CN1731062A - 对流式热交换器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对流式热交换器，包括一对流管，该对流管设有一外管和一置于外管中的内管，该外管管壁与内管管壁间形成一夹层，温度不同的两流体可分别从对流管的两端进入内管及外管与内管的夹层，相向流动，交换热量。本发明能够将含有大量热量的废水或废气再次利用，提高其热利用率，节省能源。
Description
技术领域
本发明涉及热交换器，特别涉及一种对流式热交换器。
背景技术
热交换器是指几种流体在其中进行热量交换的一种设备。具有固体间壁隔开温度不同的流体的热交换器称为表面式热交换器，如壳管式、套管式、板翅式等，根据其使用目的又可分为加热器，冷却器和冷凝器等。热交换器在工农业生产与日常生活中有广泛用途，但一般的方法均是用热平衡法，例如：利用140℃的热蒸气将冷水加热成沸水时，根据热平衡法其废气排出温度与开水排出温度一改都为100℃，如图1所示，这种方法的缺点是其排出的废气中含有大量热量，热利用率不高。而生产、生活中，常常有大量热能，以废水废气的形式被浪费，如饮用沸水中大量热量白白向空中散失掉了，在公共浴室、浴场、温泉浴场中每天有大量带有大量热量废水排出，烟囱在排放锅炉燃料后产生的二氧化碳等气体时会带走大量热能，影响了燃料的热效率，造成能源浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种对流式热交换器，利用动态法将含有大量热量的废水或废气再次利用，提高其热利用率，节省能源。
为实现上述目的，本发明提供一种对流式热交换器，其特点是包括一对流管，该对流管设有一外管和一置于外管中的内管，该外管管壁与内管管壁间形成一夹层，温度不同的两流体可分别从对流管的两端进入内管及外管与内管的夹层，相向流动，交换热量。
所述对流管呈螺旋状，其内、外管为紫铜材料制成。
所述对流管内设有一桶体，该桶体上设一进口，该桶体下部与对流管一端的紫铜内管连通。
所述对流管内设有一桶体，该桶体内设有一电热器及一漏斗，该桶体下部与对流管一端的紫铜内、外管夹层连通，该漏斗的底端与对流管该端的紫铜内管连通，冷水从对流管一端进入内、外管夹层，进入桶体，经电加热成开水沸腾后溅入漏斗。
所述的对流式热交换器用于蒸馏水发生器。
所述的对流式热交换器用于浴室废水热量利用，在其对流管内、外管夹层间设有螺旋状翅片。
所述的对流式热交换器用于制冷空调，其对流管由用两根金属带螺旋盘卷而成，形成两大致交错的外管和内管
所述的对流式热交换器作为烟囱，在其外管与内管之间设有一鼓风机，内管可用有翅片散热管制作，外管用保温砖砌成。
利用所述的对流式热交换器的电冷开水器，包括内桶、外桶及盛水桶，其中内桶置于外桶内，盛水桶的口与外桶上的一有几层凹槽的铁盘相连，盛水桶内的自来水流入铁盘中间的凹槽，所设小圈管流入与小圈管连通的内桶外壁上对流式热交换器的对流管的内管内，再返回至该凹槽中，经凹槽中所设电热管加热沸腾，发生溅射而落入隔壁的槽内，再通过与该槽连通的对流管内、外管夹层流出。
本发明能够将含有大量热量的废水或废气再次利用，提高其热利用率，节省能源。
以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为现有热交换器的结构示意图。
图2为本发明实施例1的结构示意图。
图3为本发明实施例2的原理图。
图4为本发明实施例2的结构示意图。
图5为本发明实施例3的结构示意图。
图6为本发明实施例4的结构示意图。
图7为本发明实施例5的结构示意图。
图8为本发明实施例6的原理图。
图9为本发明实施例7的结构示意图。
