CN201680590U - 一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，该装置包括冷凝式热交换器、冷凝水收集罐、引风机、高温湿烟气通道和排烟管，冷凝式热交换器一侧的出口与引风机进风口之间还设有气流减速器，冷凝水收集罐位于冷凝式热交换器下方，冷凝水收集罐上设有与气流通道进气端底部连通的冷凝水管和与引风机进风口连通的压差连通管，使得冷凝后水在重力和冷凝水管进口端的负压抽吸力作用下滴落到冷凝水管后导入冷凝水收集罐内，而干烟气在引风机内被再次加速后经排烟管排放。本实用新型目的是提供大大的降低了引风机的工作环境温度，较好的解决了冷凝水泄漏的难题的一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离的装置。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置。
[背景技术]
目前市场上冷凝式燃气热水器普遍采用以冷凝式热交换器为中心的冷凝水分离和收集方式：引风机一般设计在高温烟气端，水与干烟气在通过冷凝式热交换器的过程中逐步分离；这一结构中存在如下缺点：引风机工作介质为高温达200℃的烟气；冷凝水收集罐、冷凝式热交换器内相对大气为正压；冷凝式热交换器与主热交换器空间上分离。因此，传统冷凝热水器普遍存在：引风机因高温损坏率较高、冷凝式热交换器漏水、产品体积大等问题，并长期得不到较好解决。
[实用新型内容]
本实用新型目的是提供了将引风机设置在冷凝式热交换器后端，并且将冷凝器与风机水平排列，从而大大的降低了引风机的工作环境温度，同时使得冷凝水收集罐、冷凝式热交换器能在相对大气为负压下工作，较好的解决了冷凝水泄漏的难题的一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离的装置。
为了解决上述存在的问题，本实用新型采用了下列技术方案：
一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，包括冷凝式热交换器1、冷凝水收集罐2、引风机3、高温湿烟气通道5和排烟管6，冷凝式热交换器1安装在高温湿烟气通道5出口端，冷凝式热交换器1一侧的出口11与引风机3进风口之间还设有气流减速器4，气流减速器4上设有让冷却后气流流速衰减以实现水、气分离的气流通道41，气流通道41内设有压差发生孔板42，压差发生孔板42上有供气流通过的通孔421，冷凝水收集罐2位于冷凝式热交换器1下方，冷凝水收集罐2上设有与气流通道41进气端底部连通的冷凝水管21和与引风机3进风口连通的压差连通管22，使得冷凝后水在重力和冷凝水管21进口端的负压抽吸力作用下滴落到冷凝水管21后导入冷凝水收集罐2内，而干烟气在引风机3内被再次加速后经排烟管6排放。
如上所述一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，其特征在于通孔421为垂直于压差发生孔板42的任意形状和任意锥度的通孔或加长孔，通孔421有多个，多个通孔421均布在压差发生孔板42上。
如上所述一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，其特征在于冷凝式热交换器1的底部设有防止冷凝水回落入高温湿烟气通道5内的斜线，斜线靠近气流通道41一端较低，使热交换片12上的水沿着这条线流向冷凝水管21。
如上所述一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，其特征在于冷凝水收集罐2底部设有防漏风门23和冷凝水排泄管24。
如上所述一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，其特征在于冷凝式热交换器1、气流减速器4和引风机3水平排列，气流通道41一端与冷凝式热交换器1的出口11对接，气流通道41另一端与引风机3进风口对接，压差发生孔板42为垂直于气流通道41轴心设置的竖直板，冷凝水管21和压差连通管22分别位于压差发生孔板42下方前后两侧。
本实用新型的有益效果是：
