CN201764873U - 一种排管导流换热板及使用该换热板的换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种排管导流换热板，包括一扁平状管体，所述管体具有一进气端及一出气端，其特征在于，所述管体上设置有多个与气体流入方向成一定角度且贯通整个管体的通管，所述角度为锐角或直角，所述多个通管沿气体流入方向为呈“S”型排布。本实用新型的排管导流换热板的有益效果为：热气流从换热板进气端流入，从出气端流出，在流经多个通管时气流方向不断被改变，从而增大换热面积、提高换热效率。本实用新型还提供一种使用所述排管导流换热板的换热器，使用多个并排排列的排管导流换热板，气流在管体内流动，热水在板间及通管内流动，由于单位体积的接触面积增大，换热方向增多，则提高了传热面积，可以大大提高换热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及热能交换设备领域的一种换热板，尤其涉及一种排管导流换热板及使用该换热板的换热器。
背景技术
板式换热器是一种新型高效换热设备，其主要是将换热板片叠放在一起构成，传热板片之间形成板间通道，可以用于气体或液体传热。由于板式换热器具有传热效率高、体积较小的优点，被广泛应用于石油、化工、冶金、机械、轻工、食品、医药、供热、制冷等行业。
目前，现有的换热板片的结构一般是平板形，有些在板面上设置凸起或者凹陷，例如专利号为ZL200610098608.8的“扁平状散热管”；有些则在板面上设置螺纹或者波纹状的结构，以增大单位容积的换热面积，例如专利申请号为200910119034.1的“一种换热管”。然而，这些换热方法都是平面换热，温差层交换过慢，换热效率相对较低，大量的高温气流没有被有效的充分吸收而排放掉。并且结构设计得比较复杂不利于加工制造及应用推广。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种排管导流换热板，它能使气流在换热板 内不断改变流动方向，从而增大换热面积、增加气体对流、减小单位体积气流的传热温差，使气流能量得到最有效传播，从而大幅提高换热效率。
为了达到上述目的，本实用新型的一种排管导流换热板，包括一扁平状管体，所述管体具有一进气端及一出气端，其特征在于，所述管体上设置有多个与气体流入方向成一定角度且贯通整个管体的通管，所述角度为锐角或直角，所述多个通管沿气体流入方向呈“S”型排布。
如上所述的管体为正方形、矩形、梯形或多边形。由此带来的技术效果至少是，可根据锅炉设备的大小对应改变换热板的数量及大小尺寸和形状。
如上所述的管体为正方形时，所述进气端设置于正方形的一条边，所述出气端设置于正方形的另外三条边的其中一条边上。由此带来的技术效果至少是，可根据锅炉设备的实际形状对应改变进气端设置的位置及大小尺寸和形状。
如上所述的通管为圆形管、方形管或菱形管。由此带来的技术效果至少是，可根据锅炉设备的大小对应改变通管的数量及大小尺寸和形状。
本实用新型的一种使用上述排管导流换热板的换热器，其特征在于，包括一个内装有水的主体，所述主体上设有一外接水管的进水口及一出水口，所述主体内包括一加热室，多个排管导流换热板并排排列，且多个排管导流换热板的进气端插接固定于所述加热室的上端面，所述多个排管导流换热板的内腔与所述加热室相连通，所述多个排管导流换热板的出气端均与一排气室相连接，并且通过排气室上一伸出换热器主体的排气口将废 气排出。
如上所述的多个排管导流换热板的形状、大小均相同，且为整齐排列。由此带来的技术效果是，结构及制造工艺相对简单，利于生产加工及应用推广。
如上所述的加热室的上表面开设有多个槽孔，所述多个槽孔的形状、尺寸与所述多个排管导流换热板的进气端的形状、尺寸相对应，且多个排管导流换热板的进气端通过焊接密封固定于所述多个槽孔上。由此带来的技术效果是，加热室与排管导流换热板成为一个整体，热气流可以直接进入排管导流换热板内，降低热气流损耗。
