一种用于气气换热的逆流式波纹预热板换制造技术

本发明专利技术公开了一种用于气气换热的逆流式波纹预热板换，包括若干换热节、隔板、第一进管、第一出管、第二进管和第二出管，换热节包括节壳和换热板，节壳为两端敞开的环状，节壳两端使用隔板封闭，换热板设置在节壳内并沿内壁滑动换热板将节壳内隔离为热腔和冷腔，第一进管、第一出管分别穿过节壳壁面连接热腔，第二进管和第二出管分别穿过节壳壁面连接冷腔。逆流式波纹预热板换还包括转动部件，换热节还包括气阀，气阀分别设置在第一进管、第一出管、第二进管、第二出管和节壳壁面的连接处，转动部件穿入换热节内并带动换热板进行滑动，转动部件的旋转也驱动气阀进行开合。

A kind of counter flow corrugated preheating plate for gas-air heat exchange

【技术实现步骤摘要】
一种用于气气换热的逆流式波纹预热板换
本专利技术涉及换热器领域，具体是一种用于气气换热的逆流式波纹预热板换。
技术介绍
换热器是一种工业上常用的器件，其对两路组分的介质在不发生介质接触的情况下进行热量交换以便达到特定的工艺条件或热量回收。板式换热器是一种较为高效的换热器，其换热板两侧的介质经由换热板进行热交换，换热板制得较薄。现有技术中，换热器基本都是通过增加换热面积等方式进行的效果提升的，由于换热板存在热阻力，其两侧的温差并不好统一，在两侧介质温差较小的情况下，换热功率显著下降，即使增大换热面积，换热效果仍然提升有限。气气换热是工业中常见的余热回收过程，而如何从大量温度稍高的气体中回收热量是节能、资源回收的首要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于气气换热的逆流式波纹预热板换，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于气气换热的逆流式波纹预热板换，包括若干换热节、隔板、第一进管、第一出管、第二进管和第二出管，换热节包括节壳和换热板，节壳为两端敞开的环状，节壳两端使用隔板封闭，换热板设置在节壳内并沿内壁滑动换热板将节壳内隔离为热腔和冷腔，第一进管、第一出管分别穿过节壳壁面连接热腔，第二进管和第二出管分别穿过节壳壁面连接冷腔。多节换热节为一个个的换热单元，独立地进行换热过程，两路气体中较热的一路通过第一进管、第一出管分别进出热腔，较冷的一路通过第二进管和第二出管分别进出冷腔，换热板是冷热气体的换热面，并且换热板可以沿着节壳内壁滑动，也就是热腔和冷腔的容积能发生变化，在换热周期中，热气体进入热腔，冷气体进入冷腔后，让换热板发生滑动，使得热腔体积减小，发生压缩过程，高温气体温度再次升高，让冷腔体积变大，发生膨胀过程，低温气体温度再次降低，气体在发生换热前或换热周期的前段时间内，两种气体分别进行“预热”与“预冷”，从而在换热时，温差拉大，换热功率变大，换热效果大大提升，之后排出气体时，再分别返回初始体积，从而其压力能够与进出口气路上的压力匹配上，顺利排出换热节外。进一步的，逆流式波纹预热板换还包括转动部件，换热节还包括气阀，气阀分别设置在第一进管、第一出管、第二进管、第二出管和节壳壁面的连接处，转动部件穿入换热节内并带动换热板进行滑动，转动部件的旋转也驱动气阀进行开合。换热板需要动力驱动发生往复滑动，并且换热节内的气体由于需要进行预热与预冷时的压缩与膨胀过程，所以不好连续进出，在节壳与四个进出口连接处设置气阀用于协调进出气相位，气阀开闭的时机需要与换热板的滑动同步控制，所以都与转动部件发生联动，让转动部件上的结构特征统一控制换热板的滑动与气阀开闭，换热节为多个时，可以使用同一转动部件进行控制，不过需要注意转动部件穿过隔板、换热板处的密封，可以是密封垫、密封圈等形式，也可以是唇口密封等，转动部件在其动力源与远离动力源的端部设置轴承等部件进行支撑，换热节内处于节省空间的考虑就不再设置轴承了。进一步的，转动部件包括轴、两个拨套、推球，拨套套设在轴上并使用紧固件锁紧，每个拨套包括第一凸轮板和第二凸轮板，第一凸轮板和第二凸轮板沿轴向错开，推球放置在轴表面上的一个球形槽内，推球位于两个两个拨套之间；换热板包括轴套部和波纹板，轴套部位于波纹板中心并套设在轴上，轴套部内表面设有首尾相连的弧形环槽，弧形环槽的中心线在轴轴线上的投影具有长度，波纹板隔开热腔、冷腔，推球还位于弧形环槽内；气阀包括阀芯、座环和弹性体，节壳壁面上设有连接孔，连接孔包括靠近节壳外表面的螺纹孔和靠近内表面的斜面孔，座环旋合在螺纹孔内，阀芯包括依次连接的销杆、阀垫和底柱，阀垫外缘也设有与斜面孔相同斜度的圆锥面，销杆远离阀垫的一端朝向拨套并与第一凸轮板或第二凸轮板径向紧邻，底柱远离阀垫的一端插入座环内，底柱底面与座环之间垫入弹性体；第一进管、第一出管、第二进管、第二出管均与螺纹孔连接。