一種板式氣液熱交換器及其換熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種板式氣液熱交換器及其換熱裝置，板式氣液熱交換器包括前擋板、后擋板和兩個以上的板片，所述前擋板上設(shè)有進(jìn)液口和出液口；所述板片設(shè)在前擋板和后擋板之間，板片上設(shè)有凸點，板片兩兩一組，每組板片的上的凸點相背設(shè)置，每組板片的兩板片之間形成液體流道，液體流道與進(jìn)液口、出液口均相通，相鄰兩組板片之間形成氣體流道。一種板式氣液換熱裝置，包含兩個以上板式氣液熱交換器，各板式氣液熱交換器依次串聯(lián)連通。本發(fā)明板式氣液熱交換器體積小，重量輕，傳熱效率高，可以做到氣體側(cè)阻力小，流量大，液體側(cè)流量小，阻力大，達(dá)到兩側(cè)介質(zhì)不對稱換熱，耐腐蝕，壽命長，便于安裝。
【專利說明】一種板式氣液熱交換器及其換熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種板式氣液熱交換器及其換熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在氣體換熱器結(jié)構(gòu)多為管式與管翅式，通過管壁進(jìn)行熱交換，氣體傳熱系數(shù)小，為了達(dá)到換熱效果，要達(dá)到一定的傳熱面積，體積很大，重量也大。
[0003]現(xiàn)有的板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬板疊裝而成的新型高效散熱器，各個金屬板之間形成薄矩形通道，通過金屬板片進(jìn)行熱交換，與常規(guī)的管殼式換熱器相比，在相同的流動阻力和泵功率消耗的情況下，其傳熱系數(shù)要高的很多，在適用的范圍內(nèi)有取代管殼式換熱器的趨勢；但存在體積大，效率低，耐腐蝕差，使用壽命短。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是提供一種板式氣液熱交換器及其換熱裝置。
[0006]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種板式氣液熱交換器，包括前擋板、后擋板和兩個以上的板片，所述前擋板上設(shè)有進(jìn)液口和出液口 ；所述板片設(shè)在前擋板和后擋板之間，板片上設(shè)有凸點，板片兩兩一組，每組板片的上的凸點相背設(shè)置，每組板片的兩板片之間形成液體流道，液體流道與進(jìn)液口、出液口均相通，相鄰兩組板片之間形成氣體流道。
[0007]上述每組板片的兩板片相背設(shè)置指板片凸點凸出部向相反方向設(shè)置。
[0008]上述氣體流道貫穿相鄰兩組板片之間。
[0009]工作原理:低溫液體由進(jìn)液口處均勻分布進(jìn)入換熱器液體流道，通過沖壓的凸點在液體流道中湍動，經(jīng)板壁吸收氣體側(cè)熱量升溫后從出液口流出；高溫氣體從氣體進(jìn)口進(jìn)入氣體流道，通過沖壓的板紋形成凸點產(chǎn)生擾流，同時氣體中的水蒸氣或溶劑冷凝，放出冷凝熱，經(jīng)板壁遇到另一側(cè)低溫液體放熱，氣體降溫后由氣體出口排出，凸點的設(shè)置能使氣體側(cè)阻力小，流量大；能增大液體流動面積，提高換熱效率，達(dá)到板片兩側(cè)介質(zhì)不對稱換熱。
[0010]上述氣體側(cè)為敞開式，液體側(cè)釬焊燒結(jié)，材質(zhì)使用不銹鋼316L，銅做釬焊才料。工作壓力可達(dá)16Bar,最大工作溫度可達(dá)600°C。
[0011]板片沖壓成凸點，釬焊時增加接觸點的面積，加大換熱器的強(qiáng)度，提高設(shè)備承壓。
[0012]所述凸點為橢圓臺狀。這樣在增大換熱面積的同時，可避免換熱死角。
[0013]前擋板、后擋板和板片的形狀均為長方形,進(jìn)液口和出液口分別設(shè)在前擋板和板片的一組對角處。這樣可提高熱利用率。
[0014]位于進(jìn)液口和出液口的左右兩邊的凸點為長條形。這樣可形成導(dǎo)流區(qū)，使水流在板片上分布均勻，盡量減少換熱死角，充分增加有效換熱面積，測試顯示增加分流區(qū)設(shè)計，換熱效率可提高3.5%，還可以起到使水流流速一致，減少結(jié)垢傾向。
[0015]位于進(jìn)液口和出液口的左右兩邊的凸點為腰形臺狀凸點。這樣可進(jìn)一步增加換熱面積，避免換熱死角。
