板式除凝结构和板式除凝器的制作方法

1.本实用新型涉及除凝装置技术领域，尤其涉及一种板式除凝结构和板式除凝器。


背景技术：

2.为了积极响应国家“碳达峰，碳中和”的能源战略方针，加热炉作为石化化工装置耗能大户，其热效率在一步步提高，烟气的排烟温度也越来越低，随着烟气温度的降低，其中的水蒸气会凝结成水珠分布在烟气中，如果这些液滴不能及时有效的清除，则会进入下游引风机，烟风道及烟囱中，影响风机运行以及在烟风道、烟囱中形成积水，轻则影响风机运行进而影响装置的连续运行，重则积水造成设施损坏，形成安全隐患。
3.以往加热炉系统排烟温度较高，很少出现凝结水，故通常不考虑烟气除水问题。而工艺装置上使用的一些除凝装置由于其原理及高压降等原因无法适用于加热炉烟风道的微压系统。故需要一款适用于加热炉系统且制作又简单的除凝装置产品。


技术实现要素：

4.为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简单易于制作的板式除凝结构和板式除凝器。
5.本实用新型公开了一种板式除凝结构，所述板式除凝结构包括至少两块完全相同的板片，每个所述板片上均设置有多个圆形的开孔和自所述开孔边缘向外延伸形成的中空的凸出部，所述凸出部垂直于所述板片，所述凸出部远离所述板片一端的截面积小于所述开孔的面积；
6.所述板片平行设置且板片之间的距离相等，所述凸出部凸出于板片的距离大于等于相邻板片之间的距离，所述凸出部用于伸入相邻板片上相应位置的开孔中，所述板片之间的空间用于待除凝的气体介质通过。
7.优选地，所述凸出部包括一变径段和一圆柱段；
8.所述变径段呈喇叭状，自所述开孔边缘向外延伸形成，其截面积自所述板片向远离所述板片的方向逐渐减小；
9.所述圆柱段连接于所述变径段远离所述板片的一端，所述圆柱段的截面积自所述变径段向远离所述变径段的方向保持不变。
10.优选地，所述凸出部包括一变径段和一锥形段；
11.所述变径段呈喇叭状，自所述开孔边缘向外延伸形成，其截面积自所述板片向远离所述板片的方向逐渐减小；
12.所述锥形段连接于所述变径段远离所述板片的一端，所述锥形段的截面积自所述变径段向远离所述变径段的方向逐渐减小。
13.优选地，沿所述气体介质的流动方向，所述开孔和所述凸出部在所述板片上呈正三角形排布。
14.优选地，所述板片一体冲压成型。
15.优选地，所述板片上设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片用于降低板片的温度。
16.本实用新型还公开了一种板式除凝器，所述板式除凝器包括壳体和如上所述的板式除凝结构；
17.所述壳体上设置有介质进口和介质出口，所述板式除凝结构设置于所述壳体内部，进入介质进口的气体介质在板式除凝结构的板片之间除凝，除凝后的气体介质从介质出口排出。
18.采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
19.1.本技术的板式除凝结构可以有效分离气体介质中的水滴，并有效利用水滴自身沉降，增加除水效率；
20.2.本技术的板式除凝结构压降低；
21.3.本技术的板式除凝结构制造简单，清洗方便。
附图说明
22.图1本实用新型一实施例中板式除凝结构的示意图；
23.图2本实用新型另一实施例中板式除凝结构的示意图
24.附图标记：
25.100-板片，110-开孔，120-变径段，130-圆柱段，140-锥形段。
具体实施方式
26.以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。
27.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
28.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
29.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
32.参见附图1，为本实用新型一实施例中板式除凝结构的示意图，所述板式除凝结构包括至少两块完全相同的板片100，每个所述板片100上均设置有多个圆形的开孔110和自所述开孔110边缘向外延伸形成的中空的凸出部，所述凸出部垂直于所述板片100，所述凸出部远离所述板片100一端的截面积小于所述开孔110的面积。在本实施例中，所述凸出部包括一变径段120和一圆柱段130；所述变径段130呈喇叭状，自所述开孔110边缘向外延伸形成，其截面积自所述板片100向远离所述板片100的方向逐渐减小；所述圆柱段130连接于所述变径段120远离所述板片100的一端，所述圆柱段130的截面积自所述变径段120向远离所述变径段120的方向保持不变。如图2所示，在另一实施例中，所述凸出部也可以包括一变径段120和一锥形段140，所述变径段120呈喇叭状，自所述开孔110边缘向外延伸形成，其截面积自所述板片100向远离所述板片100的方向逐渐减小；所述锥形段140连接于所述变径段120远离所述板片100的一端，所述锥形段140的截面积自所述变径段120向远离所述变径段120的方向逐渐减小。
33.所述板片100平行设置且板片100之间的距离相等，所述凸出部，也即所述变径段120和所述圆柱段130(或锥形段140)，凸出于板片100的距离略大于或等于相邻板片之间的距离，从而一块板片100所述凸出部可以伸入相邻板片100上相应位置的开孔110中，如图1所示，最上层板片100的凸出部伸入其下层板片100的开孔110中，如此重叠设置。
34.待除凝的气体介质从所述板片100之间的空间通过，气体介质的流动方向如图中箭头所示，气体介质中的液滴撞击所述凸出部后易聚成大液滴并沿凸出部的表面落入下层板片开孔中，水滴以此方式依次从最顶层板片落入最底层板片，最后从最底层板片凸出部的底端排出，从而达到分离水滴并汇集除水的效果，其可以有效利用水滴自身沉降，增加除水效率。
35.优选地，沿所述气体介质的流动方向(如图中箭头所示)，所述开孔110和所述凸出部在所述板片100上呈正三角形排布。具体地，如图1所示，第一纵排的开孔110和凸出部沿垂直于气体介质流动方向的方向等距排布，第二纵排的开孔110和凸出部平行与第一纵排，但数量比第一纵排少一个，第二纵排每个开孔的圆心与第一纵排上相邻两个开孔的圆心构成正三角形，第三纵排和第四纵排可以由第一、第二纵排阵列得到，以此类推。通过上述设置，可以延长气体介质在板片之间的停留时间，使气体介质中的液滴与凸出部充分撞击而有效将其除去。
36.在本实施例中，所述板片100由耐腐蚀的金属板片一体冲压成型，从而易于生产和制造。
37.在一些实施例中，所述板片100上设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷端与板片100连接，通过帕涅尔效应降低板片100的温度，从而使气体中的液滴更易于在板片100或者说凸出部上冷凝，从而提高除凝效率。
38.本技术的除凝结构可以直接安装于气体介质的流道中，如烟气流道中，可以通过焊接或栓接等方式将板片100固定于烟气流道的内壁面，同时在最底层板片下方设置冷凝
水收集装置即可有效地对烟气流道中的烟气进行除凝。
39.进一步地，本技术还提供了一种板式除凝器，其包括壳体和如上所述的板式除凝结构。所述壳体上设置有介质进口和介质出口，所述板式除凝结构设置于所述壳体内部，进入介质进口的气体介质在板式除凝结构的板片之间除凝，除凝后的气体介质从介质出口排出。上述板式除凝器可以作为一个单独的模块连接于气体介质的流道，如烟气流道，来对烟气进行除凝。
40.应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。