一种废气余热回收利用的热交换器的制作方法

1.本实用新型涉及换热设备技术领域，具体涉及一种废气余热回收利用的热交换器。


背景技术：

2.工业产生的高温废气往往会通过换热设备与被加热物体(如化工行业使用的反应物气体)间完成热量转化，以提高能量利用率。而现有的换热设备，如列管式换热器在换热效率、耐热性、设备结构的紧凑性和金属消耗量等方面都存在显著缺陷。具体的，在使用列管式换热器设备时，容易导致换热不充分，热损失较大，严重降低换热效率；设备本身耐热性能差，使用后产生不同程度的变形，导致漏气或串流现象；设备结构复杂且占地面积大，不便于安装和维护；设备需要使用大量的钢材，生产成本较高，不利于市场推广。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于提供一种废气余热回收利用的热交换器，具体技术方案如下：
4.一种废气余热回收利用的热交换器，包括壳体以及在壳体内层叠设置的多块双波纹板片，相邻双波纹板片间的波纹方向相反，用于形成介质通道；所述介质通道在沿双波纹板片排布的方向上依次记为第一通道、第二通道、...至第n通道，其中n值不小于3；在所述壳体上设有与偶数通道连通的第一介质入口和第一介质出口；在所述壳体上还设有与奇数通道连通的第二介质入口和第二介质出口；所述偶数通道与奇数通道间通过连接弹性密封件阻断。
5.优选的，所述第一介质入口和第一介质出口沿同一第一中心轴线设置在壳体的两侧；所述第二介质入口和第二介质出口沿同一第二中心轴线设置在壳体的两侧；所述第一中心轴线与第二中心轴线间的夹角为15
°‑
175
°
。
6.优选的，所述第一中心轴线与第二中心轴线间的夹角为60
°‑
130
°
。
7.优选的，所述第一中心轴线与第二中心轴线间的夹角为90
°
。
8.优选的，在所述第二介质入口的内壁上设有耐温涂层。
9.优选的，所述弹性密封件为弹性膨胀节。
10.优选的，所述n值为奇数。
11.应用本实用新型的技术方案，至少具有以下有益效果：
12.本实用新型中所述废气余热回收利用的热交换器，热介质(具体是带有余热的废气)通过第二介质入口流入奇数通道后经第二介质出口流出至尾气处理设备；冷介质(具体为温度较低的气体)通过第一介质入口流入偶数通道后，经与相邻奇数通道中的热介质换热后通过第一介质出口流出至外界设备中使用。该换热过程实现了废气余热回收利用，且通过奇数通道与偶数通道交替设置实现冷热介质高效换热。最主要的是，本实用新型借助相邻双波纹板片间的波纹方向相反，使得介质通道的内壁具有双向波纹，从而形成周期性
变化的通道，冷热介质通过时呈不规则的流动形态，即形成交叉流及曲折流等强度较高的流体形态，大幅提高热交换器的传热膜系数，提高了换热效率。
13.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
14.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
15.图1是本实用新型实施例1中的一种废气余热回收利用的热交换器的主视图(图中箭头表示介质流动方向)；
16.图2是图1中多块双波纹板片层叠设置的结构示意图(图中仅示出了四块双波纹板片，且双波纹板片的厚度未示出)；
17.其中，1、壳体，2、双波纹板片，3、第一介质入口，4、第一介质出口，5、第二介质入口，6、第二介质出口。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例1：
20.参见图1-2，一种废气余热回收利用的热交换器，包括壳体1以及在壳体1内层叠设置的多块双波纹板片2，相邻双波纹板片2间的波纹方向相反，用于形成介质通道；所述介质通道在沿双波纹板片2排布的方向上依次记为第一通道、第二通道、...至第n通道，其中n值不小于3；在所述壳体1上设有与偶数通道(如第二通道、第四通道等)连通的第一介质入口3和第一介质出口4，所述第一介质入口3用于输入冷介质，所述第一介质出口4与外界设备连接；在所述壳体1上还设有与奇数通道(如第一通道、第三通道等)连通的第二介质入口5和第二介质出口6，所述第二介质入口5用于输入热介质，所述第二介质出口6与尾气处理设备连接；所述偶数通道与奇数通道间通过连接弹性密封件(图中未示出)阻断，避免冷介质与热介质间混流。
21.所述第一介质入口3和第一介质出口4沿同一第一中心轴线设置在壳体1的两侧；所述第二介质入口5和第二介质出口6沿同一第二中心轴线设置在壳体1的两侧；所述第一中心轴线与第二中心轴线间的夹角为90
°
。此处设置90
°
是在保证冷介质与热介质间高效换热的前提下，便于第一介质入口3、第一介质出口4、第二介质入口5和第二介质出口6具有较大的开口尺寸，降低设备阻力，且提升进出介质流量，提高换热效率。
22.在所述第二介质入口5的内壁上设有耐温涂层，具体选用的耐温材料是市售产品，其耐温达到950℃。
23.所述弹性密封件为弹性膨胀节，降低热胀冷缩效应，延长设备使用寿命。
24.所述n值为奇数，具体为45(即双波纹板片2为46块)。
25.所述废气余热回收利用的热交换器在使用时，具体过程如下：
26.热介质(具体是带有余热的废气)通过第二介质入口5流入奇数通道后经第二介质出口6流出至尾气处理设备；冷介质(具体为温度较低的气体)通过第一介质入口3流入偶数通道后，经与相邻奇数通道中的热介质换热后通过第一介质出口4流出至外界设备中使用。该换热过程实现了废气余热回收利用，且通过奇数通道与偶数通道交替设置实现冷热介质高效换热。最主要的是，本实用新型借助相邻双波纹板片2间的波纹方向相反，使得介质通道的内壁具有双向波纹，从而形成周期性变化的通道，冷热介质通过时呈不规则的流动形态，即形成交叉流及曲折流等强度较高的流体形态，大幅提高热交换器的传热膜系数，提高了换热效率。
27.此外，本实用新型采用双波纹板片2，基于其厚度薄，传热性能好，能实现端差20℃以上换热；采用双波纹板片2层叠设置不仅使得结构紧凑，减小占地面积(比列管式换热器体积缩小20％-30％)，还使得单位体积内的换热面积可达20m2/m3(列管式约为4—5m2/m3)。再者，本实用新型重量轻、成本低、不易堵塞且便于清洗维护。
28.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。