图10为本发明实施例8的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：对流式高效蒸气冷开水器
本发明用于实施例1的结构示意图如图2所示，其对流管10呈螺旋状，并于螺旋状对流管10内设有一用以存储冷水的桶体11，该桶体11上设一冷水进14，该桶体11下部与对流管10一端的紫铜内管12连通。热蒸汽从桶体11顶部处对流管10内、外管夹层13进入，将对流管10紫铜内管12内的冷水预热后，温度下降，变为冷开水，由从桶体11下部处对流管10内、外管夹层13流出。紫铜内管12内经预热的冷水由另一端流出，再进行加热，成为热蒸气，与直接加热20℃冷水相比可节省大量的热量。
实施例2：电冷开水器1
本发明用于实施例2的原理图如图3所示，结构示意图如图4，为了缩小长度，便于运输与安装，其对流管20亦为螺旋状，该螺旋状对流管20内设有一用以盛水的桶体21，该桶体21内设有一电热器24及一漏斗25，该桶体21下部与对流管20一端的紫铜内、外管夹层23连通，该漏斗25的底端与对流管20该端的紫铜内管22连通。冷水从桶体21顶部处对流管20一端进入紫铜内、外管夹层23，从B端流向A端，进入桶体21，经电加热成开水沸腾后溅入漏斗25，再由紫铜内管22从A端流向B端，其热量通过紫铜内管22传给从紫铜内、外管夹层23进入的冷水进行预热，将其加热成热水后进入桶体21进行电加热，这与直接加热20℃冷水相比可节省大量的热量，而开水本身则受冷水迅速冷却后变成冷开水流出。
实施例3：电冷开水器2
本发明用于实施例3的结构示意图如图5，本实施例包括内桶30、外桶31及盛水桶32，其中内桶30置于外桶31内，盛水桶32的口与外桶31上的一有几层凹槽的铁盘33相连。盛水桶32内的自来水流入铁盘33中间的凹槽，并经与铁盘33中间凹槽连通的内桶30中所设小圈管34流入与小圈管34连通的内桶30外壁上的螺旋状对流管35的紫铜内管36内，再返回至该凹槽中，经凹槽中所设电热管38加热沸腾，发生溅射而落入隔壁的槽内，再通过与该槽连通的对流管35紫铜内、外管夹层36流出。开水的热量通过对流管35的紫铜内、外管夹层37传递给紫铜内管36内经电加热前的自来水，使它的温度升高到大幅升高，从而节省大量的热量。
实施例4：高效率蒸馏水发生器
本发明用于实施例4的结构示意图如图6。自来水是从螺旋状对流管40A端的内管41进入，从另一端B端流向发生器的加热区，经电热管43对其加热并沸腾，所产生的水蒸气蒸发从发生器内反漏斗44的漏斗口进入，从漏斗44另一端进入与该端相连的对流管40B端的内、外管夹层42中，并从对流管40A端流向储存锅内，由于自来水与热蒸气在对流管内相向而行，所以自来水逐渐由室温升温；而100℃的水蒸气会变成冷蒸馏水。
实施例5：浴室废水热量利用器
本发明用于实施例5的结构示意图如图7，其于对流管50内、外管夹层52间设有螺旋状翅片53。淋浴或大池废水由对流管50一端进入内管51中并由内管51排出，而冷自来水从对流管50另一端进入内、外管夹层52，由于其间螺旋状翅片53与冷水有极大的接触面，所以有极好的散热效果，它可将废水中热量充分地去加热进入的冷水，有极好的热交换效果。
利用本实施例，可将浴场排出的带有大量热量的大量废水再作利用，以预热浴场所需的大量冷水，节省能源。
实施例6：冬天室内空气的热量利用
本发明亦可用于冬天室内空气的热量再利用达到既保持室内空气新鲜，又不降温太多的效果，其原理图如图8所示。
实施例7：制冷空调用对流式热交换器
