一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預熱板換制造技術

本發明專利技術公開了一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預熱板換，包括若干換熱節、隔板、第一進管、第一出管、第二進管和第二出管，換熱節包括節殼和換熱板，節殼為兩端敞開的環狀，節殼兩端使用隔板封閉，換熱板設置在節殼內并沿內壁滑動換熱板將節殼內隔離為熱腔和冷腔，第一進管、第一出管分別穿過節殼壁面連接熱腔，第二進管和第二出管分別穿過節殼壁面連接冷腔。逆流式波紋預熱板換還包括轉動部件，換熱節還包括氣閥，氣閥分別設置在第一進管、第一出管、第二進管、第二出管和節殼壁面的連接處，轉動部件穿入換熱節內并帶動換熱板進行滑動，轉動部件的旋轉也驅動氣閥進行開合。

A kind of counter flow corrugated preheating plate for gas-air heat exchange

【技術實現步驟摘要】
一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預熱板換
本專利技術涉及換熱器領域，具體是一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預熱板換。
技術介紹
換熱器是一種工業上常用的器件，其對兩路組分的介質在不發生介質接觸的情況下進行熱量交換以便達到特定的工藝條件或熱量回收。板式換熱器是一種較為高效的換熱器，其換熱板兩側的介質經由換熱板進行熱交換，換熱板制得較薄。現有技術中，換熱器基本都是通過增加換熱面積等方式進行的效果提升的，由于換熱板存在熱阻力，其兩側的溫差并不好統一，在兩側介質溫差較小的情況下，換熱功率顯著下降，即使增大換熱面積，換熱效果仍然提升有限。氣氣換熱是工業中常見的余熱回收過程，而如何從大量溫度稍高的氣體中回收熱量是節能、資源回收的首要問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預熱板換，以解決現有技術中的問題。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預熱板換，包括若干換熱節、隔板、第一進管、第一出管、第二進管和第二出管，換熱節包括節殼和換熱板，節殼為兩端敞開的環狀，節殼兩端使用隔板封閉，換熱板設置在節殼內并沿內壁滑動換熱板將節殼內隔離為熱腔和冷腔，第一進管、第一出管分別穿過節殼壁面連接熱腔，第二進管和第二出管分別穿過節殼壁面連接冷腔。多節換熱節為一個個的換熱單元，獨立地進行換熱過程，兩路氣體中較熱的一路通過第一進管、第一出管分別進出熱腔，較冷的一路通過第二進管和第二出管分別進出冷腔，換熱板是冷熱氣體的換熱面，并且換熱板可以沿著節殼內壁滑動，也就是熱腔和冷腔的容積能發生變化，在換熱周期中，熱氣體進入熱腔，冷氣體進入冷腔后，讓換熱板發生滑動，使得熱腔體積減小，發生壓縮過程，高溫氣體溫度再次升高，讓冷腔體積變大，發生膨脹過程，低溫氣體溫度再次降低，氣體在發生換熱前或換熱周期的前段時間內，兩種氣體分別進行“預熱”與“預冷”，從而在換熱時，溫差拉大，換熱功率變大，換熱效果大大提升，之后排出氣體時，再分別返回初始體積，從而其壓力能夠與進出口氣路上的壓力匹配上，順利排出換熱節外。進一步的，逆流式波紋預熱板換還包括轉動部件，換熱節還包括氣閥，氣閥分別設置在第一進管、第一出管、第二進管、第二出管和節殼壁面的連接處，轉動部件穿入換熱節內并帶動換熱板進行滑動，轉動部件的旋轉也驅動氣閥進行開合。換熱板需要動力驅動發生往復滑動，并且換熱節內的氣體由于需要進行預熱與預冷時的壓縮與膨脹過程，所以不好連續進出，在節殼與四個進出口連接處設置氣閥用于協調進出氣相位，氣閥開閉的時機需要與換熱板的滑動同步控制，所以都與轉動部件發生聯動，讓轉動部件上的結構特征統一控制換熱板的滑動與氣閥開閉，換熱節為多個時，可以使用同一轉動部件進行控制，不過需要注意轉動部件穿過隔板、換熱板處的密封，可以是密封墊、密封圈等形式，也可以是唇口密封等，轉動部件在其動力源與遠離動力源的端部設置軸承等部件進行支撐，換熱節內處于節省空間的考慮就不再設置軸承了。