本发明专利技术涉及一种加热炉烟道内置式板式气
【技术实现步骤摘要】
加热炉烟道内置式板式气
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气换热装置
[0001]本专利技术属于换热设备
，涉及一种加热炉烟道内置式板式气
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气换热装置。
技术介绍
[0002]气
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气换热器是将热气体的部分热量传递给冷气体的设备，在冶金、化工、石油、等众多行业应用广泛。针对钢铁行业的加热炉系统，气
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气换热器主要用于回收利用加热炉烟气余热，进而降低加热炉燃料消耗，实现节能减排的目的。
[0003]传统加热炉烟道内置换热器普遍为列管式气
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气换热器，由于烟道空间受限，在节能改造时列管式气
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气换热器效率提升空间不大，为进一步提升换热器效率，需要寻找其他形式的气
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气换热器替换列管式气
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气换热器。板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的板片叠装而成的一种高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。它具有换热效率高、结构紧凑、占地面积小等特点，是加热炉烟道内置气
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气换热器理想的替换选择。
[0004]但板式换热器应用于钢铁行业加热炉烟气余热回收时，存在以下问题：1、由于加热炉烟气在预热器前、后温差大，必须考虑板片热变形不均匀拉裂焊缝问题；2、由于膨胀吸收结构通过自身形变吸收板片变形，其刚性不足，在运输吊装过程中易损坏。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种加热炉烟道内置式板式气
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气换热装置，以改善板片热变形均匀度，并确保整体结构刚度。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]加热炉烟道内置式板式气
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气换热装置，包括高温风斗、低温风斗、低温上底板、换热单元、低温下底板、低温风箱、膨胀节、高温风箱、高温下底板、高温上底板；
[0008]高温风斗连接在高温上底板一侧，高温上底板另一侧经换热单元连接高温下底板，高温下底板另一侧连接高温风箱，从高温风斗到高温风箱形成被预热气体的热流程通道；
[0009]低温风斗连接在低温上底板一侧，低温上底板另一侧经换热单元连接低温下底板，低温下底板另一侧连接低温风箱，从低温风箱到低温风斗形成被预热气体的冷流程通道；
[0010]高温风箱与低温风箱间通过膨胀节连接，连通被预热流体的冷热流程，形成被加热气体流动通道。
[0011]可选的，在高温风斗和低温风斗上连接有吊挂件。
[0012]可选的，所述换热单元包括芯体、芯体膨胀节、立柱、加强拉杆、密封横梁；所述芯体至少设有两个，换热单元端部的芯体沿被预热气体流向的一端作为固定端，另一端作为膨胀端；中间芯体沿被预热气体流向的两端均视为膨胀端；相邻两个膨胀端连接在一个芯体膨胀节两端；两端芯体的固定端与立柱的两端固连；平行两立柱之间连接加强拉杆，在芯
体固定端最外侧两板片的折弯处上焊接密封横梁，立柱、加强拉杆、密封横梁构成换热单元的刚性外框架结构，芯体、芯体膨胀节形成换热单元内部柔性换热结构，刚性外框架承载换热单元内部芯体自身的重量与外部的载荷。
[0013]可选的，所述换热单元包括芯体、芯体膨胀节、立柱、加强拉杆、密封横梁；所述芯体设有一个，芯体沿被预热气体流向的一端作为固定端，另一端作为膨胀端；芯体固定端与立柱的一端固连；芯体膨胀端与芯体膨胀节一端固连；芯体膨胀节另一端与立柱的另一端固连；平行两立柱之间连接加强拉杆，在芯体两端最外侧两板片的折弯处上焊接密封横梁，立柱、加强拉杆、密封横梁构成换热单元的刚性外框架结构；芯体、芯体膨胀节形成换热单元内部柔性换热结构，刚性外框架承载换热单元内部芯体自身的重量与外部的载荷。
[0014]可选的，换热单元模块化设计，根据需求确定换热单元数量和排列，将换热单元的框架结构连接，框架与框架之间直接焊接或通过法兰连接，不同位置的换热单元采用相同或不同材质的板片制作。