[0016]凸點的高度為2_4cm。這樣可進(jìn)一步提高熱利用率。
[0017]前擋板、后擋板和板片上均設(shè)有鎳鉻層。這樣使裝置的耐腐蝕性能得到了很大的提聞。
[0018]鎳鉻層的厚度為10-30 μ m。這樣既節(jié)約材料又能保證裝置的使用壽命。
[0019]凸點交叉設(shè)置，這樣可形成導(dǎo)流區(qū)，減少換熱死角。
[0020]—種板式氣液換熱裝置，包含兩個以上權(quán)利要求1-9任意一項所述的板式氣液熱交換器，各板式氣液熱交換器依次串聯(lián)連通，能滿足不同的使用工況。
[0021]上述每個板式氣液熱交換器為一個模塊，板式氣液熱交換器機(jī)組，將各模塊串聯(lián)，即第一個模塊進(jìn)液口與液體源連通，第一個模塊的出液口與相鄰模塊的進(jìn)液口連通，中間各模塊依此類推，最后一個模塊的出液口與儲水箱連通，進(jìn)液口與相鄰模塊的出液口連通。根據(jù)處理氣體流量的多少，增加或減少板式氣液熱交換器機(jī)組模塊數(shù)量，滿足不同的使用工況。
[0022]本發(fā)明未提及的技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0023]工作原理:本發(fā)明板式氣液熱交換器體積小，重量輕，傳熱效率高，可以做到氣體側(cè)阻力小，流量大，液體側(cè)流量小，阻力大，達(dá)到兩側(cè)介質(zhì)不對稱換熱，耐腐蝕，壽命長，便于安裝。
[0024]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為板式氣液熱交換器結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為圖1為側(cè)視圖；
圖3為圖1立體圖；
圖4為氣體流道和液體流道結(jié)構(gòu)示意；
圖中，I為進(jìn)液口 2為出液口，3為前擋板，4為氣體進(jìn)口，5為氣體出口，6為后擋板，7為焊接區(qū)，8為凸點,9為板片，10為腰形臺狀凸點，11為氣體流道,12為液體流道。
【具體實施方式】
[0025]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0026]實施例1
如圖1-4所示的板式氣液熱交換器，包括前擋板3、后擋板6和兩個以上的板片9，所述前擋板3上設(shè)有進(jìn)液口 I和出液口 2 ;所述板片9設(shè)在前擋板3和后擋板6之間,板片9上設(shè)有凸點8，板片9兩兩一組，每組板片9的上的凸點8相背設(shè)置，每組板片9的兩板片9之間形成液體流道12，液體流道12與進(jìn)液口 1、出液口 2均相通，相鄰兩組板片9的凸點8凸出部相接觸，相鄰兩組板片9之間形成氣體流道11 ；
上述前擋板3、后擋板6和板片9的形狀均為長方形,進(jìn)液口 I和出液口 2分別設(shè)在前擋板3和板片9的一組對角處；位于進(jìn)液口 I和出液口 2的左右兩邊的凸點8為腰形臺狀凸點10，其他凸點8為橢圓臺狀；凸點8的高度為3cm ;前擋板3、后擋板6和板片9上均設(shè)有鎳鉻層；鎳鉻層的厚度為20 μ m。
[0027]上述板式氣液熱交換器換熱效率高，適合氣體相變，可應(yīng)用于有機(jī)溶劑氣體的冷凝，典型應(yīng)用在鍋爐煙氣的冷凝余熱回收。使用時，將板式氣液熱交換器安裝在鍋爐煙囪通道之間，氣體進(jìn)口 4、氣體出口 4與煙囪相通，進(jìn)液口 I與水源連接，出液口 2與儲水箱連接，高溫氣體通過氣體進(jìn)口 4進(jìn)入板式氣液熱交換器，由氣體出口 4排出，水源的水通過加壓泵輸送至進(jìn)液口 I進(jìn)入板式氣液熱交換器，吸收高溫氣體中的熱量，由出液口 2排出，流入儲水箱，達(dá)到換熱效果。
[0028]lNm3天然氣燃燒后會放出9450Kcal的熱量，其中顯熱為8500Kcal，水蒸氣含有的熱量(潛熱)為950Kcal。對于傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t可利用的熱能就是8500Kcal的顯熱，供熱行業(yè)中常規(guī)計算天然氣熱值一般以8500Kcal/Nm3為基礎(chǔ)計算。這樣，天然氣的實際總發(fā)熱量9450Kcal與天然氣的顯熱8500Kcal比例關(guān)系以百分?jǐn)?shù)表示就為:111%，其中顯熱部分占100%，潛熱部分占11%，所以對于傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t來說還是有很多熱量白白浪費(fèi)掉。可回收的熱能:
