刮片式換熱管及刮片式冷凝式熱交換器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種換熱管，還公開了一種熱交換器，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、熱交換效率高的刮片式換熱管，同時還提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)成本低、熱交換效率高、使用安全穩(wěn)定及使用壽命長的刮片式冷凝式熱交換器。刮片式換熱管包括橫截面為扁平面的換熱管主體，所述換熱管主體的內(nèi)部設(shè)有若干個水流通道，在所述換熱管主體的外側(cè)面上平行設(shè)置有多個刮片,所述刮片的長度方向與所述扁平面的長度方向相同。所述刮片式冷凝式熱交換器包括所述刮片式換熱管。本實用新型應(yīng)用于暖通行業(yè)中制造冷凝式熱交換器的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】刮片式換熱管及刮片式冷凝式熱交換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種刮片式換熱管，還涉及一種包括刮片式換熱管的刮片式冷凝式熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002]壁掛爐是燃?xì)獗趻鞝t的簡稱，燃?xì)獗趻鞝t是以天然氣、人工煤氣或液化氣作為燃料，燃料經(jīng)燃燒器輸出，在燃燒室內(nèi)燃燒后，由熱交換器將熱量吸收，采暖系統(tǒng)中的循環(huán)水在途經(jīng)熱交換器時，經(jīng)過往復(fù)加熱，從而不斷將熱量輸出給建筑物，為建筑物提供熱源。
[0003]目前壁掛爐有兩大類:大氣式壁掛爐和冷凝式壁掛爐。大氣式壁掛爐采用普通燃燒器和半開放的燃燒室燃燒天然氣，在最優(yōu)化的情況下滿負(fù)荷工作可達(dá)到93%的熱效率(不計水蒸氣含有的潛熱)，隨著負(fù)荷減小熱效率也逐漸降低，到30%負(fù)荷時熱效率約為75%，而且它的排氣中氮氧化合物和一氧化碳含量都較高，只能達(dá)到國家三級標(biāo)準(zhǔn)。天然氣燃燒后的產(chǎn)物是二氧化碳和水，水是以蒸氣的形式排放出去，水蒸氣中含有大量潛熱。冷凝水壁掛爐是采用預(yù)混式燃燒的方法，使煙氣強制通過熱交換器，極大地降低煙氣溫度，煙氣中的水蒸氣轉(zhuǎn)化成冷凝水排放出去，這樣能使熱效率在滿負(fù)荷時達(dá)到103%，30%負(fù)荷時達(dá)到108%(設(shè)天然氣全部熱值為113%)，而且冷凝爐的煙氣排放低于國家一級標(biāo)準(zhǔn)的一半。
[0004]熱交換器是冷凝式壁掛爐的核心部件。目前家用暖氣壁掛爐常采用盤管式熱交換器和澆鑄鋁熱交換器。因為空間限制，一些廠家采用圓筒形燃燒器，使用了直立的圓筒形蛇形盤管式的熱交換器，這種熱交換器的功率越大，體積就越龐大，目前市場上還沒有35kw及其以上的家用壁掛爐。目前全世界用量最大的是意大利Giannoni生產(chǎn)的不銹鋼盤管臥式冷凝熱交換器，它的優(yōu)勢是材料耐腐蝕性最強，成本低，但臥式盤管熱交換器都有排氣困難的特點，因為水流方向不是從低到高，而是繞著螺旋線由高到低再由低到高，每一圈都有最高點，氣體會在最高點停留，而且由于不銹鋼管內(nèi)徑小，水阻大，實際運用中采暖水流量都會小于設(shè)計值，造成溫差大，工況非常不穩(wěn)定。意大利Valmex的立式冷凝熱交換器，采用類似大氣式鍋爐主熱交換器的結(jié)構(gòu)作為冷凝室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用鋁管焊接上外部翅片作為吸熱部件，由于全鋁結(jié)構(gòu)在釬焊條件下焊接溫度只能低于鋁的熔化溫度，焊接不牢靠，時間長后會松動導(dǎo)致熱傳導(dǎo)不良。
[0005]由此可見，尋求一種具有熱交換效率更高、使用壽命長的、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點的冷凝式熱交換器是企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)，更是眾多消費者所期待的，還能一定程度減緩世界能源供需矛盾。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、熱交換效率高的刮片式換熱管，還提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)成本低、熱交換效率高、使用安全穩(wěn)定及使用壽命長的刮片式冷凝式熱交換器。
