專利名稱：全焊式雙流程波紋板煤氣預(yù)熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱交換裝置，更具體地說涉及一種全焊式雙流程波紋板煤氣 預(yù)熱器。
技術(shù)背景提高風(fēng)溫是降低高爐焦比最經(jīng)濟(jì)有效的措施，高爐風(fēng)溫不高的原因主要是熱風(fēng)爐 缺乏高發(fā)熱值的煤氣，理論燃燒溫度不高，要想提高風(fēng)溫，就需要對熱風(fēng)爐燒爐用的高爐煤 氣預(yù)熱，提高理論燃燒溫度，進(jìn)而提高風(fēng)溫。目前鋼廠普遍采用列管式換熱器和熱管式(熱 媒)換熱器利用熱風(fēng)爐煙氣余熱來預(yù)熱煤氣。列管式煤氣預(yù)熱器由于傳熱性能差，易磨損 腐蝕，體積龐大，造價昂貴，換熱管易積灰垢，維修量大，使用壽命短等缺點(diǎn)，在鋼鐵工業(yè)中 應(yīng)用越來越少。熱管式(熱媒)煤氣預(yù)熱器是目前高爐煉鐵行業(yè)應(yīng)用最多的一種預(yù)熱器，由 于存在熱媒損失、放氣等因素，熱管會因真空度下降而失效。由于熱管失效很難判定，一般 情況下需要對所有的熱管進(jìn)行重新抽真空或更換，維修成本高，檢修周期長，間接地造成更 大的經(jīng)濟(jì)損失。加有翅片的熱管換熱器還有其他的一些弱點(diǎn)，比如，熱管的排數(shù)不能過大， 翅片積灰且不易清除，不但降低了換熱效果，嚴(yán)重時會發(fā)生堵塞，影響熱風(fēng)爐的正常生產(chǎn)
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、傳熱效率高、 易清洗、造價低的全焊式雙流程波紋板煤氣預(yù)熱器。本實(shí)用新型的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)一種全焊式雙流程波紋板煤氣預(yù)熱 器，它包括煤氣進(jìn)、出口喇叭，煙氣進(jìn)、出口喇叭、連箱、第一主換熱單元、第二主換熱單元， 其特征是所述二個主換熱單元均由若干換熱單元模塊、波紋膨脹節(jié)、單元框架組成，其 中所述換熱單元模塊由若干組板管、端板所組成，所述板管由兩個相隔一定間距的 傳熱板片沿長度方向滿焊連接，板管呈并列排列，各板管管口處的傳熱板片向管口外折彎， 板管一側(cè)的傳熱板片與相鄰板管的一側(cè)的傳熱板片滿焊連接，所述端板外緣折彎呈內(nèi)槽 型，端板內(nèi)緣與并列排列的各管板管口自由邊滿焊連接，換熱單元模塊分割為板管內(nèi)煙氣 通道和板管外煤氣通道；所述若干換熱單元模塊分為兩組并列置于單元框架內(nèi)，各組換熱單元模塊端板滿 焊連接，各組換熱單元模塊板管內(nèi)煙氣通道出口側(cè)與單元框架間焊接有波紋膨脹節(jié)；所述第一主換熱單元、第二主換熱單元串接連接換，第一主換熱單元的兩組換熱 單元模塊與第二主換熱單元的兩組換熱單元模塊留有一定的間距，煙氣進(jìn)口喇叭接第一主 換熱單元煙氣通道進(jìn)口，煙氣出口喇叭接第二主換熱單元煙氣通道出口，煤氣進(jìn)口喇叭接 第二主換熱單元煤氣通道進(jìn)口，煤氣出口喇叭接第一主換熱單元煤氣通道出口，所述連箱 連接第一主換熱單元煤氣通道進(jìn)口和第二主換熱單元煤氣通道出口，煤氣預(yù)熱器形成由沿 水平方向流動的直煙氣通道和呈豎直方向折返雙流程煤氣通道。[0008]所述傳熱板片橫向截面及縱向截面均為凸、凹相間的波紋。所述第一主換熱單元的兩組換熱單元模塊與第二主換熱單元的兩組換熱單元模 塊留有一定間距，在第二主換熱單元框架壁面上開有檢修孔。所述煤氣進(jìn)、出口喇叭，煙氣進(jìn)、出口喇叭，各連箱及各主換熱單元框架內(nèi)側(cè)均覆 蓋有硅酸鋁內(nèi)保溫材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是1)兩個主換熱單元之間留有一定空 間作為檢修用，方便了對換熱單元模塊的清潔。2)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置波紋管膨脹節(jié)，避免了兩 側(cè)介質(zhì)熱膨脹而引起的溫差應(yīng)力，以及板束與箱體的熱膨脹不均引起的溫差應(yīng)力對設(shè)備的 破壞。3)主換熱單元框架和煙氣出口喇叭及連箱采用硅酸鋁內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)，既節(jié)約了材料成 本，又減少了熱量損失。4)采用一種新型的波紋板代替了傳統(tǒng)的傳熱元件，由于傳熱板片 沿流體流動方向的流道斷面形狀不斷變化，大大加強(qiáng)了流體的擾動，因而能在很低的雷諾 數(shù)下形成湍流，從而增加了流體的傳熱性能。且板片表面光滑，具有更小的污垢熱阻。煙氣 及煤氣流體在單個主換熱單元內(nèi)是交叉流動，但通過設(shè)置煤氣折返雙流程使其接近逆流傳 熱，提高了傳熱效率。

