CN107816803B - 一种改良铸铝换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改良铸铝换热器,包括换热器水道、换热器进水口和回收余热的烟道,所述换热器进水口下方连接有进水道,所述进水道位于所述换热器水道和所述烟道之间;所述换热器水道的管壁上沿水流方向依次设置有多个槽纹凸起组,每个所述槽纹凸起组由多个肋筋和折流束交错连接组成,所述肋筋和折流束的槽纹走向与水流方向相同,肋筋为直线槽纹,折流束为四分之一螺旋槽纹。本发明提供一种改良铸铝换热器,其不易结垢,不沉淀、无堵塞,换热效率高,具备较好的节能效果。
Description
技术领域
本发明涉及换热设备技术领域,具体涉及一种改良铸铝换热器。
背景技术
铸铝换热器的结构是最复杂的一类锅炉专用换热器。目前冷凝锅炉飞速发展,铸铝冷凝锅炉换热器不论在世界节能减排,技术设计、研发创新也有了突破性的进展。目前铸铝换热器一般都设计为水道环绕燃烧室进行热交换,流动的介质是导热良好的水,和燃烧室产生的热源以逆向流动获取热能。现有铸铝换热器只有少数几条平行水道,不能最有效地增加换热器的单位热负载;不锈钢管换热器因为材质的问题而导致了在弯曲或者缠绕的时候很难塑性。
现有的换热器在实际使用中,传热表面上常有污垢积存,对传热产生附加热阻,使总导热系数降低。污垢热阻是直接叠加在总热阻之上的,另外水垢的热阻系数约为金属材料的200倍,是传热系数的最大杀手。随着设备使用时间的增加,附着在管壁的污垢逐渐累积,厚度不断增加,大大影响设备传热系数及换热效率。
发明内容
基于此,针对上述问题,有必要提出一种改良铸铝换热器,其不易结垢,不沉淀、无堵塞,换热效率高,具备较好的节能效果。
本发明的技术方案是:
一种改良铸铝换热器,包括换热器水道、换热器进水口和回收余热的烟道,所述换热器进水口下方连接有进水道,所述进水道位于所述换热器水道和所述烟道之间;所述换热器水道的管壁上沿水流方向依次设置有多个槽纹凸起组,每个所述槽纹凸起组由多个肋筋和折流束交错连接组成,所述肋筋和折流束的槽纹走向与水流方向相同,肋筋为直线槽纹,折流束为四分之一圈的螺旋槽纹。
在本技术方案中,采用了特殊设计的肋筋和折流结构设计制作,彻底改变了以往换热器水道中流体的之字形的流动状态,这种结构的最大特点就是极大的改变流体的流动状态,形成了强烈的湍流效果,由于这样,流体呈螺旋流动的,流体在离心力的作用下对管壁有较强的冲刷作用,因此不易结垢,不沉淀、无堵塞;流速高且无运动盲区,就不会有沉积物产生,当结垢少或没有结垢时,换热效率就得以提高,流体水在水道中流动时受此形状的特殊结构引导使靠近水道底面的部分流体顺槽旋流,顺壁面轴向流动,通过肋筋的槽纹凸起处便产生轴向旋涡,引起边界层分层及边界层中流体的扰动。
在一个优选地实施例中,如果一个所述槽纹凸起组的一端为肋筋,则另一槽纹凸起组的相邻端为折流束;如果一个所述槽纹凸起组的一端为折流束,则另一槽纹凸起组的相邻端为肋筋。目的是更加增强流体对管壁的冲刷作用,保证有足够的流程使流体在其中流通和热交换,同时保持流体在水道中内的压力平衡,平均了热能分布,这样在实际的使用中,大大地提高了换热效率与传热能力。
在进一步优选地实施例中,每个所述槽纹凸起组的两端分别为肋筋和折流束。目的是扰动水流,改变管道内水流的流动方向,进一步增加水流在管道内的流动距离和时间,均匀分布热能,提高换热效率。
在进一步优选地实施例中,所述槽纹凸起组上均匀分布有多个导热柱体,所述导热柱体沿换热器水道的法线设置。目的是提高换热系数,增强换热的效率,具有增加对水流的扰动和增加单位吸热面积的作用。
在更进一步优选地实施例中,所述换热器水道的内壁为硅铝合金结构。目的是可以有效防止酸性腐蚀和氧蚀,延长了换热器的使用寿命,铝的熔点较低,在高温铸造时拥有很高的流动性,产品的铸造和加工性好,同时具有经济性和安全性,有普遍的推广应用价值,其体积小,重量轻,安装过程不再需要复杂的起重工具和设备,人工即可完成,具备较好的节能效果,与目前各类换热器相比,可节能10%以上。
本发明的有益效果是:
1、采用了特殊设计的肋筋和折流结构设计制作,使水道内不易结垢,不沉淀、无堵塞,提高换热效率。
2、保证有足够的流程使流体在其中流通和热交换,同时保持流体在水道中内的压力平衡,平均了热能分布,大大地提高了换热效率与传热能力。
3、可以有效防止酸性腐蚀和氧蚀,延长了换热器的使用寿命,铝的熔点较低,在高温铸造时拥有很高的流动性,产品的铸造和加工性好,具有经济性和安全性,有普遍的推广应用价值。
4、采用导热柱体,提高换热系数,增强换热的效率,具有增加对水流的扰动和增加单位吸热面积的作用。
5、其体积小,重量轻,安装过程不再需要复杂的起重工具和设备,人工即可完成,具备较好的节能效果,与目前各类换热器相比,可节能10%以上。
附图说明
图1是本发明实施例1所述改良铸铝换热器的结构示意图;
图2是本发明实施例1所述改良铸铝换热器的侧视图;