[0007]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:所述刮片式換熱管包括換熱管主體，所述換熱管主體的橫截面為扁平面，所述換熱管主體的內(nèi)部設(shè)有若干個水流通道，在所述換熱管主體的外側(cè)面上平行設(shè)置有多個刮片，所述刮片的長度方向與所述扁平面的長度方向相同。
[0008]所述刮片沿著寬度方向呈弧形狀，而且所述換熱管主體由鋁金屬制成。
[0009]多個所述刮片與所述換熱管主體為一體成型。
[0010]多個所述刮片之間的間距相同。
[0011]一種包括所述刮片式換熱管的刮片式冷凝式熱交換器還包括左側(cè)采暖水路分配組件、右側(cè)采暖水路分配組件、前側(cè)板、后側(cè)板、燃燒器組件及收集板，所述左側(cè)采暖水路分配組件、所述右側(cè)采暖水路分配組件、所述前側(cè)板、所述后側(cè)板、所述燃燒器組件及所述收集板共同包裹成一熱交換空間，所述左側(cè)采暖水路分配組件和所述右側(cè)采暖水路分配組件位于所述熱交換空間的左右兩側(cè)，所述前側(cè)板和所述后側(cè)板位于所述熱交換空間的前后兩偵牝所述燃燒器組件位于所述熱交換空間的上側(cè)，所述收集板位于所述熱交換空間的下側(cè)，所述熱交換空間內(nèi)還設(shè)置有點火裝置；所述左側(cè)采暖水路分配組件和所述右側(cè)采暖水路分配組件內(nèi)均設(shè)有循環(huán)水路，所述左側(cè)采暖水路分配組件上還設(shè)有與所述循環(huán)水路相連通的進水口和出水口，所述左側(cè)采暖水路分配組件和所述右側(cè)采暖水路分配組件內(nèi)的所述循環(huán)水路通過所述刮片式換熱管相連通；所述熱交換空間的上部為燃燒空間，所述熱交換空間的下部為熱交換空間，所述點火裝置位于所述燃燒空間內(nèi)，所述熱交換空間內(nèi)設(shè)置有若干層熱交換層，若干層所述熱交換層由若干個所述刮片式換熱管組成。
[0012]若干個所述刮片式換熱管的截面的所述扁平面的長度方向位于豎直方向。
[0013]所述右側(cè)采暖水路分配組件上還設(shè)有可視窗口。
[0014]所述熱交換層由若干個平行且緊密排列的所述刮片式換熱管組成。
[0015]組成每層所述熱交換層的若干個所述刮片式換熱管的數(shù)量由上至下逐漸遞增。
[0016]每層所述熱交換層各自的若干個所述刮片式換熱管的所述水流通道的數(shù)量由上至下逐漸遞增。
[0017]本實用新型的有益效果是:由于所述刮片式換熱管包括換熱管主體，所述換熱管主體的橫截面為扁平面，所述換熱管主體的內(nèi)部設(shè)有若干個水流通道，在所述換熱管主體的外側(cè)面上平行設(shè)置有多個刮片，所述刮片的長度方向與所述扁平面的長度方向相同，水流進入若干個所述水流通道后，水流加快，而且所述刮片沿著寬度方向呈弧形狀，有效加大了吸熱面積，使所述刮片式換熱管的換熱效率得到了大大的提升，所以，所述刮片式換熱管，結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、熱交換效率高。
[0018]同時，由于多個所述刮片與所述換熱管主體為一體成型，所以所述刮片式換熱管能很好解決意大利Valmex的立式冷凝熱交換器外部翅片焊接不牢靠及時間長后松動導(dǎo)致熱傳導(dǎo)不良的問題。
[0019]由于所述刮片式冷凝式熱交換器包括所述刮片式換熱管，還包括左側(cè)采暖水路分配組件、右側(cè)采暖水路分配組件、前側(cè)板、后側(cè)板、燃燒器組件及收集板，所述左側(cè)采暖水路分配組件、所述右側(cè)采暖水路分配組件、所述前側(cè)板、所述后側(cè)板、所述燃燒器組件及所述收集板共同包裹成一熱交換空間，所述左側(cè)采暖水路分配組件和所述右側(cè)采暖水路分配組件位于所述熱交換空間的左右兩側(cè)，所述前側(cè)板和所述后側(cè)板位于所述熱交換空間的前后兩側(cè)，所述燃燒器組件位于所述熱交換空間的上側(cè)，所述收集板位于所述熱交換空間的下側(cè)，所述熱交換空間內(nèi)還設(shè)置有點火裝置；所述左側(cè)采暖水路分配組件和所述右側(cè)采暖水路分配組件內(nèi)均設(shè)有循環(huán)