CN109974488A - 换热结构及带有该换热结构的换热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热结构及带有该换热结构的换热装置，将需要的降温的烟气从第一通风道内部通过，通过外壳上方的风机抽风，使得用于冷却的气体和雾气从下方的水箱中往上流动并与第二通风道表面接触，实现换热，因此，达到了较优换热效果和烟气密封性，避免其外泄及互相泄漏；其中，换热结构主要由通过固定杆穿过底板、第一连接套、第一隔板、第二连接套和第二隔板，使得在生产时，先将底板、第一隔板和第二隔板通过固定杆固定在一起，再进行焊接，避免其变形或对接位置偏移，并且其稳定且密封性高；并且第一连接套和第二连接套的设置可以防止第一通孔、第二通孔、第三通孔处发生泄漏，并起到加强其刚性作用。

Description

换热结构及带有该换热结构的换热装置

技术领域

本发明涉及换热设备技术领域，特别涉及一种换热结构及带有该换热结构的换热装置。

背景技术

在烟气处理中，由于烟气具有较高的温度和较高浓度的灰尘，因此容易产生起火，导致烟气净化设备被烧坏，并且在较高温度的烟气中，油污高温汽化，会导致烟气净化设备的净化效率降低。

在烟气排放时，部分高温烟气会把热能也同时排到大气中，浪费能源，而往往同时又要对另一部分空气进行加热，这就需要一种既不混淆两种气体，又能够把排放烟气的能量传导给待加热空气的装置。以节省能耗，降低成本。另外在烟气净化时，有时候需要把待净化的烟气进行降温，把挥发性的烟气中的水或油污凝结为液滴，以便静电除尘器进行除尘。利用内部通冷水的翅片管热交换器进行降温需要在***中通水并加装冷却塔，冷却塔利用空气对水进行降温，工作时会挥发掉大量的水，不经济。利用一个气体与气体的热交换器，可以直接用空气对高温烟气进行冷却。

现有的烟气净化设备中，为避免由于废气带有高温、易导致油烟净化器内温度过高的问题，因此在烟气净化设备前增加设置降温设备实现降温。而现有的降温设备均采用的换热结构有金属管板式、交叉叠装式和空心柱体套装式，交叉叠装式换热结构通过将薄卷材或板材通过边沿处相叠形成两个相互垂直的通气通道，在两个相互垂直的通气通道中流通换热物体，实现换热。

现有的交叉叠装式换热结构中，如专利号为CN00240115.0的叠装式空气热交换器，其为多个板材边沿相叠形成，并且通过墙1和墙2贴紧连接；有些交叉叠装式换热结构通过边与边卷在一起，并且四角通过角钢和胶体粘合密封，但其在安装时没有对位预固定结构，进而将需要每相叠一层即需要立即粘合一层，并且胶体在高温中容易熔化，导致粘不牢和交叉风道串风，密封性差。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种换热结构及带有该换热结构的换热装置，解决现有换热结构密封性差的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种换热结构，包括底板、依次间隔设置在底板上且焊接在一起的多块第一隔板和多块第二隔板，且第一隔板和第二隔板的横截面呈“冂”字形，使得第一隔板内部形成第一通风道，第二隔板内部形成第二通风道，且第一通风道与第二通风道相互垂直设置且互不相通；第一隔板上设有第一通孔，第一通孔下方设有第一连接套，且第一连接套的长度与第一隔板的高度相等；第二隔板对应第一通孔处设有第二通孔，第二通孔下方设有第二连接套，且第二连接套的长度与第二隔板的高度相等；底板上对应第一通孔设有第三通孔，并且在第三通孔设有穿过第一通孔、第一连接套、第二通孔、第二连接套的固定杆。

所述的换热结构中，第一通孔为4个且分布在第一隔板的四角，第二通孔和第三通孔对应第一通孔设置，并且第一连接套与第一隔板的侧边相切，第二连接套与第二隔板的侧边相切。

所述的换热结构中，第一通孔为4个以上且均布在第一隔板的四角和第一隔板的中部，第二通孔和第三通孔对应第一通孔设置，其中，设在第一隔板的四角的第一连接套与第一隔板的侧边相切、第二连接套与第二隔板的侧边相切。

所述的换热结构中，第一隔板下端设有第一折边，第二隔板对应第一折边设有第一连接边，且第一折边与第一连接边焊接连接，第二隔板下端设有第二折边，第一隔板对应第二折边设有第二连接边，且第二折边与第二连接边焊接连接。

