一种平板式传热组件的制作方法

本实用新型属于节能换热器技术领域，涉及一种用于平板式空气预热器的传热组件。

背景技术：

采用空气预热器回收烟气余热是提高加热炉效率、降低能耗的有效方法。空气预热器属气—气传热范畴，其传热系数低，受动力系统限制，通常其阻力降要求也较为苛刻。按换热器传热元件不同，空气预热器可分为管壳式空气预热器、回转式空气预热器和板式空气预热器三大类。

管壳式空气预热器可分为普通管壳式空气预热器和热管式空气预热器，普通管壳式换热器结构简单、安装方便、承压能力强，耐腐蚀效果好；但其传热效率低，占地面积大，金属耗量高，对于改造扩建项目，由于其占地受限，很难满足换热器工艺要求。热管式换热器耐腐蚀能力有较大提升，但其并未从本质上改变管壳式空气预热器传热效率低的缺点，并且其使用温度受限，可靠性较差。

回转式空气预热器利用回转运动，依靠转子带动冷热室转动变换传热，虽烟气侧不易结垢，但其传热效率低、占地面积大、耗电量高，漏风系数大。

板式空气预热器又可分为波纹板式空气预热器和平板式空气预热器两大类。波纹板式空气预热器传热效率高，占地面积小，金属耗量低；但其结构复杂，压降高。由于板片制造工艺限制，一般其板片厚度较薄；由于波纹板的板形限制，波纹板式空气预热器多采用纯逆流传热，而逆流布置的板片由于流体分布区的存在，清理困难，阻力降大。

平板式空气预热器阻力降低，不易结垢，易清理。现有平板传热板片间多采用支撑钉或支撑条进行支撑，用以保持平板间距，流程内流体横穿过板管，无扰流，流体传热系数低。

现有支撑也有采用面支撑的结构，其必定会占用平板有效传热面积，使无效传热面积增加，降低平板式空气预热器传热效果。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种传热效率高、阻力降低、结构简单、安装方便、占地面积小、不易结垢、易清理的平板式传热组件。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种平板式传热组件，包括上、下传热平板，所述上、下传热平板内、垂直流体流向设有整数倍的螺旋波形支撑扰流棒，每个螺旋波形支撑扰流棒含整数倍的波形支撑扰流弯，相邻螺旋波形支撑扰流棒同端依次以四分之一波长为定长在传热平板内等间距交错布置，该螺旋波形支撑扰流棒的两端和密封条连接，密封条的上、下端面分别和和上、下传热平板连接组成平板式传热组件。

所述螺旋波形支撑扰流棒波峰与密封条上端面相平齐、波谷与密封条下端面相平齐。

所述上、下传热平板上固接定位支撑杆；该定位支撑杆沿螺旋波形支撑扰流棒的两侧交错布置。

所述固定后的定位支撑杆高度与上、下传热平板间的密封条高度相同。

本实用新型采用螺旋波形支撑扰流棒对两传热平板间流体进行扰流，利用了螺旋波形支撑扰流棒扰流效果好，阻力降低的优点，螺旋波形支撑扰流棒与传热平板点接触，在有效支撑传热平板的同时，增大了传热平板的有效传热面积。传热平板密封与密封板可采用焊接密封，可使用于高温流体工况，增加了传热组件内流体的密封可靠性。螺旋波形支撑扰流棒采用定位杆定位，即防止了螺旋波形支撑扰流棒振动，又保证了螺旋波形支撑扰流棒的稳固可靠，避免了因螺旋波形支撑扰流棒倒落而造成的流体流道阻塞。

同时，本实用新型具有结构简单、安装方便、占地面积小、设备重量低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的螺旋波形支撑扰流棒结构示意图；

图2为本实用新型的螺旋波形支撑扰流棒布置示意图；

图3为本实用新型的连接叠放图；

图4为本实用新型的组装外形图；

图5为实用新型的轴向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型及其有益效果作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种平板式传热组件，包括密封条1、螺旋波形支撑扰流棒Ⅰ2、螺旋波形支撑扰流棒Ⅱ3、螺旋波形支撑扰流棒Ⅲ4、螺旋波形支撑扰流棒Ⅳ5、下传热平板6、定位支撑杆7和上传热平板8。