1、在结构上，本实用新型将冷凝式热交换器置于引风机的进风口端，并且将冷凝器与风机沿水平方向排列设置结构，冷凝水通过气流减速器和负压吸引方法等设计，优化了整体结构，在现行同类产品的基础上使冷凝热水器产品体积减小，引风机介质工作温度由200℃左右降到80℃以下，大大的改善了引风机的工作环境，同时使冷凝水与烟气分离在气流减速器中进行，水气分离度更好，增加了产品的可靠性和安全性。
2、将热交换片底部设计成一斜线，以便于水滴沿斜线流向冷凝水管，解决了冷凝水通过热交换片回落到高温湿烟气通道难题。
3、冷凝式热交换器、冷凝水收集罐内相对大气承受的是负压，其作用在于有效的防止冷凝式热交换器、冷凝水收集罐泄露水，完全克服了现有技术中长期困扰本行业的冷凝水收集罐、冷凝式热交换器内相对大气为正压时造成的漏水难题。
4、冷凝式热交换器一侧的出口与引风机进风口之间还设有气流减速器，气流减速器上设有气流通道，在这一通道中气流速度将迅速下降冷凝水滴受到阻尼，在冷凝式热交换器与气流减速器交界面处，由冷凝式热交换器、气流减速器的连接共同组成一个气流速度衰减界面，冷凝式热交换器中的冷凝水滴在通过这个界面时突然减速其水平运动动能几乎消失，冷凝水在重力加速度作用下溅落到气流减速器底部冷凝水管处，干烟气在引风机内被再次加速后，通过排烟管排放，气流通道内设有压差发生孔板，压差发生孔板上有供气流通过的通孔，当干烟气通过压差发生孔板时在其两面产生气压差，干烟气在引风机作用下首先在压差发生板两面形成一个10Pa～30Pa的气压差用于冷凝水吸引和收集，从而实现了水气分离和冷凝水收集、排放的目的。
5、冷凝水收集罐在引风机和压差发生孔板的共同作用下产生的方向为冷凝水管到压差连通管的一个气压差，冷凝水管对冷凝水产生吸引力，促使冷凝水流向冷凝水收集罐中，由于水的比重远大于气体，冷凝水收集罐中的冷凝水不会通过压差连通管流向引风机，当冷凝水收集罐内为负压时阻风门阻止空气从冷凝水泄放管倒流到冷凝水收集罐中，避免降低冷凝水收集罐内的负压，利于冷凝水收集、泄放正常进行。
[附图说明]
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
图1为本实用新型的原理图；
图2为冷凝式热交换器横切面换热片和水管结构示意图；
图3为气流减速器上压差发生孔板结构示意图。
[具体实施方式]
如图1、2和3所示，一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，包括冷凝式热交换器1、冷凝水收集罐2、引风机3、高温湿烟气通道5和排烟管6，冷凝式热交换器1安装在高温湿烟气通道5出口端，冷凝式热交换器1一侧的出口11与引风机3进风口之间还设有气流减速器4，气流减速器4上设有让冷却后气流流速衰减以实现水、气分离的气流通道41，气流通道41使冷凝后气流减速，气流通道41内设有压差发生孔板42，压差发生孔板42上有供气流通过的通孔421，气流通过通孔421时在其两边产生气压差；冷凝水收集罐2位于冷凝式热交换器1下方，冷凝水收集罐2上设有与气流通道41进气端底部连通的冷凝水管21和与引风机3进风口连通的压差连通管22，使得冷凝后水在重力和冷凝水管21进口端的负压抽吸力作用下滴落到冷凝水管21后导入冷凝水收集罐2内，而干烟气在引风机3内被再次加速后经排烟管6排放。
其中，冷凝式热交换器1、气流减速器4和引风机3沿水平方向排列，气流通道41一端与冷凝式热交换器1的出口11对接，气流通道41另一端与引风机3进风口对接，压差发生孔板42为垂直于气流通道41轴心设置的竖直板，冷凝水管21和压差连通管22分别位于压差发生孔板42下方的前后两侧。通孔421为垂直于压差发生孔板42的任意形状和任意锥度的通孔或加长孔，通孔421有多个，多个通孔421均布在压差发生孔板42上。本实用新型优选实施方式中，压差发生孔板42上通孔421阻力系数设置为0.5，在压差发生孔板42两面产生一个10Pa～30Pa的气压差，也包括能达到冷凝水分离和收集目的的所有参数。
冷凝式热交换器1包括：水管13和热交换片12，热交换片12的优选方案为其底部设计为能防止冷凝水回落入高温湿烟气通道5内的流线型滴水的斜线，让从热交换片12上垂落的冷凝水流向冷凝水管21。
冷凝水收集罐2是一个密闭的壳体，冷凝水收集罐2负责冷凝水的收集和排放，冷凝水收集罐2底部还设有防漏风门23和冷凝水排泄管24。
