[發(fā)明專利]一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預(yù)熱板換

有效

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• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN112393630B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶志東
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州巴濤信息科技有限公司
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F3/04;F28F5/00
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本發(fā)明公開了一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預(yù)熱板換，包括若干換熱節(jié)、隔板、第一進(jìn)管、第一出管、第二進(jìn)管和第二出管，換熱節(jié)包括節(jié)殼和換熱板，節(jié)殼為兩端敞開的環(huán)狀，節(jié)殼兩端使用隔板封閉，換熱板設(shè)置在節(jié)殼內(nèi)并沿內(nèi)壁滑動換熱板將節(jié)殼內(nèi)隔離為熱腔和冷腔，第一進(jìn)管、第一出管分別穿過節(jié)殼壁面連接熱腔，第二進(jìn)管和第二出管分別穿過節(jié)殼壁面連接冷腔。逆流式波紋預(yù)熱板換還包括轉(zhuǎn)動部件，換熱節(jié)還包括氣閥，氣閥分別設(shè)置在第一進(jìn)管、第一出管、第二進(jìn)管、第二出管和節(jié)殼壁面的連接處，轉(zhuǎn)動部件穿入換熱節(jié)內(nèi)并帶動換熱板進(jìn)行滑動，轉(zhuǎn)動部件的旋轉(zhuǎn)也驅(qū)動氣閥進(jìn)行開合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及換熱器領(lǐng)域，具體是一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預(yù)熱板換。

背景技術(shù)

換熱器是一種工業(yè)上常用的器件，其對兩路組分的介質(zhì)在不發(fā)生介質(zhì)接觸的情況下進(jìn)行熱量交換以便達(dá)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(cè)的介質(zhì)經(jīng)由換熱板進(jìn)行熱交換，換熱板制得較薄。

現(xiàn)有技術(shù)中，換熱器基本都是通過增加換熱面積等方式進(jìn)行的效果提升的，由于換熱板存在熱阻力，其兩側(cè)的溫差并不好統(tǒng)一，在兩側(cè)介質(zhì)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(yè)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(jié)能、資源回收的首要問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預(yù)熱板換，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于氣氣換熱的逆流式波紋預(yù)熱板換，包括若干換熱節(jié)、隔板、第一進(jìn)管、第一出管、第二進(jìn)管和第二出管，換熱節(jié)包括節(jié)殼和換熱板，節(jié)殼為兩端敞開的環(huán)狀，節(jié)殼兩端使用隔板封閉，換熱板設(shè)置在節(jié)殼內(nèi)并沿內(nèi)壁滑動換熱板將節(jié)殼內(nèi)隔離為熱腔和冷腔，第一進(jìn)管、第一出管分別穿過節(jié)殼壁面連接熱腔，第二進(jìn)管和第二出管分別穿過節(jié)殼壁面連接冷腔。

多節(jié)換熱節(jié)為一個個的換熱單元，獨(dú)立地進(jìn)行換熱過程，兩路氣體中較熱的一路通過第一進(jìn)管、第一出管分別進(jìn)出熱腔，較冷的一路通過第二進(jìn)管和第二出管分別進(jìn)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(jié)殼內(nèi)壁滑動，也就是熱腔和冷腔的容積能發(fā)生變化，在換熱周期中，熱氣體進(jìn)入熱腔，冷氣體進(jìn)入冷腔后，讓換熱板發(fā)生滑動，使得熱腔體積減小，發(fā)生壓縮過程，高溫氣體溫度再次升高，讓冷腔體積變大，發(fā)生膨脹過程，低溫氣體溫度再次降低，氣體在發(fā)生換熱前或換熱周期的前段時間內(nèi)，兩種氣體分別進(jìn)行“預(yù)熱”與“預(yù)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(jìn)出口氣路上的壓力匹配上，順利排出換熱節(jié)外。

進(jìn)一步的，逆流式波紋預(yù)熱板換還包括轉(zhuǎn)動部件，換熱節(jié)還包括氣閥，氣閥分別設(shè)置在第一進(jìn)管、第一出管、第二進(jìn)管、第二出管和節(jié)殼壁面的連接處，轉(zhuǎn)動部件穿入換熱節(jié)內(nèi)并帶動換熱板進(jìn)行滑動，轉(zhuǎn)動部件的旋轉(zhuǎn)也驅(qū)動氣閥進(jìn)行開合。

換熱板需要動力驅(qū)動發(fā)生往復(fù)滑動，并且換熱節(jié)內(nèi)的氣體由于需要進(jìn)行預(yù)熱與預(yù)冷時的壓縮與膨脹過程，所以不好連續(xù)進(jìn)出，在節(jié)殼與四個進(jìn)出口連接處設(shè)置氣閥用于協(xié)調(diào)進(jìn)出氣相位，氣閥開閉的時機(jī)需要與換熱板的滑動同步控制，所以都與轉(zhuǎn)動部件發(fā)生聯(lián)動，讓轉(zhuǎn)動部件上的結(jié)構(gòu)特征統(tǒng)一控制換熱板的滑動與氣閥開閉，換熱節(jié)為多個時，可以使用同一轉(zhuǎn)動部件進(jìn)行控制，不過需要注意轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動部件在其動力源與遠(yuǎn)離動力源的端部設(shè)置軸承等部件進(jìn)行支撐，換熱節(jié)內(nèi)處于節(jié)省空間的考慮就不再設(shè)置軸承了。

進(jìn)一步的，轉(zhuǎn)動部件包括軸、兩個撥套、推球，撥套套設(shè)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(nèi)，推球位于兩個兩個撥套之間；