如上所述的排气室的下表面开设有多个槽孔，所述多个槽孔的形状、尺寸与所述多个排管导流换热板的出气端的形状、尺寸相对应，且多个排管导流换热板的出气端通过焊接与所述多个槽孔密封固定。由此带来的技术效果是，排气室与排管导流换热板成为一个整体，废气可以直接由排管导流换热板进入排气室内，提高排气效率。
本实用新型的排管导流换热板在管体上设置有与气体流通方向成一定角度的通管，多个通管沿气体流入方向为呈“S”型排布，热气流从换热板进气端流入，从出气端流出，在流经多个通管时气流方向不断被改变，从而增大换热面积、提高换热效率。
本实用新型的换热器，使用多个并排排列的排管导流换热板，气流在管体内流动，热水在板间及通管内流动，由于单位体积的接触面积增大，则提高了传热面积。并且将普通平面换热转换为多层立体式换热，可以大 大提高换热效率。
本实用新型的排管导流换热板及使用该排管导流换热板的换热器的有益效果为：1、增大了单位体积的传热面积；2、不断改变热气流在换热板内的流动方向，使气流能量得到最有效传播；3、结构及制造工艺相对简单，利于生产加工及应用推广；4、可根据锅炉设备大小对应改变换热板、通管的大小尺寸以及通管的数量；5、可根据锅炉设备的大小对应改变换热板的数量及大小尺寸和形状。本实用新型解决了传统换热器装置只能单层平面换热的技术问题实现了多层立体式换热技术。
附图说明
图1为本实用新型的排管导流换热板的立体结构图。
图2为图1中的排管导流换热板的立体剖面图。
图3为本实用新型的换热器的立体结构图。
具体实施方式
图1标记的说明：管体11，进气端12，出气端13，通管14。
图3标记的说明：排管导流换热板1，主体2，进水口3，出水口4，加热室5，加热室的上端面51，排气室6，排气口61。
参见图1及图2，本实用新型的排管导流换热板包括一扁平状管体11，一进气端12、一出气端13，及多个与气体流入方向成一定角度且贯通整个管体11的通管14。
管体11为扁平状管体，内部为一空腔，形状可以是正方形、矩形、梯 形或多边形。由此带来的技术效果是，可根据锅炉设备的大小对应改变换热板的数量及大小尺寸和形状。
管体11的一条边开口，即设置为进气端12。与之相对的一条边上凸出设置一个出气端13，而其他边均封闭。管体11上均匀排布有多个通管14，多个通管14贯通整个管体11，且垂直于气体流入方向，也就是与管体11本身所在平面垂直，并且通管14沿气体流入方向为呈“S”型排布。
出气端13也可以设置在除进气端12所在边的另外三条边的其中一条上，在本实施例中，出气端13设置在顶端。出气端13也可以设在两条侧边上，即从侧边出气。由此带来的技术效果是，可根据锅炉设备的实际形状对应改变进气端设置的位置及大小尺寸和形状。
通管14可以为圆形管、方形管或菱形管等形状的管。由此带来的技术效果是，可根据锅炉设备的大小对应改变通管的数量及大小尺寸和形状。
使通管14与气体流入方向成一定角度且贯通整个管体11，所述角度为锐角或直角，即：使通管14成大于零度而小于等于90度的角度插入管体11。通管14与管体11的表面相接合的部位采用焊接或者其他方法密封固定。通管14在气体流入方向上的排布为错位排列，即呈现为“S”型排布，这样可以使气流在上升过程中，每碰到一个通管14均会改变一次方向，由此对气流起到导流作用，使换热方向增多、换热面积增大、增加气流对流、减小单位体积气流的传热温差，使气流能量得到最有效传播，从而大幅提高换热效率。
排管导流换热板为碳质锅炉钢管板或各种型号的不锈钢管板组成，通 过机械开孔、焊接等方法实现。
参见图3，本实用新型的换热器包括一个内装有水的主体2、一外接水管的进水口3、一出水口4、一加热室5、一排气室6及多个并排排列插接于加热室5之上的排管导流换热板1。
主体2具体为一个水箱，进水口3及出水口4分别位于水箱下部及顶部。加热室5内有燃烧物，并产生热气流。加热室5的上表面51上开设有多个并排排列的长条形的槽孔，用于收容多个排管导流换热板1并将其密封固定于上表面51上。具体可采用机械开槽、焊接等方法实现。槽孔的尺寸、形状应与排管导流换热板1的进气端12的尺寸、形状相对应。由此带来的技术效果是，加热室与排管导流换热板成为一个整体，热气流可以直接进入排管导流换热板内，降低热气流损耗。
排气室6设置水箱上部，其位置与多个排管导流换热板1的出气端13的位置相对应。与加热室5类似，排气室6的下表面也开设有多个长条形的槽孔，槽孔的形状、尺寸与多个排管导流换热板1的出气端13的形状、尺寸相对应，且与多个排管导流换热板1的出气端13相互焊接密封固定，使得多个排管导流换热板1内的气流从出气端13出来后直接排入排气室6，并从排气室6上部的排气口61排出。由此带来的技术效果是，排气室与排管导流换热板成为一个整体，废气可以直接由排管导流换热板进入排气室内，提高排气效率。
本实用新型的换热器的主要特点是：设置有多个排管导流换热板，排管导流换热板通过设置的多个通管进行传热，单位容积水的换热面积增大， 换热方向增多，热能传递得更彻底、更充分、更快捷。可将主体内的水进行充分加热，换热效率数倍提升。
参见表1，采用本实用新型换热器的蒸汽锅炉与传统蒸汽锅炉在产生同等蒸汽热量的条件下，每小时消耗的燃气量对比，由此可以清楚看到，本实用新型的换热器的换热效率成倍提升，由此在降低能耗方面可以使消耗的燃气量减少一半以上。
表1 (单位：立方/小时)
| 传统锅炉耗燃气量 | 7.5-9.42 |
| 传统锅炉平均耗燃气量 | 8.46 |
| 改进后锅炉耗燃气量 | 3.6-3.76 |
| 改进后锅炉平均耗燃气量 | 3.68 |
| 改进后燃气量减少的百分比 | 56.5％ |
由此可见，只需使用原来的43.5％的燃气量，即可产生与原来相同的蒸汽热量。可见，换热效率至少提升了一倍以上。
Claims (8)
1.一种排管导流换热板，包括一扁平状管体，所述管体具有一进气端及一出气端，其特征在于，所述管体上设置有多个与气体流入方向成一定角度且贯通整个管体的通管，所述角度为锐角或直角，所述多个通管沿气体流入方向呈“S”型排布。
2.根据权利要求1所述的排管导流换热板，其特征在于：所述管体为正方形、矩形、梯形或多边形。
3.根据权利要求2所述的排管导流换热板，其特征在于：所述进气端设置于正方形的一条边，所述出气端设置于正方形的另外三条边的其中一条边上。
4.根据权利要求1所述的排管导流换热板，其特征在于：所述通管为圆形管、方形管或菱形管。
5.一种使用权利要求1所述排管导流换热板的换热器，其特征在于，包括一个内装有水的主体，所述主体上设有一外接水管的进水口及一出水口，所述主体内包括一加热室，多个排管导流换热板并排排列，且多个排管导流换热板的进气端插接固定于所述加热室的上端面，所述多个排管导流换热板的内腔与所述加热室相连通，所述多个排管导流换热板的出气端均与一排气室相连接，并且通过排气室上一伸出换热器主体的排气口将废气排出。
6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述多个排管导流换热板的形状、大小均相同，且为整齐排列。
7.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述加热室的上表面 开设有多个槽孔，所述多个槽孔的形状、尺寸与所述多个排管导流换热板的进气端的形状、尺寸相对应，且多个排管导流换热板的进气端通过焊接密封固定于所述多个槽孔上。
8.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述排气室的下表面开设有多个槽孔，所述多个槽孔的形状、尺寸与所述多个排管导流换热板的出气端的形状、尺寸相对应，且多个排管导流换热板的出气端通过焊接与所述多个槽孔密封固定。
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