水路，所述左側(cè)采暖水路分配組件上還設(shè)有與所述循環(huán)水路相連通的進水口和出水口，所述左側(cè)采暖水路分配組件和所述右側(cè)采暖水路分配組件內(nèi)的所述循環(huán)水路通過所述刮片式換熱管相連通；所述熱交換空間的上部為燃燒空間，所述熱交換空間的下部為熱交換空間，所述點火裝置位于所述燃燒空間內(nèi)，所述熱交換空間內(nèi)設(shè)置有若干層熱交換層，若干層所述熱交換層由若干個所述刮片式換熱管組成，所以，在同等功率的熱交換器下，所述刮片式冷凝式熱交換器的熱效率要明顯高于其他結(jié)構(gòu)的熱交換器，而且所述刮片式換熱管結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、熱交換效率高，能使所述刮片式冷凝式熱交換器的整體結(jié)構(gòu)緊湊，降低了整體的生產(chǎn)成本低，還具有使用安全穩(wěn)定及使用壽命長的特點。
[0020]另外，由于在所述刮片式冷凝式熱交換器中組成每層所述熱交換層的若干個所述刮片式換熱管的數(shù)量由上至下逐漸遞增，并且每層所述熱交換層各自的若干個所述刮片式換熱管的所述水流通道的數(shù)量由上至下逐漸遞增，在燃燒室產(chǎn)生的煙氣溫度高，高溫?zé)煔饨?jīng)過冷凝后到達(dá)所述刮片式冷凝式熱交換器的末端，如果保持每層所述熱交換層的若干個所述刮片式換熱管的數(shù)量一致，那么將會出現(xiàn)在所述刮片式冷凝式熱交換器的始端熱交換效果好，末端熱交換效果差的現(xiàn)象。每層所述熱交換層的若干個所述刮片式換熱管的數(shù)量由上至下逐漸遞增，必然需要要求每層所述熱交換層的若干個所述刮片式換熱管的截面面積逐漸遞減，這樣可以使所述刮片式冷凝式熱交換器盡可能地攝取煙氣中的熱量，大大提高了所述刮片式冷凝式熱交換器的熱效率，與Giannoni相比，工況好且成本更低，與Bekaert相比,在其他都不遜色的條件下成本降低數(shù)倍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是刮片式冷凝式熱交換器的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是刮片式冷凝式熱交換器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是刮片式冷凝式熱交換器的另一狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是刮片式冷凝式熱交換器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是所述刮片式換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6是圖5的A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是所述刮片式換熱管的側(cè)視圖；
[0028]圖8是另一刮片式換熱管的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0029]如圖5所示,在本實施例中，所述刮片式換熱管包括換熱管主體I,所述換熱管主體I的橫截面為扁平面，所述換熱管主體I的內(nèi)部設(shè)有若干個水流通道2，在所述換熱管主體I的外側(cè)面上平行設(shè)置有多個刮片3，所述刮片3的長度方向與所述扁平面的長度方向相同。在本實施例中，如圖7所示，所述換熱管主體I的內(nèi)部可以設(shè)有兩條所述水流通道2 ;如圖8所示，所述換熱管主體I的內(nèi)部可以設(shè)有三條所述水流通道2 ;所述水流通道2的數(shù)量根據(jù)實際需要而定。
[0030]在本實施例中，如圖6所示，所述刮片3沿著寬度方向呈弧形狀，這樣可以加大所述刮片3的吸熱面積。
[0031]在本實施例中，多個所述刮片3與所述換熱管主體I為一體成型，這樣能很好地解決目前吸熱片焊接不牢靠及時間長后松動導(dǎo)致熱傳導(dǎo)不良的難題。
[0032]在本實施例中，多個所述刮片3之間的間距相同，這樣可以使多個所述刮片3吸熱更加均勻，能最大程度地攝取煙氣的溫度。
[0033]所述換熱管主體I通過熱擠壓成型后，采用機械加工方法刮出所述刮片3，所述換熱管主體I可以采用高純度的鋁來加工，耐腐蝕性比重力澆鑄的鋁質(zhì)冷凝熱交換器要高很多，鋁管不需很厚，所述刮片3可以加工成很薄，可以極大降低材料成本。
