一种气液、气汽、气气换热结构的制作方法

1.本发明涉及换热技术领域，具体地说是一种结构简单、换热效率高、换热效果好的气液、气汽、气气换热结构。


背景技术：

2.众所周知，在锅炉中的烟气中携带有大量的热量，锅炉排烟耗能大约在15％，若不将烟气中的热量回收再利用，这些热量会随废气排放到大气中，将会造成极大的浪费，而对烟气余热的回收最重要的设备就是换热器，现有的换热器一般都是采用板式换热器，板式换热器都是通过环形翅片增大换热面积，但是由于环形翅片的存在，会存在积灰现象，存在换热效率低、换热效果不好的问题，而且现有的烟气换热一般都是将换热的液体进行加热，而并不能将换热的液体直接换热成水蒸气，而且对于气气换热的空气预热器，对空气进行加热，现有的结构换热效率低、占用空间大。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、换热效率高、换热效果好的气液、气汽、气气换热结构。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气液、气汽、气气换热结构，设有换热外筒和换热内筒，所述的换热外筒上分别设有热源进口、热源出口、冷源进口和冷源出口，换热内筒设在换热外筒内部，其特征在于所述的换热内筒包括至少1个截面呈多边形的单元筒体，相邻的单元筒体的侧边之间经支撑柱呈间隙连接，相邻的单元筒体之间、单元筒体与换热外筒内壁之间的间隙为换热间隙，换热间隙分别与冷源进口和冷源出口连通，单元筒体的两端分别与热源进口和热源出口连通连接。
5.本发明所述的单元筒体内设有支撑筋，支撑筋设有至少一个，支撑筋与单元筒体之间相互连接，通过支撑筋增大单元筒体抗压强度。
6.本发明所述的单元筒体为截面呈六边形，六边形的单元筒体的侧边上分别经支撑柱与相邻的六边形的单元筒体的侧边相连。
7.本发明所述的六边形的单元筒体内设有六个支撑筋，六个支撑筋的内端相互连接，六个支撑筋的外端分别与六边形的单元筒体的外端夹角处连接，通过支撑筋对单元筒体进行加固。
8.本发明所述的气液、气汽的换热结构中单元筒体之间的间隙为2-10mm，单元筒体之间的间隙小可以增大换热效率。
9.本发明所述的热源进口和热源出口设在换热外筒的两端，热源进口上连接热源总进管，热源总进管分别与单元筒体的内腔连通，热源出口上连接热源总出管，热源总出管分别与单元筒体的内腔连通。
10.本发明所述的冷源进口设在热源出口一侧，冷源出口设在热源进口一侧，通过逆
流换热，增大了换热效果。
11.本发明所述的气气的换热结构中单元筒体之间的间隙为单元筒体的中心点至单元筒体的筒壁之间距离的1.5-2.5倍。
12.本发明所述的单元筒体内设有扰流件，扰流件与单元筒体相连接。
13.本发明的有益效果如下：1、本发明所述的单元筒体为直筒体，气体进入单元筒体内形成强直流动，直接吹扫单元筒体的内壁，不会形成积灰。
14.2、相邻的单元筒体之间经支撑柱呈间隙连接，该间隙为换热间隙，换热间隙小，热量充分被该换热间隙内的气体或液体吸收，换热面积增大，换热效果好。
15.3、本发明的结构能实现换热系数达到60-600 w/(m2,
°
c)，而现有的气液换热系数为20-60 w/(m2,
°
c) 。
附图说明
16.图1是本发明的单元筒体为截面呈六边形的结构示意图。
17.图2是图1中单元筒体为截面呈六边形和截面呈四边形组合的结构示意图。
18.图3是带有扰流片的单元筒体的侧面视图。
实施方式
