一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的製作方法
2023-06-11 01:49:16
專利名稱：一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械裝備工程中的熱交換高效換熱節能設備技術，特別是涉及一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器。
背景技術：
現有技術中，通常的鑄鐵空氣預熱器如圖1所示，其結構包括有殼體2、煙氣入口 1、煙氣出口 7、空氣入口 6、空氣出口 4，以及設置於殼體2內的換熱元件3和密封結構5。其工作過程為煙氣從煙氣入口 1進入，自煙氣入口 1經換熱元件3熱交換放熱後向煙氣出口 7排出，空氣從殼體2側壁的空氣入口 6進入，自空氣入口 6經換熱元件3熱交換吸熱後向殼體2側壁的空氣出口 4排出。其換熱元件3通常包括有多個鑄鐵翅片板換熱單元，鑄鐵翅片板換熱單元包括有基板31、以及分別位於基板31的兩側的內翅片34和外翅片33，鑄鐵翅片板換熱單元由兩塊基板31沿縱向對齊、並分別通過密封螺栓10密封連接其邊沿端部的密封面32，在密封面32之間為了更好地密封可以加裝密封墊9。其工作原理為尚帶低溫餘熱的煙氣從鑄鐵空氣預熱器的殼體2設置的煙氣入口 1高速進入鑄鐵空氣預熱器，經鑄鐵翅片板換熱單元熱交換放熱後，從鑄鐵空氣預熱器的殼體2設置的煙氣出口 7排出。而空氣側的流程分為兩程，從鑄鐵空氣預熱器側壁的空氣入口 6高速壓進，水平流到蓋板8後完成一程，然後90°轉折沿著蓋板8繼續流動，再90°轉折後水平流到鑄鐵空氣預熱器側壁的空氣出口 4而流出，完成第二程，在這兩程中，空氣從鑄鐵翅片板換熱單元熱交換吸熱，其中空氣的流動方向與煙氣的流動方向相垂直。如圖2和圖3所示，上述現有技術中的鑄鐵空氣預熱器，存在鑄鐵翅片板換熱單元的無翅空間。即兩塊基板31組成一個鑄鐵翅片板換熱單元後，各自的內翅片34之間存在無翅間隙A，由於這部分空間對氣流沒有任何的折流阻攔，使得小部分氣流直接從鑄鐵翅片板換熱單元的流道的一端流到另一端，而未經熱交換換熱而短路，使得換熱效率較低，而且還導致能耗較大。並且，上述鑄鐵空氣預熱器所存在的無翅空間導致換熱效率低的問題，同時也是其它類型的空氣預熱器所存在的共同問題，因此，針對現有技術中的上述問題進行改進，在工程技術領域具有極為深遠和重大的意義。
發明內容本實用新型的目的在於避免現有技術中的不足之處而提供一種換熱效率高、節能降耗，且結構簡單的高頭翅片鑄鐵空氣預熱器。本實用新型的目的通過以下技術方案實現一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，包括有殼體、煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口，以及設置於所述殼體內的換熱元件和密封結構，所述換熱元件包括有多個鑄鐵翅片板換熱單元，所述鑄鐵翅片板換熱單元包括有兩塊互相對應的沿縱向對齊的基板、以及分別位於所述基板兩側的內翅片和外翅片，所述兩塊基板兩端的密封面分別通過密封螺栓密封連接，其中[0008]所述基板的內翅片包括有高頭翅片和低頭翅片，所述高頭翅片與所述低頭翅片相間排列設置；所述高頭翅片頂端高於所述密封面，所述低頭翅片頂端低於所述密封面；所述兩塊基板的密封面對齊時，其中一塊基板的高頭翅片與另一塊基板的低頭翅片相抵接，一塊基板的低頭翅片與另一塊基板的高頭翅片相抵接。煙氣從所述煙氣入口進入，經所述換熱元件從所述煙氣出口排出，空氣從所述殼體側壁的空氣入口進入，經所述換熱元件從所述殼體側壁的空氣出口排出。其中，所述高頭翅片和所述低頭翅片沿所述基板的橫向相間排列設置。其中，所述高頭翅片和所述低頭翅片沿所述基板的縱向相間排列設置。其中，所述高頭翅片和所述低頭翅片分別沿所述基板的橫向和縱向相間排列設置。其中，所述內翅片和所述外翅片為片狀結構、圓柱狀結構和圓錐釘頭狀結構中的一種結構或者幾種結構的組合結構。本實用新型的目的還可以通過以下技術方案實現一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，包括有殼體、煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口，以及設置於所述殼體內的換熱元件和密封結構，所述換熱元件包括有多個鑄鐵翅片板換熱單元，所述鑄鐵翅片板換熱單元包括有兩塊互相對應的沿縱向對齊的基板、以及分別位於所述基板兩側的內翅片和外翅片，所述兩塊基板兩端的密封面分別通過密封螺栓密封連接，其中所述基板的內翅片包括有高頭翅片和空位，所述高頭翅片與所述空位相間排列設置；所述高頭翅片頂端高於所述密封面；所述兩塊基板的密封面對齊時，其中一塊基板的高頭翅片與另一塊基板的空位相插設置，一塊基板的空位與另一塊基板的高頭翅片相插設置。