CN106766171A - 一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，属于热交换技术领域。它解决了现有热交换器组件的热交换效率低的问题。本热交换器组件包括前片、若干片中片和后片，前片和后片位于若干片中片的两端且前片、若干片中片和后片通过紧固件相固连，前片、中片和后片中均具有水路通道，前片、中片和后片的底部均具有进水口，顶部均具有出水口，进水口通过水路通道与出水口相连通，中片和后片的顶部均贯穿形成燃烧室，前片与相邻的中片之间、相邻的两个中片之间、后片与相邻的中片之间均具有烟气通道，烟气通道的顶部与燃烧室相连通，底部位于中片的底部且与外界相连通。本热交换器组件具有使冷凝式燃气采暖热水炉换热效率高的优点。

Description

一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件
技术领域
本发明属于热交换技术领域，涉及一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件。
背景技术
燃气热水炉是指以燃气作为燃料，通过燃烧加热的方式将热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水的目的。普通的燃气热水炉工作的时候，会排放出大量的烟气，该烟气温度高达180℃，普通的热水炉无法利用这部分热量，被白白地浪费掉，同时，在排放高达180℃高温烟气的过程中，会使燃气热水炉的机身明显发烫，导致燃气热水炉的使用寿命降低。
针对以上存在的问题，人们做出了各式各样的改进，有的还申请了专利，例如中国专利文献资料公开了一种用于锅炉的热交换器[申请号：201520191654.7；授权公告号：CN204494821U]，其包括一个热交换水箱，该水箱由多个进水单元组成，各进水单元包括壳体，壳体具有两片相向对置的侧板，两侧板之间形成加热腔，加热腔的上部为燃烧室，侧板的内壁上均设有多个热交换钉，两侧板上的热交换钉之间形成烟道，侧板中空，其内设有多片隔片，隔片至上而下依次水平间隔设置，上下相邻的两隔片之间形成水道，水道首尾依次连通形成S形盘旋的换热通道，各换热通道的进水端均与一个进水管连通，出水端均与一出水管连通，水箱上设有与进水管和出水管分别连通的进水口和出水口。
该种结构的热交换器通过设置多个热交换钉提高热交换效率，该种结构的热交换器也可以用来通烟气；但是该种结构的热交换器，相邻两个进水单元之间具有较大的间隙，即一个侧板中的冷水只能被位于该侧板一侧的侧壁和热交换钉加热，单边加热，加热的效率低；而且火焰、烟气的流动方向与冷水的流动方向是相同的，而非逆向流动，降低了热交换效率。该种结构的热交换器，燃烧室是位于进水单元的上方的，即燃烧室与进水单元不是一体的，在传递热量的过程中会存在损坏，降低了热交换效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，解决的技术问题是如何提高热交换器组件的热交换效率。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，包括前片、若干片中片和后片，所述前片和后片位于若干片中片的两端且前片、若干片中片和后片通过紧固件相固连，所述前片、中片和后片中均具有水路通道，其特征在于，所述前片、中片和后片的底部均具有进水口，顶部均具有出水口，所述进水口通过水路通道与出水口相连通，所述中片和后片的顶部均贯穿形成燃烧室，所述前片与相邻的中片之间、相邻的两个中片之间、后片与相邻的中片之间均具有烟气通道，所述烟气通道的顶部与燃烧室相连通，底部位于中片的底部且与外界相连通。
本热交换器组件的烟气是从上往下流动，冷水是从下往上流动，烟气和冷水是逆向流动，换热时间长，换热充分，热交换效率高；本热交换器组件水路通道的两侧均为烟气通道，水路通道和烟气通道是间隔设置且水路通道和烟气通道互不连通，水路通道通过侧壁与烟气通道直接相连，两侧的烟气通道中的烟气均会对位于中间的水路通道中的冷水进行换热，双边换热，换热面积大，换热效率高；燃烧室用于安装燃烧器，本热交换器组件的燃烧室、水路通道和烟气通道是制成一体式的，热量损耗小，热交换效率高，中片数量的多少确定本热交换器组件的功率，数量多，功率大，数量少，功率小。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，位于燃烧室下方的水路通道呈蛇形状迂回上行，位于燃烧室处的水路通道环绕燃烧室设置。水路通道包括若干个平行水道，相邻的两个平行水道通过弯道相连，水路通道该种形状的设置，使热量传递均匀，同时延长了冷水从热交换器组件底部流动到顶部时的距离，即增加了冷水与烟气热交换的时间，从而提高烟气和冷水之间的热交换效率，冷水预热后的温度较高，被预热的冷水再环绕燃烧室流动一圈，增大加热面积，使冷水能够更快的加热到设定的温度，能耗少。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，所述水路通道的侧壁上设有凸起设置的换热筋条。换热筋条的设置提高了冷水与热交换器组件的接触面积，使冷水在单位时间内能够吸收更多的热量，提高烟气与冷水之间的热交换效率，冷水预热后的温度较高，燃烧器能够更快的将冷水加热到设定的温度，能耗少。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，所述换热筋条呈蛇形状，所述换热筋条的形状与水路通道的形状相匹配。该种形状的设置，增加换热筋条与水路通道中冷水的接触面积，提高热交换效率。