一种平板式传热组件，包括上、下传热平板，所述上、下传热平板内、垂直流体流向设有整数倍的螺旋波形支撑扰流棒（结构见图1），每个螺旋波形支撑扰流棒含整数倍（一个或数个）的波形支撑扰流弯，相邻螺旋波形支撑扰流棒同端依次以四分之一波长为定长在传热平板内等间距交错布置，该螺旋波形支撑扰流棒的两端和密封条连接，密封条的上、下端面分别和和上、下传热平板连接组成平板式传热组件。实现了螺旋波形支撑扰流棒在整个传热组件内的连接固定，保证了螺旋波形支撑扰流棒的扰流稳定性。

由于螺旋波形支撑扰流棒垂直流体流向布置，使流体在有限传热区间内流过螺旋波形支撑扰流棒时形成有效扰流，增大了流体膜传热系数的同时，也减小了传热组件内的结垢速率，并易于清理。

螺旋波形支撑扰流棒在流体流向截面上，阻流面积小，流速在整个流程内仍保持相对匀速流动，因此该结构并不改变平板式换热元件阻力降低的优点。

所述相邻螺旋波形支撑扰流棒同端依次以四分之一波长为定长在传热平板内等间距交错布置，使得连续四个螺旋波形支撑扰流棒形成一个完整的扰流流程，如图2所示，如螺旋波形支撑扰流棒Ⅰ2、螺旋波形支撑扰流棒Ⅱ3、螺旋波形支撑扰流棒Ⅲ4、螺旋波形支撑扰流棒Ⅳ5组成了一个完整的扰流流程。实际产品生产时，根据需要可以设置若干个这样的扰流流程。

通过调整螺旋波形支撑扰流棒的直径、波长和间距，从而保证流体流动过程中的全扰流，可在保证流体阻力降满足工艺要求的基础上，使传热平板间流体膜传热系数达到最大。

本实用新型中螺旋波形支撑扰流棒与上、下传热平板点接触，使传热平板有效传热面积增至最大。螺旋波形支撑扰流棒具有自伸缩功能，当板片受压或受拉或受温度降低收缩时，螺旋波形支撑扰流棒可随板片几何变化而变化，这与支撑钉或支撑条的面支撑相比较，平板式换热器在组装和使用过程中的危害大大降低。

所述螺旋波形支撑扰流棒波峰与密封条上端面相平齐、波谷与密封条下端面相平齐。螺旋波形支撑扰流棒波峰和波谷分别与密封条上下端面相平齐，由于密封条上下端面又与上下传热平板相连接，因此保证了螺旋波形支撑扰流棒与上下传热平板内表面点接触，在起到有效扰流作用的同时，又对上下传热平板形成有效支撑，保证了流体通道的有效传热截面，保持了流体的传热稳定性。

所述上、下传热平板上固接定位支撑杆，且固定后的定位支撑杆高度与上、下传热平板间的密封条高度相同。上传热平板的定位支撑杆位于靠近螺旋波形支撑扰流棒波峰侧；相邻的下传热平板定位支撑杆位于靠近螺旋波形支撑扰流棒波谷侧面；相邻的上下两定位支撑杆交错布置于螺旋波形支撑扰流棒两侧。定位支撑杆可有效防止或降低由流体冲击而引起的螺旋波形支撑扰流棒振动，保证了螺旋波形支撑扰流棒的结构稳固性和扰流稳定性。同时保证螺旋波形支撑扰流棒与密封条连接失效后不会形成因螺旋波形支撑扰流棒倒落而阻塞流体流道。

所述上、下传热平板、螺旋波形支撑扰流棒、定位支撑杆和密封条由铸铁或碳钢或不锈钢或铝或铜或钛制成。传热组件内介质的存在不确定性，针对不同腐蚀性介质，可相应选择与其相对应的抗腐蚀材料，如当流体存在硫化氢露点腐蚀时，传热平板、螺旋波形支撑扰流棒、定位杆和密封条可选择铸铁材料。

如图4，本实用新型中，传热介质由轴向流入，经若干螺旋波形支撑扰流棒扰动后流出，从而提高传热介质的膜传热系数，同时螺旋波形支撑扰流棒还有支撑上传热平板8和下传热平板6的作用。