图3是本发明冷热流体间壁传热原理示意图。
附图标记说明:
10、换热器水道;101、工艺口;102、肋筋;103、折流束;104、导热柱体;20、换热器进水口;201、进水道;30、烟道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1:
如图1所示,一种改良铸铝换热器,包括换热器水道10、换热器进水口20和回收余热的烟道30,所述换热器进水口20下方连接有进水道201,所述进水道201位于所述换热器水道10和所述烟道30之间;所述换热器水道10的管壁上沿水流方向依次设置有多个槽纹凸起组,每个所述槽纹凸起组由多个肋筋102和折流束103交错连接组成,所述肋筋102和折流束103的槽纹走向与水流方向相同,肋筋102为直线槽纹,折流束103为四分之一圈的螺旋槽纹。
实施例2:
如图1所示,一种改良铸铝换热器,包括换热器水道10、换热器进水口20和回收余热的烟道30,所述换热器进水口20下方连接有进水道201,所述进水道201位于所述换热器水道10和所述烟道30之间;所述换热器水道10的管壁上沿水流方向依次设置有多个槽纹凸起组,每个所述槽纹凸起组由多个肋筋102和折流束103交错连接组成,所述肋筋102和折流束103的槽纹走向与水流方向相同,肋筋102为直线槽纹,折流束103为四分之一圈的螺旋槽纹。
如图1所示,如果一个所述槽纹凸起组的一端为肋筋102,则另一槽纹凸起组的相邻端为折流束103;如果一个所述槽纹凸起组的一端为折流束103,则另一槽纹凸起组的相邻端为肋筋102。
实施例3:
如图1所示,一种改良铸铝换热器,包括换热器水道10、换热器进水口20和回收余热的烟道30,所述换热器进水口20下方连接有进水道201,所述进水道201位于所述换热器水道10和所述烟道30之间;所述换热器水道10的管壁上沿水流方向依次设置有多个槽纹凸起组,每个所述槽纹凸起组由多个肋筋102和折流束103交错连接组成,所述肋筋102和折流束103的槽纹走向与水流方向相同,肋筋102为直线槽纹,折流束103为四分之一圈的螺旋槽纹。
如图1所示,如果一个所述槽纹凸起组的一端为肋筋102,则另一槽纹凸起组的相邻端为折流束103;如果一个所述槽纹凸起组的一端为折流束103,则另一槽纹凸起组的相邻端为肋筋102。
如图1所示,每个所述槽纹凸起组的两端分别为肋筋102和折流束103。
实施例4:
如图1所示,一种改良铸铝换热器,包括换热器水道10、换热器进水口20和回收余热的烟道30,所述换热器进水口20下方连接有进水道201,所述进水道201位于所述换热器水道10和所述烟道30之间;所述换热器水道10的管壁上沿水流方向依次设置有多个槽纹凸起组,每个所述槽纹凸起组由多个肋筋102和折流束103交错连接组成,所述肋筋102和折流束103的槽纹走向与水流方向相同,肋筋102为直线槽纹,折流束103为四分之一圈的螺旋槽纹。
如图1所示,如果一个所述槽纹凸起组的一端为肋筋102,则另一槽纹凸起组的相邻端为折流束103;如果一个所述槽纹凸起组的一端为折流束103,则另一槽纹凸起组的相邻端为肋筋102。
如图1所示,每个所述槽纹凸起组的两端分别为肋筋102和折流束103。
如图1所示,所述槽纹凸起组上均匀分布有多个导热柱体104,所述导热柱体104沿换热器水道10的法线设置。
实施例5:
如图1所示,一种改良铸铝换热器,包括换热器水道10、换热器进水口20和回收余热的烟道30,所述换热器进水口20下方连接有进水道201,所述进水道201位于所述换热器水道10和所述烟道30之间;所述换热器水道10的管壁上沿水流方向依次设置有多个槽纹凸起组,每个所述槽纹凸起组由多个肋筋102和折流束103交错连接组成,所述肋筋102和折流束103的槽纹走向与水流方向相同,肋筋102为直线槽纹,折流束103为四分之一圈的螺旋槽纹。
如图1所示,如果一个所述槽纹凸起组的一端为肋筋102,则另一槽纹凸起组的相邻端为折流束103;如果一个所述槽纹凸起组的一端为折流束103,则另一槽纹凸起组的相邻端为肋筋102。
如图1所示,每个所述槽纹凸起组的两端分别为肋筋102和折流束103。
如图1所示,所述槽纹凸起组上均匀分布有多个导热柱体104,所述导热柱体104沿换热器水道10的法线设置。
所述换热器水道10的内壁为硅铝合金结构。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种改良铸铝换热器,其特征在于,包括换热器水道、换热器进水口和回收余热的烟道,所述换热器进水口下方连接有进水道,所述进水道位于所述换热器水道和所述烟道之间;所述换热器水道的管壁上沿水流方向依次间隔设置有多个槽纹凸起组,每个所述槽纹凸起组由多个肋筋和折流束交错连接组成,所述肋筋和折流束的槽纹走向与水流方向相同,肋筋为直线槽纹,折流束为四分之一圈的螺旋槽纹;如果一个所述槽纹凸起组的一端为肋筋,则另一槽纹凸起组的相邻端为折流束;如果一个所述槽纹凸起组的一端为折流束,则另一槽纹凸起组的相邻端为肋筋;两相邻所述槽纹凸起组的相邻端部朝向不一致。
