專利名稱：一種用于燃?xì)鉄崴鞯陌宄崾綋Q熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種燃?xì)鉄崴鲹Q熱器，特別是涉及一種不銹鋼板翅式換熱器。
背景技術(shù)：
我國燃?xì)鉄崴髟诋a(chǎn)品更新?lián)Q代中。目前燃?xì)鉄崴飨蛑笕萘俊⑿⌒突姆?向發(fā)展，而氣_水換熱器是燃?xì)鉄崴鞯闹饕考唬蠹s占著整個燃?xì)鉄崴黧w積的 1/3。傳統(tǒng)的燃?xì)鉄崴髦?，其換熱器普遍采用的是帶翅片的管式換熱器，它通常由蛇 形狀的圓管或者橢圓管通過擠壓工藝外加翅片構(gòu)成，管內(nèi)通道是衛(wèi)生用水通道，管外是煙 氣通道。由于管式換熱器的換熱管為蛇形狀，其制造過程需要彎曲工藝，因此其材質(zhì)主要采 用延展性能好、導(dǎo)熱系數(shù)高的銅或鋁。另外，為了保證其換熱強度，需要在換熱管外布置數(shù) 量較多、表面積較大且分布密集的翅片，不僅使換熱器整體體積較大、制造成本較高，還使 翅片側(cè)通道阻力較大，影響熱水器燃燒室的燃燒工況，使CO的含量增多且不利于換熱器的 強化換熱過程。目前銅、鋁價格持續(xù)上漲，導(dǎo)致燃?xì)鉄崴鞯闹圃斐杀驹絹碓礁?，?yán)重影響了其在 熱水器市場上的競爭力。因此開發(fā)新型緊湊式換熱器、減少燃?xì)鉄崴黧w積、降低燃?xì)鉄崴?器成本十分必要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種節(jié)能、高效、環(huán)保的銅基釬焊 鋼制板翅式換熱器，提高燃?xì)鉄崴鞯膿Q熱效率，達(dá)到節(jié)約能源、減小設(shè)備體積、降低生產(chǎn) 成本。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)這種換熱器是一種氣-水換熱器，具有單位體積換熱面積大、換熱效率高、耐高 溫、耐高壓等優(yōu)點；與傳統(tǒng)帶翅式的管式換熱器相比，體積減少，使用不銹鋼后成本顯著下 降，性能有了很大的改善。板翅式換熱器采取以下方案實現(xiàn)的板翅式換熱器結(jié)構(gòu)包括芯體、封頭和接管。芯 體由矩形空腔中通過隔板分隔成交替連接的多個煙氣通道和衛(wèi)生用水通道組成；煙氣通道 是在兩金屬隔板之間設(shè)置煙氣側(cè)翅片，煙氣側(cè)翅片縱向布置，煙氣側(cè)翅片左右兩側(cè)通過封 條密封；衛(wèi)生用水通道是在兩金屬隔板之間設(shè)置水側(cè)翅片，水側(cè)翅片橫向布置，水側(cè)翅片上 下兩側(cè)通過封條密封，左右兩端分別與兩封頭連通；兩側(cè)的封頭分別與衛(wèi)生用水進(jìn)口接管 及出口接管相連。板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，高度緊湊。其工作原理如下衛(wèi)生用水由冷水進(jìn)口流 入，橫向穿過衛(wèi)生水通道后由熱水出口流出；煙氣縱向流過煙氣通道，則高溫?zé)煔馀c衛(wèi)生用 水形成錯流，高溫?zé)煔獾臒崃坎粩嗟剞D(zhuǎn)移給衛(wèi)生用水，實現(xiàn)水與煙氣的高效換熱。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果
(1)本發(fā)明專利中采用不銹鋼板翅式換熱器作為燃?xì)鉄崴鞯臍?水換熱器，由 于其結(jié)構(gòu)高度緊湊，在同等換熱強度下，換熱器所耗材料較少，空間體積較小；(2)本發(fā)明專利中不銹鋼板翅式換熱器結(jié)構(gòu)不需要采用扭曲工藝，可以使用延展 性能較差的不銹鋼進(jìn)行整體釬焊焊接，加工容易；(3)本發(fā)明專利中不銹鋼板翅式換熱器煙氣側(cè)阻力較小，對燃燒室燃燒工況影響 小，且其在耐高溫、耐壓、耐腐蝕方面性能顯著；(4)本發(fā)明專利中板翅式換熱器衛(wèi)生用水通道中也采用翅片，從而增強了水側(cè)的 換熱效果，提高了換熱器的換熱效率。