所述的换热结构中，第一连接边和第二连接边的两侧面设有连接杆，连接杆为矩形管或型钢。

所述的换热结构中，第一隔板的上端面均冲压有第一凹槽，使其在下端面形成第一凸起；第二隔板的下端面均冲压有第二凹槽，使其在上端面形成第二凸起。

所述的换热结构中，还包括加强筋，加强筋焊接在该换热结构的上下两侧面。

一种换热装置，包括上述换热结构，还包括外壳，换热结构固定在外壳内部，且外壳对应换热结构的第一通风道、第二通风道分别设有第一风口和第二风口，第一风口为两个且横向设置在外壳两侧面上，第二风口为两个且竖向设置在外壳的上下两侧面上，第一通风道两端分别与两个第一风口固定连接，第二通风道两端分别与两个第二风口固定连接。

所述的换热装置中，在外壳的上侧面的第二风口上设有风机，外壳的下方设有与第二风口连通的水箱，并且水箱顶部与外壳底部之间留有进风距离，在水箱内部设有雾化模块。

所述的换热装置中，雾化模块包括设在水箱内部通水管道，通水管道上均匀设置有朝向换热结构的雾化喷头，并且在通水管道上设有水泵，该水泵固定在水箱侧壁上。

有益效果：

本发明提供了一种换热结构及带有该换热结构的换热装置，通过将需要的降温的烟气从第一通风道内部通过，而第二通风道内部则通过用于冷却的气体和雾气，即通过外壳上方的风机抽风，使得用于冷却的气体和雾气从下方的水箱中往上流动并与第二通风道表面接触，实现换热，因此，达到了较优换热效果和烟气密封性，避免其外泄；其中，换热结构主要由通过固定杆穿过底板、第一连接套、第一隔板、第二连接套和第二隔板，使得在生产时，可以先将底板、第一隔板和第二隔板通过固定杆固定在一起，再进行焊接，避免其变形或对接位置偏移，使得可以一次性焊接整个结构，且焊接方便简单，并且通过焊接的方式连接，其稳定且密封性高；第一连接套和第二连接套的设置可以防止第一通孔、第二通孔、第三通孔处发生泄漏，并起到加强其刚性作用。

附图说明

图1为本发明提供的换热结构的立体图。

图2为图1提供的换热结构的分解示意图。

图3为图2在A处的局部放大图。

图4为换热结构的第一隔板的立体结构示意图。

图5为换热结构的第二隔板的立体结构示意图。

图6为换热结构的底板的立体结构示意图。

图7为实施例四中第一隔板、第一连接套、第二隔板和第二连接套组合的立体结构示意图。

图8为图7的立体结构的分解示意图。

图9为带有换热结构的换热装置的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种换热结构及带有该换热结构的换热装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

其中，本申请中的“上”、“下”方向均是为了描述清楚而参照附图1而作出的说明，并不能作为本申请的范围限定。

本发明提供一种换热结构及带有该换热结构的换热装置。

实施例一：请参阅图1-6，其中，换热结构2包括底板21、依次间隔设置在底板21上且焊接在一起的多块第一隔板23和多块第二隔板28，且第一隔板23和第二隔板28的横截面呈“冂”字形，使得第一隔板23内部形成第一通风道29，第二隔板28内部形成第二通风道24，且第一通风道29与第二通风道24相互垂直设置且互不相通。

上述中，换热结构2主要由多块横截面呈“冂”字形的第一隔板23和第二隔板28间隔焊接而形成，使得第一隔板内部形成第一通风道，第二隔板内部形成第二通风道，其中第一通风道和第二通风道分别通过需要降温的烟气和用于冷却的气体，使得烟气的热量通过第一隔板和第二隔板与用于冷却的气体换热，实现烟气的降温，由于第一隔板和第二隔板的横截面呈“冂”字形，因此，需要在一侧设置一块底板，使得第一通风道和第二通风道均只有两端连通。第一通风道和第二通风道相互垂直且互不相通，使得与第一通风道连接的管道和与第二通风道连接的管道相互错开，即方便管道连接。

进一步的，第一隔板上设有第一通孔233，第一通孔233下方设有第一连接套22，且第一连接套22的长度与第一隔板的高度相等；第二隔板对应第一通孔处设有第二通孔283，第二通孔下方设有第二连接套26，且第二连接套的长度与第二隔板的高度相等；底板上对应第一通孔设有第三通孔211，并且在第三通孔设有穿过第一通孔、第一连接套、第二通孔、第二连接套的固定杆27。

