一种全焊接板式高温气气换热器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种全焊接板式高温气气换热器，涉及气气换热设备领域，包括高温段模块、低温段模块、入口管箱、出口管箱、连接管箱以及膨胀节，高温段模块的一端为固定端且与出口管箱相连，另外一端为浮动端，低温段模块的一端为固定端且与入口管箱相连，另外一端为浮动端，浮动端与膨胀节固定连接，高温气体横向依次穿过高温段模块和低温段模块，并与依次穿过高温段模块与低温段模块的低温气体进行换热，本实用新型专利技术解决了现有高温气气换热器的压力降高、传热效率低以及热膨胀等问题，尤其适用于加热炉烟气的气气换热设备场合。

【技术实现步骤摘要】
一种全焊接板式高温气气换热器
本技术涉及气气换热设备领域，尤其涉及一种全焊接板式高温气气换热器。
技术介绍
气气换热器是一种主要的换热设备类型，而空气预热器是一种主要的气气换热器类型，空气预热器大多采用烟气的余热来预热空气，进而提高加热炉的燃烧效率并降低燃料的消耗，实现余热回收和节能减排的目的。从提高余热回收效率的角度出发，预热后的空气温度与降温后的烟气温度是关键指标，但是考虑到传热、阻力降等问题，现有的空气预热器大多存在传热效率低、阻力降高、设备传热性能长效性差等问题。以钢厂热轧生产线的步进式加热炉为例，空气预热器需要直接安装在已有烟道内，烟气进口温度高达500-800℃，空气进口温度20℃，空气预热器的下游设置有煤气预热器，受煤气安全操作要求，煤气预热器的烟气入口温度需要控制在350℃以下，而烟气侧压力降要求控制在100Pa以下，因此该空气预热器需要解决传热、压力降、热膨胀、性能长效等方面的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种全焊接板式高温气气换热器，该高温气气换热器有效解决了烟气温度和空气温度的换热温度交叉问题和传热效率问题，而且有效解决了气气换热器的热膨胀问题。本技术是通过以下技术方案予以实现：一种全焊接板式高温气气换热器，包括高温段模块、低温段模块、入口管箱、出口管箱、连接管箱以及膨胀节，高温段模块和低温段模块的传热元件为板式传热元件，采用板式传热元件提高传热效率，在满足传热需求的前提下控制设备外形尺寸满足烟道安装要求，并且传热元件通过焊接方式连接，能够进一步提高设备的可靠性，传热元件表面设置有波纹，传热元件表面的波纹增加了烟气流道内的湍流程度，在提高传热效率的同时降低了烟气积灰速率，保证了气气换热器性能长效，高温段模块的一端和出口管箱相连，另一端和连接管箱相连，低温段模块的一端和入口管箱相连，另一端和连接管箱相连，高温气体依次通过高温段模块和低温段模块，低温气体依次通过入口管箱、低温段模块、连接管箱、高温段模块以及出口管箱，高温气体以及低温气体在高温段模块和低温段模块换热，采用高温段模块和低温段模块的组合式结构，有效解决了烟气温度和空气温度的换热温度交叉问题和传热效率低的问题。根据上述技术方案，优选地，高温段模块包括高温模块箱体和高温传热芯体，高温传热芯体包括板式传热元件，板式传热元件通过焊接方式连接，高温传热芯体的一端和高温模块箱体连接形成固定端并连接出口管箱，另外一端作为活动端和连接管箱连接，另外低温段模块包括低温模块箱体与低温传热芯体，低温传热芯体包括板式传热元件，板式传热元件通过焊接方式连接，低温传热芯体的一端和低温模块箱体连接形成固定端并连接入口管箱，另外一端作为活动端和连接管箱连接，高温段模块和低温段模块，均采用模块箱体和传热芯体的组合结构，一端固定，一端自由膨胀，能够有效解决热膨胀问题。根据上述技术方案，优选地，高温模块箱体和低温模块箱体之间设有过渡管箱，过渡管箱连接低温传热芯体以及高温传热芯体的烟气通道，并且行程直通通道结构，即沿烟气流动方向，烟气从全焊接板式空气预热器的烟气进口至全焊接板式空气预热器的出口，烟气流向几乎一致，基本不会发生流向偏转与绕流，从而使得烟气行程短且不易积灰，有效减少了烟气多次折返产生的局部阻损，保证了烟气侧压力降小于限定值。根据上述技术方案，优选地，低温传热芯体和高温传热芯体通过膨胀节与连接管箱连接，在保障密闭性的同时，有效缓解高温段模块和低温段模块的热膨胀问题。根据上述技术方案，优选地，连接管箱的中部位置设置有膨胀节，用于适应连接管箱的热膨胀问题。根据上述技术方案，优选地，膨胀节结构形式为多波形膨胀节或填料函式膨胀结构。根据上述技术方案，优选地，膨胀节包括膨胀箱底槽、伸缩箱以及密封垫，伸缩箱与低温传热芯体或高温传热芯体相连，膨胀箱底槽和连接管箱相连，伸缩箱与膨胀箱底槽插接连接，并且伸缩箱与膨胀箱之间设有伸缩间隙，密封垫用于密封伸缩间隙，该种膨胀节能够实现高效密封，进而有效减少烟气的泄露。本技术的有益效果是：采用高温段模块和低温段模块的组合式结构，解决了烟气温度和空气温度的换热温度交叉问题和传热效率问题；采用板式传热元件提高传热效率，在满足传热需求的前提下控制设备外形尺寸满足烟道安装要求；传热元件表面的波纹增加了烟气流道内的湍流程度，在提高传热效率的同时降低了烟气积灰速率，保证了气气换热器性能长效。附图说明图1示出了根据本技术的实施例1、实施例3中膨胀节的部分结构示意图。图2示出了根据本技术的实施例2、实施例4中膨胀结构的剖视结构示意图。图3示出了根据本技术实施例1、实施例2的的主视结构示意图。图4示出了根据本技术实施例3、实施例4的的主视结构示意图。图中：1、连接管箱；2、高温段膨胀节；3、高温传热芯体；4、高温模块箱体；5、高温段模块；6、出口管箱；7、过渡管箱；8、入口管箱；9、低温段模块；10、低温模块箱体；11、低温传热芯体；12、低温段膨胀节；13、多波形膨胀节；14、膨胀箱底槽；15、伸缩箱；16、密封垫；17、膨胀结构；A、低温气体；B、高温气体。具体实施方式为了使本
的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本技术作进一步的详细说明。实施例1如图所示，本实施例提供了一种全焊接板式高温气气换热器，包括入口管箱8、低温段模块9、低温段膨胀节12、连接管箱1、高温段膨胀节2、高温段模块5、出口管箱6，低温段模块9包括低温模块箱体10和低温传热芯体11，低温传热芯体11的一端与低温模块箱体10固定连接形成固定端，低温传热芯体11的另一端作为活动端与低温段膨胀节12的上端连接，高温段模块5包括高温模块箱体4和高温传热芯体3，高温传热芯体3一端与高温模块箱体4固定连接形成固定端，高温传热芯体3另一端作为活动端与高温段膨胀节2的上端连接，低温段膨胀节12和高温段膨胀节2的下端与连接管箱固定连接，低温传热芯体11与高温传热芯体3均包括板式的传热元件，传热元件通过焊接方式连接，低温段膨胀节12用于吸收工况下低温传热芯体11的伸缩变形，高温段膨胀节2用于吸收工况下高温传热芯体3的伸缩变形，低温段膨胀节12以及高温段膨胀节2均为多波矩形膨胀节13，考虑连接及安装检修空间，高温段模块5与低温段模块9间设有过渡管箱7。低温气体A依次通过入口管箱8、低温段模块9、连接管箱1、高温段模块5以及出口管箱，高温气体B依次通过高温段模块5、过渡管箱7以及低温段模块9，高温气体与低温气体在高温段模块5及低温段模块9内以错逆流方式进行换热。进一步的，高温气体B的通道为直通通道结构，即高温气体B流向自管道入口至管道出口，流向近似保持直线方向，直通通过高温段模块5与低温段模块9，高温气体B流向近似无偏转，在实现传热的前提下，进而有效降低了阻力降。进一步的，全焊接板式直通道板对的外形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全焊接板式高温气气换热器，其特征在于，包括高温段模块、低温段模块、入口管箱、出口管箱、连接管箱以及膨胀节，所述高温段模块和低温段模块的传热元件为板式传热元件，所述传热元件表面设置有波纹，所述传热元件通过焊接方式连接，所述高温段模块的一端和出口管箱相连，另一端和连接管箱相连，所述低温段模块的一端和入口管箱相连，另一端和连接管箱相连，高温气体依次通过高温段模块和低温段模块，低温气体依次通过入口管箱、低温段模块、连接管箱、高温段模块以及出口管箱，所述高温气体以及低温气体在高温段模块和低温段模块换热。/n