煙氣從所述煙氣入口進入，經所述換熱元件從所述煙氣出口排出，空氣從所述殼體側壁的空氣入口進入，經所述換熱元件從所述殼體側壁的空氣出口排出。其中，所述高頭翅片和所述空位沿所述基板的橫向相間排列設置。其中，所述高頭翅片和所述空位沿所述基板的縱向相間排列設置。其中，所述高頭翅片和所述空位分別沿所述基板的橫向和縱向相間排列設置。其中，所述內翅片和所述外翅片為片狀結構、圓柱狀結構和圓錐釘頭狀結構中的一種結構或者幾種結構的組合結構。本實用新型的有益效果本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，包括有殼體、煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口，以及設置於殼體內的換熱元件和密封結構； 煙氣從煙氣入口進入，自上而下經過換熱元件從煙氣出口排出，空氣從殼體側面的空氣入口進入，自下而上經過換熱元件從殼體側面的空氣出口排出；換熱元件包括有多個鑄鐵翅片板換熱單元，鑄鐵翅片板換熱單元包括有兩塊互相對應的沿縱向對齊的基板、以及分別位於基板兩側的內翅片和外翅片，兩塊基板兩端的密封面分別通過密封螺栓密封連接，其中，基板的內翅片包括有高頭翅片和低頭翅片，高頭翅片與低頭翅片相間排列設置；高頭翅片頂端高於密封面，低頭翅片頂端低於密封面；當兩塊基板的密封面對齊時，其中一塊基板的高頭翅片與另一塊基板的低頭翅片相抵接，一塊基板的低頭翅片與另一塊基板的高頭翅片相抵接。本實用新型通過高頭翅片與低頭翅片相抵，形成互抵重疊高度D，從而消除了現有技術中的無翅間隙A，提高換熱效率的同時，具有良好的節能減排降耗以及結構簡單的特
點ο本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，包括有殼體、煙氣入口、煙氣出口、 空氣入口、空氣出口，以及設置於殼體內的換熱元件和密封結構；煙氣從煙氣入口進入，自上而下經過換熱元件從煙氣出口排出，空氣從殼體側面的空氣入口進入，自下而上經過換熱元件從殼體側面的空氣出口排出；換熱元件包括有多個鑄鐵翅片板換熱單元，鑄鐵翅片板換熱單元包括有兩塊互相對應的沿縱向對齊的基板、以及分別位於基板兩側的內翅片和外翅片，兩塊基板兩端的密封面分別通過密封螺栓密封連接，其中，基板的內翅片包括有高頭翅片和空位，高頭翅片和空位相間排列設置；高頭翅片頂端高於密封面，低頭翅片頂端低於密封面；當兩塊基板的密封面對齊時，其中一塊基板的高頭翅片與另一塊基板的空位相插設置，一塊基板的空位與另一塊基板的高頭翅片相插設置。本實用新型通過高頭翅片與空位相插接，形成互插重疊高度E，從而消除了現有技術中的無翅間隙A，提高換熱效率的同時，具有良好的節能減排降耗以及結構簡單的特點。本實用新型的技術方案為高溫工況下大面積及窄間隙大流量的鑄鐵翅片板換熱單元的研發提供了技術基礎。
利用附圖對實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的任何限制，對於本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。圖1是現有技術的鑄鐵空氣預熱器的結構示意圖。圖2是現有技術的鑄鐵空氣預熱器的鑄鐵翅片板換熱單元的部分結構示意圖。圖3是現有技術的鑄鐵空氣預熱器的鑄鐵翅片板換熱單元的另一視角的部分結構示意圖。圖4是本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的實施例1的部分結構示意圖。圖5是本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的實施例1的另一視角的結構示意圖。圖6是本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的實施例2的結構示意圖。圖7是本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的實施例3的結構示意圖。圖8是本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的實施例4的部分結構示意圖。圖9是本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的實施例4的另一視角的結構示意圖。