本發(fā)明屬于換熱領(lǐng)域，具體涉及一種余熱利用的管殼式換熱裝置。

背景技術(shù)：

近十年來，由于能源緊張，隨著節(jié)能工作進(jìn)一步開展。各種新型，節(jié)能先進(jìn)爐型日趨完善，且采用新型耐火纖維等優(yōu)質(zhì)保溫材料后使得爐窯散熱損失明顯下降。采用先進(jìn)的燃燒裝置強(qiáng)化了燃燒，降低了不完全燃燒量，空燃比也趨于合理。然而，降低排煙熱損失和回收煙氣余熱的技術(shù)仍進(jìn)展不快。為了進(jìn)一步提高窯爐的熱效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，回收煙氣余熱也是一項(xiàng)重要的節(jié)能途徑。

煙氣是一般耗能設(shè)備浪費(fèi)能量的主要途徑，比如鍋爐排煙耗能大約在15％，而其他設(shè)備比如印染行業(yè)的定型機(jī)、烘干機(jī)以及窯爐等主要耗能都是通過煙氣排放。煙氣余熱回收主要是通過某種換熱方式將煙氣攜帶的熱量轉(zhuǎn)換成可以利用的熱量。

煙氣余熱回收途徑通常采用二種方法:一種是預(yù)熱工件；二種是預(yù)熱空氣進(jìn)行助燃。煙氣預(yù)熱工件需占用較大的體積進(jìn)行熱交換，往往受到作業(yè)場地的限制。預(yù)熱空氣助燃是一種較好的方法，一般配置在加熱爐上，也可強(qiáng)化燃燒,加快爐子的升溫速度，提高爐子熱工性能。

我國幅員遼闊，氣候與地形環(huán)境復(fù)雜，特種車輛動力傳動系統(tǒng)面臨極寒環(huán)境下摩擦副抱死、潤滑不良、蓄電池供電能力下降及低氣壓環(huán)境下發(fā)動機(jī)點(diǎn)火困難等不利因素，大大降低了車輛的可靠性。加溫器作為一種燃燒換熱裝置，通過冷卻液傳遞熱量，可以在極端環(huán)境下對車輛的冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等進(jìn)行加溫，使各系統(tǒng)達(dá)到最佳工作狀態(tài)，消除車輛起動面臨的不利因素。同時(shí)，車輛的輕量化及多種極端環(huán)境條件的適應(yīng)性對加溫器提出了高功率密度，高度集成，高效低耗，高自適應(yīng)性的要求。這樣既滿足工藝的要求，最后也可獲得顯著的綜合節(jié)能效果。

現(xiàn)有加溫器普遍面臨熱流密度與換熱效率較低的問題，解決這些問題關(guān)鍵在于增加換熱面積、降低流動阻力、提高換熱介質(zhì)溫差及對流換熱系數(shù)等，相同體積的情況下，傳統(tǒng)換熱結(jié)構(gòu)已無法滿足現(xiàn)實(shí)需要，基于以上背景技術(shù)和試驗(yàn)研究，本發(fā)明提出一種換熱裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有余熱利用換熱裝置換熱效率低、重量大、占據(jù)體積大、耐高溫性能差的問題，提出一種結(jié)構(gòu)緊湊、耐高溫、功率密度大、換熱效率高的換熱裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種燃燒余熱利用換熱裝置，包括換熱芯體，所述換熱芯體設(shè)置在廢氣煙道內(nèi)，所述換熱芯體包括圓管，所述圓管垂至于廢氣流動方向布置，設(shè)距離廢氣入口的距離為s，則圓管的內(nèi)徑為d，設(shè)d＝f(s)，則f’(s)<0，f’(s)是f(s)的一次導(dǎo)數(shù)。

作為優(yōu)選，f”(s)>0，f”(s)是f(s)的二次導(dǎo)數(shù)。

作為優(yōu)選，沿著煙氣的流動方向，圓管設(shè)置為多排，相鄰兩排圓管交錯分布。

作為優(yōu)選，相鄰圓管的圓心之間的間距為圓管外徑的1.1-1.3倍，圓管外徑為相鄰兩根換熱管外徑的平均值。

作為優(yōu)選，沿著廢氣流動方向，后一排圓管的直徑是相鄰前排圓管直徑的0.93-0.98倍。

作為優(yōu)選，所述換熱裝置包括換熱芯體前支撐體和換熱芯體后支撐體，所述換熱芯體、前支撐體和后支撐體設(shè)置在廢氣煙道內(nèi)，所述前支撐體和后芯體支撐體分別位于換熱芯體兩端，與換熱芯體共同形成換熱裝置的氣側(cè)通道。

作為優(yōu)選，所述換熱裝置包括換熱芯體前支撐體和換熱芯體后支撐體，所述換熱芯體、前支撐體和后支撐體設(shè)置在廢氣煙道內(nèi)，所述前支撐體和后芯體支撐體分別位于換熱芯體兩端，與換熱芯體共同形成換熱裝置的氣側(cè)通道。

作為優(yōu)選，所述圓管內(nèi)分段設(shè)置多個(gè)分散換熱結(jié)構(gòu)，所述分散換熱結(jié)構(gòu)包括芯體和外殼，所述芯體設(shè)置在外殼中，所述外殼與換熱管內(nèi)壁連接固定，所述芯體包括由若干數(shù)量的格柵片排列組合而成，格柵片之間連接形成格刪孔。

作為優(yōu)選，相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離為l，分散換熱結(jié)構(gòu)的長度為c，換熱管的直徑為d，格刪孔的流體流通面積為a，格刪孔的流體流通的周長為z，滿足如下要求：

l/c＝a-b*ln(d/e)；

e＝4*a/z；

其中l(wèi)n是對數(shù)函數(shù)，a,b是參數(shù)，其中4.9<a<6.1,1.3<b<2.1；

其中分散換熱結(jié)構(gòu)的間距是以相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)相對的兩端之間的距離；

10<d<18mm；

8<c<15mm；

25<l<35mm。

作為優(yōu)選，格刪孔為正方形。

作為優(yōu)選，所述的余熱利用換熱裝置設(shè)置在燃燒器的廢氣煙道中，優(yōu)選為加溫器的煙道。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明所述的換熱裝置，換熱芯體采用圓管形換熱管，所述換熱管直徑沿著煙氣流動方向逐漸變小，可有效降低水側(cè)的膜態(tài)沸騰現(xiàn)象，增加了水側(cè)對流換熱強(qiáng)度，降低了換熱芯體的熱負(fù)荷，提高了換熱效率。