本实施例对流式热交换器，如图9所示，用两根金属带61、62螺旋盘卷而成，形成两交错的管道(亦可看作一外管和一内管)。在两根金属带间一个夹层63中从外向内通流体，在另一个夹层64中从内向外通另一组流体。当这两种流体有温差时，由于这两条金属带会传热，所以温度高的流体会逐渐降温而温度低的流体会逐渐升温。只要夹缝足够长，温度高的流体的温度会变得与低温流体的温度相接近，温度低的流体的温度会变得与高温流体的温度相接近。这样达到了两种流体物质不变但热量却从一种流体转移到另一种物质上了。
用于制冷空调时，室内冷空气通过A口进入夹层63螺旋进入B孔排出室外，而室外新鲜空气从C孔进入另一个夹层64时沿螺旋盘向从D口进入室内已冷却至所需温度。这样就达到了用室内排出的冷废气冷却进入室内的新鲜热空气的效果，也就是说达到了及换气保持空气新鲜，又不会降低空调机制冷的效果。
实施例8：节能烟囱
本发明用于实施例8的结构示意图如图10所示。该烟囱70包括一外管(外烟囱)71和一置于外管71内的内管(内烟囱)72。其外管71与内管72之间设有一鼓风机74，将炉外新鲜空气通过外管71与内管72之间的夹层73沿A、B、C线路鼓入锅炉75中，燃烧后产生的具高温的废热进入内管72并从内管72内沿D、E、F线路排出，其热量会通过内烟囱传向夹层73中的空气，升高其温度后，再进入锅炉燃烧。本实施例利用烟囱排放的废气中的热量去加热锅炉所需的新鲜空气，能使其达到数万度后再进入燃烧炉膛内，这样可大大提高燃料的热效率，节省燃烧所需能源。
为了提高热效率，内烟囱可用有翅片散热管制作，外烟囱用保温砖砌成，鼓风机要用耐热型，以免烧毁。
Claims (9)
1、一种对流式热交换器，其特征在于包括一对流管，该对流管设有一外管和一置于外管中的内管，该外管管壁与内管管壁间形成一夹层，温度不同的两流体可分别从对流管的两端进入内管及外管与内管的夹层，相向流动，交换热量。
2、根据权利要求1所述的对流式热交换器，其特征在于所述对流管呈螺旋状，其内、外管为紫铜材料制成。
3、根据权利要求2所述的对流式热交换器，其特征在于所述对流管内设有一桶体，该桶体上设一进口，该桶体下部与对流管一端的紫铜内管连通。
4、根据权利要求2所述的对流式热交换器，其特征在于所述对流管内设有一桶体，该桶体内设有一电热器及一漏斗，该桶体下部与对流管一端的紫铜内、外管夹层连通，该漏斗的底端与对流管该端的紫铜内管连通，冷水从对流管一端进入内、外管夹层，进入桶体，经电加热成开水沸腾后溅入漏斗。
5、根据权利要求2所述的对流式热交换器，其特征在于用于蒸馏水发生器。
6、根据权利要求1所述的对流式热交换器，其特征在于用于浴室废水热量利用，在其对流管内、外管夹层间设有螺旋状翅片。
7、根据权利要求1所述的对流式热交换器，其特征在于用于制冷空调，其对流管由用两根金属带螺旋盘卷而成，形成两大致交错的外管和内管
8、根据权利要求1所述的对流式热交换器，其特征在于作为烟囱，在其外管与内管之间设有一鼓风机，内管可用有翅片散热管制作，外管用保温砖砌成。
9、利用权利要求1所述的对流式热交换器的电冷开水器，其特征在于包括内桶、外桶及盛水桶，其中内桶置于外桶内，盛水桶的口与外桶上的一有几层凹槽的铁盘相连，盛水桶内的自来水流入铁盘中间的凹槽，所设小圈管流入与小圈管连通的内桶外壁上对流式热交换器的对流管的内管内，再返回至该凹槽中，经凹槽中所设电热管加热沸腾，发生溅射而落入隔壁的槽内，再通过与该槽连通的对流管内、外管夹层流出。
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2004
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| C06 | Publication | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |