道的水平方向通入导出。

在所述换热器板片的边缘，进一步通过开槽，嵌入密封件，在本实施例中密封件是聚四氟乙烯密封条，基于换热器板片边缘，所述聚四氟乙烯密封条外露2毫米。

在换热器芯体模块的底部设置有隐藏式滑轮12。

2、换热器芯体模组的制备和组装：

按照换热器芯体模块的尺寸，将“l”型角钢焊接成换热器模组框架7。框架设置4x5阵列排布的换热器芯体模块支撑结构。在所述框架中，与放置换热器芯体模块的滑轮位置相对应在框架上开槽形成滑轨。将换热器芯体模块放置于框架中，组合成整体换热器芯体模组。

3、换热器芯体模组与换热管线的连接和换热：

设置管箱连接换热介质管道和换热器芯体模组，将换热介质输送入换热器芯体模组中，并将换热后的介质导出。在本实用新型的实施例中，在换热器的纵向方向通入高温气体换热介质，高温气体换热介质自上而下通入并导出。在换热器的水平方向通入低温气体换热介质。本实施例中高温气体换热介质与低温气体换热介质的分别进入相邻的气道中，通过板式换热器芯体换热。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。