2.根据权利要求1所述改良铸铝换热器,其特征在于,每个所述槽纹凸起组的两端分别为肋筋和折流束。
3.根据权利要求1所述改良铸铝换热器,其特征在于,所述槽纹凸起组上均匀分布有多个导热柱体,所述导热柱体沿换热器水道的法线设置。
4.根据权利要求1所述改良铸铝换热器,其特征在于,所述换热器水道的内壁为硅铝合金结构。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1072352C (zh) * | 1992-08-27 | 2001-10-03 | 三菱重工业株式会社 | 叠层型热交换器及其制造方法 |
CN205174823U (zh) * | 2015-06-26 | 2016-04-20 | 天津城建大学 | 一种冷凝式铸硅铝换热器 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4655174A (en) * | 1979-04-26 | 1987-04-07 | Fillios Jean P R | Hot liquid generator with condensation and installation incorporating this generator |
CN2073104U (zh) * | 1990-06-07 | 1991-03-13 | 宜兴市钮家耐火电瓷厂 | 热交换装置 |
US9523538B2 (en) * | 2006-02-27 | 2016-12-20 | John E. Okonski, Jr. | High-efficiency enhanced boiler |
GB2441183B (en) * | 2007-04-16 | 2009-04-08 | Enertek Internat Ltd | Heat exchanger |
CN101358771B (zh) * | 2008-09-08 | 2010-06-02 | 中山华帝燃具股份有限公司 | 一种用于冷凝式燃气热水器的板式换热器 |
CN102679788A (zh) * | 2012-05-08 | 2012-09-19 | 西安交通大学 | 一种新型强化换热管 |
CN202853123U (zh) * | 2012-09-20 | 2013-04-03 | 广东万和新电气股份有限公司 | 燃气具的铸铝换热器 |
CN103776171B (zh) * | 2014-01-06 | 2016-02-17 | 广东万和新电气股份有限公司 | 用于燃气热水换热器的铸铝换热片 |
CN204084860U (zh) * | 2014-09-10 | 2015-01-07 | 浙江音诺伟森热能科技有限公司 | 一种冷凝式燃气壁挂炉的排烟热回收结构 |
-
2016
- 2016-09-13 CN CN201610820065.XA patent/CN107816803B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1072352C (zh) * | 1992-08-27 | 2001-10-03 | 三菱重工业株式会社 | 叠层型热交换器及其制造方法 |
CN205174823U (zh) * | 2015-06-26 | 2016-04-20 | 天津城建大学 | 一种冷凝式铸硅铝换热器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107816803A (zh) | 2018-03-20 |
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Address after: 253000 No. 2999, Chongde Fifth Avenue, Dezhou Economic and Technological Development Zone, Shandong Province Patentee after: Shandong Weinuo Heating and Cooling Equipment Co.,Ltd. Address before: 253499 No.11, Taishan Road, Ningjin Economic Development Zone, Dezhou City, Shandong Province Patentee before: DEZHOU VERO REFRIGERATING & HEATING EQUIPMENT CO.,LTD. |
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