一种新型气气换热器的制作方法

1.本实用新型涉及机械结构技术领域，特别是一种节能换热装置。


背景技术：

2.气气换热器是化工企业用于高低温气体热量交换的设备，作为工业中常用的设备，但换热器经常发生故障，高低温气体不能高效率地进行热量交换。在化工企业中设备开裂频繁、对生产影响很大，而且存在设备制造费用高、周期长、材料选择无可靠依据等问题。尤其是化工企业多数气体中含有氯离子，外界温度低，在低温端和管口处出现冷凝现象，使得气体呈强酸性，ph值在2
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4 之间。造成换热器严重腐蚀，温度最低处出现腐蚀漏点并有开裂现象。传统管壳式换热器在设备可靠性和效率上存在明显缺陷，壳体材料和力学性能不能维持换热器长时间工作。所以设计一种适用于大多数化工企业中，并有良好的经济性、高效率、安全和使用寿命长的换热器尤为重要。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种新型气气换热器，其目的在于，提供一种安全、可靠、高效率的气气换热器。
4.为实现上述目的，本实用新型提供的气气换热器是这样实现的：包括壳体、换热板、管板和安全装置，所述壳体由高温进气口、低温进气口、高温出气口、低温出气口、管头和管身外壳部分组成，安全装置包括膨胀节、折流板和惰性气体，其特征在于：换热板内部流通高温气体，外部接触低温气体，管板用于支撑换热板，换热板依靠管板支撑并成排固定，所述换热器换热板一共有四排，平行排列，换热板连通高温进气口和高温出气口，高温进气口位于管头上部，通过管头进入换热板，高温出气口位于另一端管头下部；低温进气口和低温出气口位于管身两端，低温进气口位于管身上方，低温出气口位于另一端的下方，膨胀节位于管身中间部位，上下各一个。
5.作为进一步说明，壳体材料使用奥氏体不锈钢，并在壳体内部喷涂耐腐蚀涂层，奥氏体不锈钢用于壳体既保证了壳体支撑强度，又保证制造的经济性。
6.作为进一步说明，所述高温气体通过高温进气口进入换热板内，低温气体通过低温进气口进入壳体内部，两种气体同向流动。
7.作为进一步说明，所述换热板呈排式排列，包括4排换热板，每排换热板有重复多个板单元组成。
8.作为进一步说明，所述换热板由多个重复板单元组成，由换热板连接部件连接呈平行排列。
9.作为进一步说明，所述板单元为扁圆形，尺寸为宽为80mm，长为500mm。
10.作为进一步说明，每排换热板之间安装一个折流板，折流板长度不一致，位于靠近低温进气口端短，依次增长，达到使气体均匀进入各排换热板中效果。
11.作为进一步说明，所述换热板通过管板固定在换热器内，与管头连通。
12.作为进一步说明，所述管头(尤其低温端)最容易开裂腐蚀，管头添加双层结构并在内部填充惰性气体。
13.作为进一步说明，膨胀节位于管身中间部位，上下各一个，所述膨胀节为弹性元件，能有效的起到补偿轴向变形的作用，在压力和温度导致变形时，起到保护壳体的作用。
附图说明
14.图1是本实用新型一种新型气气换热器整体结构示意图；
15.图2是本实用新型一种新型气气换热器换热板截面示意图；
16.图3是本实用新型一种新型气气换热器换热板立体示意图；
17.图4是本实用新型一种新型气气换热器换管板结构示意图；
18.图5是本实用新型一种新型气气换热器管头局部示意图；
19.图中：1
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高温进气口；2
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低温进气口；3
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换热板；4
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膨胀节；5
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惰性气体； 6
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管头；7
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管板；8
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折流板；9
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低温出气口；10
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高温出气口；3.1
