[发明专利]热交换器的热传导元件箱组件

说明书

本发明涉及到热传导元件箱，特别是涉及到用于热交换器中放在箱子中的热吸收元件组件，其中，热量通过热传导元件片装置从热的载热流体传递到冷的载热流体。本发明在旋转再生式的热传导装置中具有特殊的用途，其中，热传导元件通过与热的气态载热流体接触而被加热，然后，热传导元件被送去与冷的气态的载热流体接触，释放出热量。

用于制造工业中的气体-气体热交换的以及用于实用蒸汽生成器上的气体-空气热交换的一种通常的热交换装置，是公知的旋转再生式热交换器。通常，旋转再生式热交换器有一个被分成扇形隔舱的圆柱形转筒，多个热传导元件被布置在转筒内，当转筒旋转时，热传导元件交替地暴露于热的气体流中，然后，通过转筒的转动与将要被加热的较冷的空气或其它气态流体接触。一般情况下，吸热体包含多个安装在扇形隔舱中的热传导元件箱组件。每一个热传导元件箱组件容纳了多个热传导元件片，当暴露于热的气体中时热传导元件片从中吸收热量，然后，当热传导元件片暴露于将要被加热的冷的空气或其它气态流体中时，热传导元件片中从热的气体吸收到的热量又传递到较冷的气体。

最通常的情况下，这样的元件箱包含有一个内有多个片状热传导元件片的框架式壳体。一般情况是，元件箱壳体包含有一框架，该框架由一对隔开的板状端面部件组成，端面部件由沿着边将端面部件相互连接起来的、成对的边带固定在一起，例如，在美国专利3，314，472、4，561，492和4，606，400中所说明的那样。多个热传导元件片被密集地堆叠在元件箱的壳体中，在相邻的热传导元件片之间有许多供热交换流体通过的通道。与端面部件相互连接的分隔开的边带，通常成对地沿着热交换元件堆叠的相对边延伸。在热交换元件的各边，第一条边带在隔开的端面部件的上部区域之间延伸，而第二条边带在隔开的端面部件的下部区域之间延伸，并与第一条边带有一定间隔，且平行。边带可以沿纵向边向内折边，位于元件箱组件边缘上，以便提供阻挡面，防止热传导元件片从元件箱的开放端落出，如在美国专利3，314，472中所说明的那样。

通常，多个阻挡杆焊接在端面板之间，跨越顶部和底部端面，以进一步辅助阻挡热传导元件片，防止它们从元件箱的开放端落出。阻挡杆可以仅布置成跨越于热传导元件片的顶部和底部边缘，如在美国专利4，561，492中所说明的那样。另外，为了对给定高度的热传导元件片提供一个较短的元件箱，阻挡杆可以布置在热传导元件片的顶部和底部边缘上切割出来的凹槽中，如在美国专利4，606，400中所说明的那样。

阻挡杆也用作支撑提升装置的结构部件，以便于组装元件箱的操作，特别是便于安装和从热交换器中拆除元件箱。一般情况下，提升装置包含一对彼此有一定间距隔开的、在位于中央的阻挡杆上形成的孔，如在美国专利4，552，204中所说明的那样，或者包含一对彼此有一定间距的隔开的销钉，这些销钉和位于中央的阻挡杆结合起来，并且穿过位于中央的阻挡杆，如在美国专利4，557，318中所说明的那样。当提升装置包含前面提及的美国专利4，552，204中的一对孔时，可用一对U型钩来提升元件箱，所述的U型钩跨越每一个提升孔附近的中央阻挡杆。每一个U型钩，通过一个穿过提升孔及跨越阻挡杆各边的销钉连接到阻挡杆上。当提升装置包含如在前面提到的美国专利4，557，318中的一对提升销钉时，则用一对提升把装置来提升元件箱，所述的提升把只需抓住穿过中央阻挡杆的销钉即可。

通常，这样的元件箱为梯形截锥体的外形。然而，布置在圆柱形转筒的扇形隔舱内径向靠外的元件箱，由于其外围的转筒的弯曲部分而不能呈梯形的横截面。如果这些外围元件箱呈真正的梯形截面，那末，在元件箱的径向靠外端和其外围的转筒的圆柱形壁之间将会有一个间隙。这样的间隙是不需要的，因为流过转筒并通过该间隙的气体或空气，将绕过安装在元件箱中的热传导表面，因而降低了热交换器的效率。另外，这种间隙的存在意味着转筒内未完全地充满热传导表面。

于是，在现有技术中，习惯于构建呈截头锥体形状的外围元件箱，这种截头锥体的横截面的形状是不规则的四边形，即这种四边形没有互相平行的边，而不是元件箱的端面部件相互平行的四边形。此外，还习惯于提供一个弧形的端面部件，因为外围元件箱的径向靠外端带有弧形部件，弧形部件具有与其外围的转筒的弯曲部分相匹配的弯曲部分。