引风机3可以是交流引风机和直流引风机以及其它气体加速方法。本实用新型优选实施方式中，引风机3包括风轮叶片31、电机32；引风机3对空气产生离心力加速，形成气体对流；
本实用新型重点在于：以伯努利气动方程为基础，以冷凝热水器为对象，通过气体通道面积的变化以改变冷凝水滴与干烟气混合物流动的速度，使冷凝水与干烟气有效的分离、达到冷凝水收集排放和烟气排放的目的。
本实用新型工作过程为：引风机3对空气产生离心力加速，是气体流动的动力源；烟气通过冷凝式热交换器1时，热交换片12一方面将烟气中的热量传递给水管达到对水流加热的目的；另一方面使高温湿烟气冷却形成冷凝水和干烟气混合物；由于气流通道41对气流的阻尼作用对干烟气和水滴的运动速度产生影响，在冷凝式热交换器1与气流减速器4交界面处，冷凝式热交换器1、气流减速器4的连接处共同组成一个气流速度衰减界面，冷凝式热交换器1中的冷凝水在通过界面时突然减速而水平运动动能几乎消失，冷凝水在重力加速度作用下溅落到冷凝水管21，而冷凝水管21到压差连通管22有气压差，使得冷凝水管21对冷凝水产生吸引力，促使冷凝水流向冷凝水收集罐2中，由于水的比重远大于气体，冷凝水收集罐2中的冷凝水不会通过压差连通管22流向引风机3。当冷凝水收集罐2内为负压时阻风门23阻止空气从冷凝水泄放管24倒流到冷凝水收集罐2中，避免降低冷凝水收集罐2内的负压。脱水后的干烟气则通过气流减速器4，经引风机3被再次加速后，通过排烟管6排放，从而实现了水气分离和冷凝水收集、排放的目的。
Claims (5)
1.一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，包括冷凝式热交换器(1)、冷凝水收集罐(2)、引风机(3)、高温湿烟气通道(5)和排烟管(6)，冷凝式热交换器(1)安装在高温湿烟气通道(5)出口端，其特征在于所述冷凝式热交换器(1)一侧的出口(11)与引风机(3)进风口之间还设有气流减速器(4)，气流减速器(4)上设有让冷却后气流流速衰减以实现水、气分离的气流通道(41)，气流通道(41)内设有压差发生孔板(42)，压差发生孔板(42)上有供气流通过的通孔(421)，所述冷凝水收集罐(2)位于冷凝式热交换器(1)下方，冷凝水收集罐(2)上设有与气流通道(41)进气端底部连通的冷凝水管(21)和与引风机(3)进风口连通的压差连通管(22)，使得冷凝后水在重力和冷凝水管(21)进口端的负压抽吸力作用下滴落到冷凝水管(21)后导入冷凝水收集罐(2)内，而干烟气在引风机(3)内被再次加速后经排烟管(6)排放。
2.根据权利要求1所述一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，其特征在于所述通孔(421)为垂直于压差发生孔板(42)的任意形状和任意锥度的通孔或加长孔，通孔(421)有多个，多个通孔(421)均布在压差发生孔板(42)上。
3.根据权利要求1所述一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，其特征在于冷凝式热交换器(1)的底部设有防止冷凝水回落入高温湿烟气通道(5)内的斜线，斜线靠近气流通道(41)一端较低，使热交换片(12)上的水沿着这条线流向冷凝水管(21)。
4.根据权利要求1所述一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，其特征在于所述冷凝水收集罐(2)底部设有防漏风门(23)和冷凝水排泄管(24)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述一种燃气热水器阻尼式冷凝水分离装置，其特征在于所述冷凝式热交换器(1)、气流减速器(4)和引风机(3)水平排列，气流通道(41)一端与冷凝式热交换器(1)的出口(11)对接，气流通道(41)另一端与引风机(3)进风口对接，所述压差发生孔板(42)为垂直于气流通道(41)轴心设置的竖直板，所述冷凝水管(21)和压差连通管(22)分别位于压差发生孔板(42)下方前后两侧。
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