其中，通过设置穿过底板、第一隔板和第二隔板的固定杆27，使得在生产时，可以先将底板、第一隔板和第二隔板通过固定杆固定在一起，再进行焊接，避免其变形或对接位置偏移，使得焊接方便简单。其中第一连接套和第二连接套的设置，可以防止烟气或气体从第一通孔、第二通孔或第三通孔产生泄漏。具体的，该固定杆可以为但不限于为螺栓结构，在本申请中，固定杆27以螺栓结构为例，其通过两端的螺母271将底板、第一连接套、第一隔板、第二连接套、第二隔板锁紧固定。

实施例二：参阅图4和图5，在上述的结构基础上，第一隔板下端设有第一折边231，第二隔板对应第一折边设有第一连接边282，且第一折边与第一连接边焊接连接，第二隔板下端设有第二折边281，第一隔板对应第二折边设有第二连接边232，且第二折边与第二连接边焊接连接。由于第一隔板和第二隔板间隔设置，第一隔板的第一折边与第二隔板的第一连接边抵接、第二隔板的第二折边与第一隔板的第二连接边抵接，其中，第一折边和第二折边均为向外侧翻折，使得第一隔板和第二隔板的横截面形成近似“几”字形状，使得第一隔板与第二隔板的接触面积放大，并且方便其焊接。

其中，固定杆及与其配合的第一通孔、第二通孔、第一连接套、第二连接套为一个，实现各块隔板之间在焊接前的固定，也可以为两个或者更多，使得实现各块隔板之间在焊接前的固定，同时防止了各块隔板之间产生相对转动，即使得各块隔板在焊接前的预固定位置更准确。

优选的，上述实施例一和实施例二中，第一通孔为4个且分布在第一隔板的四角，第二通孔和第三通孔对应第一通孔设置，并且第一连接套与第一隔板的侧边相切，第二连接套与第二隔板的侧边相切，因此，固定杆可以很好地将第一隔板和第二隔板的固定，避免其变形或对接位置偏移，并且可以方便管道的连接，避免气体或烟气从换热结构的四角处泄漏。

其中，在焊接时，还可以将第一连接套与第一隔板焊接在一起，将第二连接套与第二隔板焊接在一起。换而言之，第一连接套两端、第二连接套的两端均与对应的第一隔板、第二隔板或底板焊接，且第一连接套与第一隔板的相切处、第二连接套与第二隔板的相切处均密封焊接。

较优的，第一连接边和第二连接边的两侧面设有连接杆25，连接杆25为矩形管或型钢，但不限于矩形管或型钢，还可以为板钢或角钢。并且连接杆由各块连接杆组合焊接成连接法兰，用于与管道连接，其中，连接杆25在焊接时，其侧面可以设置成与第一隔板和第一隔板配合的面，即连接杆的侧面与第一隔板、第二隔板的侧边和贴合，使得焊接后密封，同时连接杆还与第一连接套、第二连接套侧面密封焊接，其中，连接杆与第一隔板、第一连接套、第二隔板、第二连接套的焊接缝在一条直线上，并且焊接填料覆盖连接杆与第一连接边和第二连接边的间隙，使得交叉的两个风道（第一通风道和第二通风道）经过的气体不会在拐角处串风。

实施例三，参照图1和图2，当换热结构的尺寸较大时，在上述的结构基础上，第一通孔为4个以上，且均布在第一隔板的四角和第一隔板的中部，第二通孔和第三通孔对应第一通孔设置，其中，设在第一隔板的四角的第一连接套与第一隔板的侧边相切、第二连接套与第二隔板的侧边相切，使得固定杆可以很好地将第一隔板和第二隔板的固定，避免其变形或对接位置偏移，并且可以方便管道的连接，避免气体或烟气从换热结构的四角处泄漏；而设在第一隔板的中部的第一连接套和第二连接套可以起到支撑第一隔板和第二隔板作用，增加其强度和刚性，避免其变形。上述的中部可以为换热结构的中心位置和/或相邻两个角之间的中部。其中，设在中部的固定杆、第一连接套和第二连接套为多个时，其均匀分布，使得其达到一个较好的支撑效果，使得换热结构的刚性更好。

换而言之，在换热结构的尺寸较大时，换热结构除了在四角焊接有第一连接套、第二连接套以及穿过第一连接套、第二连接套的固定杆外，在换热结构其余位置也适当的设置有第一连接套、第二连接套以及固定杆，用于增加换热结构的刚性，防止其变形。且第一连接套和第二连接套还与其对应的第一隔板、第二隔板以及底板焊接在一起。