圖1為燃?xì)鉄崴鞯慕Y(jié)構(gòu)示意圖；圖2為不銹鋼板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為不銹鋼板翅式換熱器的主視圖；圖4為不銹鋼板翅式換熱器的俯視圖；圖5為不銹鋼板翅式換熱器的D-D截面圖；圖6為不銹鋼板翅式換熱器的E-E截面圖；圖7為不銹鋼板翅式換熱器局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖中示出1-板翅式換熱器，2-水箱，3-換熱盤管，4-燃燒室，5-燃燒器，6_換熱 器芯體，7-封頭，8-冷水進(jìn)口接管，9-熱水出口接管，10-隔板，11-煙氣側(cè)翅片，12-封條， 13-水側(cè)翅片
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于 實施方式表述的范圍。如圖1所示，燃?xì)鉄崴鞯膿Q熱系統(tǒng)主要由板翅式換熱器1、水箱2、換熱盤管3、燃 燒室4和燃燒器5組成。板翅式換熱器1為燃?xì)鉄崴鞯臍?水換熱系統(tǒng)的核心部件。板 翅式換熱器1與水箱2中的換熱盤管3相連，水箱2與燃燒室4相接，燃燒室4底部布置燃 燒器5。工作時，由燃燒器5產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)由燃燒室4從底部進(jìn)入銅基釬焊不銹鋼制作 的板翅式換熱器1，衛(wèi)生用水經(jīng)換熱盤管3預(yù)熱后從側(cè)面接管進(jìn)入板翅式換熱器1。在高溫 煙氣與衛(wèi)生用水形成的錯流換熱體系中，煙氣通過翅片及隔板將熱量轉(zhuǎn)移給衛(wèi)生用水，使 水溫快速達(dá)到使用要求。如圖2、3、4、5、6、7所示，板翅式換熱器包括芯體6、封頭7、進(jìn)口接管8和出口接管 9。芯體6由矩形空腔中通過隔板10分隔成交替連接的多個煙氣通道和衛(wèi)生用水通道組成； 交替連接的多個煙氣通道和衛(wèi)生用水通道是指煙氣通道兩側(cè)分別為衛(wèi)生用水通道，而衛(wèi)生 用水通道兩側(cè)分別為煙氣通道。煙氣通道是在兩金屬隔板10之間設(shè)置煙氣側(cè)翅片11，煙氣 側(cè)翅片11縱向布置，煙氣側(cè)翅片11左右兩側(cè)通過封條12密封，構(gòu)成一個可使煙氣縱向流 通的通道。衛(wèi)生用水通道是在兩金屬隔板10之間設(shè)置水側(cè)翅片13，水側(cè)翅片13橫向布置， 水側(cè)翅片13上下兩側(cè)通過封條12密封，左右兩端分別與兩封頭7連通，構(gòu)成一個可使衛(wèi)生 用水橫向流動的通道；兩側(cè)的封頭7分別與衛(wèi)生用水進(jìn)口接管8及出口接管9相連。煙氣側(cè)翅片11和水側(cè)翅片13都為連續(xù)的槽形結(jié)構(gòu)，連續(xù)的槽形結(jié)構(gòu)是指多個槽形結(jié)構(gòu)連接在 一起，相鄰兩個槽形結(jié)構(gòu)的槽的開口方向相反。衛(wèi)生用水通道和煙氣通道內(nèi)分別均勻布置 的煙氣側(cè)翅片11和水側(cè)翅片13貫穿整個衛(wèi)生用水通道和煙氣通道，并且衛(wèi)生用水通道和 煙氣通道內(nèi)煙氣側(cè)翅片11和水側(cè)翅片13走向一致，相鄰的煙氣側(cè)翅片11和水側(cè)翅片13 走向相互垂直。通過真空釬焊焊接在隔板10上；衛(wèi)生用水通道兩側(cè)設(shè)置的封頭7，進(jìn)口接 管8、出口接管9、隔板10，煙氣側(cè)翅片11，封條12及水側(cè)翅片13等均由不銹鋼材料制造。 其中隔板10優(yōu)選為0. 6mm的不銹鋼薄板，隔板10表面覆蓋有0. 1mm厚的純銅箔釬料，用于 焊接煙氣側(cè)翅片11和水側(cè)翅片13 ；封條12優(yōu)選為2mm的不銹鋼薄板，煙氣側(cè)翅片11與水 側(cè)翅片13均優(yōu)選為0. 2mm厚的不銹鋼翅片。在芯體6中，衛(wèi)生用水通道內(nèi)的水由進(jìn)口接管8進(jìn)入，為冷水，通過封頭7流入多 個衛(wèi)生用水通道，水在衛(wèi)生用水通道中的水側(cè)翅片13內(nèi)橫向流動；高溫的煙氣從換熱器芯 體6的底面進(jìn)入煙氣流道，在煙氣通道中的煙氣側(cè)翅片11內(nèi)縱向流動，由于在芯體6中多 個衛(wèi)生用水通道和煙氣通道交替設(shè)置，縱向流動的煙氣和橫向流動的水通過隔板、煙氣側(cè) 翅片11和水側(cè)翅片13進(jìn)行熱交換，形成錯流換熱體系。