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板单元；3.2
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换热板连接部件；6.1
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表面涂层；6.2螺钉；6.3
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法兰。
具体实施方式
20.下面结合附图与具体实施方式对本次实用新型作进一步详细描述：
21.如图1所示，一种新型气气换热器，包括壳体：高温进气口1、高温出气口 10、低温进气口2、低温出气口9、管头6和管身外壳部分，换热板3：内部流通高温气体，外部接触低温气体，管板7：用于支撑换热板，安全装置：膨胀节4、折流板8和惰性气体5。高温进气口1和低温进气口2位于相邻位置。其工作原理为：高温气体通过高温进气口进入换热板内，低温气体通过低温进气口进入壳体，在壳体内部流动，两种气体同向流动，在换热器内进行热交换，最终流出出气口，完成工作任务。
22.所述气气换热器直径450mm，长度7000mm，两种介质气体沿轴向同向流动，该实施方式可充分换热，优于传统垂直流向的换热器。
23.如图2所示，此新型气气换热器结构简单，易于实现气体之间的热交换，换热板3呈轴向排列，在每排换热板之间安装折流板8，折流板呈轴向排列，该实施方式提高了换热效率。
24.如图3所示，每排换热板3之间安装一个折流板8，折流板长度不一致，位于靠近低温进气口端段，依次增长，使低温气体均匀进入各排换热板3外部。
25.如图4所示，换热板的板单元截面为扁圆形，板单元3.1由换热板连接部件3.2连接，宽为80mm，长为500mm，依靠管板7固定，根据传热理论，长宽比越大，效率越高。
26.如图5所示，管头6采用双层结构，防止换热器壳体开裂和腐蚀。壳体材料使用奥氏体不锈钢，并在壳体内部喷涂耐腐蚀的表面涂层6.1，喷涂kn17防腐耐磨涂料，既增加了强度，又具有耐腐蚀性。在双层结构内部，注入惰性气体5，惰性气体5采用氩气，氩气在高温和高压下依旧稳定，可保证应对气体的应力冲击，并且使管头内部保温，保证氯离子在低温端口不发生冷凝，管头部分通过螺钉6.2和法兰6.3连接在管身外壳部分上。
27.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则
之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种新型气气换热器：包括壳体、换热板、管板和安全装置，所述壳体由高温进气口、低温进气口、高温出气口、低温出气口、管头和管身外壳部分组成，安全装置包括膨胀节、折流板和惰性气体，其特征在于：换热板内部流通高温气体，外部接触低温气体，管板用于支撑换热板，换热板依靠管板支撑并成排固定，所述换热器换热板一共有四排，平行排列，换热板连通高温进气口和高温出气口，高温进气口位于管头上部，通过管头进入换热板，高温出气口位于另一端管头下部；低温进气口和低温出气口位于管身两端，低温进气口位于管身上方，低温出气口位于另一端的下方，膨胀节位于管身中间部位，上下各一个。2.根据权利要求1所述的一种新型气气换热器，其特征在于：管头通过螺钉和法兰连接与管身外壳部分相固定。3.根据权利要求2所述的一种新型气气换热器，其特征在于：管头外壳设计成双层结构，内部填充惰性气体。4.根据权利要求3所述的一种新型气气换热器，其特征在于：换热器壳体材料使用奥氏体不锈钢。5.根据权利要求1所述的一种新型气气换热器，其特征在于：设计气气换热器直径450mm，长度7000mm。6.根据权利要求1所述的一种新型气气换热器，其特征在于：每排换热板含重复多个板单元。7.根据权利要求1所述的一种新型气气换热器，其特征在于：每排换热板之间安装一个折流板，折流板呈轴向安装。

技术总结
本实用新型公开了一种新型气气换热器，涉及机械结构和换热技术领域，主要解决的技术问题是现有气气换热器泄露和开裂问题。包括高温进气口、高温出气口、低温进气口、低温出气口、换热板、管板、管头、惰性气体、折流板、管身外壳和膨胀节。高温气体通过高温进气口进入换热板内，流向高温出气口；低温气体通过低温进气口进入壳体内，流出低温出气口。壳体内的换热板平行排列，总4排，通过管板固定，排与排之间安装折流板。管头部分壳体采用双层结构内部填充惰性气体，起到保温作用又有缓冲减震作用，膨胀节具有对壳体的应力缓冲作用。壳体材料选用奥氏体不锈钢，具有高耐腐蚀性，解决了目前换热器易发生开裂的问题。热器易发生开裂的问题。热器易发生开裂的问题。


技术研发人员：潘迪霞 岳志勇 张玉静 夏筱阳 杨金辉
受保护的技术使用者：内蒙古工业大学
技术研发日：2020.10.22
技术公布日：2021/10/29