2)本發(fā)明所述的換熱裝置，所述換熱芯體為圓管-扁管組合式換熱結(jié)構(gòu)，換熱芯體前端采用薄壁圓管形換熱結(jié)構(gòu)，在換熱芯體后端采用多排薄壁扁管式換熱結(jié)構(gòu)，在不同位置根據(jù)吸熱量不同采用不同的換熱結(jié)構(gòu)，有效降低水側(cè)的膜態(tài)沸騰現(xiàn)象，降低了換熱芯體的熱負(fù)荷，提高了換熱效率。

3)本發(fā)明所述的換熱裝置，利用煙道管壁形成換熱裝置的進(jìn)口集箱和出口集箱，避免單獨(dú)設(shè)置進(jìn)口集箱和出口集箱，使得換熱裝置占據(jù)空間少，降低換熱芯體體積與重量，結(jié)構(gòu)緊湊。

4)本發(fā)明所述的換熱裝置，圓管內(nèi)的分散換熱結(jié)構(gòu)的間距隨著距離圓管入口的距離不斷的減小，可有效降低水側(cè)的膜態(tài)沸騰現(xiàn)象，增加了水側(cè)對流換熱強(qiáng)度，降低了換熱芯體的熱負(fù)荷，提高了換熱效率。

5)本發(fā)明所述的換熱裝置，圓管內(nèi)的分散換熱結(jié)構(gòu)的長度隨著距離圓管入口的距離不斷的減小，可有效降低水側(cè)的膜態(tài)沸騰現(xiàn)象，增加了水側(cè)對流換熱強(qiáng)度，降低了換熱芯體的熱負(fù)荷，提高了換熱效率。

6)本發(fā)明所述的換熱裝置，在換熱管內(nèi)設(shè)置格刪式分散換熱結(jié)構(gòu)，對換熱管內(nèi)的汽水混合物進(jìn)行分隔，有效降低水側(cè)的膜態(tài)沸騰現(xiàn)象，增加了水側(cè)對流換熱強(qiáng)度，降低了換熱芯體的熱負(fù)荷，提高了換熱效率。

7)本發(fā)明對分散換熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)通過大量的數(shù)值模擬及其實(shí)驗(yàn)得到了最佳的分散換熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化尺寸，進(jìn)一步提高換熱效率。

8)本發(fā)明所述的換熱裝置，熱交換體上、下殼體上設(shè)有擋板與導(dǎo)流板，用于引導(dǎo)水側(cè)液體按數(shù)值模擬優(yōu)化結(jié)論流動，進(jìn)入進(jìn)水管的液體在下殼體底面及側(cè)面擋板的阻擋作用下，大部分進(jìn)入換熱芯體周圍的水側(cè)通道內(nèi)，并在下殼體底面半缺口的兩導(dǎo)流板分流下，由換熱芯體底部由下向上流經(jīng)圓管與扁管內(nèi)部并進(jìn)入出水管，在提高換熱溫差的同時(shí)降低了換熱芯體的熱負(fù)荷。同時(shí)，進(jìn)入前支撐體與熱交換體殼體之間的液體對前支撐體起到了冷卻作用，提高了其可靠性，后支撐體周圍的液體與燃燒排氣進(jìn)行換熱，提高了熱量利用率。

9)本發(fā)明所述的換熱裝置，熱交換體上、下殼體在對接處采用覆蓋結(jié)構(gòu)，可以起到加強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用，上殼體方形結(jié)構(gòu)中間區(qū)域設(shè)置有向外的方形凹槽，同時(shí)方形結(jié)構(gòu)前、后兩端設(shè)置的擋板上開有通孔，便于換熱裝置內(nèi)部氣體向出水管處聚集和排出，避免因積氣造成換熱裝置熱負(fù)荷增加。

10)本發(fā)明所述的一種換熱裝置，前端設(shè)置有燃燒室安裝結(jié)構(gòu)，后端設(shè)置有排煙裝置固定法蘭結(jié)構(gòu)，提高了燃燒換熱裝置的集成度，便于燃燒與換熱裝置的維護(hù)、保養(yǎng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的換熱裝置的一種實(shí)施例的主視圖；

圖2是本發(fā)明的換熱裝置的一種實(shí)施例的右視圖；

圖3是本發(fā)明的換熱芯體水側(cè)結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明的換熱芯體氣側(cè)結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明的熱交換體上殼體結(jié)構(gòu)圖；

圖6是本發(fā)明的熱交換體下殼體結(jié)構(gòu)圖；

圖7是本發(fā)明分散換熱結(jié)構(gòu)橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明分散換熱結(jié)構(gòu)在換熱管內(nèi)布置示意圖；

圖9是是本發(fā)明分散換熱結(jié)構(gòu)在換熱管內(nèi)布置的另一個(gè)示意圖。

圖10是是本發(fā)明分散換熱結(jié)構(gòu)在換熱管內(nèi)布置橫截面示意圖。

圖中：1.換熱芯體；2.前支撐體；3.后支撐體；4.熱交換體上殼體；5.熱交換體下殼體；6.上殼體前框式擋板；7.上殼體后框式擋板；8.下殼體側(cè)擋板；9.下殼體后框式擋板；10.前導(dǎo)流板；11.后導(dǎo)流板；12.燃燒室安裝筒；13.固定法蘭；14.出水管；15.前放氣口；16.后放氣口；17.圓管；18.扁管；19.水側(cè)蓋板；20.氣側(cè)蓋板；21.直齒形紊流片；22.鋸齒形翅片；23.上殼體上擋板；24.上殼體側(cè)擋板；25.下殼體側(cè)擋板；26.下殼體上擋板；27.下殼體前導(dǎo)流板；28.下殼體后導(dǎo)流板；29.軸向下?lián)醢澹?0.軸向側(cè)擋板；31.進(jìn)水管；32、分散換熱結(jié)構(gòu)，33分散換熱結(jié)構(gòu)外殼，34格柵孔，35格柵片，36換熱芯體上蓋板，37進(jìn)口集箱，38出口集箱，中間部件39，下蓋板40。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。