换热板的往复滑动是通过推球和弧形环槽实现的，推球嵌在轴表面的一个球形槽内，同时高出轴表面的部分嵌入弧形环槽内，从而在轴发生旋转时，推球也跟着进行转动，转动过程中，在轴线上的投影位置保持不变，而弧形环槽是具有轴向长度的，并不是一个规整的圆，而且换热板也不是圆周对称的（圆形），不能发生转动，所以，推球会推动与其贴合的弧形环槽的内表面，使其进行轴向移动，轴向移动的距离就是弧形环槽在轴轴线上的投影长度，设计时，可以通过设置不同的弧形环槽轴向长度来控制换热板对两侧气体的压缩比。作为优化，弧形环槽的全长在轴轴线上的投影中，位于两端的部分分别占全长的35%以上。弧形环槽轴线投影的两端是换热板滑动的两端位置，可以在热腔小冷腔大时的极限位置多作一些停留，以便在较高温差下多一些时间进行换热，而这一目的可以通过让弧形环槽在一侧的圆周角大一些来达成，缩短与过渡过程对应的弧形环槽的段落长度。气阀是热腔、冷腔的开闭阀，斜面孔与阀垫贴合时，换热节与外部的进出管断开，而阀垫被顶起时，换热节与外部进行换气，阀垫朝外的一侧设置的底柱抵靠在位于座环内的弹性体上，在销杆没有顶起力时压住阀垫使其密封，而销杆是阀垫朝内的一侧设置的，销杆的另一端与拨套外表相接触，拨套外圆柱面上有第一凸轮板与第二凸轮板，分别在一定的相位下顶动销杆使其所在的气阀进行开闭。一个拨套控制一个腔室的进出侧两个气阀，一个换热节有两个腔室、一个换热板，所以转动部件包括轴、两个拨套、推球是一个换热节的配置，有多个换热节时，进行成倍增加。作为优化，第一进管、第二出管位于节壳正上方，第一出管、第二进管和位于节壳正上方，第一凸轮板和第二凸轮板的凸起处圆周相差180度。热腔内是热组分气体容腔，在换热后会降温沉降，所以上进下出的方式有较好的导向性，不容易发生换热后的气体排出不完全、新气体无法进入等问题，冷腔同理设置为下进上出。作为优化，轴套部为轴向切分分体结构，弧形环槽被轴向分割，分体制造的轴套部使用紧固件连接在一起。推球需要同时嵌入轴套部内和轴内，所以一定会有一个零件需要分体结构以便进行装配，而轴套部进行轴向分体是一个较方便的选择，轴向切分时应当将一部分的弧形环槽包纳在内。作为优化，换热板还包括外缘环，外缘环设置在波纹板四周，外缘环外表面贴合节壳内表面。外缘环让换热板更稳定地安装在节壳内，防止换热板滑动时发生倾斜。作为优化，销杆与拨套相邻的端部设有万向球。万向球类似于轴表面的推球，只起推动作用，消除滑动摩擦。作为优化，波纹板自身为波浪形的同时，波纹板表面还设有若干条纹状的凸起。波纹板的波浪形与表面条纹增加换热面积。作为优化，第一进管、第一出管、第二进管、第二出管与螺纹孔通过卡套螺纹接头进行连接；隔板四周伸出连接耳用于锁紧固定。卡套螺纹接头拆装方便，让换热节累叠起来后，将连接耳使用一根螺杆串起来并用螺母锁紧，连接方便可靠。隔板中央被轴穿过处、轴套部内表面弧形环槽的两端、外缘环与节壳内表面之间、节壳与隔板的接触面上均设置密封圈。密封圈设置方便，尺寸较小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于气气换热的逆流式波纹预热板换，其特征在于：所述逆流式波纹预热板换包括若干换热节（2）、隔板（3）、第一进管（41）、第一出管（42）、第二进管（43）和第二出管（44），所述换热节（2）包括节壳（22）和换热板（21），节壳（22）为两端敞开的环状，节壳（22）两端使用隔板（3）封闭，所述换热板（21）设置在节壳（22）内并沿内壁滑动换热板（21）将节壳（22）内隔离为热腔（201）和冷腔（202），所述第一进管（41）、第一出管（42）分别穿过节壳（22）壁面连接热腔（201），所述第二进管（43）和第二出管（44）分别穿过节壳（22）壁面连接冷腔（202）。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于气气换热的逆流式波纹预热板换，其特征在于：所述逆流式波纹预热板换包括若干换热节（2）、隔板（3）、第一进管（41）、第一出管（42）、第二进管（43）和第二出管（44），所述换热节（2）包括节壳（22）和换热板（21），节壳（22）为两端敞开的环状，节壳（22）两端使用隔板（3）封闭，所述换热板（21）设置在节壳（22）内并沿内壁滑动换热板（21）将节壳（22）内隔离为热腔（201）和冷腔（202），所述第一进管（41）、第一出管（42）分别穿过节壳（22）壁面连接热腔（201），所述第二进管（43）和第二出管（44）分别穿过节壳（22）壁面连接冷腔（202）。