圖10是本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的實施例5的結構示意圖。圖11是本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的實施例6的結構示意圖。在圖1至圖11中包括有1——煙氣入口、2——殼體、3——換熱元件、31——基板、32——密封面、33——外翅片、34——內翅片、341——高頭翅片、342——低頭翅片、 343——空位、35——密封螺栓孔、4——空氣出口、5——密封結構、6——空氣入口、7—— 煙氣出口、8——蓋板、9——密封墊、10——密封螺栓、A——無翅間隙、B——煙氣流道、C一一空氣流道、D——互抵重疊高度、E——互插重疊高度。
具體實施方式
結合以下實施例對本實用新型作進一步描述。實施例1本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的具體實施方式
之一，如圖1、圖2和圖3所示，包括有殼體2、煙氣入口 1、煙氣出口 7、空氣入口 6、空氣出口 4，以及設置於殼體 2內的換熱元件3和密封結構5 ；煙氣從煙氣入口 1進入，自上而下經過換熱元件3從煙氣出口 7排出，空氣從殼體1側面的空氣入口 6進入，自下而上經過換熱元件3從殼體2側面的空氣出口 4排出；空氣流動方向與煙氣流動方向相垂直，換熱元件3包括有多個鑄鐵翅片板換熱單元，鑄鐵翅片板換熱單元包括有基板31、以及分別位於基板31的兩側的內翅片34 和外翅片33，鑄鐵翅片板換熱單元由兩塊基板31沿縱向對齊、並分別通過密封螺栓10密封連接其兩端的密封面32。設置於基板31的兩側的內翅片34和外翅片33分別與基板31 一體鑄造成型。具體的，如圖4和圖5所示，基板31的內翅片34包括有高頭翅片341和低頭翅片 342 ；高頭翅片341頂端高於密封面32，低頭翅片342頂端低於密封面32 ；高頭翅片341和低頭翅片342相間排列設置；當兩塊基板31的密封面32對齊時，其中一塊基板31的高頭翅片341與另一塊基板31的低頭翅片342相抵接，一塊基板31的低頭翅片342與另一塊基板31的高頭翅片341相抵接。基板31的兩側分別設置有密封螺栓孔35。本實用新型通過高頭翅片341與低頭翅片342相抵，形成互抵重疊高度D，從而消除了現有技術中的無翅間隙A，提高換熱效率的同時，具有良好的節能減排降耗的特點，同時由於本實用新型結構簡單，便於市場上的普及與推廣。另，本實用新型的高頭翅片341的高度要高出密封面32與基本內側面之間的高度的0. 5倍至1倍。優選的，本實用新型的高頭翅片341的高度要高出密封面32與基本內側面之間的高度的0. 8倍至1倍。由於本實用新型的基板31內側的內翅片34中高頭翅片341與低頭翅片342呈相間排列的方式，使得基板31隻需一種模具即可完成鑄造，當基板31鑄造成型後，將每兩塊基板31之間調轉方向配對組裝，即可形成高頭翅片341與低頭翅片342的互抵結構，鑄造方便且成本較低；同時本實用新型也可以採用兩種模具鑄造，即分別鑄造基板31上的高頭翅片341，及與鑄造的高頭翅片341相對應的低頭翅片342，這樣也可以使得兩塊基板31中的高頭翅片341與低頭翅片342高低互抵配合，但是由於需要兩種模具鑄造，增加了生產成本，所以本實用新型優選一種模具即可完成鑄造的方法。具體的，高頭翅片341和低頭翅片342沿基板31的橫向相間排列設置。為了使當兩塊基板31的密封面32對齊時，其中一塊基板31的高頭翅片341與另一塊基板31的低頭翅片342相抵接，一塊基板31的低頭翅片342與另一塊基板31的高頭翅片341相抵接，在基板31的鑄造中，基板31上的高頭翅片341沿基板31的縱向中軸線為對稱軸對應設置有低頭翅片342。基板31的橫向方向及基板31的長度方向，所謂高頭翅片341和低頭翅片342沿基板31的橫向相間排列設置，即一列高頭翅片341相對應的設置有一列低頭翅片 ；342，緊接著再設置第二列高頭翅片341及第二列低頭翅片342，依次設置，總共可以設置η 列，其中η>1。具體的，內翅片34和外翅片33的結構可以有多種形式，內翅片34可以為片狀結構、圓柱狀結構和圓錐釘頭狀結構中的一種結構或者幾種結構的組合結構；外翅片33可以為片狀結構、圓柱狀結構和圓錐釘頭狀結構中的一種結構或者幾種結構的組合結構。其中， 片狀結構的內翅片34的長度方向與殼體流道方向一致，片狀結構的外翅片33的長度方向與殼體流道方向一致，有利於本實用新型的高頭翅片341鑄鐵空氣預熱器工作後對殼體內部的清洗。另，設置基板31的外翅片33可以全部都是等高的高頭型翅片，或者也可以是部分高頭型翅片與部分低頭型翅片相間排列設置，即高頭型翅片與低頭型翅片相間設置。本實用新型具體可用於石油煉製與化工、煤化工、化肥、空調、空冷、電力設施裝備等具有熱交換要求的技術領域。實施例2本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的具體實施方式
