[实用新型]一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构

权利要求书

1.一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构，其特征在于：包括通过螺杆(4)连接的多个模块化换热元件(1)，通过螺杆(4)连接在多个模块化换热元件(1)上端的上端变径烟道(2)、下端的下端变径烟道(6)，连接在多个模块化换热元件(1)侧面的水管(3)和水道堵头(5)；

所述模块化换热元件(1)包含进出口流体接口(11)，纵向固定耳(121)、横向固定耳(122)及位于横向固定耳(122)对角线上的定位销(13)，模块化换热元件(1)的端面开有密封槽(14)，模块化换热元件(1)顶端与底端均有烟气分流肋片(151)和烟气导流肋片(152)，烟气导流肋片(152)间的烟气通道型面上充满针翅(16)，基板(17)内有多回程的冷工质通道(18)，流体侧肋片(191)与导流筋(192)分别分布于冷工质通道(18)的非弧段及转角过渡段，冷工质通道(18)转角过渡中心处开有贯通模块化换热元件(1)左右端面的型砂工艺孔(110)。

2.根据权利要求1所述的一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构，其特征在于：所述进出口流体接口(11)为变径凸台设计，有效减少抛光加工面面积，凸台表面开有螺纹孔及密封槽，用以连接螺栓，保证模块化换热元件(1)与水管(3)紧密连接，防止冷工质渗漏。

3.根据权利要求1所述的一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构，其特征在于：所述密封槽(14)开设在模块化换热元件(1)的上下端面及前或后任一端面，密封槽(14)为2～5mm宽的方形槽，密封槽(14)上配套安装有密封垫圈或直接涂塞具弹性、耐高温特性的密封胶，经穿过纵向固定耳(121)、横向固定耳(122)的螺杆(4)使多个模块化换热元件(1)之间和上端变径烟道(2)、下端变径烟道(6)紧密连接，起到密封烟气侧通道防止漏气的作用。

4.根据权利要求1所述的一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构，其特征在于：所述烟气分流肋片(151)分布于基板(17)的顶端及底端，烟气分流肋片(151)为加强烟气导流肋片(152)结构强度的横向肋片；烟气导流肋片(152)均匀排布在基板(17)的上下圆弧段，为具有提高导热系数和导流功能的等翅高且截面呈半圆形或长方形、按一定的间距规则排列的纵向肋片。

5.根据权利要求1所述的一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构，其特征在于：所述针翅(16)为单一或多种截面形状的组合型翅片，采用均匀的一排或两排为一组的高低错列针翅型设计，针翅(16)采用单一截面呈圆形的针翅，或截面呈圆形的针翅与能够有效撕裂冷凝水液膜、强化表面传热传质能力的截面呈菱形针翅组合形式，或在冷凝换热起始段选用30°～60°截面呈腰圆形的齿形翅片，或在烟气冷凝段的启凝后1/3分界处添加截面为三角形钝体突起起到沿模块化换热元件(1)宽度方向上冷凝液膜的扰动。

6.根据权利要求1所述的一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构，其特征在于：所述基板(17)的厚度为4～10mm，铸造型面均与水平呈90～100°的夹角。

7.根据权利要求1所述的一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构，其特征在于：所述冷工质通道(18)为4～8个管程，呈腰圆形截面，有8～16mm高的流体侧肋片(191)按一定间距均匀分布在冷工质通道(18)的非弧段；冷工质通道(18)的转角处有3～5个一组、呈腰圆形截面的连接冷工质通道(18)前后壁面的导流筋(192)。

8.根据权利要求1所述的一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构，其特征在于：所述烟气分流肋片(151)和基板(17)上下半圆弧段采用表面纵向波纹，基板(17)在烟气导流肋片(152)间的烟气通道表面采用表面横向波纹；波纹形式为锯齿形、矩形或正弦函数波形。

9.根据权利要求1所述的一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构，其特征在于：所述模块化换热元件(1)采用一维、二维、三维的模块化连接组合，满足实际换热需求，对于整体换热器而言采用串联及并联形式布置。

10.根据权利要求1所述的一种多维度组合模块化铸造冷凝强化换热器结构，其特征在于：所述模块化换热元件(1)采用整体铸造工艺，根据烟气污染物在冷凝液中的Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-和F^-多种活性离子成分，选用铸铝硅合金、铸铁、铸316L、317L奥氏体不锈钢、2205/2507/2707双相不锈钢、高铬镍钼合金一系列耐腐蚀材料进行多维模块化组合；为防止电化学腐蚀，冷凝换热段采用同一种材料；所述模块化换热元件(1)烟气侧壁面构建超疏水膜或搪瓷喷涂膜，使固体壁面具有超疏水性、自清洁性和耐腐蚀性，使元件烟气侧壁面耐腐蚀、耐磨损性能提高，表面光洁度提高，防积灰；上端变径烟道(2)、水管(3)、水道堵头(5)、下端变径烟道(6)选用成本低廉的ABS、PE、PVC、PP或PTFE。