本文中，如果沒有特殊說明，涉及公式的，“/”表示除法，“×”、“*”表示乘法。

如圖1-6所示的一種廢氣余熱利用換熱裝置，包括換熱芯體1、換熱芯體前支撐體2和換熱芯體后支撐體3，所述換熱芯體1、前支撐體2和后支撐體3設(shè)置在廢氣煙道12內(nèi)，所述換熱芯體1包括上蓋板36、下蓋板40和多根換熱管，換熱管連接貫穿上蓋板36和下蓋板40，所述前支撐體2和后支撐體3分別位于換熱芯體1兩端，與換熱芯體1共同形成換熱裝置的氣側(cè)通道；所述前支撐體1連接換熱芯體上蓋板36、下蓋板40和煙道12管壁，所述后支撐體2連接換熱芯體上蓋板36、下蓋板40和煙道12管壁，所述前支撐體2、后支撐體3、換熱芯體蓋板36和煙道12管壁共同形成換熱裝置的液體進(jìn)口集箱37和出口集箱38。

本發(fā)明所述的換熱裝置，將管壁作為換熱裝置的進(jìn)口集箱和出口集箱的一個(gè)部件，利用煙道管壁形成換熱裝置的進(jìn)口集箱和出口集箱，將換熱裝置整體都設(shè)置在廢氣煙道內(nèi)，避免單獨(dú)設(shè)置進(jìn)口集箱和出口集箱，使得換熱裝置占據(jù)空間少，降低換熱芯體體積與重量，結(jié)構(gòu)緊湊。

作為優(yōu)選，所述前支撐體2和后支撐體3為管狀結(jié)構(gòu)，所述前支撐體2管壁兩端連接蓋板36、40和煙道管壁，后支撐體3的管壁兩端連接蓋板36、40和煙道管壁。

通過如此設(shè)置，使得前支撐體2和后支撐體3分別形成換熱裝置廢氣側(cè)的廢氣入口和廢氣出口，進(jìn)一步使得結(jié)構(gòu)緊湊。

作為優(yōu)選，所述的前支撐體2、后支撐體3的管壁通過中間部件39連接煙道12管壁，所述中間部件39為彎曲的板狀結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

作為優(yōu)選，所述換熱裝置的進(jìn)水管31和出水管14分別設(shè)置在煙道12管壁上并分別連通進(jìn)口集箱和出口集箱。

作為優(yōu)選，進(jìn)口集箱38位于煙道的下部，出口集37管位于煙道的上部。

作為優(yōu)選，所述換熱管包括圓管17，所述圓管17垂至于廢氣流動方向布置，沿著廢氣流動方向，圓管17的直徑越來越小。設(shè)距離廢氣入口的距離為s，則圓管的內(nèi)徑為d，設(shè)d＝f(s)，則f’(s)<0，f’(s)是f(s)的一次導(dǎo)數(shù)。

因?yàn)橛酂崂脫Q熱裝置的進(jìn)口廢氣溫度很高，因此使得換熱管內(nèi)的液體形成汽水混合物，而且沿著煙氣的流動方向，形成汽水混合物中的汽相比例越來越低，液相比例越來越高。因?yàn)榍岸说钠啾壤?，因此占?jù)的空間必然大，因此通過圓管直徑的變化，使得換熱裝置的前端的圓管橫截面積大，從而使得內(nèi)部空間足以滿足液相的分布以及滿足換熱管壓力的要求，避免前部換熱管壓力過大，從而使得換熱芯體整體所有換熱管內(nèi)壓力均勻，避免具有壓力過大，延長換熱裝置的使用壽命。

作為優(yōu)選，則f”(s)>0，f”(s)是f(s)的二次導(dǎo)數(shù)。即沿著廢氣流動方向，圓管的直徑越來越小的幅度不斷增加。

通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過上f”(s)>0的設(shè)置，可以進(jìn)一步滿足不同位置圓管內(nèi)的壓力分布，進(jìn)一步保證換熱管內(nèi)壓力分布均勻。

作為優(yōu)選，如圖3所示，沿著煙氣的流動方向，圓管17設(shè)置為多排，所述圓管17為錯列結(jié)構(gòu)，相鄰圓管17的圓心之間的間距為圓管17外徑的1.1-1.3倍。圓管17外徑為相鄰兩根換熱管外徑的平均值。

作為優(yōu)選，沿著廢氣流動方向，后一排圓管17的直徑是相鄰前排圓管直徑的0.93-0.98倍。

上述的比例關(guān)系是通過大量的實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)的比例關(guān)系。通過上述的管徑以及間距尺寸的設(shè)置，能夠使得壓力分布達(dá)到最優(yōu)。

作為優(yōu)選，前支撐體2形成氣側(cè)的進(jìn)口通道，后支撐體3形成氣側(cè)的出口通道。

作為優(yōu)選，所述換熱管包括圓管17，所述圓管17內(nèi)分段設(shè)置多個(gè)分隔換熱結(jié)構(gòu)32，所述分隔換熱結(jié)構(gòu)32包括芯體和外殼33，所述芯體設(shè)置在外殼33中，所述外殼33與圓管17內(nèi)壁連接固定，所述芯體包括由若干數(shù)量的格柵片35，格柵片35之間連接形成格刪孔34。

因?yàn)閺U氣溫度很高，使得圓管內(nèi)的流程會形成汽液兩相流，本發(fā)明在圓管內(nèi)設(shè)置格柵換熱分散換熱結(jié)構(gòu)，通過分散換熱結(jié)構(gòu)將兩相流體中的液相和氣相進(jìn)行分離，將液相分散成小液團(tuán)，將氣相分散成小氣泡，抑制液相的回流，促使氣相順暢流動，起到穩(wěn)定流量的作用，具有減振降噪的效果。同時(shí)，本發(fā)明通過設(shè)置格柵分散換熱結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于在換熱管內(nèi)增加了內(nèi)翅片，強(qiáng)化了換熱，提高了換熱效果。

本發(fā)明因?yàn)閷庖簝上嘣谒袚Q熱管的所有橫截面位置進(jìn)行了分散，從而在整個(gè)換熱管截面上實(shí)現(xiàn)氣液界面以及氣相邊界層的分散與冷卻壁面的接觸面積并增強(qiáng)擾動，大大的降低了噪音和震動，強(qiáng)化了傳熱。