之二，如圖6所示， 本實施例的主要技術方案與實施例1相同，在本實施例中未解釋的特徵，採用實施例1中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區別在於，高頭翅片341和低頭翅片342 沿基板31的縱向相間排列設置。基板31的縱向方向及基板31的寬度方向，所謂高頭翅片 341和低頭翅片342沿基板31的縱向相間排列設置，即一排高頭翅片341相對應的設置有一排低頭翅片342，緊接著再設置第二排高頭翅片341及第二排低頭翅片342，依次設置，總共可以設置η列，其中η>1。在基板31的鑄造中，基板31上的高頭翅片341沿基板31的橫向中軸線為對稱軸對應設置有低頭翅片342，同理基板31上的低頭翅片342沿基板31的橫向中軸線為對稱軸對應設置有高頭翅片341。實施例3本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的具體實施方式
之三，如圖7所示， 本實施例的主要技術方案與實施例1相同，在本實施例中未解釋的特徵，採用實施例1中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區別在於，高頭翅片341和低頭翅片342 分別沿基板31的橫向和縱向相間排列設置。即在基板31的橫向方向，一個高頭翅片341 對應設置一個低頭翅片342，再緊接著設置第二個高頭翅片341，再緊接著設置第二個低頭翅片342，依次直至第η個低頭翅片342 ；在基板31的縱向方向，所述一個高頭翅片341對應設置一個低頭翅片342，再緊接著設置第二個高頭翅片341，再緊接著設置第二個低頭翅片342，依次直至第m個低頭翅片342。這種結構，在基板31上設置高頭翅片341的數量減少，有利於降低成本。實施例4本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的具體實施方式
之四，如圖8和圖9 所示，本實施例的主要技術方案與實施例1相同，在本實施例中未解釋的特徵，採用實施例1中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區別在於，基板31的內翅片34包括有高頭翅片341和空位343，高頭翅片341和空位343相間排列設置；當兩塊基板31的密封面32對齊時，其中一塊基板31的高頭翅片341與另一塊基板31的空位343相插設置， 一塊基板31的空位343與另一塊基板31的高頭翅片341相插設置。所謂高頭翅片341與空位343相插接，實際為高頭翅片341設置的較為疏，使得一塊基板31內側的高頭翅片341 插入另一塊基板31內側設置的兩個高頭翅片341之間的空隙內，即形成互插的結構。另，空位343原本的定義為晶格點缺陷的一種概述，指在晶體結構中本應由質點正常佔有的位置，實際上缺失了質點而留下的空位343 ；本實用新型中的空位343實質上同上述定義，具體為在基板31的翅片結構中本應由低頭翅片342正常佔有的位置，實際上缺失了低頭翅片342而留下的空位343。具體的，高頭翅片341和空位343沿基板31的橫向相間排列設置。對於橫向相間排列設置的解釋同實施例1中的解釋。實施例5本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的具體實施方式
之五，如圖10所示， 本實施例的主要技術方案與實施例4相同，在本實施例中未解釋的特徵，採用實施例4中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例4的區別在於，高頭翅片341和空位343沿基板31的縱向相間排列設置。對於縱向相間排列設置的解釋同實施例2中的解釋。實施例6本實用新型的一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器的具體實施方式
之六，如圖11所示， 本實施例的主要技術方案與實施例4相同，在本實施例中未解釋的特徵，採用實施例4中的解釋，在此不再進行贅述。本實施例與實施例4的區別在於，高頭翅片341和空位343分別沿基板31的橫向和縱向相間排列設置。對於橫向和縱向相間排列設置的解釋同實施例3 中的解釋。最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和範圍。