具体的，在该换热结构的上下两侧面焊接有加强筋30，使得提高换热结构的刚性。其中，加强筋由多根连接杆状组合而成，且加强筋上设有穿过固定杆的孔。较优的，固定杆两端的螺母设在加强筋内部，且固定杆两端没有穿出加强筋外侧，连接杆状的加强筋外侧的孔大于螺母的尺寸，内侧的孔与固定杆配合且小于螺母尺寸，使得安装后的螺母处于连接杆状的中间，螺母内侧与连接杆状的加强筋抵接，在安装时可以通过套筒扳手穿过外侧的孔实现对螺母的拧紧。其中，固定杆两端没有穿出加强筋外侧，使得在平时放置时，用加强筋与地面接触，使得比较平稳。

其中，连接杆两端还与加强筋焊接，使得连接杆与加强筋组成立体结构的8条边，即换热结构的8条边，进一步增加其刚性，并且实现密封。当然，还可以适当增加加强筋结构，使得中部设置的固定杆也连接在加强筋上，即在图2所示的围成四边形的加强筋的基础上增加结构，使其形成“日”或“田”字形，但不限于“日”或“田”字形。

本申请的底板可以设在第一隔板开口的一侧，也可以设在换热结构的安装加强筋的两侧。

实施例四：参阅图7和图8，在上述的结构基础上，在第一隔板的上端面均冲压有第一凹槽，使其在下端面形成第一凸起234，第一凹槽为多个且均匀分布第一隔板上；第二隔板的下端面均冲压有第二凹槽，使其在上端面形成第二凸起284，第二凹槽为多个且均匀分布第二隔板上；便于增加气体的接触面积和促使气体产生紊流，提升热交换效率，同时提高隔板的刚性。其中，第一凸起234，第二凸起284反向设置，即第一凸起，第二凸起设在同一风道中，当然，第一凸起234，第二凸起284同向设置，即第一凸起，第二凸起在不同风道中。

上述中，第一通孔、第二通孔分别设在对应的第一隔板和第二隔板的凹槽与凹槽之间的位置。

换热结构主要由通过固定杆穿过底板、第一连接套、第一隔板、第二连接套和第二隔板，使得在生产时，可以先将底板、第一隔板和第二隔板通过固定杆固定在一起，再通过熔焊的方法进行焊接，避免其变形或对接位置偏移，使得可以一次性焊接整个结构，并且通过焊接的方式连接，其稳定且密封性高；第一连接套和第二连接套的设置可以防止第一通孔、第二通孔、第三通孔处发生泄漏，并起到加强其刚性作用。

参照图9，一种换热装置，该换热装置通过管道串接于净化设备前方，使得需要净化的烟气得到初步的降温。包括上述的换热结构2，还包括外壳1，换热结构固定在外壳内部，且外壳对应换热结构的第一通风道、第二通风道分别设有第一风口3和第二风口7，第一风口为两个且横向设置在外壳两侧面上，第二风口为两个且竖向设置在外壳的上下两侧面上。其中，第一通风道两端分别与第一风口固定连接，第二通风道两端分别与第二风口固定连接。通过第一风口、第二风口分别与第一通风道、第二通风道连接，使得第一通风道与第一风口连通、第二风口与第二通风道连通，即连通换热结构的管道只需对应的连接在第一风口、第二风口上即可。具体的，为使得第一风口与第一通风道、第二风口与第二通风道连接处具有更好的密封性，其采用焊接方式连接或者在连接处设置密封圈。

进一步的，在外壳的上侧面的第二风口且设有风机6，外壳的下方设有与第二风口连通的水箱8，并且水箱顶部与外壳底部之间留有进风距离，在水箱内部设有雾化模块5。其中，外壳底部设有用于支撑外壳的支撑脚4，该进风距离由于支撑脚高于水箱的高度而形成。

通过在外壳的下方设置水箱，且在水箱内部设置雾化模块，以及在外壳的上侧面的第二风口设有风机，其中，需要降温的烟气从第一通风道内部通过，因此，在需要降温时，通过外壳上方的风机抽风，使得温度较低的空气经过第二通风道内部并实现换热，并且将热量从第二风口排出，实现第一通风道内部的烟气的降温；为了达到较好的降温效果，采用雾化模块将外壳下方的水箱的内部的冷却水雾化，使得雾化后的冷却水与用于换热的空气混合，降低空气温度，达到更好的降温效果。