(一)物理顯熱:通過降低煙溫來實現(xiàn)，排煙溫度可控制在70?80°C。經(jīng)過測試，鍋爐煙氣溫度每下降15?18°C，可以提高鍋爐效率1% ；
(二)汽化潛熱:通過水蒸氣冷凝成水的相變來實現(xiàn)，經(jīng)過測試回收煙氣潛熱可提高鍋爐熱效率5?8% ；
顯熱+潛熱可提聞鍋爐熱效率10?20%,
同時煙氣冷卻后產(chǎn)生的凝結(jié)水得到及時有效地排出(lNm3天然氣完全燃燒后，可產(chǎn)生
1.66kg冷凝水)，并且大大減少了 C02、CO、NOx等有害物質(zhì)向大氣的排放，起到了明顯的節(jié)能、降耗、減排作用。從而達(dá)到節(jié)能增效的目的。
[0029]工作流程:低溫液體由進(jìn)液口 I處均勻分布進(jìn)入換熱器液體流道12，通過沖壓的凸點8在流道中湍動，經(jīng)板壁吸收氣體熱量升溫后從出液口 2流出；高溫氣體從氣體進(jìn)口 4進(jìn)入氣體流道11，通過沖壓的板紋形成凸點8產(chǎn)生擾流，同時氣體中的水蒸氣或溶劑冷凝，放出冷凝熱，經(jīng)板壁遇到另一側(cè)低溫液體放熱，氣體降溫由氣體出口 4排出。
[0030]實施例2，與實施例1基本相同，所不同的是的是，一種板式氣液換熱裝置，包含3個板式氣液熱交換器，每個板式氣液熱交換器為一個模塊。將第一個模塊進(jìn)液口 I與水源連通，第一個模塊的出液口 2與第二模塊的進(jìn)液口 I連通，第二個模塊的出液口 2與第三個模塊的進(jìn)液口 I連通，第三個模塊的出液口 2與儲水箱連通。
[0031]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種板式氣液熱交換器,其特征在于:包括前擋板(3)、后擋板(6)和兩個以上的板片(9)，所述前擋板(3)上設(shè)有進(jìn)液口(I)和出液口(2);所述板片(9)設(shè)在前擋板(3)和后擋板(6)之間，板片(9)上設(shè)有凸點(8)，板片(9)兩兩一組，每組板片(9)的上的凸點(8)相背設(shè)置，每組板片(9)的兩板片(9)之間形成液體流道(12)，液體流道(12)與進(jìn)液口(I)、出液口( 2)均相通，相鄰兩組板片(9)的凸點(8 )凸出部相接觸，相鄰兩組板片(9)之間形成氣體流道(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的板式氣液熱交換器，其特征在于:所述凸點(8)為橢圓臺狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的板式氣液熱交換器，其特征在于:前擋板(3)、后擋板(6)和板片(9)的形狀均為長方形,進(jìn)液口(I)和出液口(2)分別設(shè)在前擋板(3)和板片(9)的一組對角處。
4.如權(quán)利要求3所述的板式氣液熱交換器，其特征在于:位于進(jìn)液口(I)和出液口(2)的左右兩邊的凸點(8)為長條形。
5.如權(quán)利要求3所述的板式氣液熱交換器，其特征在于:位于進(jìn)液口(I)和出液口(2)的左右兩邊的凸點(8)為腰形臺狀凸點(10)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的板式氣液熱交換器，其特征在于:凸點(8)的高度為2-4cm。
7.如權(quán)利要求1或2所述的板式氣液熱交換器，其特征在于:前擋板(3)、后擋板(6)和板片(9)上均設(shè)有鎳鉻層。
8.如權(quán)利要求1或2所述的板式氣液熱交換器，其特征在于:所述鎳鉻層的厚度為10-30 μ mD
9.如權(quán)利要求1或2所述的板式氣液熱交換器，其特征在于:凸點(8)交叉設(shè)置。
10.一種板式氣液換熱裝置，其特征在于:包含兩個以上權(quán)利要求1-9任意一項所述的板式氣液熱交換器，各板式氣液熱交換器依次串聯(lián)連通。
【文檔編號】F28D9/00GK103983132SQ201410207388
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】王一敏 申請人:王一敏