19.下面结合附图对本发明进一步说明：如附图所示，一种气液、气汽、气气换热结构，设有换热外筒1和换热内筒，所述的换热外筒1上分别设有热源进口、热源出口、冷源进口和冷源出口，换热内筒设在换热外筒1内部，其特征在于所述的换热内筒包括至少1个截面呈多边形的单元筒体2，相邻的单元筒体2的侧边之间经支撑柱5呈间隙连接，相邻的单元筒体2之间、单元筒体2与换热外筒1内壁之间的间隙为换热间隙3，换热间隙3分别与冷源进口和冷源出口连通，单元筒体2的两端分别与热源进口和热源出口连通连接。
20.进一步，所述的单元筒体2内设有支撑筋4，支撑筋4设有至少一个，支撑筋4与单元筒体2之间相互连接，通过支撑筋4增大单元筒体2抗压强度。
21.进一步，所述的单元筒体2为截面呈六边形，六边形的单元筒体2的侧边上分别经支撑柱5与相邻的六边形的单元筒体2的侧边相连。
22.进一步，所述的六边形的单元筒体2内设有六个支撑筋4，六个支撑筋4的内端相互连接，六个支撑筋4的外端分别与六边形的单元筒体2的外端夹角处连接，通过支撑筋4对单元筒体2进行加固。
23.进一步，所述的气液、气汽的换热结构中单元筒体2之间的间隙为2-10mm，，单元筒体2之间的间隙小可以增大换热效率。
24.进一步，所述的热源进口和热源出口设在换热外筒1的两端，热源进口上连接热源总进管，热源总进管分别与单元筒体2的内腔连通，热源出口上连接热源总出管，热源总出管分别与单元筒体2的内腔连通。
25.进一步，所述的冷源进口设在热源出口一侧，冷源出口设在热源进口一侧，通过逆流换热，增大了换热效果。
26.进一步，所述的气气的换热结构中单元筒体之间的间隙为单元筒体的中心点至单元筒体的筒壁之间距离的1.5-2.5倍。
27.进一步，所述的单元筒体内设有扰流件6，扰流件6与单元筒体相连接。
28.上述所述的扰流件6设为螺旋片，螺旋片设在单元筒体的轴线位置处，螺旋片的两端分别伸至单元筒体的两端部与单元筒体固定连接。
29.上述所述的扰流件6为扰流片，扰流片设为条形片，条形片的左右两侧分别设有扰流弧形片，左右两侧的扰流弧形片相互错开布置，通过扰流弧形片进行扰流，条形片的两端分别伸至单元筒体的两端部与单元筒体固定连接。
30.本发明在使用时可以安装在锅炉排气的烟气管道上，换热外筒1上的热源进口与烟气管道的排烟口连通，换热外筒1上的冷源进口连接水源或气源，由于烟气进入到换热内筒内，烟气强直吹入换热内筒的单元筒体2内，单元筒体2内壁经强直吹入的烟气吹入后将热量传递到侧壁上，进而对换热间隙3内的气体或液体进行换热，由于换热间隙3小，因此，换热效果好，传热效果块，可以将液体直接换热呈水蒸气，100多度的烟气就可以将水直接换热成水蒸气，水蒸气可以进行发电或供暖，本发明可以用作空气预热器，将空气进行预热，进而对空气进行加热，用于锅炉燃烧的进风，上述所述的扰流件为能实现换热和热传递领域中应用的常规的扰流片，为现有技术采用在本专利的单元筒体内。
31.本发明的有益效果如下：1、本发明所述的单元筒体2为直筒体，气体进入单元筒体2内形成强直流动，直接吹扫单元筒体2的内壁，不会形成积灰。
32.2、相邻的单元筒体2之间经支撑柱5呈间隙连接，该间隙为换热间隙3，换热间隙3小，热量充分被该换热间隙3内的气体或液体吸收，换热面积增大，换热效果好。
33.3、本发明的结构能实现换热系数达到60-600 w/(m2,
°
c)，而现有的气液换热系数为20-60 w/(m2,
°
c) 。
实施例
