本發(fā)明涉及余熱回收節(jié)能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種新型板式氣氣熱交換器，可應(yīng)用于電站鍋爐、工業(yè)加熱爐、裂解爐等。

背景技術(shù)：

熱交換器傳熱方式主要分為三種：熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。氣氣熱交換器是屬于對(duì)流導(dǎo)熱方式， 熱量從物體內(nèi)溫度較高的部分傳遞到溫度較低的部分或者傳遞到與之接觸的溫度較低的另一物體的過程稱為熱傳導(dǎo)，簡稱導(dǎo)熱。氣氣熱交換器就是溫度高的氣體傳遞熱量給溫度低的空間的設(shè)備。

目前電站鍋爐所采用的氣氣熱交換器以管式、翅片管式為主。其空氣走管內(nèi)，煙氣通過風(fēng)機(jī)吹掠管道從而實(shí)現(xiàn)換熱。煙氣與空氣之間采用錯(cuò)流換熱。但這種氣氣熱交換器換熱能力差，需要消耗大量的管材，占地面積大，而且由于煙氣與換熱管是垂直接觸，導(dǎo)致流阻增加，容易積灰并且換熱管磨損加大，影響空氣預(yù)熱器的壽命。

傳統(tǒng)波紋板式熱交換器(heat-exchangers of the plate type)是由沖壓成形的凹凸不銹鋼板組成。兩相臨板片之間的凹凸紋路成180度相對(duì)組合，因此板式熱交換器兩板片之間的凹凸脊線形成了交錯(cuò)的接觸點(diǎn)，將接觸點(diǎn)以真空焊接方式結(jié)合后，就形成了板式熱交換器的耐高壓交錯(cuò)流通結(jié)構(gòu)，這些交錯(cuò)的流通結(jié)構(gòu)使得板式熱交換器內(nèi)的冷熱流體產(chǎn)生強(qiáng)烈紊流而達(dá)到高換熱效果。板式熱交換器是由一組波紋金屬板組成，板上有四個(gè)角孔，供傳熱的兩種液體通過。金屬板片安裝在一個(gè)側(cè)面有固定板和活動(dòng)壓緊板的框架內(nèi)，并用夾緊螺栓夾緊。板片上裝有密封墊片，將流體通道密封，并且引導(dǎo)流體交替地流至各自的流道內(nèi)，形成熱交換。流體的流量，物理性質(zhì)，壓力降和溫度差決定了板片的數(shù)量和尺寸。波紋板不僅提高了湍流程度，并且形成許多支承點(diǎn)，足以承受介質(zhì)間的壓力差。金屬板和活動(dòng)板壓緊板懸掛在上導(dǎo)桿，并由下導(dǎo)桿定位，而桿端則固定在支撐柱上。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)板式氣氣熱交換器的報(bào)道較少，而板式熱交換器具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，傳熱效率高等特點(diǎn)，傳統(tǒng)板式熱交換器雖然結(jié)構(gòu)緊湊，但是流道復(fù)雜，煙氣側(cè)與空氣側(cè)流動(dòng)阻力都很大，而且煙氣側(cè)易積灰阻塞流道，同時(shí)傳統(tǒng)低溫板式熱交換器需要橡膠圈密封、或彈簧條壓緊，或采用焊接結(jié)構(gòu)，不適用與高溫?zé)煔鈸Q熱，將傳統(tǒng)板式熱交換器引入電站作為空氣預(yù)熱器中使用肯定是不適用的，所以需要開發(fā)一種新型板式氣氣熱交換器，可應(yīng)用于電站鍋爐、工業(yè)加熱爐、裂解爐等領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于為克服現(xiàn)目前翅片管式、管式空氣預(yù)熱器或其它形式的板式氣氣熱交換器的換熱能力差，易積灰，流動(dòng)阻力大這些缺點(diǎn)，從而提供一種板式氣氣熱交換器，該板式氣氣熱交換器具有結(jié)構(gòu)緊湊、換熱面積增大，煙氣走類橢圓直通道，降低了煙氣側(cè)流動(dòng)阻力，同時(shí)不易磨損管壁，不易積灰阻塞，即使積灰也便于清理，空氣走板間波紋通道，湍流度增強(qiáng)，提高了傳熱效率，且結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種板式氣氣熱交換器，包括波紋板換熱芯體、板式氣氣熱交換器外殼、第一氣體介質(zhì)進(jìn)出口管路、第二氣體介質(zhì)進(jìn)出口管路；所述的波紋板換熱芯體設(shè)于板式氣氣熱交換器外殼內(nèi)，波紋板換熱芯體的上下端設(shè)有第一氣體介質(zhì)進(jìn)出口管路，波紋板換熱芯體的左右兩側(cè)設(shè)有第二氣體介質(zhì)進(jìn)出口管路；

所述波紋板是由平板沖壓形成平面區(qū)、板片內(nèi)部平面區(qū)和波紋區(qū)組成；

所述波紋板換熱芯體由多組板束按照兩相鄰板束以波紋板在平面區(qū)疊放后焊接在一起的形式，波峰對(duì)波峰疊加，波谷對(duì)波谷疊加，板束內(nèi)部形成第一氣體介質(zhì)類橢圓管狀通道，兩相鄰板束之間在平面區(qū)疊放后焊接形成第二氣體介質(zhì)殼程通道。

