專利名稱：煙筒水套換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本設(shè)計(jì)是一種煙筒型水套換熱器的技術(shù)改進(jìn)。
目前廣泛流行的煙筒水套換熱器、即由二只軸心線重合的薄壁金屬圓管構(gòu)成的夾層水套，是設(shè)置在諸如家用水暖爐等多種類型水的加熱器上的換熱主體。由于高溫?zé)煔馀c煙筒壁面的換熱面積小、煙氣穿煙筒的軸心部而過，對煙筒壁的加熱作用不夠強(qiáng)化，因而傳熱速度慢、熱效率低、換熱效果有待改善。
由傳熱學(xué)基本理論可知，金屬壁面二側(cè)的差溫流體的傳熱，應(yīng)著重強(qiáng)化放熱系數(shù)較小的一側(cè)(可見陶文銓主編的《傳熱學(xué)基礎(chǔ)》第六章所述)。本設(shè)計(jì)以擠壓成型的內(nèi)肋鋁型管作為煙筒即水套的內(nèi)層壁，擴(kuò)大了與煙氣換熱的面積，并在內(nèi)肋煙筒的軸心部放置一只下端封閉的薄壁圓管作為中芯管，使煙氣只能沿?zé)熗脖诿婧屠咂g流動，從而強(qiáng)化了對煙筒壁面的對流加熱和輻射加熱的作用。
本設(shè)計(jì)的換熱器及其與燃?xì)鉅t頭8、燃燒室7等相結(jié)合而組成的燃?xì)馐綗崴骶哂幸韵绿攸c(diǎn)(1)、圓筒形燃燒室7是薄壁鑄鐵件，其外壁上制有二只對稱的腳板E，E上各制有圓孔H1，用以將7栓結(jié)固定在外接壁板上；7的圓筒壁的下部制有幾個均布的通孔H2，作為燃?xì)獾狞c(diǎn)火孔和二次進(jìn)風(fēng)孔；7的上端口處的內(nèi)圓柱形壁面M與內(nèi)肋煙筒1的下端口處的外圓柱形壁面N相緊配；7的內(nèi)圓柱形壁面的上部制有幾只均布筋條K，K的徑向末端與中芯管6的下端球形封頭的外壁相吻合、從而承托6；7的下端面上制有均布的螺紋孔H4，以栓結(jié)燃?xì)鉅t頭8。
(2)、水套換熱器的內(nèi)層壁即煙筒1系擠壓成型的內(nèi)肋鋁型管，即在1的內(nèi)圓柱形壁面上制有若干均勻分布的、與管壁為一體的縱向肋片J，J片的數(shù)量和徑向高度的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧擠壓工藝和肋片能徑受在換熱條件下煙氣的高溫；煙筒水套的外層壁即薄壁鋁圓管2稍短于1，且與1的軸心線重合，其內(nèi)徑稍大于1的外徑、兩端口稍加縮徑、焊接于1的兩端口處的外壁上，形成封閉形的間隙即水腔G；在2的下部、上部各制有一圓孔，分別焊接進(jìn)水管接頭3和出水管接頭4；2的外壁上制有對稱的輔助固定耳5。
(3)、在內(nèi)肋煙筒1的軸心部放置一只其外徑f稍小于J片的徑向間距d、縱向高度約同于1、下端封閉、輕體、耐高溫(900℃以下)的薄壁圓管作為中芯管6；6的經(jīng)濟(jì)的制作材料可以是薄壁鐵管，使其具有光滑的能夠反射熱量的外圓柱形狀壁面、該壁面與1的內(nèi)壁面及若干肋片J構(gòu)成煙氣縱向流動的空間Y，Y空間截面積的總和應(yīng)滿足煙氣流量的要求；6的上端是環(huán)形圓盤P，其中心小孔H3作為熱膨脹氣體的溢出孔；6的下端是球形封頭Q，其外壁與7的K筋片的徑向末端相吻合；從而使6座落在7上。
由本設(shè)計(jì)的換熱器所組成的上述燃?xì)馐綗崴鞯墓ぷ髟硎强扇細(xì)怏w和空氣進(jìn)入爐頭8，徑混合后溢入燃燒室7內(nèi)、被由H2孔進(jìn)入的火種點(diǎn)燃，二次進(jìn)風(fēng)亦由H2孔涌入，以促進(jìn)充分燃燒；由于6的下端是封閉的，高溫?zé)煔庵荒苎貎?nèi)肋煙筒1的內(nèi)壁面和肋片J間縱向流動，從而對煙筒壁產(chǎn)生較強(qiáng)烈的對流加熱和輻射加熱的作用，而廢氣經(jīng)1上端的普通圓煙筒9進(jìn)入煙道；與此同時，冷水或循回水經(jīng)管接頭3進(jìn)入水腔G，被加熱后由出水管接頭4入熱水管流向所需之處。