自支撐寬間隙換熱元件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自支撐寬間隙換熱元件，適用于空氣冷媒預熱領域。
【背景技術】
[0002]空氣冷媒預熱裝置是一種對轉化爐、裂解爐、加熱爐、鋼鐵工業(yè)的煉鋼爐、廢氣催化焚燒爐、熱風爐等產(chǎn)生的高溫煙氣與燃燒所用冷空氣進行換熱的設備，其作用是，使高溫煙氣冷卻，減少有害氣體排放，提高燃燒空氣溫度，降低能源消耗，是一種煉油、化工、鋼鐵、冶金、電力工業(yè)等行業(yè)經(jīng)常使用的節(jié)能、環(huán)保設備。
[0003]為提高煙氣與空氣的流暢性，避免通道容易積灰、結垢腐蝕的問題，目前，現(xiàn)有空氣冷媒預熱裝置元件通常采用寬間隙組合結構，例如中國專利CN201382436Y號《板式空氣預熱器》是在每張換熱平板上焊接多個柵格，并通過一定的連接方式，而形成寬間隙通道。這種結構的換熱元件在制作和使用中暴露出以下缺點:
[0004]1、因各平板上需點焊多個柵格，且柵格需要折彎，不但勞動強度很大，且定位精度也難以控制，必須通過專用工裝才能確保精度，設備投資較大。
[0005]2、因板片上形成的焊縫較多，焊接變形難以掌握，同時，焊縫多，造成的焊接應力大，在特定環(huán)境易發(fā)生應力腐蝕開裂，存在較大的質量風險。
[0006]3、板條折彎柵格所形成的通道，在流體前進方向阻力降較大，不易煙氣體的流通，導致系統(tǒng)要求的風機功率大，耗能變高。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]根據(jù)以上現(xiàn)有技術中的不足，本實用新型要解決的技術問題是:提供一種適用于空氣冷媒預熱裝置的自支撐寬間隙換熱元件，既能組合成寬間隙通道、不易結垢積灰，又能減小阻力降、充分提高換熱效率。
[0008]本實用新型所述的自支撐寬間隙換熱元件，包括層層疊加的若干板對，每個板對包括相向設置的上、下兩張板片，板片的上表面沿同一軸線方向分布著若干排凸波紋、凹波紋，凸波紋、凹波紋分別是向上、向下對板片進行壓型得到的，凸波紋、凹波紋間隔分布，板對中上板片的凹波紋、凸波紋分別與下板片的凸波紋、凹波紋位置相對應，板片的一組對邊向上折邊并過渡為平面，另外一組對邊向下折邊并過渡為平面，每個板對中兩相鄰折邊焊接形成空氣通道，相鄰兩板對上、下對稱且二者之間的相鄰折邊焊接形成煙氣通道。
[0009]本實用新型通過上述獨特的波紋形式，使得通道間無需加任何輔助零件，即可組合成兩側寬間隙通道，實現(xiàn)了自支撐，大幅度降低了制造成本，同時也提高了工作效率。
[0010]本實用新型通過上述板片的波紋形式實現(xiàn)了兩側寬間隙通道，實現(xiàn)了很小的阻力降，經(jīng)試驗測試，現(xiàn)有技術板片形成通道的阻力降為3000?4000帕，而本實用新型中板片形成通道的阻力降僅為1000帕。從而使得:
[0011]一、阻力降減小，又保證了換熱效率。
[0012]二、這種板片組合形式使得煙氣與空氣兩側都形成寬間隙通道，提高了煙氣與空氣的流暢性，可降低風機的功率，即用較小的風機就可滿足空氣冷媒預熱裝置換熱要求，充分降低了能源消耗。
[0013]三、換熱通道內(nèi)不易積灰，即使積灰也可很方便地實現(xiàn)在線清洗，維修性很高，不僅降低了維護成本，而且也延長了設備的使用壽命，使預熱器設計更經(jīng)濟、更實用。
[0014]所述的凸波紋及凹波紋的波形可以是圓形或者長圓形等多種形狀，該設計為曲面設計，通過上述曲面設計能夠組合形成符合工況使用要求的氣體流道。
[0015]但任何凸出形狀都會在一定程度上產(chǎn)生阻力，使得空氣流動變慢，基于空氣動力學原理，凸波紋及凹波紋的波形優(yōu)選水滴形，通過大量研宄實驗證明，水滴形狀是最好的，也就是說氣體在這種平緩的物體表面流動，產(chǎn)生最小的空氣阻力。本實用新型中，水滴形的凸波紋及凹波紋的軸線與氣流流體運動方向平行，水滴形的波紋具有一大端和一小端，所述大端靠近煙氣入口或空氣入口，所述小端靠近煙氣出口或空氣出口，同一板片中，凸波紋或者凹波紋各自的水滴形排布相同，但凸波紋的水滴形和凹波紋中的水滴形相互垂直。這樣，當煙氣或空氣流體通過該截面進行熱交換時，氣流流體的阻力減小，提高了預熱器的熱轉換效率。
[0016]所述的板片材質為不銹鋼或者耐候鋼，板片厚度為0.8?1.5mm。
[0017]所述的每個板對中一張板片沿其短軸旋轉180°后與另一張板片重合，這樣換熱元件中采用相同的板片即可，便于制作、壓型，節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0018]所述的凸波紋、凹波紋的波峰均為平面，以加固流道進出口，使之不易閉合。
[0019]本實用新型與現(xiàn)有技術相比所具有的有益效果是:
[0020]1、本實用新型克服了原有寬通道空氣預熱器的缺點，減少了設備的投資，簡化了制作工藝，消除或減弱了焊接應力對換熱板片的影響，提高了換熱板片的可靠性，具有制作工藝簡單、使用壽命延長的優(yōu)點。
[0021]2、本實用新型通過在板片上采用橫截面呈水滴形的波紋布局與寬通道組合形式，可合理減少煙氣與空氣的阻力，又兼顧了傳熱效率，從而降低風機的功率和設備造價，提高空氣冷媒預熱裝置設計的經(jīng)濟性。
[0022]3、本實用新型煙氣與空氣兩側均形成寬間隙通道，使得換熱通道內(nèi)不易積灰，即使積灰也可很方便地實現(xiàn)在線清洗，維修性很高，不僅降低了維護成本，而且也延長了設備的使用壽命，使預熱器設計更經(jīng)濟、更實用。
[0023]4、本實用新型獨特的波紋形式，使得通道間無需加任何輔助零件，即可組合成兩側寬間隙通道，大幅度降低了制造成本，同時也提高了工作效率。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0025]圖2是圖1的A向視圖；
[0026]圖3是圖1的B向視圖。
[0027]圖中:1、板片；2、凸波紋；3、凹波紋；4、空氣通道；5、板對；6、煙氣通道。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本實用新型的實施例做進一步描述: