CN205174823U - 一种冷凝式铸硅铝换热器 - Google Patents

一种冷凝式铸硅铝换热器 Download PDF

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刘凤国
张蕊
韩冰冰
加磊磊
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Abstract

一种冷凝式铸硅铝换热器，该换热器结构紧凑，换热效率高，耐压耐腐蚀性能优良，使用寿命长。本实用新型公开了一种冷凝式铸硅铝换热器，包括壳体、烟道、水道、清污口，烟道内设有弧形等厚肋片和圆柱型翅根；水道内设有V型槽道。该换热器烟道内的翅根分布均匀，充分利用了烟气余热中的汽化潜热，换热效率高，而且结构紧凑，耐压耐腐蚀性能优良，使用寿命长。本实用新型可用于民用的供热和供生活热水系统或装置。

Description

一种冷凝式铸硅铝换热器
技术领域
本实用新型涉及一种冷凝式铸硅铝换热器，尤其涉及一种能充分利用烟气余热中的汽化潜热的冷凝换热器。
背景技术
欧洲是较早进行冷凝式锅炉开发的地区。我国对冷凝换热技术的研究和应用相对较晚。随着我国对燃气高效利用技术的重视，国内燃气采暖热水炉生产企业开始重视冷凝式燃气热水炉的开发与生产。冷凝式换热器，是冷凝式燃气采暖热水炉的核心配件之一。随着家用燃气快速热水器新能效标准的将出台(一级能效等级热效率≥99％)。传统翅片式换热器的换热性能，显然已不能满足当前形势的节能标准。目前，市场上现有的换热器主要为绕管式、管翅式和板式。绕管式换热器工艺性差，整体外观性差，有效换热面积小，换热效果差，而板式或铜管外加翅片式结构的换热器，耐腐蚀性和耐压强度差。应用于燃气应用领域的冷凝式换热器已成为燃气燃烧与高效利用的必要途径。
发明内容
本实用新型针对以上问题，而设计了一种冷凝式铸硅铝换热器，该换热器结构紧凑，换热效率高，耐压耐腐蚀性能优良，使用寿命长。
其技术方案如下：
一种冷凝式铸硅铝换热器，包括换热器壳体、烟道、水道、清污口。所述烟道内设有弧形等厚肋片和圆柱型翅根；所述水道内设有V型槽道。所述换热器烟道内的翅根等紧距分布，烟气的流动空间分为高、中、低温三个区域，三个区域烟道的结构不尽相同，充分利用了烟气的热量。此外，烟气在烟道的整个流动过程中均能与水道中的冷水进行热量的传递，热效率高。
高温区域烟道顶侧布有等间距的弧形等厚肋片，上半部分肋片中间设有开口。紧邻肋片段是圆柱形翅根，分布呈排与排交差布置，任意相邻三个圆柱形翅根均在正三角形的三个顶点上，加强烟气流动的扰动，提高换热效率。此外，该布置形式相对于其他形式而言流动阻力相对较小，综合性能优良。
中温区域烟道内设有的圆柱形翅根有一部分中间是断开的，而不是上下贯通的。断开的位置呈现上半部分、下半部分交替出现。这种结构在一定范围内使得高温烟气较快扩散，提高流动速率，可以在减少流动阻力的同时，增强高温烟气区的换热效率。
低温区域烟道内设有的圆柱形翅根是上下贯通的，圆柱的直径减小，翅根的个数增加。低温烟气与冷水的间接接触面积增加，提高了冷水的预热性能。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
高温烟气由圆柱的中间空隙通过，直接与部分换热器金属外壳的内部和圆柱的外壁面接触，以使换热面积大大提高，换热效率得到明显改善。
水道在换热器侧壁出平缓过渡，流线型水道设计，减小水流阻力，改善水道流动性能。
水道内置的挡板将水流由进口至出口处分为七个流程。每一个流程中的冷水均能纵向绕过换热器的侧壁，并在另一侧的流程连接处进入下一流程。
低温烟气区域的水道宽度相对于高温区域有所减小，增加了流程个数改善预热效率。
外壳表面开有150×50mm的清污口，便于清理换热器内部的污垢，提高换热器使用周期。
附图说明
图1是本发明冷凝式铸硅铝换热器的结构示意图；
图2是本发明冷凝式铸硅铝换热器的正视图；
图3(a)、(b)是本发明冷凝式铸硅铝换热器的剖视图
图4(a)、(b)、(c)是本发明冷凝式铸硅铝换热器的烟道翅根分布图；
图5是本发明冷凝式铸硅铝换热器的烟道出口图。
附图标记说明
1-烟道进口2-烟道出口3-烟道4-水道进口
5-水道出口6-水道7-肋片8-翅根9-V型槽道
10-挡板11-水道转向口12-清污口
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式对本发明一种冷凝式铸硅铝换热器作进一步地描述。
如图2所示，所述换热器壳体包括烟道3与水道6。
所述换热器壳体上设有烟道进口1、水道进口4、水道出口5和清污口12；所述换热器烟道3内设有肋片7和翅根8，肋片7的形状为弧形，翅根8为圆柱形，高温区域内的翅根8顶端是与圆柱等直径的半球；所述换热器水道6内设有V形槽道9，水道6内设有挡板9，形成水道转向口10。
高温烟气由烟道进口1进入换热器壳体，高温烟气与肋片7、翅根8相接触进行对流及辐射传热。高温烟气由翅根8的中间空隙通过到达中温区域，高温烟气进行迅速扩散，与水道6内冷水进行换热，烟气温度降低，进入低温区域，预热水道6内的冷水，然后由烟道出口2排出。同时，冷水由水道进口4进入，低温烟气与冷水进行换热，预热冷水，然后由水道6内置的挡板10将水流沿着与该挡板平行的水道6流动，直到换热器的另一侧的水道转向口11呈90°改变原流动方向，由水道进口4相对的另一侧水道流出，冷水在水道6内走过一个流程，走过七个流程到达水道出口5，在流动过程中与烟气进行换热，最后水道出口5排出高温水，完成换热过程。此外，水道6中冷水的流向与烟道3中烟气的流动方向正交，极大地提高了换热性能。
尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铸硅铝冷凝式换热器，包括换热器壳体、烟道、水道、清污口，其特征在于：所述的烟道内设有弧形等厚肋片和圆柱型翅根，所述的水道内设有V型槽道。
2.根据权利要求1所述的一种铸硅铝冷凝式换热器，其特征在于，所述烟道内翅根等紧距分布，烟气的流动空间分为高、中、低温三个区域。
3.根据权利要求2所述的一种铸硅铝冷凝式换热器，其特征在于，所述低温烟气区域的水道宽度相对于高温区域有所减小。
4.根据权利要求1所述的一种铸硅铝冷凝式换热器，其特征在于，所述的水道在换热器侧壁处平缓过渡，流线型水道设计。
5.根据权利要求1或4所述的一种铸硅铝冷凝式换热器，其特征在于，所述的水道设有挡板，水的流动分为7个流程。
6.根据权利要求1所述的一种铸硅铝冷凝式换热器，其特征在于，所述清污口为150×50mm。
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