一种工业陶瓷换热器制造技术

一种工业陶瓷换热器，包括壳体、一对端板和多根陶瓷换热板管，端板设有通孔，陶瓷换热板管位于一对端板之间，且陶瓷换热板管的两端支撑于通孔内；所述通孔位于端板外侧的一端设有沉台，在沉台与陶瓷换热板管之间的环形空间内填充有密封材料；所述工业陶瓷换热器还包括压板，压板通过螺钉与端板连接，在轴向上压紧密封材料。本实用新型专利技术具有以下优点：1、适用于高于1200℃的换热工况，突破了金属换热器对使用温度的限制；2、陶瓷换热板管具有多个低温介质流通通道，提高了换热效率和强度；3、陶瓷换热板管的两端处于自由状态，使陶瓷换热板管在高温工况下，能够沿轴向、径向自由膨胀，防止陶瓷换热板管因膨胀受限而碎裂。瓷换热板管因膨胀受限而碎裂。瓷换热板管因膨胀受限而碎裂。

【技术实现步骤摘要】
一种工业陶瓷换热器


[0001]本技术涉及炼油、化工等余热回收领域，尤其是涉及一种工业陶瓷换热器。

技术介绍

[0002]在工业生产中，高温工业炉排放的烟气温度一般为900~1300℃，其所含能量占燃料总能量的45%以上，如何有效地回收这部分高位能源，是当今工业炉节能研究的重要课题。常见的回收方式是使用换热器对热量进行回收利用，但是传统金属换热器的使用温度有限，一般不锈钢换热器的使用温度不得高于800℃，高镍铬耐热钢换热器也只能承受1050℃的温度，况且造价昂贵。
[0003]陶瓷换热器能够承受1000℃以上的高温，而且还具有良好的防腐蚀性。缺点是由陶瓷制成的换热板管，其脆性大、不耐冲击和局部挤压。现有的陶瓷换热器，其陶瓷换热板管的两端密封连接在一对端板之上。在常温环境下，陶瓷换热板管的膨胀量、伸缩量很小，可以忽略，但是在高温环境下，其膨胀量、伸缩量是不能忽视的。如果此时还采用常规的密封连接的方式，则会造成换热板管的碎裂。
[0004]因此，开发一种能够解决或者部分解决上述问题的陶瓷换热器，显得十分重要和迫切。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种耐高温的工业陶瓷换热器，通过新的密封连接结构来解决上述问题。
[0006]本技术采用下述技术方案：
[0007]技术方案1：一种工业陶瓷换热器，包括壳体、一对端板和多根陶瓷换热板管，端板设有通孔，陶瓷换热板管位于一对端板之间，且陶瓷换热板管的两端支撑于通孔内；所述通孔位于端板外侧的一端设有沉台，在沉台与陶瓷换热板管之间的环形空间内填充有密封材料；所述工业陶瓷换热器还包括压板，压板通过螺钉与端板连接，在轴向上压紧密封材料。
[0008]采用上述密封连接的方式，陶瓷换热板管在受热时能够在轴向上自由膨胀，避免陶瓷换热板管因轴向膨胀受限而碎裂。
[0009]技术方案2：在基于技术方案1的一个优选技术方案中，所述端板的外板面设有多个未贯通的螺纹孔；所述压板设有与多个螺纹孔相对应的螺钉孔，还设有与多根陶瓷换热板管相对应的过孔，过孔与陶瓷换热板管之间保留有第一环形间隙。
[0010]采用未贯通的螺纹孔，能够防止内部的换热介质从螺纹缝隙处溢出；第一环形间隙的存在，预留了陶瓷换热板管在受热时的径向膨胀量，避免陶瓷换热板管因径向膨胀受限而碎裂。
[0011]技术方案3：在基于技术方案2的一个优选技术方案中，所述压板由若干压条拼接而成，每一片压条都至少具有两个螺钉孔。
[0012]采用压条拼接的方式，能够避免压板因加工累积误差或安装误差而产生的错位，
使第一环形间隙均匀。另一方面，各压条能够单独拆装，便于密封材料的更换。
[0013]技术方案4：在基于技术方案2或技术方案3的一个优选技术方案中，在端板的内侧安装有隔热板，隔热板设有与多根陶瓷换热板管相对应的贯通孔。
[0014]隔热板不但能够有效降低高温气体介质的热能消耗，而且能够降低端板材料的最高耐热温度，节约生产成本和经营成本。
[0015]技术方案5：在基于技术方案4的一个优选技术方案中，在通孔、贯通孔内设置有套管，套管与陶瓷换热板管之间保留有第二环形间隙。
[0016]套管将通孔、贯通孔与陶瓷换热板管隔开，并保留有第二环形间隙，对陶瓷换热板管进行了保护，防止陶瓷换热板管因径向膨胀受限或因碰撞而碎裂。
[0017]技术方案6：在基于技术方案5的一个优选技术方案中，在套管的内侧端、贯通孔与陶瓷换热板管之间，填充有塑性耐火隔热材料。