作為優(yōu)選，所述分隔換熱結(jié)構(gòu)32的芯體是一體成型。

作為優(yōu)選，所述分隔換熱結(jié)構(gòu)32的芯體是通過格柵片35焊接而成。

作為優(yōu)選，作為優(yōu)選，所述格柵片35上設(shè)置連通孔。通過連通孔實(shí)現(xiàn)格柵孔34之間的連通。

通過設(shè)置連通孔，可以保證相鄰的格柵孔之間互相連通，能夠均勻格柵孔之間的壓力，使得高壓流道的流體流向低壓，同時(shí)也可以在流體流動的同時(shí)進(jìn)一步分隔液相和氣相，有利于進(jìn)一步穩(wěn)定兩相流動。

作為優(yōu)選，沿著圓管17內(nèi)流體的流動方向(即圖8的高度方向)，圓管17內(nèi)設(shè)置多個(gè)分散換熱結(jié)構(gòu)32，從圓管的入口到圓管的出口，相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離越來越短。設(shè)距離圓管入口的距離為h，相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離為l，l＝f1(h)，即l是以高度h為變量的函數(shù)，l’是l的一次導(dǎo)數(shù)，滿足如下要求：

l’<0；

主要原因是因?yàn)閳A管內(nèi)的汽體在上升過程中會攜帶者液體，在上升過程中，圓管不斷的受熱，導(dǎo)致氣液兩相流中的汽體越來越多，因?yàn)槠簝上嗔髦械钠嘣絹碓蕉?，圓管內(nèi)的換熱能力會隨著汽相增多而相對減弱，震動及其噪音也會隨著汽相增加而不斷的增加。因此需要設(shè)置的相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離越來越短。

此外，從圓管出口到上集管這一段，因?yàn)檫@一段的空間突然變大，空間的變化會導(dǎo)致氣體的快速向上流出和聚集，因此空間變化會導(dǎo)致聚集的汽相(汽團(tuán))從圓管位置進(jìn)入冷凝集管，由于氣(汽)液密度差，氣團(tuán)離開接管位置將迅速向上運(yùn)動，而氣團(tuán)原空間位置被氣團(tuán)推離壁面的液體同時(shí)也將迅速回彈并撞擊壁面，形成撞擊現(xiàn)象。氣(汽)液相越不連續(xù)，氣團(tuán)聚集越大，水錘能量越大。撞擊現(xiàn)象會造成較大的噪聲震動和機(jī)械沖擊，對設(shè)備造成破壞。因此為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，此時(shí)設(shè)置的相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離越來越短，從而不斷的在流體輸送過程中分隔氣相和液相，從而最大程度上減少震動和噪音。

通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過上述的設(shè)置，既可以最大程度上減少震動和噪音，同時(shí)可以提高換熱效果。

進(jìn)一步優(yōu)選，從圓管17的入口到圓管17的出口，相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離越來越短的幅度不斷增加。即s”是s的二次導(dǎo)數(shù)，滿足如下要求：

l”>0；

通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過如此設(shè)置，能夠進(jìn)一步降低10％左右的震動和噪音，同時(shí)提高11％左右的換熱效果。

作為優(yōu)選，每個(gè)分散換熱結(jié)構(gòu)32的長度保持不變。

作為優(yōu)選，除了相鄰的分散換熱結(jié)構(gòu)32之間的距離外，分散換熱結(jié)構(gòu)其它的參數(shù)(例如長度、管徑等)保持不變。

作為優(yōu)選，沿著圓管17的高度方向，圓管17內(nèi)設(shè)置多個(gè)分散換熱結(jié)構(gòu)32，從圓管17的入口到圓管17的出口，分散換熱結(jié)構(gòu)32的長度越來越長。即分散換熱結(jié)構(gòu)的長度為c，c＝f2(x)，c’是c的一次導(dǎo)數(shù)，滿足如下要求：

c’>0；

進(jìn)一步優(yōu)選，從圓管的入口到圓管的出口，分散換熱結(jié)構(gòu)的長度越來越長的幅度不斷增加。即c”是c的二次導(dǎo)數(shù)，滿足如下要求：

c”>0；

具體理由如相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離的變化相同。

作為優(yōu)選，相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離保持不變。

作為優(yōu)選，除了分散換熱結(jié)構(gòu)的長度外，分散換熱結(jié)構(gòu)其它的參數(shù)(例如相鄰的間距、管徑等)保持不變。

作為優(yōu)選，沿著圓管17的高度方向，圓管17內(nèi)設(shè)置多個(gè)分散換熱結(jié)構(gòu)，從圓管17的入口到圓管17的出口，不同分散換熱結(jié)構(gòu)32內(nèi)的格柵孔41的水力直徑越來越小。即分散換熱結(jié)構(gòu)的格柵孔水力直徑為z，z＝f3(x)，z’是z的一次導(dǎo)數(shù)，滿足如下要求：

z’<0；

作為優(yōu)選，從圓管的入口到圓管的出口，分散換熱結(jié)構(gòu)的格柵孔水力直徑越來越小的幅度不斷增加。即

z”是z的二次導(dǎo)數(shù)，滿足如下要求：

z”>0。

具體理由如相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離的變化相同。

作為優(yōu)選，分散換熱結(jié)構(gòu)的長度和相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)的距離保持不變。

作為優(yōu)選，除了分散換熱結(jié)構(gòu)的格柵孔水力直徑外，分散換熱結(jié)構(gòu)其它的參數(shù)(例如長度、相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離等)保持不變。

進(jìn)一步優(yōu)選，如圖3所示，所述圓管17內(nèi)部設(shè)置凹槽，所述分散換熱結(jié)構(gòu)32的外殼33設(shè)置在凹槽內(nèi)。

作為優(yōu)選，外殼33的內(nèi)壁與圓管17的內(nèi)壁對齊。通過對齊，使得圓管內(nèi)壁面表面上達(dá)到在同一個(gè)平面上，保證表面的光滑。

作為優(yōu)選，外殼33的厚度小于凹槽的深度，這樣可以使得圓管內(nèi)壁面形成凹槽，從而進(jìn)行強(qiáng)化傳熱。

進(jìn)一步優(yōu)選，如圖4所示，圓管17為多段結(jié)構(gòu)焊接而成，多段結(jié)構(gòu)的連接處設(shè)置分散換熱結(jié)構(gòu)32。這種方式使得設(shè)置分散換熱結(jié)構(gòu)的圓管的制造簡單，成本降低。