34.一种气液、气汽、气气换热结构，设有换热外筒1和换热内筒，所述的换热外筒1上分别设有热源进口、热源出口、冷源进口和冷源出口，换热内筒设在换热外筒1内部，其特征在于所述的换热内筒包括至少1个截面呈多边形的单元筒体2，相邻的单元筒体2的侧边之间经支撑柱5呈间隙连接，相邻的单元筒体2之间、单元筒体2与换热外筒1内壁之间的间隙为换热间隙3，换热间隙3分别与冷源进口和冷源出口连通，单元筒体2的两端分别与热源进口和热源出口连通连接，所述的单元筒体2为截面呈四边形，四边形的单元筒体2的侧边上分别经支撑柱5与相邻的四边形的单元筒体2的侧边相连，所述的单元筒体2之间的间隙为2mm，所述的热源进口和热源出口设在换热外筒1的两端，热源进口上连接热源总进管，热源总进管分别与单元筒体2的内腔连通，热源出口上连接热源总出管，热源总出管分别与单元筒体2的内腔连通，所述的冷源进口设在热源出口一侧，冷源出口设在热源进口一侧，通过逆流换热，增大了换热效果，上述得到的换热系数比现有技术的换热系数能增大3倍，同等体积换热面积增大4.5倍，因此，在采用本专利的结构达到现有技术的换热系数的前提下可以换热体积缩小13.5倍。
实施例
35.一种气液、气汽、气气换热结构，设有换热外筒1和换热内筒，所述的换热外筒1上分别设有热源进口、热源出口、冷源进口和冷源出口，换热内筒设在换热外筒1内部，其特征在于所述的换热内筒包括至少1个截面呈多边形的单元筒体2，相邻的单元筒体2的侧边之间经支撑柱5呈间隙连接，相邻的单元筒体2之间、单元筒体2与换热外筒1内壁之间的间隙为换热间隙3，换热间隙3分别与冷源进口和冷源出口连通，单元筒体2的两端分别与热源进口和热源出口连通连接，所述的单元筒体2内设有支撑筋4，支撑筋4设有至少一个，支撑筋4与单元筒体2之间相互连接，通过支撑筋4增大单元筒体2抗压强度，所述的单元筒体2为截面呈六边形，六边形的单元筒体2的侧边上分别经支撑柱5与相邻的六边形的单元筒体2的侧边相连，所述的六边形的单元筒体2内设有六个支撑筋4，六个支撑筋4的内端相互连接，六个支撑筋4的外端分别与六边形的单元筒体2的外端夹角处连接，通过支撑筋4对单元筒体2进行加固，所述的单元筒体2之间的间隙为10mm，单元筒体2之间的间隙小可以增大换热效率，所述的热源进口和热源出口设在换热外筒1的两端，热源进口上连接热源总进管，热源总进管分别与单元筒体2的内腔连通，热源出口上连接热源总出管，热源总出管分别与单元筒体2的内腔连通，所述的冷源进口设在热源出口一侧，冷源出口设在热源进口一侧，通过逆流换热，增大了换热效果，上述得到的换热系数比现有技术的换热系数能增大3.5倍，同等体积换热面积增大6倍，因此，在采用本专利的结构达到现有技术的换热系数的前提下可以换热体积缩小21倍。
实施例
36.一种气液、气汽、气气换热结构，设有换热外筒1和换热内筒，所述的换热外筒1上分别设有热源进口、热源出口、冷源进口和冷源出口，换热内筒设在换热外筒1内部，其特征在于所述的换热内筒包括至少1个截面呈多边形的单元筒体2，相邻的单元筒体2的侧边之间经支撑柱5呈间隙连接，相邻的单元筒体2之间、单元筒体2与换热外筒1内壁之间的间隙为换热间隙3，换热间隙3分别与冷源进口和冷源出口连通，单元筒体2的两端分别与热源进口和热源出口连通连接，所述的单元筒体2为截面呈三边形，三边形的单元筒体2的侧边上分别经支撑柱5与相邻的三边形的单元筒体2的侧边相连，所述的单元筒体2之间的间隙为5mm，单元筒体2之间的间隙小可以增大换热效率，所述的热源进口和热源出口设在换热外筒1的两端，热源进口上连接热源总进管，热源总进管分别与单元筒体2的内腔连通，热源出口上连接热源总出管，热源总出管分别与单元筒体2的内腔连通，所述的冷源进口设在热源出口一侧，冷源出口设在热源进口一侧，通过逆流换热，增大了换热效果，上述得到的换热系数比现有技术的换热系数能增大2.5倍，同等体积换热面积增大4倍，因此，在采用本专利的结构达到现有技术的换热系数的前提下可以换热体积缩小10倍。
