[实用新型]气气换热用板式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，具体是指一种气气换热用板式换热器。

背景技术

气气换热用板式换热器就是把高温气体的热量通过热交换传递低温气体。对于换热器经过长期的研究，近十年来开发了“旋流片网板急扩加速流缩放管空心环管壳式换热器”。这种换热器比传统的光管换热器在相同阻力条件下提高传热系数30％左右，也即可节约30％左右的钢材。但这种换热器因一般用碳钢制作有二个问题没有得到根本解决，一是高温氧化，因为换热器使用温度有的要超过600℃，钢管容易被氧化、起皮、烧穿。二是不耐如硫酸气体在低温条件的酸雾的腐蚀。因此，碳钢换热器平均使用寿命为3-4年。解决以上问题换热器管子就得使用壁厚≥2.5mm的不锈钢管(≥2.5mm才能加工成缩放管)。而不锈钢的价格为碳钢的十倍左右，这将会大大提高制造成本。

实用新型内容

为了克服上述之不足，本实用新型的目的在于提供一种传热效率高，制造成本低，使用寿命长的气气换热用板式换热器。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：气气换热用板式换热器，包括有外壳、多个单管、热气体入口、热气体出口、冷气体入口、冷气体出口，多个单管设在外壳内，热气体入口、冷气体出口设在外壳的上部，热气体出口、冷气体入口设在外壳的下部，热气体入口、热气体出口分别与多个单管相通，多个单管之间的空隙是冷气体的气流通道，冷气体入口、冷气体出口分别与冷气体的气流通道相通，所述单管是由两个结构对称的钢板焊接而成一个板式的管状结构，所述钢板上设有间隔分布的竖向凹槽。

所述单管的侧壁即钢板至上而下设计成横向的波纹状凸筋结构。

所述单管与单管之间设有竖向放置的旋流管。

所述钢板采用1～1.5mm的不锈钢板。

本实用新型的工作原理：从传热机理讲，当气流方向与传热方向成90°时，对流传热的贡献率为0，如果采用平板或光管(管内)，气流方向与传热方向总是成90°，所以传热滞流层热阻大传热效果差，传热系数低。为了改善传热效果，就要使气流方向与传热方向的夹角＜90°，故将单管的侧壁即钢板至上而下设计成横向的波纹状凸筋结构，当气流在管内和管间流动时，因波纹状结构的作用，可有效的减薄传热滞流底层从而使传热得到强化。

从单管的形状看出，管内外气流通道是慢慢缩小，突然扩大，气流形成急扩加速流的效果。另外，在管间隔一段距离就装有一个竖向的旋流管，冷气流沿着旋流管的外侧壁流过，形成旋流，旋流的作用可使外壳内的中心区与边壁区不同温度的流体周期性地产生混合，可以较大幅度地提高边壁流体对传热壁面的传热温差，从而提高流体的传热速率。

本实用新型的有益效果在于：该板式换热器比传统的光管换热器和平板换热器传热系数提高30～40％即达到30～35W/K m²；在相同传热系数时，其阻力比旋流片网板急扩加速流空心环管壳式换热器阻力可降低20％左右；这种波纹板换热器因为是用不锈钢制作，可对不大于800℃的气体换热也可以用于含有浓硫酸和磷酸酸雾气体的换热，应用广泛。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1所示的沿A-A线的剖视图；

图3为图2所示的单管的放大图；

图4为图3所示的沿B-B线的剖视图；

图5为图3所示的分解图。

图中：1、外壳；2、单管；3、热气体入口；4、热气体出口；5、冷气体入口；6、冷气体出口；7、钢板I；8、钢板II；9、凹槽；10、旋流管。

具体实施方式

如图1、2所示，气气换热用板式换热器，包括有外壳1、多个单管2、热气体入口3、热气体出口4、冷气体入口5、冷气体出口6，多个单管2在外壳1内等间距分布，热气体入口3、冷气体出口6设在外壳1的上部，热气体出口4、冷气体入口5设在外壳1的下部，热气体入口3、热气体出口4分别与多个单管2相通，多个单管2之间的空隙是冷气体的气流通道，冷气体入口5、冷气体出口6分别与冷气体的气流通道相通。所述单管与单管之间设有竖向放置的旋流管10。

如图3、4、5所示，单管是由1.5mm的不锈钢板I 7和不锈钢板II8焊接而成一个板式的管状结构，钢板I7和钢板II8的结构对称，在钢板I7和钢板II8分别设有间隔分布的竖向凹槽9。所述单管2的侧壁即不锈钢板I 7和不锈钢板II8至上而下设计成横向的波纹状凸筋结构。