CN1079811A - 用于燃气锅炉的换热器 - Google Patents

Abstract

一种用于具有简单结构并且提高换热效率的燃 气锅炉的换热器，该换热器包含绕成螺旋形的加热 管，加热管具有在其上形成的多个换热片，该换热器 还可包含至少一根装在加热管内侧的热水管，于是， 空域加热和水加热可在一个紧凑的结构中实现。根 据本发明，热水管的外周围在被雕刻成螺旋形，所以 加热空域的水具有湍流。

Description

本发明涉及换热器，特别涉及用于燃气锅炉的换热器，由于该换热器的结构简单而可使锅炉制造工序减少并改善换热效率。

燃气锅炉是一种民用的加热系统，也就是用作为居住空域取暖和/或加热水为目的的小型锅炉，并且该锅炉一般地设置燃烧器和换热器作为主要部件，这就界定了该燃气锅炉的特征及其设计。因此，为了提供紧凑、有效、易于制造而又不昂贵的燃气锅炉，在开发这些主要部件方面已作出巨大努力。

用于燃气锅炉的传统的换热器如图1A和图1B所示，它包含多根围着筒形燃气燃烧器2布置的加热管3，该筒形燃气燃烧器是竖直地安装在换热器的元件1之内中心部，并且具有多个火焰喷嘴2a，以及以有规则的间隔竖直地焊固在加热管3外侧上的多个换热片4，从而增大了热交换面积。

燃气锅炉还设置有用来支承加热管3并连接加热水通路的底部5，该底是安装在主体1的下部，一头部6用来提供从主体1下部流动的加热水的通路，头部是安装在主体上部的，一隔板7用来区隔头部6的内部空间以使之能使加热水流动平稳流畅，隔板是安装在头部6的内侧的。

此外，还设置有两根管子8和9安装在底部5的下部上并与外部管（没图示）耦接以提供水的进、出口通道，一个用来点燃混合燃气的陶瓷灼热器10安装在邻近筒形燃气燃烧器2处，一鼓风机11用来供应混合燃气进入燃气燃烧器2燃烧，鼓风机是安装在燃气燃烧器2的下部。

上述构成的传统的换热器的运行现将解释如下。

当由作为燃料的燃气和空气组成的混合气被鼓风机11驱送进入燃气燃烧器2中时，被供应电动力源的陶瓷灼热器10被加热而形成一点火点使供应的混合气燃烧。在此时，供应的水通过进口管8汇集在底部5中，分开通过多根加热管3，然后汇集在头部6的内部空间，因此与燃气燃烧器2中高温燃烧的燃气进行了热交换，这就使燃气燃烧器2中高温燃烧的燃气将热传给多根加热管3以及多个换热片4和流经加热管3的水，由此就加热了水。

以此方式，汇集在头部6内部空间中的水沿着隔板7形成的通路再通过加热管3，热交换再次加剧，然后通过出口管9被排出到外部管子中。

然而，上述传统的换热器存在一个问题，即，为了增加传热面积用的多个热交换片4必须焊固，使之为了要绕着围着筒形燃气燃烧器2安装的加热管3的圆周面相紧密地贴附。而且，为了形成水的通道的底部5与头部6必须分别焊固在加热水管3的下部和上部以使之不漏水，所以整体结构是复杂的，加工工序繁复，成本也高。此外，当多个换热片4焊固到多根加热水管3上时，实际上不能获得理想的贴附。因此，实现有规则的间隔的固定工作是困难的（间隙通常为3至4毫米），而且也不可能审查换热片4排列的精确性。所以，热交换效率是低下的。

本发明已克服了现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种用于燃气锅炉的换热器，该燃气锅炉能使其制造工序和成本减少，并由于热交换器结构的简化而改善热交换效率。

根据本发明，提供一种用于具有燃气燃烧器的燃气锅炉的换热器，该换热器包含：

用于加热空域-加热水的管，该管绕成一螺旋，以与燃气燃烧器预定的距离对中围绕着燃气燃烧器，并且在管的外周围表面上形成有多个换热片。

也就是说，本发明提供一种用于具有燃气燃烧器的燃气锅炉的换热器，其特征是，该换热器包含：

用于加热空域-加热水的管，该加热管是绕成螺旋的，并以预定的距离对中围绕着所述燃气燃烧器，在加热管的外周围面上形成有多个换热片。

而且，所述多个形成在所述加热管外周围面上的换热片可以是由滚压加工形成的。

该换热器还可以至少还包含一根装在所述加热管内侧的热水管。

所述热水管的外周围表面上雕刻成螺旋形，因此加热空域的水具有湍流流动并且流动流畅。

所述热水管的外周围面被雕刻成的螺旋形是用滚压工序形成的。

通过结合附图对推荐实施例的描述，本发明的目的和优点将进一步显示。

图1A是用于燃气锅炉的传统换热器之部份剖视立体图;

图1B是沿图1A中的A-A线的剖视图;

图2A是根据本发明的用于燃气锅炉的换热器实施例纵剖视图;