權利要求1.一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，包括有殼體、煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口，以及設置於所述殼體內的換熱元件和密封結構，所述換熱元件包括有多個鑄鐵翅片板換熱單元，所述鑄鐵翅片板換熱單元包括有兩塊互相對應的沿縱向對齊的基板、以及分別位於所述基板兩側的內翅片和外翅片，所述兩塊基板兩端的密封面分別通過密封螺栓密封連接，其特徵在於所述基板的內翅片包括有高頭翅片和低頭翅片，所述高頭翅片與所述低頭翅片相間排列設置；所述高頭翅片頂端高於所述密封面，所述低頭翅片頂端低於所述密封面；所述兩塊基板的密封面對齊時，其中一塊基板的高頭翅片與另一塊基板的低頭翅片相抵接，一塊基板的低頭翅片與另一塊基板的高頭翅片相抵接。
2.根據權利要求1所述的高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，其特徵在於所述高頭翅片和所述低頭翅片沿所述基板的橫向相間排列設置。
3.根據權利要求1所述的高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，其特徵在於所述高頭翅片和所述低頭翅片沿所述基板的縱向相間排列設置。
4.根據權利要求1所述的高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，其特徵在於所述高頭翅片和所述低頭翅片分別沿所述基板的橫向和縱向相間排列設置。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，其特徵在於所述內翅片和所述外翅片為片狀結構、圓柱狀結構和圓錐釘頭狀結構中的一種結構或者幾種結構的組合結構。
6.一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，包括有殼體、煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口，以及設置於所述殼體內的換熱元件和密封結構，所述換熱元件包括有多個鑄鐵翅片板換熱單元，所述鑄鐵翅片板換熱單元包括有兩塊互相對應的沿縱向對齊的基板、以及分別位於所述基板兩側的內翅片和外翅片，所述兩塊基板兩端的密封面分別通過密封螺栓密封連接，其特徵在於所述基板的內翅片包括有高頭翅片和空位，所述高頭翅片與所述空位相間排列設置；所述高頭翅片頂端高於所述密封面；所述兩塊基板的密封面對齊時，其中一塊基板的高頭翅片與另一塊基板的空位相插設置，一塊基板的空位與另一塊基板的高頭翅片相插設置。
7.根據權利要求6所述的高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，其特徵在於所述高頭翅片和所述空位沿所述基板的橫向相間排列設置。
8.根據權利要求6所述的高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，其特徵在於所述高頭翅片和所述空位沿所述基板的縱向相間排列設置。
9.根據權利要求6所述的高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，其特徵在於所述高頭翅片和所述空位分別沿所述基板的橫向和縱向相間排列設置。
10.根據權利要求6或7或8或9所述的高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，其特徵在於所述內翅片和所述外翅片為片狀結構、圓柱狀結構和圓錐釘頭狀結構中的一種結構或者幾種結構的組合結構。
專利摘要一種高頭翅片鑄鐵空氣預熱器，包括殼體、煙氣入口、煙氣出口、空氣入口、空氣出口，以及設於殼體內的換熱元件和密封結構；換熱元件包括多個鑄鐵翅片板換熱單元，其包括兩塊互相對應的沿縱向對齊的基板、以及分別位於基板兩側的內外翅片，兩塊基板兩端的密封面分別通過密封螺栓密封連接，基板的內翅片包括高頭翅片和低頭翅片或者空位，高頭翅片與低頭翅片或者空位相間排列設置；高頭翅片頂端高於密封面，低頭翅片頂端低於密封面；當兩塊基板的密封面對齊時，高頭低頭翅片相抵或者高頭翅片與空位相插接。本實用新型通過高頭低頭翅片相抵，或者高頭翅片與空位相插，消除了現有技術中的無翅間隙，提高換熱效率的同時，具有良好的節能減排降耗的特點。
文檔編號F23L15/02GK201992685SQ20112012173
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者陳孫藝 申請人:茂名重力石化機械製造有限公司