本發(fā)明涉及的是一種熱交換器,特別涉及的是一種雙通道熱交換器。
背景技術:
節(jié)能和環(huán)保是燃氣具行業(yè)應考慮的首要問題。已有的雙通道熱交換器主要由集熱器、裝于集熱器兩端的水盒、五根或六根橢圓形主水管及裝在對應主水管上的異型內(nèi)管等組成。生活用水通過各異型內(nèi)管的流動提供,取暖用水是主水管提供。銅材消耗大、異型內(nèi)管是采用焊接方式,加工不方便,合格率低,整個熱交換器的熱效率低。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服以上不足,提供一種加工方便,能大大降低成本,合格率高,熱效率高的雙通道熱交換器。
本發(fā)明的目的是這樣來實現(xiàn)的:
本發(fā)明雙通道熱交換器,包括由若干吸熱片組成的集熱器、裝在集熱器一端的第一水盒、第二水盒、裝在集熱器另一端的第三水盒,其特征是第一水盒上有取暖通道入口、第二水盒上有取暖通道出口,集熱器上平行裝有兩端分別與第一水盒、第三水盒連通的第一主水管、第二主水管、兩端分別與第二水盒、第三水盒連通的第三主水管、第四主水管,第一主水管、第二主水管中分別裝有兩端分別伸出第一水盒、第三水盒的第一內(nèi)管、第二內(nèi)管,第三主水管、第四主水管中分別裝有兩端分別伸出第二主水盒、第三主水盒的第三內(nèi)管、第四內(nèi)管,第一內(nèi)管伸出第三水盒的一端與生活通道入口接頭連通而伸出第一水盒的一端通過第一連接管與第二內(nèi)管伸出第一水盒的一端連通,第二內(nèi)管伸出第三水盒的一端通過第二連接管與第三內(nèi)管伸出第三水盒的一端連通,第三內(nèi)管伸出第一水盒的一端通過第三連接管與第四內(nèi)管伸出第一水盒的一端連通,第四內(nèi)管伸出第三水盒的一端與生活通道出口接頭連通,各主水管及各內(nèi)管的橫截面形狀分別為圓環(huán)狀,第一主水管與第一內(nèi)管間有螺旋纏繞在第一內(nèi)管外壁上的第一主管彈簧,第一內(nèi)管內(nèi)壁上螺旋分布有第一內(nèi)管彈簧,第二主水管與第二內(nèi)管間有螺旋纏繞在第二內(nèi)管外壁上的第二主管彈簧,第二內(nèi)管內(nèi)壁上螺旋分布有第二內(nèi)管彈簧,第三主水管與第三內(nèi)管間有螺旋纏繞在第三內(nèi)管外壁上的第三主管彈簧,第三內(nèi)管內(nèi)壁上螺旋分布有第三內(nèi)管彈簧,第四主水管與第四內(nèi)管間有螺旋纏繞在第四內(nèi)管外壁上的第四主管彈簧,第四內(nèi)管內(nèi)壁上螺旋分布有第四內(nèi)管彈簧。
上述的各主水管管壁厚為0.5~1mm。
上述的各主管彈簧為管狀,管壁厚為0.3~1mm,通過取暖通道進口進入主水管內(nèi)的水有一部分還要經(jīng)主管彈簧內(nèi)形成的通道流過,充分吸收了熱量,熱效率高。。
上述的各主管彈簧的截面形狀為圓環(huán)狀,圓環(huán)外徑為3.5~10mm。
上述的各主水管內(nèi)的主管彈簧的螺距為10~20mm。
上述的各內(nèi)管彈簧的螺距為5~10mm,由直徑為1~2.5mm的耐腐蝕的實心材料制成。
主水管與管內(nèi)的水進行熱交換:主水管壁越厚,熱傳給水的時間就長,因此越薄越好,但要考慮主水管強度和耐腐蝕性的關系,因此壁厚采用0.5-1㎜就行了。另外水的傳熱很慢,一般在常溫水的傳熱速度是每秒0.2㎜,當然溫度越高傳熱越快,并成倍數(shù)增加。因此一般要求增加擾流,增加水的擾動,提高水的傳熱速度。本發(fā)明中擾流是使用管狀材料做成彈簧狀,它能將內(nèi)管與主水管均勻隔開,使內(nèi)管在主水管的中間,還能使主水管的水成螺旋狀流動起到擾流的作用,并且主管彈簧是采用管狀材料制成,也就是內(nèi)部也可以流動水,對熱傳遞有非常好的作用。也就是水經(jīng)取暖通道入口進入第一水盒,經(jīng)過水盒再次混合后,通過主水管和內(nèi)管之間的間隙(間隙內(nèi)還有主管彈簧),使水成螺旋狀移動,讓水相互交融,達到更好的換熱,并且主管彈簧也是管狀,也要流動水,這就是取暖通道的換熱。經(jīng)過熱交換后的水經(jīng)取暖通道出口流出,熱效率高。
生活用水換熱:冷水經(jīng)生活通道入口接頭進入內(nèi)管,通過內(nèi)管外面一層熱水進行熱交換,并且,內(nèi)管內(nèi)部也裝有彈簧,達到內(nèi)管內(nèi)部的水進行擾流攪拌作用,來提高熱效率。經(jīng)過熱交換后的水經(jīng)生活通道出口接頭流出,供人們生活用水。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、主水管、內(nèi)管為圓管,方便加工,防止出現(xiàn)燒壞,大大提高產(chǎn)品合格率,主水管、內(nèi)管數(shù)量分別為4個,比同樣型號的熱交換器重量減少200—300克、大大降低成本、降低銅材的消耗,節(jié)約材料,合格率高;
