[发明专利]一种气体板式换热器进、出封头

说明书

技术领域

在工业生产中，换热器作为工业过程的单元设备，广泛地应用于石油、化工、动力、轻工、机械、冶金、制药等工程领域中，发展比较成熟。近年来，在国家大力倡导“低碳、环保”、“节能减排”的社会背景下，板式换热器由于结构紧凑、拆装方便、传热效率高等特点备受青睐，也越来越多地应用在处理高温尾气和烟气的能量回收过程中。 

背景技术：

在尾气、烟气等高温气体的余热回收利用中，板式换热器由于其换热效率高、压降小而被广泛应用。影响换热效率的因素有许多，换热器本身结构尺寸的影响是最大的，除此之外封头及导流片对其影响也较大。在实际应用中，应用于换热器上的封头结构没有一个统一的设计标准，多数都是根据实际情况自行设计，设计不当就会导致换热器内部气体分配不均匀，造成内部温度分布不均，导致换热效率有所降低。 

本发明为了克服封头结构对气体分配不均匀的影响开发了一种适合气体板式换热器进口的梯形封头，通过运用Fluent软件模拟不同尺寸下气体在封头内分配情况，最后选取封头底角为60°，高度为下底的1/3最合适，内部设置导流片，使气体经过该封头到达板束入口侧时分布均匀，增加与相邻板间流体的换热效果，提高换热器的换热效率。 

发明内容：

本发明的目的是针对板式换热器提供一种合适简单的梯形结构封头，截面形状如图1所示，整体结构如图2所示。封头下底尺寸由换热器气体入口确定，运用Fluent软件模拟不同底角和不同高度下气体在封头内部流动情况，观察气体流动的速度场发现：随着底角角度增大，气体在换热器板束入口分布越均匀：随着高度减小，分布也越来越均匀，同时考虑到加工制造的方便性，最后选取底角为60°、高度为下底的1/3。底角为60°时，存在两侧气体较少的问题，为此在封头内部设置两个导流片，导流片的长度为高度的一半，角度与底角一致，与上底的距离为高度的1/3，偏离中心线距离为上底的8/9，这样可以将中间的气体向两侧分流，流速也随之增大，气体在板束入口均匀分布的效果得到很大改善。 

附图说明：

图1封头结构平面图(1、封头，2、导流片，) 

图2封头结构整体效果图 

图3工艺流程图(3、烟气排放管，4、换热器) 

具体实施方式：

换热系统流程图如图3所示，烟气排放管(3)与封头(1)小口端连接，高温烟气进入到封头，遇到导流片(2)后，中间集中的流体会有一部分沿着导流片向封头两侧面流动，这样导流片就起到了导流的作用，气体在换热器(4)板束入口均匀分布，增加与相邻板片间流体的换热效果，提高换热效率。