[0015]可选的，所述芯体包括板束和封条，板束上板片的短边缘依次焊接在一起，形成板束组，封条焊接板束组同时垂直于烟气通道和被预热气体通道的4条棱边上，将烟气通道与被预热气体通道完全隔开。
[0016]可选的，所述板束由两张换热板片折弯的较长两边缘压合焊接而成，形成被预热气体的单个流道。
[0017]可选的，截面形状为矩形或其他可以密封住板束组同时垂直于烟气通道和被预热气体通道的4条棱边上锯齿形空隙的形状。
[0018]可选的，所述低温上底板、低温下底板、高温下底板、高温上底板上开有多个矩形孔，用于安装换热单元，同时起到密封相邻两换热单元、防止空气从两换热单元间隙流入烟气流道的作用。
[0019]可选的，所述膨胀节为多节波纹管结构。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]本设备相比于常用板式气
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气换热器：通过使芯体、芯体膨胀节形成换热单元内部柔性换热结构吸收板片不均匀热膨胀以及减少板片沿烟气方向的长度，防止焊缝拉裂；通过刚性外框架承载换热单元内部芯体自身重量与外部载荷保证芯体膨胀节只承受芯体热膨胀产生的力而不受其他力，保证了设备整体刚性便于运输吊装。
[0022]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0024]图1为本专利技术实施例的结构示意图；
[0025]图2为换热单元结构示意图；
[0026]图3为第一种换热单元芯体排列方式示意图；
[0027]图4为第二种换热单元芯体排列方式示意图；
[0028]图5为第三种换热单元芯体排列方式示意图；
[0029]图6为芯体示意图；
[0030]图7为板束焊接示意图；
[0031]图8为风箱间膨胀节示意图；
[0032]图9为单张板片热变形示意图。
[0033]图中：高温风斗1、低温风斗2、吊挂件3、低温上底板4、换热单元5、低温下底板6、低温风箱7、膨胀节8、高温风箱9、高温下底板10、高温上底板11、芯体51、芯体膨胀节52、立柱53、加强拉杆54、密封横梁55、板束511、封条512、换热板片5111。
具体实施方式
[0034]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种加热炉烟道内置式板式气
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气换热装置，其特征在于：包括高温风斗(1)、低温风斗(2)、低温上底板(4)、换热单元(5)、低温下底板(6)、低温风箱(7)、膨胀节(8)、高温风箱(9)、高温下底板(10)、高温上底板(11)；高温风斗(1)连接在高温上底板(11)一侧，高温上底板(11)另一侧经换热单元(5)连接高温下底板(10)，高温下底板(10)另一侧连接高温风箱(9)，从高温风斗(1)到高温风箱(9)形成被预热气体的热流程通道；低温风斗(2)连接在低温上底板(4)一侧，低温上底板(4)另一侧经换热单元(5)连接低温下底板(6)，低温下底板(6)另一侧连接低温风箱(7)，从低温风箱(7)到低温风斗(2)形成被预热气体的冷流程通道；高温风箱(9)与低温风箱(7)间通过膨胀节(8)连接，连通被预热流体的冷热流程，形成被加热气体流动通道。2.根据权利要求1所述的加热炉烟道内置式板式气
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气换热装置，其特征在于：在高温风斗(1)和低温风斗(2)上连接有吊挂件(3)。3.根据权利要求1所述的加热炉烟道内置式板式气
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气换热装置，其特征在于：所述换热单元(5)包括芯体(51)、芯体膨胀节(52)、立柱(53)、加强拉杆(54)、密封横梁(55)；所述芯体(51)至少设有两个，换热单元端部的芯体(51)沿被预热气体流向的一端作为固定端，另一端作为膨胀端；中间芯体沿被预热气体流向的两端均视为膨胀端；相邻两个膨胀端连接在一个芯体膨胀节(52)两端；两端芯体(51)的固定端与立柱(53)的两端固连；平行两立柱(53)之间连接加强拉杆(54)，在芯体(51)固定端最外侧两板片的折弯处上焊接密封横梁(55)，立柱(53)、加强拉杆(54)、密封横梁(55)构成换热单元的刚性外框架结构，芯体(51)、芯体膨胀节(52)形成换热单元(5)内部柔性换热结构，刚性外框架承载换热单元(5)内部芯体(51)自身的重量与外部的载荷。4.根据权利要求1所述的加热炉烟道内置式板式气
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气换热装置，其特征在于：所述换热单元(5)包括芯体(51)、芯体膨胀节(52)、立柱(53)、加强拉杆(54)、密封横梁(55)；所述芯体(51)设有一个，芯体(51)沿被预热...
【专利技术属性】
技术研发人员：芮州峰，程奇伯，冯霄红，王宏宇，张道明，雍海泉，
申请(专利权)人：中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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