2.根据权利要求1所述的一种用于气气换热的逆流式波纹预热板换，其特征在于：所述逆流式波纹预热板换还包括转动部件（1），所述换热节（2）还包括气阀（23），所述气阀（23）分别设置在第一进管（41）、第一出管（42）、第二进管（43）、第二出管（44）和节壳（22）壁面的连接处，所述转动部件（1）穿入换热节（2）内并带动换热板（21）进行滑动，转动部件（1）的旋转也驱动气阀（23）进行开合。


3.根据权利要求2所述的一种用于气气换热的逆流式波纹预热板换，其特征在于：所述转动部件（1）包括轴（11）、两个拨套（12）、推球（13），所述拨套（12）套设在轴（11）上并使用紧固件锁紧，每个拨套（12）包括第一凸轮板（121）和第二凸轮板（122），所述第一凸轮板（121）和第二凸轮板（122）沿轴向错开，所述推球（13）放置在轴（11）表面上的一个球形槽内，推球（13）位于两个两个拨套（12）之间；
所述换热板（21）包括轴套部（211）和波纹板（212），所述轴套部（211）位于波纹板（212）中心并套设在轴（11）上，轴套部（211）内表面设有首尾相连的弧形环槽（2111），所述弧形环槽（2111）的中心线在轴（11）轴线上的投影具有长度，所述波纹板（212）隔开热腔（201）、冷腔（202），所述推球（13）还位于弧形环槽（2111）内；
所述气阀（23）包括阀芯（231）、座环（232）和弹性体（233），所述节壳（22）壁面上设有连接孔，连接孔包括靠近节壳（22）外表面的螺纹孔（221）和靠近内表面的斜面孔（222），所述座环（232）旋合在螺纹孔（221）内，所述阀芯（231）包括依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶志东，
申请(专利权)人：陶志东，
类型：发明
国别省市：江苏;32