專(zhuān)利名稱(chēng)：空氣預(yù)熱器的傳熱面的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用來(lái)把熱從廢氣流傳給助燃空氣流的旋轉(zhuǎn)式再生空氣預(yù)熱器。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及空氣預(yù)熱器的傳熱面。
旋轉(zhuǎn)式再生空氣預(yù)熱器通常用來(lái)把熱從加熱爐排出的廢氣傳給進(jìn)入的助燃空氣。傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式再生式空氣預(yù)熱器有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地安裝于機(jī)殼中的轉(zhuǎn)子。此轉(zhuǎn)子支承著用來(lái)將熱從從廢氣傳給助燃空氣的傳熱件所界定出的傳熱面。此轉(zhuǎn)子具有徑向隔件或隔片，在它們之間限定出用于支承傳熱件的間隔。有區(qū)段板從轉(zhuǎn)子的上面延伸到其下面，把預(yù)熱器分成廢氣區(qū)段和空氣區(qū)段。熱的廢氣流被導(dǎo)引通過(guò)預(yù)熱器的廢氣區(qū)段，把熱傳給連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子的傳熱件上。這些傳熱件然后轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)熱器的空氣區(qū)段。在此加熱導(dǎo)引到傳熱件上的助燃空氣流。
對(duì)于用于再生式空氣預(yù)熱器的傳熱件有若干要求。最重要的是，此傳熱件在給定的深度下必須能提供所屬的傳熱量或能量回收、預(yù)熱器用的傳統(tǒng)的傳熱器采用平的或壓制成形的鋼板或是帶肋棱的板的組合件。當(dāng)把這些板碼垛組合時(shí)，它們便形成了使廢氣流和空氣流通過(guò)預(yù)熱器的通道。這些傳熱板的表面設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)使得相鄰的板相接觸，限定和保持著通過(guò)傳熱件的流道。對(duì)傳熱件的其他要求則是使其在給定的深度下產(chǎn)生最小的壓力件，此外還要求其能同小容積配合。
傳熱件易受廢氣流中粒狀物和冷凝的污染物通常稱(chēng)作為煙炱的污損。因而另一個(gè)重要的性能要求是使傳熱件不易被顯著的污損。此外，要求傳熱件在受到污損后易于清洗。傳熱件的污染物通常用煙炱噴除設(shè)備發(fā)出的加壓干蒸汽或空氣，利用沖擊能從傳熱件上除去粒狀物、鱗片和污染物。為此，傳熱件必須允許煙炱噴除設(shè)備的能量能透過(guò)其第一層，以充分的能量來(lái)清洗與此設(shè)備相距較遠(yuǎn)的傳熱件。此外，傳熱件還必須經(jīng)受與煙炱噴涂作業(yè)造成的磨損和疲勞。
傳熱件的再一個(gè)設(shè)計(jì)方面的考慮是能夠看到其整個(gè)裸度的視線。這一視線可讓紅外或其它熱點(diǎn)探測(cè)系統(tǒng)探到傳熱器上的熱點(diǎn)或著火的早期階段?？焖俸途珳?zhǔn)地探測(cè)出熱點(diǎn)和著火處可使預(yù)熱點(diǎn)的損傷減至最少。
傳統(tǒng)的預(yù)熱器通常使用多層不同類(lèi)型的在轉(zhuǎn)子上的傳熱件。轉(zhuǎn)子具有位于廢氣出口的冷端層。中間層以及位于廢氣入口的熱端層。一般，熱端層一般采用高熱傳輸件，設(shè)計(jì)成對(duì)于此傳熱件的一定深度能回收最高的相對(duì)能量。這些高熱傳輸件通常具有斜向的互連流道，它們能提供高熱傳輸，但卻能允許來(lái)自煙怠噴除氣流進(jìn)入和通過(guò)傳熱件時(shí)播散或發(fā)散到。煙炱噴除氣流的發(fā)散性會(huì)大大降低對(duì)最接近煙炱噴除器的傳熱件和較遠(yuǎn)的傳熱件的清除效率。
最顯著的污染量一般發(fā)生在冷端層，這是由于它至少是部分發(fā)生冷凝的結(jié)果。通常高熱傳輸件的斜向流道一般不用于冷端層，這是由于煙炱噴除能量在滲透這種高熱傳輸件時(shí)會(huì)顯著地耗費(fèi)掉。因而為了提供能由煙炱噴除作業(yè)有效清洗的傳熱面，至少是在冷端層采用直通道的傳熱件以便減少煙炱噴涂用能量的損耗。于是，熱傳輸或能量回收效率通常會(huì)受到損失，而需要有較大深度的直通道的傳熱件來(lái)提供與傳統(tǒng)的高熱傳輸件相等效的傳熱本領(lǐng)。