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，所述前片一侧设有多根换热凸柱，所述中片的两侧均设有多根换热凸柱，所述后片的一侧设有多根换热凸柱，所述前片与相邻的中片之间的换热凸柱正对设置，相邻的两个中片之间的换热凸柱正对设置，所述后片与相邻的中片之间的换热凸柱正对设置，位于下部的换热凸柱比位于上部的换热凸柱的排列更加紧密。换热凸柱的设置提高了烟气与热交换器组件的接触面积，使烟气的热量能够更多、更快的传递给热交换器组件，换热凸柱的设置提高烟气与冷水之间的热交换效率，冷水预热后的温度较高，燃烧器能够更快的将冷水加热到设定的温度，能耗少。而且位于下部的换热凸柱比位于上部的换热凸柱的排列更加紧密，该种结构，使经过燃烧器产生的高温烟气能够更快的进入到热交换器组件的下部，而且使烟气在热交换器组件的下部停留的时间更长，使位于热交换器组件下部的冷水温度能够更快的提高，从而使烟气与冷水之间的热交换效率高，冷水预热后的温度较高，燃烧器能够更快的将冷水加热到设定的温度，能耗少。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，位于上部的对应设置的两根换热凸柱之间的间距从上而下逐渐减少。该种结构，使燃烧室处产生的烟气能够更快的进入到热交换器组件的下部，提高热交换效率。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，所述前片、中片和后片的侧部均具有若干个通孔，所述通孔与水路通道相连通，所述通孔通过塞子封堵。通孔的设置可以用来清洗水路通道，使水路通道保持畅通，提高热交换效率。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，所述前片、中片和后片的下部均具有呈长条状的凹口，相邻的两个凹口形成条形孔，所述条形孔与烟气通道相连通，所述条形孔通过堵板封堵。条形孔用来清洗烟气通道，使烟气通道保持畅通，提高热交换效率。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，所述前片一侧的边沿处具有布胶槽，所述中片两侧的边沿处均具有布胶槽，所述后片的一侧具有布胶槽。布胶槽用来布胶，提高前片、中片和后片之间的密封性能，使燃烧室、烟气通道的密封性好。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，所述前片、中片和后片的两侧均设有凸条，所述凸条中设有固定孔，通过紧固件穿设在固定孔中使前片、中片和后片通相固连。凸条的设置提高密封面积，使烟气通道不会漏气，而且提高热交换器组件固连的牢固程度。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，所述前片、中片和后片均为铸铝件。前片、中片和后片均是通过铝材料铸造成型，具有抗腐蚀性能好的优点。
在上述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件中，所述紧固件为螺栓。
与现有技术相比，本发明提供的冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件具有以下优点：
1、本热交换器组件的烟气是从上往下流动，冷水是从下往上流动，烟气和冷水是逆向流动的，换热时间长，换热充分，热交换效率高。
2、本热交换器组件水路通道的两侧均为烟气通道，水路通道和烟气通道是间隔设置且水路通道和烟气通道互不连通，水路通道通过侧壁与烟气通道直接相连，两侧的烟气通道中的烟气均会对位于中间的水路通道中的冷水进行换热，双边换热，换热面积大，换热效率高。
3、本热交换器组件的水路通道呈蛇形状，延长了水路通道的距离，换热筋条和换热凸柱的设置增大了热交换面积，提高本热交换器组件的热交换效率。
4、本热交换器组件中通孔和条形孔的设置可以用来清洗水路通道和烟气通道，使路通道和烟气通道始终保持畅通，提高热交换效率。
附图说明
图1是本热交换器组件的整体结构示意图一。
图2是本热交换器组件的整体结构示意图二。
图3是本热交换器组件的整体结构剖视图。
图4是本热交换器组件的水路通道的结构示意图。
图5是本热交换器组件的后片的整体结构示意图。
图6是本热交换器组件的中片的整体结构示意图一。
图7是本热交换器组件的中片的整体结构示意图二。
图8是本热交换器组件的前片的整体结构示意图。
图中，1、前片；2、中片；3、后片；4、紧固件；5、水路通道；6、进水口；7、出水口；8、燃烧室；9、烟气通道；10、换热筋条；11、换热凸柱；12、通孔；13、条形孔；14、堵板；15、凸条；16、固定孔；17、布胶槽。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2所示，本冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件包括前片1、中片2和后片3。本实施例中，中片2的数量为六片，在实际生产中，中片2的数量可以是四片或者十片，前片1、中片2和后片3均为铸铝件。
前片1、中片2和后片3的两侧均设有凸条15，凸条15中设有固定孔16，前片1和后片3位于六片中片2的两端，前片一侧的边沿处具有布胶槽17，中片两侧的边沿处均具有布胶槽17，后片的一侧具有布胶槽17，布胶槽17用来布胶，前片1、六片中片2和后片3通过紧固件4穿设在固定孔16使前片1、中片2和后片3通相固连，本实施例中，紧固件4为螺栓。
中片2和后片3的顶部均贯穿形成燃烧室8，燃烧室8用于安放燃烧器，如图5、图6、图7、图8所示，前片1、中片2和后片3中均具有水路通道5，前片1、中片2和后片3的底部均具有进水口6，顶部均具有出水口7，进水口6通过水路通道5与出水口7相连通。