高溫?zé)煔鈱崃哭D(zhuǎn)移給衛(wèi)生用水， 進(jìn)入的冷水吸熱后成為熱水，流入封頭7后經(jīng)出口接管9流出。本發(fā)明專利中采用不銹鋼板翅式換熱器作為燃?xì)鉄崴鞯臍?水換熱器，由于其 板翅式結(jié)構(gòu)高度緊湊，在同等換熱強度下，換熱器所耗材料較少，空間體積較小，而且其一 次換熱面積比現(xiàn)有技術(shù)的帶翅片的管式結(jié)構(gòu)大，因而其熱阻相對較小，傳熱效率高；本發(fā)明 專利中不銹鋼板翅式換熱器是由規(guī)則結(jié)構(gòu)零件構(gòu)成，因而其制造過程不需要采用扭曲等工 藝，可以使用延展性能較差的不銹鋼材料進(jìn)行整體釬焊焊接，加工容易，可進(jìn)行連續(xù)批量生 產(chǎn)，在制造成本方面比現(xiàn)有技術(shù)大幅下降；本發(fā)明專利中不銹鋼板翅式換熱器煙氣側(cè)翅片 采用連續(xù)的槽形結(jié)構(gòu)，其流道阻力較小，對燃燒室燃燒工況影響小，另外由于其制造材料均 采用不銹鋼，因而其在耐高溫、耐壓、耐腐蝕方面性能顯著；本發(fā)明專利中板翅式換熱器衛(wèi) 生用水通道為多股流狹長通道且采用了翅片，在低雷諾數(shù)條件下也能使板間流體處于湍流 狀態(tài)，從而增強了水側(cè)的換熱效果，提高了換熱器的換熱效率。
權(quán)利要求
一種用于燃?xì)鉄崴鞯陌宄崾綋Q熱器，包括芯體、封頭、進(jìn)口接管和出口接管，其特征在于芯體由矩形空腔中通過隔板分隔成交替連接的多個煙氣通道和衛(wèi)生用水通道組成；所述交替連接的多個煙氣通道和衛(wèi)生用水通道是指煙氣通道兩側(cè)分別為衛(wèi)生用水通道，而衛(wèi)生用水通道兩側(cè)分別為煙氣通道；煙氣通道是在兩金屬隔板之間設(shè)置煙氣側(cè)翅片，煙氣側(cè)翅片縱向布置，煙氣側(cè)翅片左右兩側(cè)通過封條密封；衛(wèi)生用水通道是在兩金屬隔板之間設(shè)置水側(cè)翅片，水側(cè)翅片橫向布置，水側(cè)翅片上下兩側(cè)通過封條密封，左右兩端分別與兩封頭連通；兩側(cè)的封頭分別與衛(wèi)生用水進(jìn)口接管及出口接管相連；所述的煙氣側(cè)翅片和水側(cè)翅片都為連續(xù)的槽形結(jié)構(gòu)，連續(xù)的槽形結(jié)構(gòu)是指多個槽形結(jié)構(gòu)連接在一起，相鄰兩個槽形結(jié)構(gòu)的槽的開口方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)鉄崴鞯陌宄崾綋Q熱器，其特征在于所述的封頭， 進(jìn)口接管、出口接管、隔板，煙氣側(cè)翅片，封條及水側(cè)翅片均由不銹鋼材料制造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)鉄崴鞯陌宄崾綋Q熱器，其特征在于所述的煙氣 側(cè)翅片和水側(cè)翅片通過真空釬焊焊接在隔板上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于燃?xì)鉄崴鞯陌宄崾綋Q熱器，包括芯體、封頭、進(jìn)口接管和出口接管，芯體由矩形空腔中通過隔板分隔成交替連接的多個煙氣通道和衛(wèi)生用水通道組成；煙氣通道是在兩金屬隔板之間設(shè)置煙氣側(cè)翅片，煙氣側(cè)翅片縱向布置，煙氣側(cè)翅片左右兩側(cè)通過封條密封；衛(wèi)生用水通道是在兩金屬隔板之間設(shè)置水側(cè)翅片，水側(cè)翅片橫向布置，水側(cè)翅片上下兩側(cè)通過封條密封，左右兩端分別與兩封頭連通；兩側(cè)的封頭分別與衛(wèi)生用水進(jìn)口接管及出口接管相連；所述的煙氣側(cè)翅片和水側(cè)翅片都為連續(xù)的槽形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明燃?xì)鉄崴鳉?水換熱器的換熱效率高，減少煤氣的消耗量，達(dá)到節(jié)能、減小設(shè)備體積、降低生產(chǎn)成本的目的。
文檔編號F28D9/02GK101832723SQ20101016475
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者張鴻聲, 徐瓊輝, 朱冬生, 藍(lán)少健 申請人:華南理工大學(xué)