進一步的，轉動部件包括軸、兩個撥套、推球，撥套套設在軸上并使用緊固件鎖緊，每個撥套包括第一凸輪板和第二凸輪板，第一凸輪板和第二凸輪板沿軸向錯開，推球放置在軸表面上的一個球形槽內，推球位于兩個兩個撥套之間；換熱板包括軸套部和波紋板，軸套部位于波紋板中心并套設在軸上，軸套部內表面設有首尾相連的弧形環槽，弧形環槽的中心線在軸軸線上的投影具有長度，波紋板隔開熱腔、冷腔，推球還位于弧形環槽內；氣閥包括閥芯、座環和彈性體，節殼壁面上設有連接孔，連接孔包括靠近節殼外表面的螺紋孔和靠近內表面的斜面孔，座環旋合在螺紋孔內，閥芯包括依次連接的銷桿、閥墊和底柱，閥墊外緣也設有與斜面孔相同斜度的圓錐面，銷桿遠離閥墊的一端朝向撥套并與第一凸輪板或第二凸輪板徑向緊鄰，底柱遠離閥墊的一端插入座環內，底柱底面與座環之間墊入彈性體；第一進管、第一出管、第二進管、第二出管均與螺紋孔連接。換熱板的往復滑動是通過推球和弧形環槽實現的，推球嵌在軸表面的一個球形槽內，同時高出軸表面的部分嵌入弧形環槽內，從而在軸發生旋轉時，推球也跟著進行轉動，轉動過程中，在軸線上的投影位置保持不變，而弧形環槽是具有軸向長度的，并不是一個規整的圓，而且換熱板也不是圓周對稱的（圓形），不能發生轉動，所以，推球會推動與其貼合的弧形環槽的內表面，使其進行軸向移動，軸向移動的距離就是弧形環槽在軸軸線上的投影長度，設計時，可以通過設置不同的弧形環槽軸向長度來控制換熱板對兩側氣體的壓縮比。作為優化，弧形環槽的全長在軸軸線上的投影中，位于兩端的部分分別占全長的35%以上。弧形環槽軸線投影的兩端是換熱板滑動的兩端位置，可以在熱腔小冷腔大時的極限位置多作一些停留，以便在較高溫差下多一些時間進行換熱，而這一目的可以通過讓弧形環槽在一側的圓周角大一些來達成，縮短與過渡過程對應的弧形環槽的段落長度。氣閥是熱腔、冷腔的開閉閥，斜面孔與閥墊貼合時，換熱節與外部的進出管斷開，而閥墊被頂起時，換熱節與外部進行換氣，閥墊朝外的一側設置的底柱抵靠在位于座環內的彈性體上，在銷桿沒有頂起力時壓住閥墊使其密封，而銷桿是閥墊朝內的一側設置的，銷桿的另一端與撥套外表相接觸，撥套外圓柱面上有第一凸輪板與第二凸輪板，分別在一定的相位下頂動銷桿使其所在的氣閥進行開閉。一個撥套控制一個腔室的進出側兩個氣閥，一個換熱節有兩個腔室、一個換熱板，所以轉動部件包括軸、兩個撥套、推球是一個換熱節的配置，有多個換熱節時，進行成倍增加。作為優化，第一進管、第二出管位于節殼正上方，第一出管、第二進管和位于節殼正上方，第一凸輪板和第二凸輪板的凸起處圓周相差180度。熱腔內是熱組分氣體容腔，在換熱后會降溫沉降，所以上進下出的方式有較好的導向性，不容易發生換熱后的氣體排出不完全、新氣體無法進入等問題，冷腔同理設置為下進上出。作為優化，軸套部為軸向切分分體結構，弧形環槽被軸向分割，分體制造的軸套部使用緊固件連接在一起。推球需要同時嵌入軸套部內和軸內，所以一定會有一個零件需要分體結構以便進行裝配，而軸套部進行軸向分體是一個較方便的選擇，軸向切分時應當將一部分的弧形環槽包納在內。作為優化，換熱板還包括外緣環，外緣環設置在波紋板四周，外緣環外表面貼合節殼內表面。外緣環讓換熱板更穩定地安裝在節殼內，防止換熱板滑動時發生傾斜。作為優化，銷桿與撥套相鄰的端部設有萬向球。萬向球類似于軸表面的推球，只起推動作用，消除滑動摩擦。作為優化，波紋板自身為波浪形的同時，波紋板表面還設有若干條紋狀的凸起。波紋板的波浪形與表面條紋增加換熱面積。作為優化，第一進管、第一出管、第二進管、第二出管與螺紋孔通過卡套螺紋接頭進行連接；隔板四周伸出連接耳用于鎖緊固定。卡套螺紋接頭拆裝方便，讓換熱節累疊起來后，將連接耳使用一根螺桿串起來并用螺母鎖緊，連接方便可靠。隔板中央被軸穿過處、軸套部內表面弧形環槽的兩端、外緣環與節殼內表面之間、節殼與隔板的接觸面上均設置密封圈。密封圈設置方便，尺寸較小。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預熱板換，其特征在于：所述逆流式波紋預熱板換包括若干換熱節（2）、隔板（3）、第一進管（41）、第一出管（42）、第二進管（43）和第二出管（44），所述換熱節（2）包括節殼（22）和換熱板（21），節殼（22）為兩端敞開的環狀，節殼（22）兩端使用隔板（3）封閉，所述換熱板（21）設置在節殼（22）內并沿內壁滑動換熱板（21）將節殼（22）內隔離為熱腔（201）和冷腔（202），所述第一進管（41）、第一出管（42）分別穿過節殼（22）壁面連接熱腔（201），所述第二進管（43）和第二出管（44）分別穿過節殼（22）壁面連接冷腔（202）。/n