如图4所示，位于燃烧室8下方的水路通道5呈蛇形状，位于燃烧室8处的水路通道5环绕燃烧室8设置，水路通道5的侧壁上设有凸起设置的换热筋条10，换热筋条10呈蛇形状，换热筋条10的形状与水路通道5的形状相匹配。
前片1与相邻的中片2之间、相邻的两个中片2之间、后片3与相邻的中片2之间均具有烟气通道9，烟气通道9的顶部与燃烧室8相连通，底部位于热交换器组件的底部且与外界相连通。如图3所示，前片1一侧设有多根换热凸柱11，中片2的两侧均设有多根换热凸柱11，后片3的一侧设有多根换热凸柱11，前片1与相邻的中片2之间的换热凸柱11正对设置，相邻的两个中片2之间的换热凸柱11正对设置，后片3与相邻的中片2之间的换热凸柱11正对设置，位于下部的换热凸柱11比位于上部的换热凸柱11的排列更加紧密，位于上部的对应设置的两根换热凸柱11之间的间距从上而下逐渐减少。
前片1、中片2和后片3的侧部均具有通孔12，通孔12与水路通道5相连通，通孔12通过塞子封堵。前片1、中片2和后片3的下部均具有呈长条状的凹口，相邻的两个凹口形成条形孔13，条形孔13与烟气通道9相连通，条形孔13通过堵板14封堵。
工作时，燃烧室8中的燃烧器燃烧产生烟气，烟气沿着烟气通道9从上而下移动，冷水从进水口6进入到水路通道5中，从下往上移动，烟气和冷水逆向流动，烟气的热量通过换热凸柱11以及前片1、中片2和后片3的侧壁传递给冷水，实现热量交换，对冷水进行预热。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了前片1、中片2、后片3、紧固件4、水路通道5、进水口6、出水口7、燃烧室8、烟气通道9、换热筋条10、换热凸柱11、通孔12、条形孔13、堵板14、凸条15、固定孔16、布胶槽17等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，包括前片(1)、若干片中片(2)和后片(3)，所述前片(1)和后片(3)位于若干片中片(2)的两端且前片(1)、若干片中片(2)和后片(3)通过紧固件(4)相固连，所述前片(1)、中片(2)和后片(3)中均具有水路通道(5)，其特征在于，所述前片(1)、中片(2)和后片(3)的底部均具有进水口(6)，顶部均具有出水口(7)，所述进水口(6)通过水路通道(5)与出水口(7)相连通，所述中片(2)和后片(3)的顶部均贯穿形成燃烧室(8)，所述前片(1)与相邻的中片(2)之间、相邻的两个中片(2)之间、后片(3)与相邻的中片(2)之间均具有烟气通道(9)，所述烟气通道(9)的顶部与燃烧室(8)相连通，底部位于中片(2)的底部且与外界相连通。
2.根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，其特征在于，位于燃烧室(8)下方的水路通道(5)呈蛇形状迂回上行，位于燃烧室(8)处的水路通道(5)环绕燃烧室(8)设置。
3.根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，其特征在于，所述水路通道(5)的侧壁上设有凸起设置的换热筋条(10)。
4.根据权利要求3所述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，其特征在于，所述换热筋条(10)呈蛇形状，所述换热筋条(10)的形状与水路通道(5)的形状相匹配。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，其特征在于，所述前片(1)一侧设有多根换热凸柱(11)，所述中片(2)的两侧均设有多根换热凸柱(11)，所述后片(3)的一侧设有多根换热凸柱(11)，所述前片(1)与相邻的中片(2)之间的换热凸柱(11)正对设置，相邻的两个中片(2)之间的换热凸柱(11)正对设置，所述后片(3)与相邻的中片(2)之间的换热凸柱(11)正对设置，位于下部的换热凸柱(11)比位于上部的换热凸柱(11)的排列更加紧密。
6.根据权利要求5所述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，其特征在于，位于上部的对应设置的两根换热凸柱(11)之间的间距从上而下逐渐减少。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，其特征在于，所述前片(1)、中片(2)和后片(3)的侧部均具有若干个通孔(12)，所述通孔(12)与水路通道(5)相连通，所述通孔(12)通过塞子封堵。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，其特征在于，所述前片(1)、中片(2)和后片(3)的下部均具有呈长条状的凹口，相邻的两个凹口形成条形孔(13)，所述条形孔(13)与烟气通道(9)相连通，所述条形孔(13)通过堵板(14)封堵。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，其特征在于，所述前片(1)、中片(2)和后片(3)的两侧均设有凸条(15)，所述凸条(15)中设有固定孔(16)，通过紧固件(4)穿设在固定孔(16)中使前片(1)、中片(2)和后片(3)通相固连。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的一种冷凝式燃气采暖热水炉中的热交换器组件，其特征在于，所述前片(1)、中片(2)和后片(3)均为铸铝件。
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