[0034]歐美規(guī)定，生活用水不可直接與鋁質(zhì)加熱器接觸，若將本實用新型用于熱水器時，可以采用電泳的方法使接觸生活用水的鋁管內(nèi)表面鍍上一層涂層。
[0035]如圖1至圖4所示，在本實施例中，所述刮片式冷凝式熱交換器包括所述刮片式換熱管，還包括左側(cè)采暖水路分配組件4、右側(cè)采暖水路分配組件5、前側(cè)板6、后側(cè)板7、燃燒器組件8及收集板9，所述左側(cè)采暖水路分配組件4、所述右側(cè)采暖水路分配組件5、所述前側(cè)板6、所述后側(cè)板7、所述燃燒器組件8及所述收集板9共同包裹成一熱交換空間10，所述左側(cè)采暖水路分配組件4和所述右側(cè)采暖水路分配組件5位于所述熱交換空間10的左右兩側(cè)，所述前側(cè)板6和所述后側(cè)板7位于所述熱交換空間10的前后兩側(cè)，所述燃燒器組件8位于所述熱交換空間10的上側(cè)，所述收集板9位于所述熱交換空間10的下側(cè)，所述熱交換空間10內(nèi)還設(shè)置有點火裝置11 ;所述左側(cè)采暖水路分配組件4和所述右側(cè)采暖水路分配組件5內(nèi)均設(shè)有循環(huán)水路，所述左側(cè)采暖水路分配組件4上還設(shè)有與所述循環(huán)水路相連通的進水口 12和出水口 13，所述左側(cè)采暖水路分配組件4和所述右側(cè)采暖水路分配組件5內(nèi)的所述循環(huán)水路通過所述刮片式換熱管相連通；所述熱交換空間10的上部為燃燒空間，所述熱交換空間10的下部為熱交換空間，所述點火裝置11位于所述燃燒空間內(nèi)，所述熱交換空間內(nèi)設(shè)置有若干層熱交換層14，若干層所述熱交換層14由若干個所述刮片式換熱管組成，在本實施例中，所述燃燒器組件8上設(shè)有與所述燃燒空間相連通的進氣口 15，所述收集板9上還設(shè)有與所述燃燒空間相連通的出氣口 16，所述左側(cè)采暖水路分配組件4上設(shè)置有左側(cè)水路分配板17，所述右側(cè)采暖水路分配組件5上設(shè)置有右側(cè)水路分配板18，水從所述進水口 12進入，經(jīng)過所述左側(cè)水路分配板17后將水分配到所述刮片式換熱管中，在所述刮片式換熱管中經(jīng)過一系列的吸熱后由所述出水口 13流出。
[0036]若干個所述刮片式換熱管的截面的所述扁平面的長度方向位于豎直方向，這樣可以保證煙氣能最充分地與所述刮片3相接觸，而且所述右側(cè)采暖水路分配組件5上還設(shè)有可視窗口 19，通過所述可視窗口 19可以清楚地看到燃?xì)馊紵那闆r。
[0037]所述熱交換層14由若干個平行且緊密排列的所述刮片式換熱管組成。
[0038]組成每層所述熱交換層14的若干個所述刮片式換熱管的數(shù)量由上至下逐漸遞增，并且每層所述熱交換層14各自的若干個所述刮片式換熱管的所述水流通道2的數(shù)量由上至下逐漸遞增，在本實施例中，每層所述熱交換層14各自的若干個所述刮片式換熱管的所述水流通道2的長度不變，而且所述扁平面的長度由上至下變大及所述水流通道2由上至下遞增。
[0039]在所述刮片式冷凝式熱交換器中，由于煙氣在燃燒初始，溫度達(dá)1200度以上，到了交換器的末端，溫度將下降到接近50度，空氣體積驟然降低，同時煙氣與采暖水的溫度差Λ T在初始端達(dá)到1200多度，到了末端AT就只有30度左右了，如果所述刮片式換熱管的截面不變，就會產(chǎn)生初始換熱效果好，越到末端越差的情況。在本實施例中，所述刮片式冷凝式熱交換器有兩層所述熱交換層14，上層所述熱交換層14由五根所述刮片式換熱管組成，下層所述熱交換層14由八根所述刮片式換熱管組成，而且上層的所述刮片式換熱管寬度較大，而且所述換熱管主體I的內(nèi)部設(shè)有兩條所述水流通道2 ;下層的所述刮片式換熱管寬度較大，而且所述換熱管主體I的內(nèi)部設(shè)有三條所述水流通道2。這樣在最上端煙氣溫度最高處，AT最大，所述刮片3高度大,與煙氣的接觸面積最大,而采暖水與之接觸面積最小，下層隨著△ T降低，所述刮片3高度也相應(yīng)降低，而采暖水與之接觸面積相應(yīng)增大，盡可能地攝取煙氣中的熱量，使水蒸氣變成冷凝水。
[0040]本實用新型應(yīng)用于暖通行業(yè)中制造冷凝式熱交換器的【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0041]雖然本實用新型的實施例是以實際方案來描述的，但是并不構(gòu)成對本實用新型含義的限制，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，根據(jù)本說明書對其實施方案的修改及與其他方案的組合都是顯 而易見的。