圖1是本實(shí)用新型提出的一個實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)施例換熱單元模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2A-A剖面示意圖。圖4是本實(shí)施例第二主換熱單元波紋膨脹節(jié)安裝示意圖。圖5是本實(shí)施例主換熱單元傳熱板片結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5E-E剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明在圖1所示本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，一種全焊式雙流程波紋板煤氣預(yù)熱器， 它包括煤氣進(jìn)口喇叭1、煤氣出口喇叭2、煙氣進(jìn)口喇叭3、煙氣出口喇叭4、連箱5、第一主 換熱單元6、第二主換熱單元7。所述二個主換熱單元均由若干換熱單元模塊61、波紋膨脹 節(jié)62、單元框架63組成。圖2是本實(shí)施例換熱單元模塊61結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，所述換熱單元模塊61由若 干組板管611、端板613所組成，所述板管611由兩個相隔一定間距的傳熱板片612沿長度 方向滿焊連接，板管611呈并列排列，各板管管口處的傳熱板片612向管口外折彎，板管611 一側(cè)的傳熱板片612與相鄰板管的一側(cè)的傳熱板片612滿焊連接，所述端板613外緣折彎 呈內(nèi)槽型，端板613內(nèi)緣與并列排列的各管板611管口自由邊滿焊連接，局部連接如圖3所 示。換熱單元模塊61分割為板管內(nèi)煙氣通道615和板管外煤氣通道616，通過滿焊將煙氣 通道和煤氣通道完全隔離開來。圖4是本實(shí)施例第二主換熱單元波紋膨脹節(jié)安裝示意圖。圖中，若干換熱單元模 塊61分為兩組并列置于單元框架63內(nèi)，各組換熱單元模塊61端板613滿焊連接，各組換 熱單元模塊61板管611內(nèi)煙氣通道出口側(cè)與單元框架間焊接有波紋膨脹節(jié)，膨脹節(jié)的使用
4可彌補(bǔ)板束與箱體的熱膨脹不均引起的溫差應(yīng)力。第一主換熱單元波紋膨脹節(jié)安裝情況與 第二主換熱單元同樣省略說明。所述第一主換熱單元6、第二主換熱單元7串接連接換，第一主換熱單元的兩組換 熱單元模塊與第二主換熱單元的兩組換熱單元模塊留有一定的間距8，在第二主換熱單元 框架壁面上開有檢修孔81，間距8及檢修孔81的設(shè)置便于對換熱單元模塊的清潔，去除管 板內(nèi)的積塵。煙氣進(jìn)口喇叭3接第一主換熱單元6煙氣通道進(jìn)口，煙氣出口喇叭4接第二 主換熱單元7煙氣通道出口，煤氣進(jìn)口喇叭1接第二主換熱單元7煤氣通道進(jìn)口，煤氣出口 喇叭2接第一主換熱單元6煤氣通道出口，所述連箱5連接第一主換熱單元6煤氣通道進(jìn) 口和第二主換熱單元7煤氣通道出口，煤氣預(yù)熱器形成由沿水平方向流動的直煙氣通道和 呈豎直方向折返雙流程煤氣通道。通過設(shè)置煤氣折返雙流程使其接近逆流傳熱，提高了傳 熱效率。本實(shí)用新型進(jìn)一步采取如下措施圖5是本實(shí)施例主換熱單元傳熱板片結(jié)構(gòu)示意 圖，圖6是圖5E-E剖面示意圖。圖中，傳熱板片612橫向截面及縱向截面均為凸613、凹 614相間的波紋，當(dāng)兩片傳熱板片形成板管后，凸613、凹614相間的板紋令氣體的通道截面 發(fā)生變化，易形成湍流，增加了流體的傳熱性能。