由于本設(shè)計(jì)的換熱器具有內(nèi)肋和中芯二項(xiàng)特征，使高溫?zé)煔馀c煙筒壁面有較大的換熱面積、并對煙筒壁產(chǎn)生較強(qiáng)烈的對流和輻射加熱作用，從而強(qiáng)化了金屬壁面二側(cè)煙氣與水換熱系統(tǒng)中放熱系數(shù)較小的一側(cè)，因而能夠明顯地提高熱效率、改善換熱效果；本設(shè)計(jì)還發(fā)揮了鋁型材擠壓工藝成熟、成型規(guī)則、壁薄均勻、導(dǎo)熱率高、比重小、耐腐蝕、焊接性能較好、機(jī)械性能剛韌相兼等綜合性優(yōu)點(diǎn)，為正確使用鋁型材開辟了新的途徑。
由于本設(shè)計(jì)的換熱器結(jié)構(gòu)輕巧、制作工藝簡便，成本較低，可廣泛應(yīng)用于諸如家用水暖爐、熱水沐浴器等多種類型的燃?xì)?、燃型煤的熱水器；若將?shù)只由本設(shè)計(jì)的換熱器所組成的熱水器并聯(lián)使用，可組成能夠大量供應(yīng)熱水的簡易“鍋爐”。
附


圖1是本設(shè)計(jì)的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖和由它等所組成的燃?xì)鉄崴鞯慕Y(jié)構(gòu)示意圖，圖2是
圖1的A－A剖面圖，圖3、圖4是內(nèi)肋煙筒1的結(jié)構(gòu)圖，圖5、圖6是中芯管6的結(jié)構(gòu)圖，圖7、圖8是燃燒室7的結(jié)構(gòu)圖。圖中1、內(nèi)肋鋁型管煙筒即水套內(nèi)層壁2、水套外層壁圓管3、進(jìn)水管接頭4、出水管接頭5、輔助固定耳6、中芯圓管7、燃燒室8、燃?xì)鉅t頭9、普通煙筒E、7的固定腳板K、7內(nèi)壁上的承托筋片P6上端口處的環(huán)形盤Q6下端的球形封頭H1E上的螺栓孔H27圓柱壁下部的通孔H36上端環(huán)形盤的中心孔H47的下端面上的螺紋孔
G水腔J1內(nèi)壁上的肋片Y煙氣縱向流動的空間M7上端口處內(nèi)圓柱形壁面N1下端口處外圓柱形壁面dJ片的徑向間距f6的外徑
權(quán)利要求一種煙筒型水套換熱器，由水套的外層壁即薄壁鋁圓管2，進(jìn)水管接頭3，出水管接頭4，固定耳5等組成，其特征在于以擠壓成型的內(nèi)肋鋁型管作為煙筒即水套的內(nèi)層壁1，即在1的內(nèi)圓柱形壁面上制有均勻分布的，與管壁為一體的縱向肋片J；在內(nèi)肋煙筒1的軸心部放置一只其外徑f稍小于J片的徑向間距d、縱向高度約同于1、下端封閉、上端有一小孔、輕體、耐高溫的薄壁圓管作為中芯管6，使6具有光滑的外圓柱形壁面、該壁面與1的內(nèi)壁面及若干肋片J構(gòu)成煙氣縱向流動的空間Y，1與6二者的下端可落座于同一燃燒器上，使煙氣只能沿Y空間上升流動；水套外層壁2稍短于1，其內(nèi)徑稍大于1的外徑，其軸心線與1的軸心線重合，其二端口稍加縮徑、焊接于1二端口處的外壁上、構(gòu)成封閉形間隙即水腔G，2的下部與上部各制有一圓孔，分別焊接進(jìn)水管接頭3和出水管接頭4。
專利摘要一種煙筒型水套換熱器，其特征在于以內(nèi)肋鋁型管作為煙筒即水套的內(nèi)層壁，擴(kuò)大了與煙氣換熱的面積，并在內(nèi)肋煙筒的軸心部放置一只與煙筒約等高、下端封閉、輕體、耐高溫的中芯管，使煙氣只能沿?zé)熗脖诿婧屠咂g流動而增強(qiáng)了對煙筒壁的加熱作用，從而強(qiáng)化了金屬壁面二側(cè)流體換熱系統(tǒng)中放熱系數(shù)較小的一側(cè)；該換熱器還具備鋁型材特有的成型規(guī)則、導(dǎo)熱率高、比重小、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛適用于各種有效利用焰煙的熱水器。
文檔編號F28D7/10GK2066965SQ90213880
公開日1990年12月5日 申請日期1990年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月29日
發(fā)明者高常寶 申請人:高常寶