[发明专利]用于热交换器的单元格组件

说明书

本发明涉及热传递单元格，更准确地说，涉及供热交换器用的格中热吸收板组件，其中，热通过一些板件从热的热交换流体中传递到冷的热交换流体中。本发明在回转再生式类型的热传递设备中有特殊的应用，其中，装在这种格中的热传递单元板通过与热的气态热交换流体接触被加热，随后，又与冷的气态热交换流体接触，热传递单元即将其热量传给冷的热交换流体。本发明单元格最适合于用在回转再生式预热器的热端。

通常用于制造工业中的气体与气体的热交换器和用于公用事业蒸汽锅炉上的气体与空气的热交换器的一种热交换设备是著名的回转再生式预热器。一般来说，回转再生式预热器有一个分隔成若干扇形隔室的圆筒形转子，隔室中放置有许多热传递单元，随着该转子转动，热传递单元交替地暴露于一股热的气体中，然后，随着转子的继续转动，又暴露于一股冷却的空气中或暴露于待加热的其它气态流体中。吸热质量一般包括多个装在扇形隔室中的热传递单元格组件。每个热传递单元格组件容纳有多个热传递板，当暴露于受热的气体时，该板就从其中吸收热量，而当暴露于冷却空气中或暴露于待加热的其它气态流体中时，由热传递板从热气体中吸收的热就传递给较冷的气体。

更常见的是，这样一个单元格包括一个其内设置有多个片式热传递板的框式外壳。一般来说，该单元格外壳包括有一个由一对隔开的板式端部件形成的框架，该对端部件是由沿其侧边将端部件相互连接起来的成对的侧边条固定在一起的，如美国专利3，314，472;4，561，492和4，606，400所示的那样。多个热传递板以小间距的关系叠置在格外壳内，以便提供多条在毗邻的板之间的通道，热交换流体即从这些通道流过。将隔开的端部件相互连接起来的侧边条一般成对地沿热交换单元的叠置组相对的两侧延伸。在热交换单元的每一侧都有一条在隔开的端部件的上部区域之间延伸的第一条侧边条和一条与第一侧边条处于隔开平行关系在端部件的下部区域之间延伸的第二侧边条。这些侧边条可以沿着位于格组件边缘处的纵向边缘向内折缘以提供一固定面，用来防止热传递板从单元格的开口端处脱落，如美国专利3，314，472所述。

过去构造的带有箱式外壳的单元格表示在美国专利第3，379，240号中。正如该专利中所述，单元格是由整体薄板折叠成一般的U形件形成的，该U形件有一底端和两个向外延伸分开的部分。校准尺寸的整体端板在热交换单元薄板已叠置在由U形件限定的外壳内之后焊接在U形件两个分开部分的外端部分之间。在叠置的单元薄板和U形件的底端之间设置一个弹性弯曲压力件以确保压力施加在叠置的单元上，从而使单元薄板靠在焊接在U形件两个分开部分之间的端板上形成密实的堆积组。

不管单元格是框式外壳或是箱式外壳，多个固定杆一般都横跨其顶端或底端焊接在端部件之间以进一步帮助使热传递单元板不致于从单元格的开口端脱落。固定杆可以仅仅设置成横跨热传递单元板的顶部边缘和底部边缘，如美国专利第4，561，492号所示。另一种可能是，为了提供一个用于给定板高的较短的格，固定杆可以设置在热传递单元板的顶部边缘和底部边缘上切出的凹槽内，如美国专利第4，606，400号所述。

固定杆也可作为支撑提升装置的结构件，用以便于搬动组装好的单元格，尤其是便于在热交换器上安装和拆卸单元格。一般来说，提升装置包括在设置在中间位置的固定杆上形成的一对间隔开的孔，如美国专利第4，552，204号所述，或者包括与设置在中间位置的固定杆成一整体并贯穿该杆的一对间隔开的销，如美国专利第4，557，318所述。当提升装置包括如前面所述美国专利第4，552，204号中的一对孔时，单元格是通过一对挂钩装置来提升的。该装置设置成横跨每个提升孔附近的中部固定杆上。每个挂钩通过贯穿提升孔和跨在固定杆上的挂钩两侧的销与该固定杆连接。当提升装置包括如前面所述美国专利第4，557，318号所示的一对提升销时，单元格是通过以简单的方式挂住贯穿中央固定杆的销的一对提升凸耳来提升的。

这种先有技术的单元格已成功地使用了多年，但是，这种箱式单元格由于其重量重的原因被限制用于热交换器的冷端，因为在冷端的格一般只有约一英尺深。由于这种箱式单元格的整体壁结构，深一些的箱式单元格重量大而且材料成本高。先有技术的框式格虽然要轻于类似尺寸的箱式格，但由于必须焊接在一起以形成框式外壳的独立构件的数量又会导致劳动强度过大。此外，在框架的焊接中可能会出现杆式构件的变形，这会导致保持合适公差方面的困难。

本发明的目的是提供一种改进的单元格组件，其中，单元格具有框式构造，但与现有技术的框式格相比其变形小，组装的劳动强度低，同时其重量还轻于相同尺寸的现有技术箱式格。