【技术特征摘要】
1.一种全焊接板式高温气气换热器，其特征在于，包括高温段模块、低温段模块、入口管箱、出口管箱、连接管箱以及膨胀节，所述高温段模块和低温段模块的传热元件为板式传热元件，所述传热元件表面设置有波纹，所述传热元件通过焊接方式连接，所述高温段模块的一端和出口管箱相连，另一端和连接管箱相连，所述低温段模块的一端和入口管箱相连，另一端和连接管箱相连，高温气体依次通过高温段模块和低温段模块，低温气体依次通过入口管箱、低温段模块、连接管箱、高温段模块以及出口管箱，所述高温气体以及低温气体在高温段模块和低温段模块换热。


2.根据权利要求1所述的一种全焊接板式高温气气换热器，其特征在于，所述高温段模块包括高温模块箱体和高温传热芯体，所述高温传热芯体包括板式传热元件，所述板式传热元件通过焊接方式连接，所述高温传热芯体的一端和高温模块箱体连接形成固定端并连接出口管箱，另外一端作为活动端和连接管箱连接。


3.根据权利要求2所述的一种全焊接板式高温气气换热器，其特征在于，所述低温段模块包括低温模块箱体和低温传热芯体，所述低温传热芯体包括板式传热元件，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋秉棠，周建新，王树凯，萧东德，马倩，
申请(专利权)人：天津华赛尔传热设备有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12