CN102252555A - 气相板式预热器用传热板片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气相板式预热器用传热板片。所述传热板片波纹区的波纹由若干横向正弦波纹和若干纵向正弦波纹组成；所述相邻两横向正弦波纹位差半个周期，相邻两纵向正弦波纹位差半个周期，所述横向正弦波纹的波峰点为通过该点的纵向正弦波纹的波峰点，横向正弦波纹的波谷点为通过该点的纵向正弦波的波谷点，由若干横向正弦波纹及纵向正弦波纹交合而成有序排列的凸形及凹形球面。本发明具有如下优点：1)传热板片波纹由横向及纵向正弦波纹交合而成有序排列的凸形及凹形球面，气相流流经凸形及凹形球面形成的通道，不断改变流动方向，产生旋转和扭转，传热系数大大提高；2)有序排列的凸形及凹形球面提高了传热板片的刚性和受压能力，球壳表面的承压能力最大。
Description
技术领域：
本发明涉及一种热交换和传热设备的通用零件，更具体地说涉及一种气相板式预热器用传热板片。
背景技术：
全焊板式煤气、空气预热器应用于高炉炼铁行业，可显著地提高热风炉风温。波纹板片作为其传热元件直接影响着预热器的传热效果，由于热风炉烟气余热温度高，烟气量大，要求的压力降小等特点，传统形式的波纹板片传热元件应用到这种工况已不适应。中国实用新型专利公报于2003年2月5日公开了授权公告号为CN 2534546Y专利号为01265997.5专利名称为《全焊式板式换热器》的实用新型专利。该板式换热器的不足之处是：其一，换热器用的传热板片的波纹形式是沿传热板片长度方向的单向波纹；其二，波纹呈长方形，管束部分管道存在直通道；其三，板片吸收自身的的热膨胀量的能力差，设备耐热性差。这些不足之处造成设备传热效率不高，传热系数及相关热力参数低下，急待改进。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种传热效率高，耐温能力强，流体阻力小，不易结垢，便于清洗，模具制造简单的气相板式预热器用传热板片。
本发明的目的是通过以下措施来实现：一种气相板式预热器用传热板片，其特殊之处在于：所述传热板片波纹区的波纹由若干横向正弦波纹和若干纵向正弦波纹组成；所述横向正弦波纹的波峰及波谷数为纵向正弦波的列数，纵向正弦波纹的波峰及波谷数为横向正弦波的行数，所述相邻两横向正弦波纹位差半个周期，相邻两纵向正弦波纹位差半个周期，所述横向正弦波纹的波峰点为通过该点的纵向正弦波纹的波峰点，横向正弦波纹的波谷点为通过该点的纵向正弦波的波谷点，由若干横向正弦波纹及纵向正弦波纹交合而成有序排列的凸形及凹形球面。
所述波纹区设有若干定距柱。
所述横向正弦波纹与纵向正弦波纹具有相同的周期。
所述横向正弦波纹的周期小于纵向正弦波纹的周期。
所述横向正弦波纹的周期大于纵向正弦波纹的周期。
与现有技术相比，本发明提出的气相板式预热器用传热板片具有如下优点：1)传热板片波纹由横向及纵向正弦波纹交合而成有序排列的凸形及凹形球面，气相流流经凸形及凹形球面形成的通道，不断改变流动方向，产生旋转和扭转，传热系数大大提高；2)有序排列的凸形及凹形球面由弧形平滑过渡，在模具压制过程中自动形成，在增大传热面积的同时，降低了流道阻力，在既降低流阻又取得好的传热效果之间达到了新的平衡；3)有序排列的凸形及凹形球面提高了传热板片的刚性和受压能力，球壳表面的承压能力最大。本发明结构简单、一次冲压成型，传热效率高，耐温能力强，流体阻力小，不易结垢，便于清洗取得了显著的进步。
附图说明：
图1是本发明一个实施例横向正弦波截面图。
图2为与图1所示横向正弦波相邻的横向正弦波截面图。
图3是图1实施例纵向正弦波截面图。
图4为与图2所示纵向正弦波相邻的纵向正弦波截面图。
具体实施方式：
下面结合附图对具体实施方式作详细说明：
图1～图3是本发明一个实施例横向正弦波纵向正弦波截面图。一种气相板式预热器用传热板片，所述传热板片波纹区的波纹由若干横向正弦波纹1和若干纵向正弦波纹2组成；所述横向正弦波纹1的波峰11及波谷12数为纵向正弦波的列数，纵向正弦波纹2的波峰21及波谷22数为横向正弦波的行数，所述相邻两横向正弦波纹位差半个周期，如图2所示，相邻两纵向正弦波纹位差半个周期，如图4所示，所述横向正弦波纹1的波峰点为通过该点的纵向正弦波纹2的波峰点，横向正弦波纹1的波谷点为通过该点的纵向正弦波2的波谷点，由若干横向及纵向正弦波纹交合而成有序排列的凸形及凹形球面。所述波纹区设有若干定距柱，便于两片传热板片的连接。
对于横向正弦波纹与纵向正弦波纹的周期比较有如下三种情况：横向正弦波纹与纵向正弦波纹具有相同的周期；或横向正弦波纹的周期小于纵向正弦波纹的周期；或横向正弦波纹的周期大于纵向正弦波纹的周期。具体可根据不的气体、工况作出不同的选择。
本发明由若干横向及纵向正弦波纹交合而成有序排列的凸形及凹形球面，并通过弧形平滑过渡，在模具压制过程中自动形成，当两片传热板片相隔一定间距，气相流在两件波纹板之间的缝隙通过，这些波纹使流体不断改变流动方向，产生旋转和扭转，形成许多微细的涡流，从而使流体内各部分的质点不断迅速转移，使热交换迅速进行。气相流的强烈湍流还减少了悬浮微粒在换热面上的沉积和结垢，故被称为“自洁式换热器”。其次，由于传热板片有序排列的凸形及凹形球面由弧形平滑过渡，大大减少了气相流的流动阻力，在既降低气相流流阻又取得好的传热效果之间达到了新的平衡。再次，由于传热板片有序排列的凸形及凹形球面由弧形平滑过渡，提高了传热板片的刚性和受压能力，在两个板片焊接成管束后，相邻两板间有很多波纹的突出点互相接触，形成很多支承点，从而大大增强了板片的刚性，球面壳的承压力也是众所周知的。
以上结合实施例作了说明，上述实施例并不构成对本发明的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种气相板式预热器用传热板片，其特征在于：所述传热板片波纹区的波纹由若干横向正弦波纹和若干纵向正弦波纹组成；所述横向正弦波纹的波峰及波谷数为纵向正弦波的列数，纵向正弦波纹的波峰及波谷数为横向正弦波的行数，所述相邻两横向正弦波纹位差半个周期，相邻两纵向正弦波纹位差半个周期，所述横向正弦波纹的波峰点为通过该点的纵向正弦波纹的波峰点，横向正弦波纹的波谷点为通过该点的纵向正弦波的波谷点，由若干横向正弦波纹及纵向正弦波纹交合而成有序排列的凸形及凹形球面。
2.根据权利要求1所述的气相板式预热器用传热板片，其特征在于所述波纹区设有若干定距柱。
3.根据权利要求1或2所述的气相板式预热器用传热板片，其特征在于所述横向正弦波纹与纵向正弦波纹具有相同的周期。
4.根据权利要求1或2所述的气相板式预热器用传热板片，其特征在于所述横向正弦波纹的周期小于纵向正弦波纹的周期。
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