CN212645474U - 一种波浪形状热交换管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波浪形状热交换管，包括换热管主体，换热管主体上设置有扁平状的换热单元，换热单元上设置有用于增强整体结构强度的支撑单元，换热单元包括扁管，扁管沿换热管主体的长度方向呈波浪形。本实用新型的火管用于立式安装，减小了占地面积，同时，便于冷凝水的排放，系统循环水从回水口进入换热器，经过换热器下部水挡板向上流动，与高温烟气形成逆向换热，经过换热器上部水挡板后，经过出水口流出，高温烟气经过换热管后温度被降低到很低，并产生冷凝，释放烟气中的汽化潜热，热效率高达108%。

Description

一种波浪形状热交换管

技术领域

本实用新型涉及一种热交换管，具体涉及一种波浪形状热交换管，属于燃气热水炉技术领域。

背景技术

燃气热水炉是一种能量转换设备，将燃料燃烧产生的热能传递给燃气炉内的水，水吸收热量后被输送到系统中的用热设备。

冷凝燃气炉采用冷凝换热器，主要有铸铝材质和不锈钢材质，不锈钢换热器一般采用水管式结构或火管式结构。

水管式结构有沿着圆周排列的圆管直管方式，有沿螺旋方向盘管的扁管方式，燃烧器位于圆周的中心位置，管之间的间隙很小，造成燃气燃烧的产物以及杂质容易附着在管壁上，造成气路的堵塞，影响设备的正常运行。

火管式换热器一般是卧式结构，占用面积较大，采用圆形换热管，高温烟气经过三个回程冷却，行程较长、设备尺寸较大，且两端都需要设置烟箱，工艺复杂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足，提供一种能够用于火管式换热器制作的扁管式热交换管。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种波浪形状热交换管，包括换热管主体，换热管主体上设置有扁平状的换热单元，换热单元上设置有用于增强整体结构强度的支撑单元，换热单元包括扁管，扁管沿换热管主体的长度方向呈波浪形。

以下是本实用新型对上述方案的进一步优化：所述为扁管的纵截面椭圆形。

进一步优化：所述换热管主体上设置有圆管，圆管与扁管之间通过变径段一体连接。

进一步优化：所述扁管的宽度自上而下，逐渐变宽，扁管的厚度从上到下逐渐变薄。

进一步优化：所述扁管的宽度大于圆管的直径，扁管的厚度小于圆管的直径。

进一步优化：所述支撑单元包括在扁管上设置的凸起部。

进一步优化：所述多个凸起部沿扁管的长度方向设置并形成加强筋。

进一步优化：所述凸起部包括第二凸起，第二凸起位于换热管主体的空腔内。

进一步优化：所述第二凸起设置在扁管上。

进一步优化：所述第二凸起在扁管上形成凹槽。

在使用过程中，扁管外施加较高的水压时，相对的肋（第二凸起）彼此接合，以限制由于这种压力引起的变形，使管子的耐压能力更强，冷水在管体的外部自上而下流动，烟气在管内自下向上移动。

本实用新型的火管用于立式安装，减小了占地面积，同时，便于冷凝水的排放，系统循环水从回水口进入换热器，经过换热器下部水挡板向上流动，与高温烟气形成逆向换热，经过换热器上部水挡板后，经过出水口流出，高温烟气经过换热管后温度被降低到很低，并产生冷凝，释放烟气中的汽化潜热，热效率高达108%，烟气充分换热以后经过下管板到达冷凝室，从排烟管排出，若干根火管（本装置）被组装在换热器上时，在上管板及下管板之间合理分布，每一根火管都按照一定的角度摆放，火管两端与上管板及下管板焊接。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型在实施例中的结构示意图；