發(fā)明概述簡(jiǎn)單地說(shuō)，本發(fā)明是用于旋轉(zhuǎn)式再生空氣預(yù)熱器中的把熱從廢氣流傳送給空氣流的傳熱件。這種傳熱件具有波紋傳熱板，板上則有縱向的相互平行的波紋。這種波紋一般形成為連續(xù)地跨越此第一傳熱板的整個(gè)橫向。
位于這種波紋傳熱板各側(cè)的是帶切口的板每塊帶切板都有相互平行的且隔開(kāi)的切口。每個(gè)切口都由從這種帶切口的傳熱板兩相對(duì)側(cè)沿橫向突出的平行雙脊形成。這種帶切口的傳熱板還在兩切口之間界定出平整部分。帶切口的傳熱的切口還相對(duì)于波紋傳熱板上的波紋沿相互對(duì)峙的方向傾斜地取向。每塊帶切口的傳熱板同波紋傳熱扳只在切口和波紋的相交點(diǎn)接觸。
本發(fā)明的傳熱件在帶波紋的和帶切口的傳熱板之間的接觸點(diǎn)同只具有碼放的帶切口的傳統(tǒng)傳熱件相比是增多了。在帶波紋的和帶切口的傳熱板之間所增加的接觸點(diǎn)數(shù)量加大了界面層的破裂數(shù)。這些界面層的破裂破壞了熱界面層，這些熱界面層能夠沿傳熱板表面發(fā)生而降低傳熱性能。所增加的界面層破裂數(shù)而因此便提高和改進(jìn)了流體介質(zhì)和本發(fā)明的傳熱件之間的傳熱。
這種波形傳熱板提供了通過(guò)傳熱件中的大致連續(xù)的直線通道。于是，在煙炱噴除作業(yè)時(shí)，波紋傳熱板就能允許噴吹的介質(zhì)滲透滲透?jìng)鳠峒恼麄€(gè)深度來(lái)改進(jìn)煙炱的噴除。帶波紋的和帶切口的傳熱板的疊置形式還能使視線通過(guò)傳熱件的整個(gè)深度。因此，紅外傳感器能夠探測(cè)傳熱件上的熱點(diǎn)和早期的著火現(xiàn)象，從而能使預(yù)熱器有效的工作和防止其著火。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是旋轉(zhuǎn)式再生式預(yù)熱器的部分剖開(kāi)的透視圖；圖2是圖1中轉(zhuǎn)子的局部橫剖圖；圖3是本發(fā)明的圖2的傳熱件的透視圖；圖4是圖3中傳熱件的局部端視圖；圖5是圖3中傳熱件的局部橫剖透視圖。
最佳實(shí)施例的說(shuō)明參看圖1，由標(biāo)號(hào)10統(tǒng)一標(biāo)明傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式再生預(yù)熱器，此預(yù)熱器具有可旋轉(zhuǎn)地安裝于機(jī)殼14中的轉(zhuǎn)子12。轉(zhuǎn)子12包括從轉(zhuǎn)子柱18沿徑向延伸到轉(zhuǎn)子12外周面的隔片或隔件16。隔件16在它們之間界定出內(nèi)含熱交換件40的間隔17。
機(jī)殼14限定出廢氣入口管道20和廢氣出口管道22，用來(lái)使熱的廢氣流過(guò)空氣預(yù)熱器10。機(jī)殼14還限定了空氣入口管道24和空氣出口管道26，用來(lái)讓助燃空氣流過(guò)預(yù)熱器10。區(qū)段板28跨過(guò)機(jī)殼14延伸而同轉(zhuǎn)子12的上下面鄰接，并將空氣預(yù)熱器10分成空氣區(qū)段32和廢氣區(qū)段34。圖1中的各箭頭表明廢氣流36和空氣流38通過(guò)轉(zhuǎn)子12的方向。通過(guò)廢氣入口管道20進(jìn)入的熱的廢氣流36把熱傳給安裝在間隔17中的傳熱件40。被加熱了的傳熱件40然后轉(zhuǎn)動(dòng)到空氣預(yù)熱器10的空氣區(qū)段32。傳熱件40中存儲(chǔ)的熱然后傳給通過(guò)空氣入口導(dǎo)管24進(jìn)入的助燃空氣流38。冷的廢氣流36通過(guò)廢氣出口管道22從預(yù)熱器10排出加熱了的空氣流38通過(guò)空氣出口管道26從預(yù)熱器10排出。
轉(zhuǎn)子12一般具有三層傳熱件40(參看圖2和3)。熱端層42最靠近廢氣入口管道20和空氣出口管道26。中間層44位于熱端層鄰近，最后，冷端層46一般與廢氣出口管道22和空氣入口管道24鄰近。
傳熱件40構(gòu)成為由交錯(cuò)的波紋傳熱板50和帶切口的傳熱板52組成的疊置件。波紋傳熱板50界定出沿縱向取向且相互平行的波紋51。波紋51大致平行于通過(guò)傳熱件40的流體介質(zhì)的主流方向。波紋51最好跨過(guò)波紋傳熱板50的整個(gè)橫向連續(xù)地形成。