图2B是沿图2A中B-B线的剖视图;

图3是图2B中C部份的详细剖视图，显示了根据本发明实施例的加热管和热水管的结构。

参考图2A，2B和图3，具有多个燃烧喷嘴的筒形燃气燃烧器12竖直安装在主体11的内中心部，在其上形成有多个换热片3a的加热管13绕成螺旋，并与燃气燃烧器12以预定距离对中地围着燃气燃烧器12的外圆周面。

在本发明的这个实施例中，热水管14用来与热水作热交换，热水管是安装在为了热水供应的加热管13的内侧，而加热管13用来加热空域。

筒形燃气燃烧器12用多个螺钉15固定在主体11的燃烧器固定板11a上。加热管13以螺旋形式围着燃气燃烧器12的圆周面布置，加热管是固定在燃烧器固定板11a上。

特别是，在加热管13的外圆周面上形成有多个换热片13a，而每一片13a的高度和每片13a之间的间距是用滚压加工（螺钉螺纹滚压）而做成定值。

此外，装在加热管13内侧的热水管14的外圆周的是值得被雕刻成螺旋形，所以加热水具有湍流流动并流动呈流畅的，因此增大了热交换面积并改善了热交换效率。

还有是，在偶接管16和17的端头，管16和17被分别从加热管13的下部和上部向下弯折成90度角，进口管接头18由加热水进口18a和热水进口18b组成，出口管接头19由加热水出口19a和热水出口19b组成，该进、出口管接头分别由上述形式分别形成的。

在主体11的上侧，安装绝热容器20以防止燃烧的燃气直接穿过排气口23排出，排气口与加热管13相接并安装在主体11顶上，由于偶接着管21和22所以部份加热水流过绝热容器20。

点火塞24邻接筒形燃气燃烧器12安装。用来供应混合燃气进入燃气燃烧器12中的鼓风机25安装在燃烧器12的下侧。

如上述根据本发明构成的换热器的运行将予以详述。

当混合燃气用与燃烧器12偶接的鼓风机25供应到燃气燃烧器12中时，电动力源输送给点火塞10，混合燃气同时被点燃并燃烧，燃烧的燃气穿过围着燃烧器12的加热管13上形成的每个换热片13a之间的空隙，因此就把热量传给换热片，然后燃烧燃气通过排气口23排出。

与此同时，分别通过加热管13和热水管14从进口管接头18流到主体11上部的供应的加热水和热水与燃烧燃气热交换，然后，加热水和热水通过偶接头17向下流到主体11的下部，并且通过出口管接头19分别排出到外部管。

在此实施例中，因为安装在加热管13内侧的热水管14的外圆周面被雕刻成螺旋形，在加热水中出现湍流，因此改善了热传递效率。根据导入热量确定加热管13的长度，可由下述解释就得导入热量。

Q＝U·A·△Tm

其中，Q：导入热量（大卡/小时）

U：传热系数（大卡/小时·平方米·℃）

A：传热面积（平方米）

△Tm：温度差的平均值（℃）

如果导入热量（Q）被确定，对于适合于确定导入热量的传热面积（A）可用上述解释获得。据此，通过换算传热面积（A）可获得加热管13的长度。

特别是，根据本发明，因为用滚压工序的形式换热片13a被形成在加热管13的圆周面上，这就可能将换热片13a的高度从3～4毫米减少到2毫米或者更小，而换热片的数目也可增加。因此，这可增加换热面积，而加热管13的长度能较短。此外，这可解决由于传统装置中高的换热片13a而可能的流融问题并使换热片13a的间距较短。

从上述可知，与传统的热交换器相比较，根据本发明的用于燃气锅炉之换热器具有简单的结构并减少制造工序，这是由于加热管具有在其上形成有换热片并且是环绕成螺旋的缘故。特别是与传统的热交换器相比较，制造成本降低30%以上，同时还改进了工作效率。此外，由于将加热热水管安装在加热管的内侧，本发明能在一个紧凑的结构中实现加热空域和加热水两者。根据本发明，热水管的外圆周面雕刻成螺旋形以使加热水湍流流动，于是热交换效率被极大地改进。

Claims (5)

1、用于具有燃气燃烧器的燃气锅炉的换热器，其特征是，该换热器包含：

用于加热空域--加热水的管，该加热管是绕成螺旋的，并以预定的距离对中地围着所述燃气燃烧器，在加热管的外周围面上形成有多个换热片。

2、如权利要求1所述换热器，其特征是，所述多个形成在所述加热管外周围面上的换热片是由滚压加工形成的。

3、如权利要求1所述换热器，其特征是，该换热器至少还包含一根装在所述加热管内侧的热水管。

4、如权利要求3所述换热器，其特征是，所述热水管的外周围表面上雕刻成螺旋形，因此加热空域的水具有湍流流动并且流动流畅。

5、如权利要求4所述换热器，其特征是，所述热水管的外周围面被雕刻成的螺旋形是用滚压工序形成的。

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