另處在煤氣進(jìn)、出口喇叭，煙氣進(jìn)、出口喇 叭，連箱及各主換熱單元框架內(nèi)側(cè)均覆蓋有硅酸鋁內(nèi)保溫材料，這樣既節(jié)約了材料成本，又 減少了熱量損失。上述實(shí)施例并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制，凡采用等同替換或等效變換的形式所 獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種全焊式雙流程波紋板煤氣預(yù)熱器，它包括煤氣進(jìn)、出口喇叭，煙氣進(jìn)、出口喇叭、連箱、第一主換熱單元、第二主換熱單元，其特征是所述二個主換熱單元均由若干換熱單元模塊、波紋膨脹節(jié)、單元框架組成，其中所述換熱單元模塊由若干組板管、端板所組成，所述板管由兩個相隔一定間距的傳熱板片沿長度方向滿焊連接，板管呈并列排列，各板管管口處的傳熱板片向管口外折彎，板管一側(cè)的傳熱板片與相鄰板管的一側(cè)的傳熱板片滿焊連接，所述端板外緣折彎呈內(nèi)槽型，端板內(nèi)緣與并列排列的各管板管口自由邊滿焊連接，換熱單元模塊分割為板管內(nèi)煙氣通道和板管外煤氣通道；所述若干換熱單元模塊分為兩組并列置于單元框架內(nèi)，各組換熱單元模塊端板滿焊連接，各組換熱單元模塊板管內(nèi)煙氣通道出口側(cè)與單元框架間焊接有波紋膨脹節(jié)；所述第一主換熱單元、第二主換熱單元串接連接換，第一主換熱單元的兩組換熱單元模塊與第二主換熱單元的兩組換熱單元模塊留有一定的間距，煙氣進(jìn)口喇叭接第一主換熱單元煙氣通道進(jìn)口，煙氣出口喇叭接第二主換熱單元煙氣通道出口，煤氣進(jìn)口喇叭接第二主換熱單元煤氣通道進(jìn)口，煤氣出口喇叭接第一主換熱單元煤氣通道出口，所述連箱連接第一主換熱單元煤氣通道進(jìn)口和第二主換熱單元煤氣通道出口，煤氣預(yù)熱器形成由沿水平方向流動的直煙氣通道和呈豎直方向折返雙流程煤氣通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全焊式雙流程波紋板煤氣預(yù)熱器，其特征是所述傳熱板片橫 向截面及縱向截面均為凸、凹相間的波紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全焊式雙流程波紋板煤氣預(yù)熱器，其特征是所述第一主換熱 單元的兩組換熱單元模塊與第二主換熱單元的兩組換熱單元模塊留有一定間距，在第二主 換熱單元框架壁面上開有檢修孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全焊式雙流程波紋板煤氣預(yù)熱器，其特征是所述煤氣進(jìn)、出 口喇叭，煙氣進(jìn)、出口喇叭，各連箱及各主換熱單元框架內(nèi)側(cè)均覆蓋有硅酸鋁內(nèi)保溫材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種全焊式雙流程波紋板煤氣預(yù)熱器。它包括煤氣進(jìn)、出口喇叭，煙氣進(jìn)、出口喇叭、連箱、第一主換熱單元、第二主換熱單元，其特征是所述二個主換熱單元均由若干換熱單元模塊、波紋膨脹節(jié)、單元框架組成，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1)兩個主換熱單元之間留有一定空間作為檢修用，方便了對換熱單元模塊的清潔。2)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置波紋管膨脹節(jié)，避免了兩側(cè)介質(zhì)熱膨脹而引起的溫差應(yīng)力，以及板束與箱體的熱膨脹不均引起的溫差應(yīng)力對設(shè)備的破壞。3)主換熱單元框架和煙氣出口喇叭及連箱采用硅酸鋁內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)，既節(jié)約了材料成本，又減少了熱量損失。4)采用一種新型的波紋板代替了傳統(tǒng)的傳熱元件，能在很低的雷諾數(shù)下形成湍流，增加了流體的傳熱性能。
文檔編號F28F3/02GK201722400SQ20102019558
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者叢廣岳, 史國志, 姚毅, 曹東穎, 楊青山, 洪曉波, 胡宗洪, 許旺發(fā) 申請人:上海雷林工程技術(shù)有限公司