位于波紋傳熱板50各側(cè)的是帶切口的傳熱板52。每個(gè)帶切口的傳熱板52都限定出一些相互平行的切口54。切口54是由相互平行的雙脊56沿橫向從帶切口的傳熱板52的兩相對(duì)側(cè)突出形成。切口54最好限定出一種S形橫剖面。但是切口54也可具有大致呈三角形或I形的橫剖面，或者具有其他周知的切口形狀來(lái)形成相對(duì)地沿橫向延伸的許多的脊。帶切口的傳熱板52在切口54之間限定出平整部分。位于波紋傳熱板50相對(duì)側(cè)上的傳熱板52相對(duì)于波紋傳熱板50上波紋51的取向沿相互相對(duì)的方向傾斜地取向。結(jié)果，帶切口的傳熱板52和波紋傳熱板50便僅僅是在波紋51和切口54的脊56的相交處接觸。
波紋傳熱板50的波紋51限定了通過(guò)傳熱件40的視線，得以由紅外或其他傳感系統(tǒng)監(jiān)控傳熱件的熱點(diǎn)和著火的早期階段。這些波紋57還為煙炱噴吹設(shè)備的清除介質(zhì)滲透到傳熱件40的內(nèi)部以從其上除去沉積物提供了直線式通道。
脊56和波紋51的交點(diǎn)或接觸點(diǎn)(見(jiàn)圖4)在發(fā)生于流體介質(zhì)流和傳熱件40表面間的熱界面中形成了分離處。傳熱板50、52之間的接觸點(diǎn)數(shù)相比于傳統(tǒng)的傳熱板增加了，這樣就改進(jìn)了流體介質(zhì)和本發(fā)明的傳熱件40之間的傳熱性能。
雖然已由圖示詳述了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但內(nèi)行的人是能很快掌握它的許多變動(dòng)和更改形式的。因此，后附權(quán)利要求書(shū)將用來(lái)涵蓋符合本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神和范圍內(nèi)的一切這類(lèi)變型。
權(quán)利要求
1．用于空氣預(yù)熱器的傳熱件，它包括第一傳熱板，此板具有相對(duì)的側(cè)面和形成為大致連續(xù)地跨越此板橫向的沿縱向取向且相互平行的波紋；第二傳熱板，它與上述第一板的所述各相對(duì)側(cè)面相鄰，每個(gè)所述第二板具有從該板相對(duì)側(cè)沿橫向突出的相互平行的雙脊形成的直切口以及在切口之間的平整部分，每個(gè)所述第二板只在切口與波紋的交點(diǎn)同所述第一板接觸，而所述第二板的雙脊則相對(duì)于所述波紋沿相互相對(duì)方向傾斜地取向。
2．用于空氣預(yù)熱器的傳熱件，它包括相鄰的帶波紋與帶切口的兩種傳熱板交錯(cuò)設(shè)置，此波紋板具有在跨越所述波紋板的橫向上連續(xù)形成的沿縱向取向且相互平行的波紋，此帶切切口板具有從所述帶切口板相對(duì)側(cè)沿橫向突出的相互平行的雙脊形成的直切口，以及在切口之間的平整部分，每個(gè)帶切口的板只在切口與波紋的交點(diǎn)同相鄰的波紋板接觸，而所述相鄰的帶切口的板的雙脊則相對(duì)所述波紋沿相互相對(duì)的方向傾斜的取向。
全文摘要
空氣預(yù)熱器(10)具有的傳熱件(40)所帶的第一列波紋件(50)包括有沿縱向相互平行的波紋(51),后者形成為大致連續(xù)地跨越橫向。位于此第一列波紋件(50)各側(cè)的是一列帶切口板(52),各具有相互平行分開(kāi)的切口(54)。每個(gè)切口由松(52)相對(duì)側(cè)橫向突出的平行雙脊(56)形成,而波紋件(50)則在切口(54)之間有平整部分(58)。切口(54)相對(duì)于相鄰波紋件(50)的波紋(51)于相互相對(duì)方向取料向,由此使帶切口件(52)只在切口(54)和波紋(51)的交點(diǎn)才同波紋件(50)接觸。這樣就增多了界面層的破裂數(shù)而能改進(jìn)傳熱同時(shí)提供了通過(guò)波形件(50)的直線式通道。
文檔編號(hào)F28D19/04GK1232540SQ97198496
公開(kāi)日1999年10月20日 申請(qǐng)日期1997年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月4日
發(fā)明者W·F·哈德, R·B·羅德斯 申請(qǐng)人:Abb·空氣預(yù)熱器有限公司