通過分析以及實(shí)驗(yàn)得知，分散換熱結(jié)構(gòu)之間的間距不能過大，過大的話導(dǎo)致減震降噪的效果不好，同時(shí)也不能過小，過小的話導(dǎo)致阻力過大，同理，格柵孔的外徑也不能過大或者過小，也會導(dǎo)致減震降噪的效果不好或者阻力過大，因此本發(fā)明通過大量的實(shí)驗(yàn)，在優(yōu)先滿足正常的流動阻力(總承壓為2.5mpa以下，或者單根圓管的沿程阻力小于等于5pa/m)的情況下，使得減震降噪達(dá)到最優(yōu)化，整理了各個(gè)參數(shù)最佳的關(guān)系。

作為優(yōu)選，相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)之間的距離為l，分散換熱結(jié)構(gòu)的長度為c，換熱管的直徑為d，格刪孔的流體流通面積為a，格刪孔的流體流通的周長為z，滿足如下要求：

l/c＝a-b*ln(d/e)；

e＝4*a/z；

其中l(wèi)n是對數(shù)函數(shù)，a,b是參數(shù)，其中4.9<a<6.1,1.3<b<2.1；

10<d<18mm；

8<c<15mm；

25<l<35mm。

作為優(yōu)選，5.4<a<5.8,1.6<b<1.9；

作為優(yōu)選，a＝5.52，b＝1.93。

其中分散換熱結(jié)構(gòu)的間距s是以相鄰分散換熱結(jié)構(gòu)相對的兩端之間的距離；即前面分散換熱結(jié)構(gòu)的尾端與后面分散換熱結(jié)構(gòu)的前端之間的距離。具體參見圖9的標(biāo)識。

換熱管的直徑d是指內(nèi)徑和外徑的平均值。

作為優(yōu)選，圓管長度s為140－200mm之間。進(jìn)一步優(yōu)選，160－180mm之間。

通過上述公式的最佳的幾何尺度的優(yōu)選，能夠?qū)崿F(xiàn)滿足正常的流動阻力條件下，減震降噪達(dá)到最佳效果。

進(jìn)一步優(yōu)選，隨著d/e的增加，a不斷減小，b不斷的增加。

對于其他的參數(shù)，例如管壁、殼體壁厚等參數(shù)按照正常的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置即可。

作為優(yōu)選，格柵孔34在分散換熱結(jié)構(gòu)32的整個(gè)長度方向延伸。即格柵孔34的長度等于分散換熱結(jié)構(gòu)32的長度。

通過上述設(shè)置，可以進(jìn)一步強(qiáng)化傳熱，能夠提高換熱效率。

作為優(yōu)選，所述換熱管內(nèi)壁設(shè)置凹槽，所述分散換熱結(jié)構(gòu)的外殼設(shè)置在凹槽內(nèi)，所述外殼的內(nèi)壁與圓管的內(nèi)壁對齊。

作為優(yōu)選，除了外殼33形成的格柵孔，其余的格刪孔為正方形。

作為優(yōu)選，所述的換熱管包括圓管17和扁管18，所述圓管17分布在扁管18的前端。即沿著廢氣的流動方向，依次分布圓管17和扁管18。

主要原因在于廢氣入口側(cè)溫度高，因此液體容易沸騰，從而形成汽液兩相流，因?yàn)閳A管的形狀為圓形，即使在相同換熱面積情況下，圓管流通面積大，使得承壓力能力強(qiáng)，而隨著煙氣的換熱，后端的煙氣溫度相對較低，因此可以使用扁管，扁管因?yàn)樾螤顬楸忾L形，流通空間小，液體在后端不會沸騰，因此不需要大通道可以滿足壓力要求，而且扁管換熱面積大，從而使得強(qiáng)化傳熱。因此通過扁管和圓管的分布，使得換熱裝置整體上壓力分布相對均勻，避免出現(xiàn)壓力過大，而且換熱能力相對增加。

作為優(yōu)選，單根圓管的流體流通面積大于單根扁管。

作為優(yōu)選，單根圓管的流體流通面積是單根扁管流通面積的2－3倍。

作為優(yōu)選，所述的圓管17放置于換熱芯體前側(cè)，圓管17具有多排，每排含多個(gè)圓管17，相鄰兩排圓管17交錯分布。所述的扁管18分多排緊鄰圓管換熱結(jié)構(gòu)布置于換熱芯體后側(cè)，每排含多個(gè)扁管18，且相鄰兩排扁管前、后一一對應(yīng)。

扁管18的延伸方向平行于煙氣的流動方向。

作為優(yōu)選，所述圓管17和扁管18內(nèi)液體的流動方向都垂至于廢氣的流動方向。

作為優(yōu)選，扁管內(nèi)部設(shè)置翅片，將扁管內(nèi)液體流道分為多個(gè)小流道。作為優(yōu)選，沿著廢氣流動的方向，不同扁管內(nèi)的小流道水力直徑不斷變小。設(shè)距離廢氣入口的距離為s，則扁管小流道的水力直徑為d，設(shè)d＝f(s)，則f’(s)<0，f’(s)是f(s)的一次導(dǎo)數(shù)。

主要原因是沿著廢氣的流動方向，扁管內(nèi)需要承受的壓力越來越小，因此可以將水力直徑變小，而且通過將水力半徑變小，可以增加換熱面積，提高換熱能力。因此通過上述特征的設(shè)置，既可以滿足壓力要求，又可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化傳熱。

作為優(yōu)選，沿著廢氣流動方向，扁管小流道的水力直徑為d的幅度不斷增加。即f”(s)>0，f”(s)是f(s)的二次導(dǎo)數(shù)。

對于f”(s)>0，可以顯著提高換熱效果，并且實(shí)現(xiàn)壓力平衡。上述的結(jié)果是通過大量的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論。

作為優(yōu)選，作為優(yōu)選，沿著液體流動的方向，同一扁管內(nèi)的小流道水力半徑不斷變小。設(shè)距離廢氣入口的距離為s，則扁管小流道的水力直徑為d，設(shè)d＝f(s)，則f’(s)<0，f’(s)是f(s)的一次導(dǎo)數(shù)。