进一步的，雾化模块包括设在水箱内部设有通水管道52，通水管道上均匀设置有朝向换热结构的雾化喷头53，并且在通水管道上设有水泵51，该水泵固定在水箱侧壁上，其中，水泵用于为通水管道内流通的水增加压力，可以固定在水箱的上端内侧壁，也可以固定在水箱的外侧壁上。具体的，通水管道设在水箱内部的中部或上部，而通水管道的首端置于水箱的底部，雾化喷头均匀的设在通水管道置于水箱内部的上部，并且雾化喷头朝向换热结构设置，使得从雾化喷头喷出的雾气快速的与换热结构接触和方便与空气混合。其中，雾化喷头上端（喷嘴口的位置）高于水箱最高水位的位置，防止水箱中的水阻碍雾气的喷出。

上述中，将水箱设在外壳的下方，使得雾化后再凝结的水珠在重力的作用下滴落时回到水箱中，免去另外设置的集水盆的麻烦，并且使得结构简单，成本降低。

通过将需要的降温的烟气从第一通风道内部通过，而第二通风道内部则通过用于冷却的气体和雾气，即通过外壳上方的风机抽风，使得用于冷却的气体和雾气从下方的水箱中往上流动并与第二通风道表面接触，实现换热，因此，达到了较优换热效果和烟气密封性，避免其外泄。

本申请中的换热结构除了应用于油烟净化设备的烟气降温，还可以用于其他换热结构中，比如：热回收装置。将换热装置用作热回收装置时，可以拆去下方的雾化模块，而连接上通气管道。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种换热结构，其特征在于，包括底板、依次间隔设置在底板上且焊接在一起的多块第一隔板和多块第二隔板，且第一隔板和第二隔板的横截面呈“冂”字形，使得第一隔板内部形成第一通风道，第二隔板内部形成第二通风道，且第一通风道与第二通风道相互垂直设置且互不相通；第一隔板上设有第一通孔，第一通孔下方设有第一连接套，且第一连接套的长度与第一隔板的高度相等；第二隔板对应第一通孔处设有第二通孔，第二通孔下方设有第二连接套，且第二连接套的长度与第二隔板的高度相等；底板上对应第一通孔设有第三通孔，并且在第三通孔设有穿过第一通孔、第一连接套、第二通孔、第二连接套的固定杆。

2.根据权利要求1所述的换热结构，其特征在于，第一通孔为4个且分布在第一隔板的四角，第二通孔和第三通孔对应第一通孔设置，并且第一连接套与第一隔板的侧边相切，第二连接套与第二隔板的侧边相切。

3.根据权利要求1所述的换热结构，其特征在于，第一通孔为4个以上且均布在第一隔板的四角和第一隔板的中部，第二通孔和第三通孔对应第一通孔设置，其中，设在第一隔板的四角的第一连接套与第一隔板的侧边相切、第二连接套与第二隔板的侧边相切。

4.根据权利要求1至3任一项所述的换热结构，其特征在于，第一隔板下端设有第一折边，第二隔板对应第一折边设有第一连接边，且第一折边与第一连接边焊接连接，第二隔板下端设有第二折边，第一隔板对应第二折边设有第二连接边，且第二折边与第二连接边焊接连接。

5.根据权利要求4所述的换热结构，其特征在于，第一连接边和第二连接边的两侧面设有连接杆，连接杆为矩形管或型钢。

6.根据权利要求4所述的换热结构，其特征在于，第一隔板的上端面均冲压有第一凹槽，使其在下端面形成第一凸起；第二隔板的下端面均冲压有第二凹槽，使其在上端面形成第二凸起。

7.根据权利要求1所述的换热结构，其特征在于，还包括加强筋，加强筋焊接在该换热结构的上下两侧面。

8.一种换热装置，其特征在于，包括如权利要求1所述的换热结构，还包括外壳，换热结构固定在外壳内部，且外壳对应换热结构的第一通风道、第二通风道分别设有第一风口和第二风口，第一风口为两个且横向设置在外壳两侧面上，第二风口为两个且竖向设置在外壳的上下两侧面上，第一通风道两端分别与两个第一风口固定连接，第二通风道两端分别与两个第二风口固定连接。

9.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，在外壳的上侧面的第二风口上设有风机，外壳的下方设有与第二风口连通的水箱，并且水箱顶部与外壳底部之间留有进风距离，在水箱内部设有雾化模块。

10.根据权利要求9所述的换热装置，其特征在于，雾化模块包括设在水箱内部通水管道，通水管道上均匀设置有朝向换热结构的雾化喷头，并且在通水管道上设有水泵，该水泵固定在水箱侧壁上。