[发明专利]盘旋或螺旋逆流热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及热交换器。

更明确地，本发明旨在获得使用漆包钢的盘旋或螺旋热交换器。

背景技术

漆包钢的有益性质通常是已知的，例如高耐腐蚀性、高耐磨性以及高耐化学性。

由于上述性质，并且还因为这样的漆包钢表面维护方便并且耐高温，漆包钢在热交换器中的使用也是已知的。此外，由于陶瓷层很薄，对于热传导，漆包钢的热效率高。

双面漆包波纹钢板的使用在工业过程中的空气预热器和气-气热交换器中是标准的，例如在用于燃烧气体的脱硫装置中。

这些热交换器呈大壳体的形式，该壳体装有与气体有大接触面积的波纹双面漆包钢，气体被带入与该波纹双面漆包钢接触。

热交换器包括装有漆包钢板的多个壳体，其合起来产生30000m²的热交换面积。在该应用中，漆包钢暴露于腐蚀性废气的腐蚀，并且它必须是耐化学性的而且还是良好的热导体。

这些热交换器是再生型的，这意味着这些热交换器将在一定时间从被载送通过半个热交换器的气流吸收热量，之后热交换器的这一半转离并且在另一气流中冷却，直到其已充分冷却以便再次用于从通过随后的旋转得到的第一气流中吸收热量。

一典型的示例被A.Chelli等人在2008年5月18-22日、上海的XXI国际漆包会议的126-154页中描述。在该示例中，应用具有漆包钢的两个旋转式热交换器作为用于废气的相同工业脱硫过程中的热交换器。

目前形式的具有波纹双面漆包钢板的这些热交换器的缺点在于，它们不能用作连续热交换过程中的逆流热交换器。

这些热交换器的另一缺点在于，由于其再生功能，这些热交换器将波纹双面漆包钢板暴露于频繁的高温波动。

这些热交换器的另一缺点在于，其并非静态，从而呈现高的机械故障风险并且呈现比静态热交换器低的热效率。

静态热交换器中，尤其是逆流热交换器具有非常高的热效率。

在该应用中，热流体(气体或液体)在一个方向上被引导通过热交换器，并且冷流体在另一方向上被引导，由导热壁隔开，热流体通过导热壁将热量传递至冷流体。

如果取代由平壁隔开的平的腔，这些逆流热交换器包括：第一流体流过的第一盘旋或螺旋腔，该腔由第二盘旋或螺旋腔沿两侧围绕，第二流体在相反方向流过第二盘旋或螺旋腔，两流动方向之间由盘旋壁隔开，那么这些逆流热交换器甚至具有更高的热效率。

对于这些应用，已知的波纹双面漆包钢板不适合用于分隔壁，因为其不是平的并且不能以盘旋或螺旋状卷绕。

另一方面，对于这些应用，由于薄挠性双面漆包钢板的延展性、热导率以及它的耐腐蚀表面，薄挠性双面漆包钢板确实是一种适合的材料。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种使用平的薄双面漆包钢板的盘旋或螺旋逆流热交换器来提供一种解决上述缺点和其他缺点的解决方案。

为此，本发明涉及一种盘旋或螺旋逆流热交换器，包括两个邻接的腔，其中，高温流体沿一个方向在一个腔中流动，而低温流体在另一个腔中沿相反方向流动，其中，两个腔由在高于500℃的温度下退火的平的单片双面漆包钢的一个分隔板分隔开，并且所述分隔板通过其边缘保持在耐腐蚀分隔件上，该耐腐蚀分隔件以固定间距定位两个另外平的单片双面漆包钢板，并防止所述分隔板和所述两个另外漆包钢板的边缘的腐蚀，所述两个另外平的单片双面漆包钢板中的每个在与所述分隔板相对的一侧限定一腔。

该逆流热交换器的优点在于，两腔之间的导热壁在两侧涂漆并且是光滑的，其防止壁表面腐蚀，并且也使该壁维护方便，因为其是光滑的并且易于清理。

另一优点在于，该种导热壁具有非常高的热效率并且还能够以低成本制造。

该种导热壁的另一优点在于，其可以非常长，因为双面漆包钢板可以以长连续带的形式制造，由此，大约150米的总长度是可能的。

该种热交换器的另外的优点在于，组装热交换器之前，钢板已经涂漆，使得没有复杂形状诸如盘旋或螺旋热交换器必须予以涂漆。薄漆包钢板优异的挠性使得热交换器能够在涂漆之后组装，从而极大地简化了它们的生产。

此类逆流热交换器的具体优点在于，流动可以无阻碍的进行，因为各腔之间的双面漆包分隔壁的表面是完全平滑的并且不会对两流体的快速流动形成任何阻力。

此种分隔件的优点在于，它不仅保护最易受到腐蚀的双面漆包钢板的边缘，而且还确保限定热交换器的腔的两个漆包钢板于各处彼此的距离相同。