[0018]塑性耐火隔热材料能够在不妨碍陶瓷换热板管径向膨胀的前提下，使整体的密封性得到加强，同时避免套管直接接触高温换热气体，减轻套管因热膨胀对密封结构所造成的影响。
[0019]技术方案7：在另一个基于技术方案4的一个优选技术方案中，所述隔热板由耐火隔热材料制成。
[0020]当密封材料处于高温介质环境下时，密封材料为碳纤维、或石墨盘根；当密封材料处于低温介质环境下时，密封材料为氟橡胶、或硅胶。
[0021]技术方案8：在另一个基于技术方案1的一个优选技术方案中，所述陶瓷换热板管由耐高温碳化硅一体烧结成型，在管内至少设有三个低温介质流通通道。
[0022]低温介质流通通道能够在保证换热面积的前提下，提高了换热板管的强度。
[0023]技术方案9：在基于技术方案1或技术方案8的一个优选技术方案中，所述陶瓷换热板管横截面的长宽比大于5。
[0024]该长宽比能够增大陶瓷换热板管的换热效率。
[0025]综上所述，本技术相比
技术介绍
，具有以下优点：
[0026]1、本技术适用于高温介质温度高于1200℃的换热工况，突破了金属换热器对使用温度的限制。
[0027]2、陶瓷换热板管具有至少三个独立的低温介质流通通道，在保证换热面积的前提下，提高了陶瓷换热板管的换热效率和强度。
[0028]3、陶瓷换热板管的两端处于自由状态，以及第一环形间隙和第二环形间隙的存在，使陶瓷换热板管在高温工况下，能够沿轴向、径向自由膨胀，防止陶瓷换热板管因膨胀而碎裂。
附图说明
[0029]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0030]图1是本技术在实施例1中的示意图；
[0031]图2是陶瓷换热板管的示意图；
[0032]图3是图1的局部放大示意图；
[0033]图4是本技术在实施例2中的示意图；
[0034]图5是中间压条的结构示意图；
[0035]图6是两端压条的结构示意图；
[0036]图7是本技术在实施例3中的爆炸示意图；
[0037]图8是图7的局部放大示意图；
[0038]图中，1、壳体；2、端板；3、陶瓷换热板管；4、压板；5、螺钉；6、密封材料；7、第一环形间隙；8、中间压条；81、两端压条；9、隔热板；10、套管；11、第二环形间隙；12、塑性耐火隔热材料。
具体实施方式
[0039]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关技术，说明书中使用的术语“前面”、“顶部”、“底部”、“左右”、“上下”等仅用于相对于附图中所示方向进行描述，而非对该技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与技术相关的部分。
[0040]实施例1：
[0041]一种工业陶瓷换热器，如图1所示，包括壳体1、一对端板2、一对压板4和多根陶瓷换热板管3。其中，端板2设有通孔，陶瓷换热板管3位于一对端板2之间，且陶瓷换热板管3的两端支撑于通孔内。
[0042]如图2所示，所述陶瓷换热板管3由耐高温碳化硅一体烧结成型，能够承受1000℃以上的高温，在管内至少设有三个低温介质流通通道。低温介质流通通道能够在保证换热面积的前提下，提高换热板管的强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业陶瓷换热器，包括壳体、一对端板和多根陶瓷换热板管，端板设有通孔，陶瓷换热板管位于一对端板之间，且陶瓷换热板管的两端支撑于通孔内，其特征在于，所述通孔位于端板外侧的一端设有沉台，在沉台与陶瓷换热板管之间的环形空间内填充有密封材料；所述工业陶瓷换热器还包括压板，压板通过螺钉与端板连接，在轴向上压紧密封材料。2.如权利要求1所述的一种工业陶瓷换热器，其特征在于，所述端板的外板面设有多个未贯通的螺纹孔；所述压板设有与多个螺纹孔相对应的螺钉孔，还设有与多根陶瓷换热板管相对应的过孔，过孔与陶瓷换热板管之间保留有第一环形间隙。3.如权利要求2所述的一种工业陶瓷换热器，其特征在于，所述压板由若干压条拼接而成，每一片压条都至少具有两个螺钉孔。4.如权利要求2或3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：程向锋，武立国，杨芳，
申请(专利权)人：洛阳超蓝节能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：