作為優(yōu)選，沿著廢氣流動方向，同一扁管小流道的水力直徑為d的幅度不斷增加。則f”(s)>0，f”(s)是f(s)的二次導(dǎo)數(shù)。具體原因如同前面。

作為優(yōu)選，扁管內(nèi)的小流道橫截面為長方形，尺寸為2x4mm。

作為優(yōu)選，扁管間的小流道橫截面為三角形。

作為優(yōu)選，前支撐體與后支撐體為中空的方-圓過渡結(jié)構(gòu)，一側(cè)端面為方形，一側(cè)端面為圓形，其中，前支撐體的方形端面與換熱芯體圓管一側(cè)端面相連并固定、密封，圓形端面與前部燃燒室安裝筒后端面出風(fēng)口處固定、密封；后支撐體的方形端面與換熱芯體扁管一側(cè)端面相連并固定、密封，圓形端面與后部法蘭裝置出風(fēng)口處固定、密封。

作為優(yōu)選，所述的余熱利用換熱裝置設(shè)置在燃燒器的廢氣煙道中，優(yōu)選為加溫器的煙道。

作為優(yōu)選，所述廢氣煙道12是燃燒室安裝筒12。

作為優(yōu)選，換熱裝置的廢氣入口溫度為1200－1400攝氏度，優(yōu)選為1300攝氏度。作為優(yōu)選，前排圓管為耐高溫不銹鋼。

作為優(yōu)選，所述換熱裝置設(shè)置排氣口15，16，所述排氣口15設(shè)置在上集箱的廢氣煙道17的管壁上，所述排氣口16設(shè)置在出水管上。作為優(yōu)選，排氣口15，16根據(jù)壓力情況自動排氣。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

本優(yōu)選實(shí)施例中所涉及的換熱裝置包括換熱芯體1，前支撐體2，后支撐體3，熱交換體上殼體4及其上設(shè)置的上殼體前框式擋板6、上殼體后框式擋板7，熱交換體下殼體5及其上設(shè)置的下殼體側(cè)擋板8、下殼體后框式擋板9，前導(dǎo)流板10，后導(dǎo)流板11，進(jìn)水管31，出水管14，燃燒室安裝筒12，固定法蘭13等。

所述換熱芯體1為薄壁式圓管-管帶組合換熱結(jié)構(gòu)，圓管17與扁管18內(nèi)部為液體流動區(qū)域，圓管與圓管、扁管與扁管之間的區(qū)域?yàn)闅怏w流動區(qū)域，每排扁管的相鄰扁管之間設(shè)置有鋸齒形翅片22，用于增加氣側(cè)通道換熱面積，扁管內(nèi)部設(shè)置有直齒形紊流片21，用于增加對流動液體的擾動。所述前支撐體2、后支撐體3的方形端面分別與換熱芯體2氣體流動區(qū)域兩端面通過焊接固定，所述前支撐體2圓形端面與燃燒室安裝筒12的后側(cè)端面出氣口連接、固定，所述后支撐體3圓形端面與固定法蘭小直徑端面圓孔對齊并固定，所述熱交換體上殼體4與換熱芯體水側(cè)通道相對，位于換熱芯體1與支撐體(2、3)上側(cè)，所述熱交換體下殼體5位于換熱芯體2與支撐體(2、3)下側(cè)，與熱交換體上殼體4在兩側(cè)自由邊處固定。上、下殼體(4、5)前、后端面分別與燃燒室安裝筒12外側(cè)面、固定法蘭13小直徑端外側(cè)面固定、密封。所述熱交換體上殼體前框式擋板6、后框式擋板7依殼體形狀橫向固定于方形部分的前、后兩端，所述熱交換體下殼體側(cè)擋板25位于方形部分的前端，左、右兩側(cè)各固定一個(gè)，所述熱交換體下殼體后框式擋板9依殼體形狀橫向固定于方形部分的后端，所述的階梯形前導(dǎo)流板10、后導(dǎo)流板11固定于熱交換體下殼體5底面、換熱芯體2圓管所對應(yīng)區(qū)域，擋板與導(dǎo)流板共同用于組織液體流場。所述進(jìn)水管31、出水管14分別與熱交換體上殼體4、熱交換體下殼體5連接，用作換熱裝置與外界連接橋梁，與熱交換體殼體4和5、換熱芯體1液體流動區(qū)域及芯體支撐體2和3共同形成水側(cè)流道。所述燃燒室安裝筒12、前支撐體2、換熱芯體1氣體流動區(qū)域、后支撐體3、固定法蘭13共同組成氣側(cè)流道。所述換熱裝置在實(shí)現(xiàn)流動換熱的同時(shí)，具有耐高溫、結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率及功率密度高的特點(diǎn)。

具體的，見圖3和圖4，換熱芯體包括3排前、后交錯排列的耐高溫不銹鋼圓管17、2排前、后對齊排列的不銹鋼扁管18、2個(gè)水側(cè)蓋板19、2個(gè)氣側(cè)蓋板20、42個(gè)鋸齒形翅片22、40個(gè)直齒形紊流片21，其中圓管換熱結(jié)構(gòu)中的第一排與第三排圓管數(shù)量為9，第二排圓管數(shù)量為8，圓管壁厚為1mm，扁管換熱結(jié)構(gòu)中每排扁管數(shù)量為21，扁管壁厚為0.5mm，直齒形紊流片21與鋸齒形翅片22皆為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，采用釬焊工藝分別固定于扁管18內(nèi)側(cè)面與外側(cè)面上。水側(cè)蓋板19上設(shè)置有與圓管17和扁管18數(shù)量一致的圓孔與長孔，孔徑與圓管和扁管尺寸相配合，水側(cè)蓋板19與氣側(cè)蓋板20的蓋板邊緣設(shè)置有90°折邊，便于固定。換熱芯體1各部件通過釬焊工藝進(jìn)行固定與密封，具有良好的強(qiáng)度與工藝性特征，焊接后的換熱芯體1的體積為160×180×168(mm)，換熱面積為3.62m²，換熱效率可達(dá)92％。

具體的，所述前支撐體2與后支撐體3為中空的方-圓過渡結(jié)構(gòu)，一側(cè)端面為方形，一側(cè)端面為圓形，其中，前支撐體2的方形端面與換熱芯體1前端面相連并焊接固定、密封，圓形端面套入燃燒室安裝筒12小直徑圓筒后焊接固定、密封；后支撐體的方形端面與換熱芯體后端面對接并焊接固定、密封，圓形端面在固定法蘭13前端面進(jìn)風(fēng)口處焊接固定、密封，優(yōu)選的，前、后支撐體厚度為1.5mm。

