[发明专利]具有增强的可清洁性特征的热交换元件轮廓

说明书

技术领域

本发明的实施例总体涉及热交换元件轮廓，并且更具体地涉及用于旋转再生热交换器的改进的热交换元件轮廓，其中该轮廓具有增强的可清洁性。

背景技术

为了在今天的市场中具有竞争力，煤或油燃烧设备中的旋转再生热交换器中使用的热传递元件必须具有高的热性能与低的压力降。同时，这些热传递元件向着该元件轮廓的极冷端部必须具有尽可能低的积垢潜力，在该极冷端部，热传递、酸冷凝并且因此相关的固体沉积速率处于最大值。

为了最佳操作，也重要的是，热传递元件在空气预热器的更深层避免潜在地同样成问题的积垢条件，其中，取决于元件布置，局部元件金属温度可能几乎与预热器的极冷端部处一样低。此外，用来还原一氧化二氮和氧化氮(NOx)的选择性催化还原(SCR)过程产生硫酸氢铵(ABS)积垢的另外危险，这可能在显著较高的温度下出现，该显著较高的温度出现在通常被元件的中间或热端部层占据的区域中的空气预热器的更深层。这些热传递元件通常具有较高性能特性，这是要实现空气预热器的所需总体热性能所必需的。

用来清洁这些热传递元件的技术包括使用吹灰装置，该吹灰装置使用由加压蒸汽或压缩空气构成的高能量清洁射流。热交换元件更深层的清洁区域中的这种装置的效果被清洁射流的能量和冲击速度的损失大大妨碍，该损失自然地发生在层间间隙上，该层间间隙不可避免地存在于热交换元件的冷端部中间层之间。因此，在这种情况下，由于ABS积垢或具有相对高的温度露点的其它组分的冷凝，在加热器的更深层可能发生严重的积垢。

在过去，传统的是，许多空气预热器供应商提供低性能、凹口-平(NF)元件的浅的冷端部层，如W02007/012874的图8中示出的。在这些情况中，中间和热端部元件层由较高性能波状波形元件(诸如在图6中示出)或任何替代高性能元件(WO 2007/012874的图1-7或图9-10中示出)制造。

作为替代方法，WO 2007/012874的图11-15中示出的横向人字形片材产生高性能元件轮廓，该高性能元件轮廓可论证地比任何其它高性能元件更加可清洁，在元件积垢变得不可控制之前，这种较高的可清洁性允许它们用于较低的冷端部温度。当用于冷端部元件时，这些改进被认为足以允许这种元件成功地用于操作直到与凹口平元件类似的气体出口温度，同时避免不可控制的积垢。

因此，通过使用这种元件的深的层，已经提出，贯穿其全深度具有相同轮廓的这种元件将适合于控制冷端部酸增强的积垢和该元件更深层的ABS增强的积垢的组合。不幸的是，虽然低性能凹口平元件的通常使用可以预期减小极冷端部积垢速率，但这个相同低的热性能也倾向于驱动酸冷凝温度带较高地进入该元件，它可能延伸入中间元件层的冷端部，在那里，局部元件温度可以接近极冷端部元件温度。由于仅仅在层间间隙之后达到这些中间层，因此吹灰射流速度的相关减小导致它们的清洁效果的大的损失。因此，存在许多情况，其中虽然冷端部元件层可以被适当地清洁，但最极端积垢可以被证明发生在中间层的入口。这种不可控制的积垢最终限制空气预热器的可用性，这是由于压力降的关联增加可能变得太大而使诱导通风风扇在不降低流率的情况下不能适应。

鉴于上述，将希望提供一种改进的热交换元件，该改进的热交换元件被设计用来更好地解决由于空气预热器更深层的ABS形成而出现的冷端部积垢问题和中间积垢问题。

发明内容

为了解决前述问题，本发明人已经将两种不同形式的轮廓并入单个热传递元件。在一个实施例中，很低性能的轮廓(但同样低积垢轮廓)被布置在热传递元件片材的极冷端部，而向着热传递元件片材的热端部布置较高性能轮廓。

在空气预热器的每一个循环期间，热传递元件的低性能冷端部可以用于限制在那个区域中的热传递的量并且因此限制这些热传递元件的关联的温度波动和最小温度。由于这个原因，通过这种低性能热传递元件(与任何较高性能热传递元件相比)，空气预热器转子的极冷端部处的积垢速率预期是较低的。

因为在元件片材的每一个端部可能存在不同轮廓，窄的过渡区域可以被设置在不同的轮廓之间以实现低和高性能区域之间的平滑表面过渡并且也保证通过过渡区域的吹灰射流的连续性。

公开热传递元件的堆叠。该堆叠可以具有主方向并且可以包括第一和第二热传递元件。第一热传递元件可以包括沿主方向顺序布置的第一、第二和第三区域。第一区域可以包括人字形结构，该人字形结构包括并排侧向布置的多个波形。该波形的纵向延伸可以不平行于主方向。第二区域可以包括平的结构。第三区域可以包括沿主方向延伸的多个波纹。该波纹可以具有多个平的峰和槽。第二热传递元件可以包括沿主方向延伸的多个波纹。