实施例
37.本实施例方案与实施例2相同，区别在于本实施例将单元筒体设为五边形、七边形、八边形及其他多边形，最终得到的换热系数比现有技术的换热系数能增大3-10倍，同等体积换热面积增大2-10倍，因此，在采用本专利的结构达到现有技术的换热系数的前提下可以换热体积缩小6-100倍。

技术特征：
1.一种气液、气汽、气气换热结构，设有换热外筒和换热内筒，所述的换热外筒上分别设有热源进口、热源出口、冷源进口和冷源出口，换热内筒设在换热外筒内部，其特征在于所述的换热内筒包括至少1个截面呈多边形的单元筒体，相邻的单元筒体的侧边之间经支撑柱呈间隙连接，相邻的单元筒体之间、单元筒体与换热外筒内壁之间的间隙为换热间隙，换热间隙分别与冷源进口和冷源出口连通，单元筒体的两端分别与热源进口和热源出口连通连接。2.根据权利要求1所述的一种气液、气汽、气气换热结构，其特征在于所述的单元筒体内设有支撑筋，支撑筋设有至少一个，支撑筋与单元筒体之间相互连接，通过支撑筋增大单元筒体抗压强度。3.根据权利要求1所述的一种气液、气汽、气气换热结构，其特征在于所述的单元筒体为截面呈六边形，六边形的单元筒体的侧边上分别经支撑柱与相邻的六边形的单元筒体的侧边相连。4.根据权利要求3所述的一种气液、气汽、气气换热结构，其特征在于所述的六边形的单元筒体内设有六个支撑筋，六个支撑筋的内端相互连接，六个支撑筋的外端分别与六边形的单元筒体的外端夹角处连接，通过支撑筋对单元筒体进行加固。5.根据权利要求1所述的一种气液、气汽、气气换热结构，其特征在于所述的气液、气汽的换热结构中单元筒体之间的间隙为2-10mm，单元筒体之间的间隙小可以增大换热效率。6.根据权利要求1所述的一种气液、气汽、气气换热结构，其特征在于所述的热源进口和热源出口设在换热外筒的两端，热源进口上连接热源总进管，热源总进管分别与单元筒体的内腔连通，热源出口上连接热源总出管，热源总出管分别与单元筒体的内腔连通。7.根据权利要求1所述的一种气液、气汽、气气换热结构，其特征在于所述的单元筒体为截面为正多边形。8.根据权利要求1所述的一种气液、气汽、气气换热结构，其特征在于所述的冷源进口设在热源出口一侧，冷源出口设在热源进口一侧。9.根据权利要求1所述的一种气液、气汽、气气换热结构，其特征在于所述的气气的换热结构中单元筒体之间的间隙为单元筒体的中心点至单元筒体的筒壁之间距离的1.5-2.5倍。10.根据权利要求1所述的一种气液、气汽、气气换热结构，其特征在于所述的单元筒体内设有扰流件，扰流件与单元筒体相连接。

技术总结
本发明涉及换热技术领域，具体地说是一种气液、气汽、气气换热结构，设有换热外筒和换热内筒，所述的换热外筒上分别设有热源进口、热源出口、冷源进口和冷源出口，换热内筒设在换热外筒内部，其特征在于所述的换热内筒包括至少1个截面呈多边形的单元筒体，相邻的单元筒体的侧边之间经支撑柱呈间隙连接，相邻的单元筒体之间、单元筒体与换热外筒内壁之间的间隙为换热间隙，换热间隙分别与冷源进口和冷源出口连通，单元筒体的两端分别与热源进口和热源出口连通连接，具有结构简单、换热效率高、换热效果好等优点。效果好等优点。效果好等优点。


技术研发人员：刘世申
受保护的技术使用者：威海青缇环保节能科技有限公司
技术研发日：2023.09.04
技术公布日：2023/10/20