【權(quán)利要求】
1.一種刮片式換熱管，包括換熱管主體(I)，其特征在于:所述換熱管主體(I)的橫截面為扁平面，所述換熱管主體(I)的內(nèi)部設(shè)有若干個水流通道(2)，在所述換熱管主體(I)的外側(cè)面上平行設(shè)置有多個刮片(3)，所述刮片(3)的長度方向與所述扁平面的長度方向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮片式換熱管，其特征在于:所述刮片(3)沿著寬度方向呈弧形狀，而且所述換熱管主體(I)由鋁金屬制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刮片式換熱管，其特征在于:多個所述刮片(3)與所述換熱管主體(I)為一體成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刮片式換熱管，其特征在于:多個所述刮片(3)之間的間距相同。
5.一種包括如權(quán)利要求1所述的刮片式換熱管的刮片式冷凝式熱交換器，其特征在于:所述刮片式冷凝式熱交換器還包括左側(cè)采暖水路分配組件(4)、右側(cè)采暖水路分配組件(5)、前側(cè)板(6)、后側(cè)板(7)、燃燒器組件(8)及收集板(9)，所述左側(cè)采暖水路分配組件(4)、所述右側(cè)采暖水路分配組件(5)、所述前側(cè)板(6)、所述后側(cè)板(7)、所述燃燒器組件(8)及所述收集板(9)共同包裹成一熱交換空間(10)，所述左側(cè)采暖水路分配組件(4)和所述右側(cè)采暖水路分配組件(5)位于所述熱交換空間(10)的左右兩側(cè)，所述前側(cè)板(6)和所述后側(cè)板(7)位于所述熱交換空間(10)的前后兩側(cè)，所述燃燒器組件(8)位于所述熱交換空間(10)的上側(cè)，所述收集板(9)位于所述熱交換空間(10)的下側(cè)，所述熱交換空間(10)內(nèi)還設(shè)置有點火裝置(11);所述左側(cè)采暖水路分配組件(4)和所述右側(cè)采暖水路分配組件(5)內(nèi)均設(shè)有循環(huán)水路，所述左側(cè)采暖水路分配組件(4)上還設(shè)有與所述循環(huán)水路相連通的進水口( 12)和出水口( 13)，所述左側(cè)采暖水路分配組件(4)和所述右側(cè)采暖水路分配組件(5)內(nèi)的所述循環(huán)水路通過所述刮片式換熱管相連通；所述熱交換空間(10)的上部為燃燒空間，所述熱交換空間(10)的下部為熱交換空間，所述點火裝置(11)位于所述燃燒空間內(nèi)，所述熱交換空間內(nèi)設(shè)置有若干層熱交換層(14)，若干層所述熱交換層(14)由若干個所述刮片式換熱管組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的刮片式冷凝式熱交換器，其特征在于:若干個所述刮片式換熱管的截面的所述扁平面的長度方向位于豎直方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的刮片式冷凝式熱交換器，其特征在于:所述右側(cè)采暖水路分配組件(5)上還設(shè)有可視窗口(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的刮片式冷凝式熱交換器，其特征在于:所述熱交換層(14)由若干個平行且緊密排列的所述刮片式換熱管組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的刮片式冷凝式熱交換器，其特征在于:組成每層所述熱交換層(14)的若干個所述刮片式換熱管的數(shù)量由上至下逐漸遞增。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的刮片式冷凝式熱交換器，其特征在于:每層所述熱交換層(14)各自的若干個所述刮片式換熱管的所述水流通道(2)的數(shù)量由上至下逐漸遞增。
【文檔編號】F28F1/24GK203615803SQ201320841451
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】林煜翔 申請人:林煜翔