進(jìn)一步的，所述板束內(nèi)部形成的第一氣體介質(zhì)類橢圓直通道，是與第一氣體介質(zhì)進(jìn)、出口管路連通。

進(jìn)一步的，所述兩相鄰板束之間在平面區(qū)疊放后焊接形成第二氣體介質(zhì)殼程通道，是與第二氣體介質(zhì)進(jìn)、出口管路連通。

進(jìn)一步的，第一氣體介質(zhì)與第二氣體介質(zhì)錯(cuò)流交換熱量。

進(jìn)一步的，所述第一氣體介質(zhì)是煙氣，第二氣體介質(zhì)是空氣。

進(jìn)一步的，波紋板內(nèi)部設(shè)有板片內(nèi)部平面區(qū)，兩相鄰板束通過板片內(nèi)部平面區(qū)疊放，起到加強(qiáng)筋的作用，支撐整個(gè)空預(yù)器結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，兩相鄰波紋板換熱芯體之間通過焊接金屬膨脹節(jié)互相連接。該金屬膨脹節(jié)可在工作狀態(tài)下吸收波紋板換熱芯體的熱膨脹。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是：

（1）克服了目前管式、管翅式空氣熱交換器的缺點(diǎn)，換熱效率大幅提高，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，耐高溫高壓，使用壽命長；

（2）本發(fā)明板式氣氣熱交換器煙氣走橢圓直通道，流動(dòng)阻力小，而且不易沾灰即使沾灰也很容易清灰。

（3）本發(fā)明板式氣氣熱交換器，板束通過自身平面區(qū)焊接，無需添加邊條，焊接量小，結(jié)構(gòu)簡單。

（4）本發(fā)明板式氣氣熱交換器，投資成本小，成本低，生產(chǎn)工藝簡單，并且易于組成模塊，安裝方便；

（5）本發(fā)明板式氣氣熱交換器，不僅適用氣-氣換熱，也適用于氣-液、液-液換熱，可以應(yīng)用于食品、釀造、機(jī)械、化工、石油、動(dòng)力、冶金、電力、船舶等熱交換領(lǐng)域。

附圖說明

圖1 本發(fā)明實(shí)施例中結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 本發(fā)明實(shí)施例中波紋板片主視圖。

圖3 本發(fā)明實(shí)施例中波紋板片俯視圖。

圖4 本發(fā)明實(shí)施例中換熱板束疊放示意圖。

圖5 本發(fā)明實(shí)施例中板束芯體連接示意圖。

圖6 本發(fā)明實(shí)施例中波紋板片波形形狀圖。

圖7 本發(fā)明實(shí)施例中空氣側(cè)端板焊接示意圖。

附圖標(biāo)注：

1-波紋板換熱芯體； 2-板式氣氣熱交換器外殼；3-煙氣出口管路； 4-空氣出口管路；3′-煙氣進(jìn)口管路； 4′-空氣進(jìn)口管路；5-板束； 6-類橢圓管狀通道；7-空氣殼程通道； 8-波紋板片；9-上平面區(qū)，9′-下平面區(qū)；10-左平面區(qū)；10′-右平面區(qū)； 11-波紋區(qū)；12-波峰； 13-波谷；14-板片內(nèi)部平面區(qū)； 15-金屬膨脹節(jié)；16-上波紋，16’-下波紋；17-板束與管板之間的焊縫。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

參照?qǐng)D1，一種板式氣氣熱交換器，包括：包括波紋板換熱芯體1、板式氣氣熱交換器外殼2、煙氣出口管路3，煙氣進(jìn)口管路3'、空氣出口管路4，空氣出口管路4'。參照?qǐng)D2、圖3和圖6，波紋板片8是由平板沖壓而成，形成上平面區(qū)9和下平面區(qū)9'，左平面區(qū)10和右平面區(qū)10'，板片內(nèi)部平面區(qū)14和波紋區(qū)11，波紋區(qū)的波紋由上波紋16和下波紋16’組成，波紋形狀為雙曲線，板束5通過左平面區(qū)10和右平面區(qū)10'對(duì)疊焊接形成類橢圓管狀通道6，兩板束之間通過上平面區(qū)9和下平面區(qū)9'，焊接形成空氣殼程通道7，同時(shí)兩板束之間通過板片內(nèi)部平面區(qū)14支撐板間空氣通道，起到加強(qiáng)筋的作用。參考圖4，波紋板換熱芯體1由多組板束5錯(cuò)開1/2類橢圓疊放而成，波紋板片8通過波峰12對(duì)波峰12，波谷13對(duì)波谷13的位置疊放而成。板束的類橢圓管狀通道6走煙氣，兩板束間空氣殼程通道7流通空氣，兩種介質(zhì)成錯(cuò)流的形式交換熱量，兩板束間通過上平面區(qū)9和下平面區(qū)9'、板片內(nèi)部平面區(qū)14進(jìn)行焊接疊放，起到支撐整個(gè)板式氣氣熱交換器結(jié)構(gòu)的作用。參照?qǐng)D5，兩板束芯體1通過焊接在金屬膨脹節(jié)15的兩側(cè)，用于模塊化安裝，便于清洗檢修。參照?qǐng)D7，壓力較高時(shí)，空氣側(cè)兩段設(shè)置管板，管板與板束之間采用焊接連接。