[发明专利]用于旋转式再生换热器的传热片

说明书

技术领域

本文所述装置涉及旋转式再生换热器中所用类型的传热片。

背景技术

旋转式再生换热器通常用于从熔炉、蒸汽发生器或废气处理设备中排出的废气中回收热量。传统的旋转式再生换热器具有安装在外壳内的转子，所述转子外壳形成界定供被加热废气流动通过换热器的废气进口管和废气出口管。所述外壳还形成界定另外一套用于接受被回收能量的气流流动的进口管和出口管。所述转子具有形成界定隔间的径向分隔部或隔膜，用于支撑框架或支架以保持传热片。

所述传热片叠置在框架或支架中。典型地，每个框架或支架中叠置有多个片。所述片以间隔的关系紧密地叠置在框架或支架中以形成片之间用于气体流动的通道。美国专利2,596,642; 2,940,736; 4,363,222; 4,396,058; 4,744,410; 4,553,458; 6,019,160; 及 5,836,379中提供了传热元件片的例子。

热的气体被引导通过换热器以将热量传至传热片。当转子旋转时，回收气流（空气侧流动）被引导流过被加热的片上方，由此使回收气体被加热。在很多情形下，回收气流由被加热并供至熔炉或蒸汽发生器的助燃空气组成。下文中回收气流将被称为助燃空气或空气。在其他形式的旋转式再生换热器中，传热片是静止的，而废气及回收气体管是旋转的。

发明内容

本发明一方面描述了用于旋转式再生换热器中的传热片。气流从一前边缘至一尾边缘经过传热片。所述传热片部分地由多个片间隔特征部形成界定，如大致地沿平行于诸如空气或废气的传热流体的如空气或废气的流动方向延伸的肋部（也称为“凹口”）或平坦部。所述片间隔特征部在相邻传热片之间形成间隔。所述传热片还包括在相邻片间隔特征部之间延伸的波状表面，其中每个波状表面由叶片（也称为“波纹”或“褶皱”）界定形成。不同波状表面的叶片以相对于片间隔特征部的角度Au延伸，该角度Au对于至少波状表面的一部分的角度Au是不同的，由此在相同的传热片上提供不同的表面几何形状。每个叶片的角度Au也可以变化以提供一连续地变化的表面形状几何。

附图说明

优选实施例的说明中所述的主题在权利要求中说明的结论处被特定地指出并明确地主张。从下文结合附图所做的详细说明来看，之前的及其他的特色及优点是明显的。附图如下。

图1是现有技术的旋转式再生换热器的部分剖开透视图。

图2是包括三片现有技术传热片的框架的俯视平面图。

图3是三片叠置构造的现有技术传热片的一部分的透视图。

图4是现有技术传热片的侧面正视图。

图5是根据本发明的一个实施例的在相同片上具有两个不同表面几何的传热片的侧面正视图。

图6是传热片的一部分的截面正视图，截取自图5中的截面VI-VI。

图7是传热片的一部分的截面正视图，截取自图5中的截面VII-VII。

图8是传热片的一个实施例的侧面正视图，所示为相同片上具有两个不同表面几何的另一种布置。

图9是另一种传热片的侧面正视图，在相同片上具有三种或更多表面几何。

图10是传热片的又一实施例的侧面正视图，表面形状在片的长度上连续地变化。

图11是根据本发明的具有叠置关系的三片传热片的另一个实施例的一部分的截面正视图。

图12是具有叠置关系的三片传热片的又一个实施例的一部分的截面正视图。

图13是根据本发明的一个实施例的在相同片上具有两个不同表面几何的传热片的侧面正视图。

具体实施方式

参见图1，被统指为附图标记10的传热片旋转式再生换热器具有安装在外壳14中的转子12。该外壳14界定废气进口管20和废气出口管22，用于容纳使被加热的废气流36使其流动通过换热器10的废气进口管20和废气出口管22。该外壳14进一步界定空气进口管24和空气出口管26，以容纳助燃烧空气38，使其流动通过换热器10。转子12具有径向分隔部16或隔膜，在分隔部16或隔膜之间界定隔间17，用于支撑传热片（也称为“传热元件”）的框架（支架）40。该换热器10被分区板28分为空气区和废气区，分区板28延伸横跨外壳14并接近转子12的上端面及下端面。尽管图1只描绘了单一空气流38的情况，该换热器可容纳多个空气流，如三区及四区的构造。这些提供可被引导至不同用途的多个预加热空气流。