2、采用主管彈簧、內(nèi)管彈簧,將熱量瞬間帶走、提高水的熱交換能力,降低材料消耗并大大提高熱交換率,熱效率高;
3、安全。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結構示意圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為圖1中各主管彈簧、內(nèi)管彈簧的位置示意圖。
圖4為圖1的右視圖。
圖5圖1中的A—A剖視圖。
圖6為取暖通道水流向示意圖。
圖7為生活通道水流向示意圖。
具體實施方式:
參見圖1~圖7,本實施例雙通道熱交換器,包括由若干吸熱片組成的集熱器1、裝在集熱器一端的第一水盒2、第二水盒3,裝在集熱器另一端的第三水盒4。第一水盒上有取暖通道入口5。第二水盒上有取暖通道出口6。集熱器上平行裝有兩端分別與第一水盒、第三水盒連通的第一主水管7、第二主水管8、兩端分別與第二水盒、第三水盒連通的第三主水管9、第四主水管10。第一主水管、第二主水管中分別裝有兩端分別伸出第一水盒、第三水盒的第一內(nèi)管11、第二內(nèi)管12。第三主水管、第四主水管中分別裝有兩端分別伸出第二主水盒、第三主水盒的第三內(nèi)管13、第四內(nèi)管14。第一內(nèi)管伸出第三水盒的一端與生活通道入口接頭15連通而伸出第一水盒的一端通過第一R連接管16與第二內(nèi)管伸出第一水盒的一端連通。第二內(nèi)管伸出第三水盒的一端通過第二R連接管17與第三內(nèi)管伸出第三水盒的一端連通。第三內(nèi)管伸出第一水盒的一端通過第三R連接管18與第四內(nèi)管伸出第二水盒的一端連通。第四內(nèi)管伸出第三水盒的一端與生活通道出口接頭19連通。各主水管及各內(nèi)管的橫截面形狀分別為圓環(huán)狀。第一主水管與第一內(nèi)管間有螺旋纏繞在第一內(nèi)管外壁上的第一主管彈簧20。第一內(nèi)管內(nèi)壁上螺旋分布有第一內(nèi)管彈簧21。第二主水管與第二內(nèi)管間有螺旋纏繞在第二內(nèi)管外壁上的第二主管彈簧22。第二內(nèi)管內(nèi)壁上螺旋分布有第二內(nèi)管彈簧23。第三主水管與第三內(nèi)管間有螺旋纏繞在第三內(nèi)管外壁上的第三主管彈簧24。第三內(nèi)管內(nèi)壁上螺旋分布有第三內(nèi)管彈簧25。第四主水管與第四內(nèi)管間有螺旋纏繞在第四內(nèi)管外壁上的第四主管彈簧26。第四內(nèi)管內(nèi)壁上螺旋分布有第四內(nèi)管彈簧27。
各主水管管壁厚為0.8mm。各主管彈簧的截面形狀為圓環(huán)狀,外直徑為5mm,管壁厚為0.6mm,螺距為15mm。各內(nèi)管彈簧由直徑為1.5mm的耐腐蝕的不銹鋼材料制成,螺距為8 mm。
煙氣流向:由燃燒器燃燒,經(jīng)過熱交換器進行熱的交換,通過吸熱片吸熱后,再接煙罩,燃燒廢氣就排出。
燃燒方式:首先,火焰燃燒的外焰靠近集熱器中吸熱片下部,天然氣燃燒的溫度一般在800-1200℃左右,這個溫度范圍受燃燒方式、供氧方式等的影響;吸熱片吸熱后將熱量傳遞給與吸熱片焊接在一起的各主水管子,各主水管再將熱量傳遞給水,就將各主水管內(nèi)的水進行加熱,這就是取暖通道的供熱。其次是生活通道的供熱,是通過取暖通道的熱水,傳遞給各內(nèi)管和連接管組成的生活通道的內(nèi)管,內(nèi)管再傳遞給生活通道的水。
吸熱片上部由于下部、中部吸收了一部分熱量,上部的溫度要更低一些,一般在110-300℃之間,按照推論一般來說最遠點距離水管內(nèi)壁可以更大一些,太大又浪費材料,對熱的吸收和放出貢獻不大,也就是說建議最遠點距離水管內(nèi)壁不能超過40㎜。
吸熱片和主水管焊接的熱傳導:焊接目前有兩種方式。一種使用釬焊,一種是使用熱浸鉛錫將吸熱片與主水管焊接在一起。不管是哪種焊接方式,都存在連接的好壞,焊接的好傳熱就好,焊接的不好就要產(chǎn)生熱阻,造成傳熱不暢,一旦傳熱不暢,熱就在該處積聚,很快該處的溫度就要上升,也容易造成該處先燒壞,燒壞后就在燒壞處逐步擴散,造成大面積燒壞。
上述實施例是對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進一步的說明,但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于上述實施例。凡基于上述內(nèi)容所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。