具體的，所述熱交換體上殼體4、熱交換體下殼體5的殼體形狀與固定后的前支撐體2、換熱芯體1、后支撐體3相似，前部為圓-方過渡結(jié)構(gòu)、中間為方形結(jié)構(gòu)、后部為方-圓過渡結(jié)構(gòu)，上殼體4與下殼體5兩側(cè)面自由邊對接后可以將芯體支撐體(2、3)及換熱芯體1包圍在其中，并與燃燒室安裝筒外側(cè)面、固定法蘭小徑端外側(cè)面固定、密封后共同形成換熱裝置的氣側(cè)通道。

具體的，見圖2，熱交換體上殼體4、熱交換體下殼體5兩側(cè)面自由邊對接處為覆蓋固定結(jié)構(gòu)，即上殼體的一側(cè)平面在對接處附近向外擴(kuò)展并具有向下的延伸部，作為優(yōu)選擴(kuò)展距離與殼體厚度相同，下殼體的另一側(cè)平面具有向下的延伸部，兩個(gè)延伸部固定，當(dāng)上、下殼體對接時(shí)在對接邊處形成相互覆蓋的結(jié)構(gòu)，便于焊接固定，同時(shí)可以起到加強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用。

具體的，熱交換體上殼體4圓-方過渡結(jié)構(gòu)底面臨近前端面處設(shè)有排氣附座，便于排除前端水側(cè)流道內(nèi)的空氣。熱交換體上殼體4方形結(jié)構(gòu)中間區(qū)域設(shè)置有向外的方形凹槽，便于換熱裝置內(nèi)部氣體的集聚和排出。熱交換體上殼體4方形凹槽中心區(qū)域設(shè)置有圓形出水孔與傳感器附座安裝孔，下殼體右側(cè)端面前端的圓-方過渡結(jié)構(gòu)上設(shè)置有圓形進(jìn)水孔，進(jìn)水孔與出水孔直徑相同，用于安裝水管，同時(shí)，進(jìn)、出水孔旁設(shè)有傳感器附座安裝孔，用于安裝傳感器附座，便于采集換熱裝置進(jìn)、出水溫度。安裝在熱交換體上殼體4上的出水管14設(shè)置有排氣附座，便于換熱裝置排出空氣。

具體的，見圖5，熱交換體上殼體4設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的上殼體前框式擋板6和上殼體后框式擋板7，分別由1個(gè)上殼體上擋板23和2個(gè)上殼體側(cè)擋板24組成，上擋板23上部中間區(qū)域開有貫穿擋板的半圓形孔，便于上擋板23前側(cè)空間內(nèi)的氣體通過此孔排出換熱裝置。前框式擋板6的上擋板23橫向放置于熱交換體上殼體4方形結(jié)構(gòu)前端、換熱芯體1前端面所在平面，其長度為上殼體兩側(cè)面間的距離，高度同上殼體與換熱芯體1上蓋板間的距離相同，固定于熱交換體上殼體4內(nèi)側(cè)面；前框式擋板6的側(cè)擋板24位于前框式擋板6上擋板23后部、換熱芯體左右兩側(cè)，其高度與所在方形結(jié)構(gòu)側(cè)面一致，寬度與上殼體4側(cè)面到換熱芯體同側(cè)面的距離相同，固定于熱交換體上殼體4內(nèi)側(cè)面與前框式擋板6的上擋板23前端面上。同樣的，后框式擋板7的上擋板23前端面位于換熱芯體1后端面所在平面，后框式擋板7的側(cè)擋板24前端面位于后框式擋板7的上擋板23后端面所在平面。

具體的，見圖6，熱交換體下殼體5設(shè)置有下殼體側(cè)擋板25、下殼體上擋板26、下殼體前導(dǎo)流板27(即圖1的導(dǎo)流板11)、下殼體后導(dǎo)流板28(即圖1的導(dǎo)流板12)、軸向下?lián)醢?9、軸向側(cè)擋板30。熱交換體下殼體5在與上殼體方形結(jié)構(gòu)前、后端左、右兩側(cè)相近位置處設(shè)置有側(cè)擋板25，其結(jié)構(gòu)特征與上殼體側(cè)擋板24相同，當(dāng)上、下殼體對接時(shí)，兩殼體相同位置的側(cè)擋板前、后重疊，即上殼體擋板后側(cè)面與下殼體擋板前側(cè)面重合。下殼體后端底面上、后側(cè)擋板25前橫向設(shè)置有下殼體上擋板26，上擋板26后側(cè)面與側(cè)擋板前端面重合，固定于下殼體底面內(nèi)側(cè)，下?lián)醢逯虚g無開孔。軸向下?lián)醢?9焊接固定在熱交換體下殼體5前端圓-方過渡段底面內(nèi)側(cè)中間區(qū)域，軸向側(cè)擋板30焊接固定于下殼體右側(cè)面中間高度處，進(jìn)水口位于擋板下部，軸向下?lián)醢?9與軸向側(cè)擋板30長度與前支撐體軸向長度一致。下殼體前導(dǎo)流板27、下殼體后導(dǎo)流板28橫向固定于熱交換體下殼體5底面上，長度與熱交換體下殼體底面寬度一致，且導(dǎo)流板位于換熱裝置中心軸縱向垂面右側(cè)部分的高度為另一側(cè)高度的1/2。在換熱裝置軸向方向上，下殼體前導(dǎo)流板27放置在與換熱芯體1前兩排圓管軸心所在平面平行且等距的平面上，下殼體后導(dǎo)流板28放置在換熱芯體1第二排圓管軸心所在平面上。

作為優(yōu)選，下?lián)醢?9高度在軸向上隨前支撐體2底面與熱交換體下殼體5間的距離而變化，以保證下?lián)醢?9與前支撐體間的距離在軸向上保持一致，通過此處的流體流量滿足設(shè)計(jì)要求。

作為優(yōu)選，軸向側(cè)擋板30高度在軸向上隨前支撐體2右側(cè)面與熱交換體下殼體5間的距離而變化，以保證軸向側(cè)擋板30與前支撐體間的距離在軸向上保持一致，通過此處的流體流量滿足設(shè)計(jì)要求。

