CN208139596U - 一种新型冷凝式组合换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型冷凝式组合换热器，包括显热换热管和潜热换热管，显热换热管的一端与潜热换热管连接，显热换热管远离潜热换热管的一端为高温烟气入口，潜热换热管远离显热换热管的一端为冷凝烟气出口，潜热换热管材质为耐腐蚀金属，烟气在显热换热管内换热降温且不会降低到冷凝温度。本实用新型中显热换热管能够对高温烟气降温且不产生冷凝水，而潜热换热管材质为耐腐蚀金属，在换热降温产生冷凝水后能够有效防止冷凝水腐蚀潜热换热管，延长了本新型冷凝式组合换热器的使用寿命。

Description

一种新型冷凝式组合换热器

技术领域

本实用新型涉及换热部件技术领域，具体来说是一种新型冷凝式组合换热器。

背景技术

目前燃气加热设备(如燃气锅炉等)具有安全环保的特点，得到非常广泛的应用，而提高燃气热能设备的热效率既能带来更高的经济性也具有更好的环保优势，越来越引起重视。冷凝换热器技术是提高燃气热能设备热效率的最基本和最重要的技术。现有燃气锅炉或燃气热水设备换热器结构主要有火管式和水管式两大类型；火管式锅炉换热器结构特点：燃烧高温烟气在管内流动，被加热的液体在管外流动；水管式锅炉换热器结构特点：燃烧的高温烟气在管外流动，而被加热的液体在管内流动。不管是火管式还是水管式锅炉，要提高热效率实现烟气冷凝，都需要增加换热器的换热面积，采用冷凝换热器技术。

现有火管式锅炉其换热管大多采用直光管结构，其结构简单容易制作，但是直光管烟气侧换热面积有限，要增加换热面积就只能增加换热管的数量或长度，这就造成换热器体积庞大，焊接量大的缺点。为了解决火管锅炉换热器采用直光管换热管的换热面积缺陷，开发了不同的技术解决方式，比如：在管内焊接翅片增加换热面积以增强换热效果；把直光管换成波纹管或螺纹管；直光管内壁加工出沟槽等等方式。但是由于热效率提高到达冷凝后会产生酸性的冷凝水，酸性的冷凝水会对换热管的腐蚀，导致换热管使用寿命缩短。

因此，特别需要一种新技术，以解决因冷凝后产生的冷凝水对换热管腐蚀导致换热管使用寿命缩短的问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种能保持高效换热且能够防止冷凝水腐蚀的使用寿命较长的新型冷凝式组合换热器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种新型冷凝式组合换热器，包括显热换热管和潜热换热管，所述显热换热管的一端与潜热换热管连接，所述显热换热管远离潜热换热管的一端为高温烟气入口，潜热换热管远离显热换热管的一端为冷凝烟气出口，所述潜热换热管材质为耐腐蚀金属，烟气在显热换热管内换热降温且不会降低到冷凝温度。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述潜热换热管为波节管或波纹管或螺纹管。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述潜热换热管内表面设有疏水层。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述潜热换热管为直管或弯管。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述显热换热管包括直光管和设在直光管内的换热增强件。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述换热增强件为嵌压在所述直光管内侧的铝翅片管，铝翅片管的外表面与直光管的内表面紧密贴合，所述铝翅片管内设有第一内翅片。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述换热增强件为直接焊接在所述直光管内壁上的第二内翅片。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述显热换热管和潜热换热管无缝连接或通过气密连接件连接。

有益效果

本实用新型分为两段，先通过显热换热管对高温烟气进行降温，且烟气在显热换热管内没降到冷凝温度，显热换热管没有被冷凝水腐蚀的隐患；烟气继续流动进入潜热换热管内换热降温并在潜热换热管内发生冷凝产生冷凝水，由于潜热换热管材质为耐腐蚀金属，能够有效防止冷凝水腐蚀潜热换热管，延长了本新型冷凝式组合换热器的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型整体的纵剖视图；

图2是本实用新型第一翅片在显热换热管内的截面图；

图3是本实用新型第二翅片在显热换热管内的截面图。

具体实施方式

在全部附图的视图中，对应的参考符号表示对应的部件。

如图1所示，本实用新型提供了一种新型冷凝式组合换热器，包括显热换热管1和潜热换热管2。

其中，所述显热换热管1包括直光管11和设在直光管11内的换热增强件12。直光管11的材质可以是不锈钢或铝。换热增强件12为直光管11内侧嵌压的铝翅片管121(如图2所示)或直接焊接在直光管11内的第二内翅片122(如图3所示)；铝翅片管121的外表面与直光管11的内表面紧密贴合，铝翅片管121内设有第一内翅片121a，多个第一内翅片121a沿铝翅片管121内壁均匀排列或沿某一直径镜像排列经铝翅片管121内腔分隔成多块。第一内翅片121a或第二内翅片122能够增加与高温烟气的接触面积，提高换热速率，使烟气的温度快速下降。作为本实用新型优选的实施方式，换热增强件12选用铝翅片管121，铝翅片管121的加工工艺相对更加简单，且铝材质的导热能力更强，换热效率更高。