【技術特征摘要】
1.一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預熱板換，其特征在于：所述逆流式波紋預熱板換包括若干換熱節（2）、隔板（3）、第一進管（41）、第一出管（42）、第二進管（43）和第二出管（44），所述換熱節（2）包括節殼（22）和換熱板（21），節殼（22）為兩端敞開的環狀，節殼（22）兩端使用隔板（3）封閉，所述換熱板（21）設置在節殼（22）內并沿內壁滑動換熱板（21）將節殼（22）內隔離為熱腔（201）和冷腔（202），所述第一進管（41）、第一出管（42）分別穿過節殼（22）壁面連接熱腔（201），所述第二進管（43）和第二出管（44）分別穿過節殼（22）壁面連接冷腔（202）。


2.根據權利要求1所述的一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預熱板換，其特征在于：所述逆流式波紋預熱板換還包括轉動部件（1），所述換熱節（2）還包括氣閥（23），所述氣閥（23）分別設置在第一進管（41）、第一出管（42）、第二進管（43）、第二出管（44）和節殼（22）壁面的連接處，所述轉動部件（1）穿入換熱節（2）內并帶動換熱板（21）進行滑動，轉動部件（1）的旋轉也驅動氣閥（23）進行開合。


3.根據權利要求2所述的一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預熱板換，其特征在于：所述轉動部件（1）包括軸（11）、兩個撥套（12）、推球（13），所述撥套（12）套設在軸（11）上并使用緊固件鎖緊，每個撥套（12）包括第一凸輪板（121）和第二凸輪板（122），所述第一凸輪板（121）和第二凸輪板（122）沿軸向錯開，所述推球（13）放置在軸（11）表面上的一個球形槽內，推球（13）位于兩個兩個撥套（12）之間；
所述換熱板（21）包括軸套部（211）和波紋板（212），所述軸套部（211）位于波紋板（212）中心并套設在軸（11）上，軸套部（211）內表面設有首尾相連的弧形環槽（2111），所述弧形環槽（2111）的中心線在軸（11）軸線上的投影具有長度，所述波紋板（212）隔開熱腔（201）、冷腔（202），所述推球（13）還位于弧形環槽（2111）內；
所述氣閥（23）包括閥芯（231）、座環（232）和彈性體（233），所述節殼（22）壁面上設有連接孔，連接孔包括靠近節殼（22）外表面的螺紋孔（221）和靠近內表面的斜面孔（222），所述座環（232）旋合在螺紋孔（221）內，所述閥芯（231）包括依次...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陶志東，
申請(專利權)人：陶志東，
類型：發明
國別省市：江蘇;32