設(shè)置導(dǎo)流板和擋板的目的是進(jìn)行流量分配。軸向下?lián)醢迮c梯形導(dǎo)流板中間位置對齊，引導(dǎo)由進(jìn)水管進(jìn)入的絕大部分液體經(jīng)梯形結(jié)構(gòu)較低的邊進(jìn)入換熱芯體，少部分液體經(jīng)軸向下?lián)醢搴洼S向上擋板與前支撐體間的空隙進(jìn)入前支撐體與熱交換體間的區(qū)域，對燃燒室和殼體起到冷卻作用，此流體經(jīng)上殼體上設(shè)置的擋板中心的小孔流入換熱芯體出水空間。

功能方面，冷卻液由進(jìn)水口進(jìn)入換熱芯體后根據(jù)擋水板的位置進(jìn)行流量分配，一級換熱圓管占全部水流量42％，二級換熱扁管占流量30％，三級換熱扁管占流量20％，一級換熱圓管主要與高溫燃?xì)膺M(jìn)行強(qiáng)制熱交換，降低高溫燃?xì)鉁囟?，保證二、三級換熱扁管使用壽命，二、三級換熱扁管由于內(nèi)部安裝了換熱翅片，換熱面積大幅提高，保證了整機(jī)換熱性能。為實(shí)現(xiàn)此流量分配，在上、下殼體上設(shè)置了相應(yīng)的導(dǎo)流板與擋板。其中，軸向下?lián)醢迮c軸向側(cè)擋板固定于下殼體上，擋板高度隨前支撐體形狀變化且與前支撐體外側(cè)面間隔2mm，進(jìn)入換熱裝置的流體中約8％經(jīng)此縫隙進(jìn)入上殼體與前支撐體間的空間，并經(jīng)上殼體前框式擋板與換熱芯體間的縫隙流入芯體上部空間，進(jìn)而由出水口流出換熱裝置，此部分流體主要用于冷卻前支撐體，提高換熱裝置可靠性。在換熱芯體一級換熱圓管底部的下殼體上設(shè)置下殼體前導(dǎo)流板和下殼體后導(dǎo)流板，前導(dǎo)流板位于第一排換熱管與第二排換熱管之間，后倒流板位于第二排換熱管中心面上，兩導(dǎo)流板呈梯形結(jié)構(gòu)，沿廢氣流動方向，由中心位置開始導(dǎo)流板左側(cè)高度大于右側(cè)。設(shè)置梯形結(jié)構(gòu)導(dǎo)流板的目的在于將部分流體攔截在換熱圓管底部以提高一級換熱圓管流量，放行一部分流體確保換熱扁管流量。其中，下殼體前導(dǎo)流板與后導(dǎo)流板共同作用保證一級換熱圓管中第二排換熱管與第三排換熱管的流量，同時(shí)，經(jīng)數(shù)值模擬計(jì)算與試驗(yàn)驗(yàn)證，后導(dǎo)流板放置于第二排換熱管中心平面上既可以確保所需流量，還可以平衡各排換熱管的熱負(fù)荷。

作為優(yōu)選，所述上外殼下外殼構(gòu)成了廢氣通道管壁的一部分。

1.本發(fā)明所述一種熱交換裝置，燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣由氣側(cè)通道流經(jīng)熱交換裝置，通過氣側(cè)通道壁面及換熱芯體翅片將熱量傳遞給水側(cè)通道內(nèi)的液體，實(shí)現(xiàn)對液體進(jìn)行加溫，采用的薄壁式換熱結(jié)構(gòu)可有效減小換熱熱阻，降低換熱芯體體積與重量，具有耐高溫、結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率及功率密度高的特點(diǎn)。

2.本發(fā)明所述的一種熱交換裝置，換熱芯體前端采用薄壁圓管形換熱結(jié)構(gòu)，圓管材料選用耐高溫不銹鋼，可以提高換熱芯體的耐高溫強(qiáng)度，有效減小燃燒換熱裝置的體積。

3.本發(fā)明所述的一種熱交換裝置，換熱芯體后端采用多排薄壁扁管式換熱結(jié)構(gòu)，扁管之間設(shè)有直齒形翅片，增加了氣側(cè)通道換熱面積，提高了熱交換裝置的換熱效率。扁管內(nèi)部設(shè)有鋸齒形紊流片，可有效降低水側(cè)的膜態(tài)沸騰現(xiàn)象，增加了水側(cè)對流換熱強(qiáng)度，降低了換熱芯體的熱負(fù)荷，提高了換熱效率。

4.本發(fā)明所述的一種熱交換裝置，熱交換體上、下殼體上設(shè)有擋板與導(dǎo)流板，用于引導(dǎo)水側(cè)液體按設(shè)計(jì)方式流動，進(jìn)入進(jìn)水管的液體在下殼體底面及側(cè)面擋板的阻擋作用下，大部分進(jìn)入換熱芯體周圍的水側(cè)通道內(nèi)，并在下殼體底面半缺口的兩導(dǎo)流板分流下，由換熱芯體底部由下向上流經(jīng)圓管與扁管內(nèi)部并進(jìn)入出水管，在提高換熱溫差的同時(shí)降低了換熱芯體的熱負(fù)荷。同時(shí)，進(jìn)入前支撐體與熱交換體殼體之間的液體對前支撐體起到了冷卻作用，提高了其可靠性，后支撐體周圍的液體與燃燒排氣進(jìn)行換熱，提高了熱量利用率。

5.本發(fā)明所述的一種熱交換裝置，熱交換體上、下殼體在對接處采用覆蓋結(jié)構(gòu)，可以起到加強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用，上殼體方形結(jié)構(gòu)中間區(qū)域設(shè)置有向外的方形凹槽，同時(shí)方形結(jié)構(gòu)前、后兩端設(shè)置的擋板上開有通孔，便于熱交換裝置內(nèi)部氣體向出水管處聚集和排出，避免因積氣造成熱交換裝置熱負(fù)荷增加。

6.本發(fā)明所述的一種熱交換裝置，前端設(shè)置有燃燒室安裝結(jié)構(gòu)，后端設(shè)置有排煙裝置固定法蘭結(jié)構(gòu)，提高了燃燒換熱裝置的集成度，便于燃燒與熱交換裝置的維護(hù)、保養(yǎng)。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。