图2为本实用新型在实施例中的结构示意图；

图3为本实用新型在实施例中的结构示意图；

图4为本实用新型在实施例中的结构示意图；

图5为图1中A处的放大示意图。

图中：1-换热管主体；2-变径段；3-扁管；4-凹槽；5-第一凸起；6-第二凸起；7-圆管；8-空腔；9-上管壁；10-下管壁。

具体实施方式

实施例，如图1-5所示，一种波浪形状热交换管，包括换热管主体1，换热管主体1上设置有扁平状的换热单元，换热单元上设置有用于增强整体结构强度的支撑单元。

所述换热单元包括纵截面为椭圆形的扁管3，扁管3上设置有接近平行的上管壁9和下管壁10，上管壁9和下管壁10之间的距离可以是不变的，也可以是随着长度方向渐变的。

所述上管壁9和下管壁10的两侧分别一体连接有纵截面为弧形的第一凸起5。

所述换热管主体1的两端设置有横截面为环形的圆管7，两圆管7与扁管3的两端之间分别通过变径段2一体连接，这样设计便于圆管7与扁管3之间的过渡。

所述变径段2上设置有球形凸起，以增强其强度，且便于加工。

所述扁管3的宽度自上而下，逐渐变宽，扁管3的厚度从上到下逐渐变薄，扁管3的宽度大于圆管7的直径，扁管3的厚度小于圆管7的直径。

所述支撑单元包括在扁管3上设置的凸起部，该凸起部可以根据需要设置为一个或两个或三个及以上，且沿扁管3的宽度方向设置。

所述每个凸起部分别沿扁管3的长度方向设置并形成加强筋，相邻的两凸起部之间间隔一定距离平行设置，或者该距离也可以沿扁管3的长度进行变化。

所述每个凸起部分别包括两对称设置的第二凸起6，两第二凸起6相对设置，且位于换热管主体1的空腔8内。

所述两第二凸起6分别设置在上管壁9和下管壁10上，并在上管壁9和下管壁10上分别形成凹槽4。

所述第二凸起6的横截面为V形，也可以根据需要设置为弧形、U形、Y形等。

所述扁管3的外形可以是直线形状，也可以是弯曲形状，或者是波浪形状，也可以是各种方式相结合的形式，例如扁管2的外形一部分为直线形状、一部分是弯曲形状、剩余部分为波浪形状。

所述换热管主体1可以使用不锈钢材质，也可以使用碳钢材质，材质不同对应不同的壁厚。

在使用过程中，扁管3外施加较高的水压时，相对的肋（第二凸起6）彼此接合，以限制由于这种压力引起的变形，使管子的耐压能力更强，冷水在管体的外部自上而下流动，烟气在管内自下向上移动。

本实用新型有以下有益效果：

换热管上S形排布的凹槽加强肋使流过其中的热气体呈S形前进，加强了扰流，从而有效降低了边界层的长度，与用直管相比大大提高了换热效率和热流密度，这些轻微的弯曲提供足够的能力改善传热效果，以实现良好的热交换；

扁平部分凹槽形成的肋可以为扁管的横截面形状提供加强作用，使得可以使用更薄的壁管材料，同时达到更高的结构强度；

向内突出的肋还可以提供额外的流动破坏边界层以改善传热目的；

采用相对大直径的换热管、可以减小焊接量；

本装置较大直径管的流量大得多，通过管的压降明显较小，因此换热器需要更小的风机；

S形排布的凹槽形成对烟气的扰流，可以让烟气不断的将冷凝水吹离管壁，烟气仍然与管的下部内壁接合，并且冷凝物的液滴往往被夹带在向下流动的气体中，而不是紧贴在墙壁上，避免了换热管底部水膜的产生，增强了管子的下部的热传递；

火管因其通道面积大，不易堵塞，并且具有独特的S形加强筋，可以使烟气不断冲刷管壁形成的冷凝水及杂质，大大降低了堵塞几率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型，因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种波浪形状热交换管，包括换热管主体（1），其特征在于：换热管主体（1）上设置有扁平状的换热单元，换热单元上设置有用于增强整体结构强度的支撑单元，换热单元包括扁管（3），扁管（3）沿换热管主体（1）的长度方向呈波浪形；

所述扁管（3）的纵截面椭圆形；

所述换热管主体（1）上设置有圆管（7），圆管（7）与扁管（3）之间通过变径段（2）一体连接，变径段（2）上设置有球形凸起；

所述扁管（3）的宽度自上而下，逐渐变宽，扁管（3）的厚度从上到下逐渐变薄。

2.根据权利要求1所述的一种波浪形状热交换管，其特征在于：所述扁管（3）的宽度大于圆管（7）的直径，扁管（3）的厚度小于圆管（7）的直径。

3.根据权利要求2所述的一种波浪形状热交换管，其特征在于：所述支撑单元包括在扁管（3）上设置的凸起部。

4.根据权利要求3所述的一种波浪形状热交换管，其特征在于：所述多个凸起部沿扁管（3）的长度方向设置并形成加强筋。

5.根据权利要求4所述的一种波浪形状热交换管，其特征在于：所述凸起部包括第二凸起（6），第二凸起（6）位于换热管主体（1）的空腔（8）内。

6.根据权利要求5所述的一种波浪形状热交换管，其特征在于：所述第二凸起（6）设置在扁管（3）上。

7.根据权利要求6所述的一种波浪形状热交换管，其特征在于：所述第二凸起（6）在扁管（3）上形成凹槽（4）。

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