潜热换热管2可选用波节管21或波纹管或螺纹管，潜热换热管2的形状可以设置为直的也可以是弯曲的，潜热换热管2的材质采用耐腐蚀的金属，例如不锈钢或铝，并且潜热换热管2的内表面设置有疏水层(图中未示出)。作为本实用新型优选的实施方式，选用波节管21，形状设置为直的，材质为不锈钢，并在波节管21的内表面喷涂疏水层，波节管21的加工相对更加方便。也可使用一根光管，上部分插入铝翅片管121形成显热换热管1，并将下部分通过加工时直光管11直壁面变成螺纹状或波浪状或波节状形成潜热换热管2，从而增加换热面积，并在潜热换热管2的内壁喷涂疏水层，这种方式中显热换热管1和潜热换热管2是连成一体的，不易发生泄漏。

将显热换热管1的一端与潜热换热管2的一端进行无缝连接或通过气密连接件连接，如果使用气密连接件，则需要选择耐高温的气密连接件。本实施例中将显热换热管1与潜热换热管2通过无缝焊接技术进行无缝连接，气密性好，连接强度大，使用寿命更长。

显热换热管1远离潜热换热管2的一端为高温烟气入口，高温烟气入口与火管式锅炉的高温烟气排出口气密连接；潜热换热管2远离显热换热管1的一端为冷凝烟气出口，用于排出换热降温后的烟气。显热换热管1和潜热换热管2的长度是根据传热计算设置的，使得烟气在显热换热管1内换热降温且不会降低到冷凝温度，而从显热换热管1进入潜热换热管2内的烟气换热降温到冷凝温度并排出。高温烟气3从高温烟气入口进入到显热换热管1内并经过换热增强件12，烟气的大部分热量通过换热增强件12传递给直光管11，并通过直光管11在传递给锅炉水7，烟气在显热换热管1中不会降低到冷凝温度，因此显热换热管1中不会产生冷凝水6，显热换热管1无受腐蚀的隐患，工作寿命正常；经过显热换热管1后烟气的温度大大降低，再继续流动到潜热换热管2，由于潜热换热管2为波节管21或波纹管或螺纹管，其波浪起伏的表面或螺旋表面有助于增加换热面积，已经处于较低温度的烟气在这里把热量传递给潜热换热管2再传递给锅炉水7，烟气温度得到进一步的降低，烟气中的水蒸气达到冷凝温度，从而产生冷凝水6，由于潜热换热管2的材质为耐腐蚀材质，可以有效抵抗冷凝产生的酸性冷凝水6对换热管的腐蚀性，大大提高使用寿命。同时由于潜热换热管2的内表面喷涂有疏水层，疏水层能够使潜热换热管2内表面产生的冷凝水6尽快排出，脱离潜热换热管2的表面，减少冷凝水6在潜热换热管2内表面的停留时间，可以大大提高冷凝换热性能，同时也可以减少冷凝水6对换热管的腐蚀作用。最后，低温烟气5和冷凝水6从冷凝烟气出口排出。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型冷凝式组合换热器，其特征在于：包括显热换热管和潜热换热管，所述显热换热管的一端与潜热换热管连接，所述显热换热管远离潜热换热管的一端为高温烟气入口，潜热换热管远离显热换热管的一端为冷凝烟气出口，所述潜热换热管材质为耐腐蚀金属，烟气在显热换热管内换热降温且不会降低到冷凝温度。

2.根据权利要求1所述的新型冷凝式组合换热器，其特征在于：所述潜热换热管为波节管或波纹管或螺纹管。

3.根据权利要求2所述的新型冷凝式组合换热器，其特征在于：所述潜热换热管内表面设有疏水层。

4.根据权利要求2所述的新型冷凝式组合换热器，其特征在于：所述潜热换热管为直管或弯管。

5.根据权利要求1所述的新型冷凝式组合换热器，其特征在于：所述显热换热管包括直光管和设在直光管内的换热增强件。

6.根据权利要求5所述的新型冷凝式组合换热器，其特征在于：所述换热增强件为嵌压在所述直光管内侧的铝翅片管，铝翅片管的外表面与直光管的内表面紧密贴合，所述铝翅片管内设有第一内翅片。

7.根据权利要求5所述的新型冷凝式组合换热器，其特征在于：所述换热增强件为直接焊接在所述直光管内壁上的第二内翅片。

8.根据权利要求1-7任一项所述的新型冷凝式组合换热器，其特征在于：所述显热换热管和潜热换热管无缝连接或通过气密连接件连接。