一種燃氣熱水器煙氣冷凝式余熱回收換熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃氣燃燒與應用工程中的節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]家用燃氣快速熱水器煙氣的余熱回收是提高燃氣利用效率的重要手段，對于節(jié)約能源和保護環(huán)境意義重大?，F(xiàn)有的冷凝式家用燃氣熱水器具，其煙氣冷凝與余熱回收大多采用兩種形式:一是單一換熱器兼顧煙氣高溫熱交換和冷凝換熱兩種功能，即不分級換熱；二是采用冷凝式余熱回收換熱裝置分級換熱。目前市售的冷凝式燃氣熱水器上大多采用的是冷凝式余熱回收換熱裝置分級換熱方式，但現(xiàn)有的冷凝式余熱回收換熱裝置都存在一些缺陷，大致包括以下幾點:
[0003](I)冷凝式余熱回收換熱裝置采用水管式設(shè)計，煙氣外掠水管管束與管內(nèi)冷水進行熱交換，管外采用環(huán)形肋片增加換熱面積，為保證煙氣與管束的換熱效果，煙氣與管束內(nèi)的水流方向是垂直的，這在實際使用中存在著冷凝水難以收集的問題。
[0004](2)冷凝式余熱回收換熱裝置采用火管式設(shè)計，水流外掠煙氣管束與管內(nèi)的煙氣進行熱交換，為了滿足煙氣側(cè)的換熱需要，增加了煙管的內(nèi)表面積，且煙管垂直安裝，這樣的設(shè)計雖然解決了冷凝水的收集問題，但更重要的問題是水在換熱器殼內(nèi)的水管之外，對其殼體的耐壓強度要求很高，增加了殼體的材料消耗，且容易出現(xiàn)漏水情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的冷凝式家用燃氣熱水器所存在的冷凝式余熱回收換熱器的金屬耗材量大、耐壓處理難、換熱性能差等缺陷問題。
[0006]為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種燃氣熱水器煙氣冷凝式余熱回收換熱裝置，包括換熱器殼體、殼體內(nèi)的管道組、煙氣進口、出水管、進水管、冷凝水排出管和煙氣出口。
[0007]所述換熱器殼體為一個中空立方金屬體。所述換熱器殼體包括正面壁、背面壁、頂壁、底壁、側(cè)壁I和側(cè)壁II。所述正面壁的對面是側(cè)面壁。所述側(cè)壁I的對面是側(cè)壁II。所述底壁裝有冷凝水排出管。所述側(cè)壁I上開有圓孔I。所述側(cè)壁II上開有圓孔II。所述煙氣進口為兩端敞口的圓筒。所述煙氣進口的一端嵌入圓孔I。所述煙氣出口為兩端敞口的圓筒。所述煙氣出口的一端嵌入圓孔II。
[0008]所述管道組包括換熱管體系、連通管體系、出水匯管體系和進水分配管體系。
[0009]所述換熱管體系由m行η列換熱管構(gòu)成，其中m、η均為不小于3的自然數(shù)。所述換熱管體系的每根換熱管均縱向布置，行列之間的間隙距離為S。所述換熱管體系的每根換熱管外側(cè)面上均帶有縱肋。第一列的換熱管包括換熱管I 1、換熱管I I1、…換熱管I M0
第二列的換熱管包括換熱管II 1、換熱管II I1、…換熱管II M0......第η列的換熱管包括換熱管N 1、換熱管N I1、…換熱管ΝΜ，N的值等于n，M的值等于m。
[0010]所述連通管體系分為上層連通管體系和下層連通管體系。所述上層連通管體系包括上層連通管I1、上層連通管II1、…上層連通管N。所述下層連通管體系包括下層連通管I1、下層連通管II1、…下層連通管N。
[0011 ] 所述出水匯管體系包括出水匯管1、出水匯管I1、…出水匯管N。所述進水分配管體系包括進水匯管1、進水匯管I1、…進水匯管N。
[0012]所述出水匯管體系中每根出水匯管均平行于水平面。所述出水匯管體系中僅出水匯管I的一端敞口，另一端封閉，其余出水匯管均兩端封閉。所述出水匯管I的敞口為管口
I。所述進水分配管體系中每根進水分配管均平行于水平面。所述進水分配管體系中僅進水分配管N的一端敞口，另一端封閉，其余進水分配管均兩端封閉。所述進水分配管N的敞口為管口 II。
[0013]第一列的全部換熱管的上端嵌入出水匯管I的圓周側(cè)壁且相互連通。第一列的全部換熱管的下端嵌入進水分配管I的圓周側(cè)壁且相互連通。
[0014]第二列的全部換熱管的上端嵌入出水匯管II的圓周側(cè)壁且相互連通。第二列的全部換熱管的下端嵌入進水分配管II的圓周側(cè)壁且相互連通。
[0015]......
[0016]第η列的全部換熱管的上端嵌入出水匯管N的圓周側(cè)壁且相互連通。第η列的全部換熱管的下端嵌入進水分配管N的圓周側(cè)壁且相互連通。
[0017]所述上層連通管II的一端嵌入出水匯管I的圓周側(cè)壁并相互連通。所述上層連通管II的另一端嵌入出水匯管II的圓周側(cè)壁并相互連通。
[0018]上層連通管III的一端嵌入出水匯管II的圓周側(cè)壁并相互連通。上層連通管III的另一端嵌入出水匯管III的圓周側(cè)壁并相互連通。
[0019]......
[0020]所述下層連通管II的一端嵌入進水分配管I的圓周側(cè)壁并相互連通。所述下層連通管II的另一端嵌入進水分配管II的圓周側(cè)壁并相互連通。
[0021]所述下層連通管III的一端嵌入進水分配管II的圓周側(cè)壁并相互連通。所述下層連通管III的另一端嵌入進水分配管III的圓周側(cè)壁并相互連通。
[0022]......
[0023]所述出水管從正面壁垂直嵌入與管口 I連通。所述進水管從正面壁垂直嵌入與管口 II連通。所述管道組與出水管和進水管連接成一體后，懸空在換熱器殼體內(nèi)。
[0024]煙氣從煙氣進口流入換熱器殼體，然后從管道組的各個管道之間的間隙流過，最后從煙氣出口流出。
[0025]冷水從進水管流入管道組，在管道組中分流后又匯聚，最后從出水管流出。冷水的初始溫度為市政自來水供水水溫，流速為不高于熱水器的主換熱管管內(nèi)水的流速。
[0026]進一步，所述煙氣出口處安裝有排煙管道。
[0027]進一步，所述換熱管的外側(cè)面上縱肋的橫截面可以是矩形、三角形或其他形狀。
[0028]進一步，所述管道組與出水管和進水管連接成一體后，僅具有出水口和進水口，其余管路均封閉。
[0029]進一步，所述上層連通管均與出水匯管垂直，所述下層連通管均與進水分配管垂直。
[0030]進一步，本發(fā)明裝置的用材可采用各類抗腐蝕性能良好的金屬材料，也可采用各類換熱特性良好的復合材料。
[0031]本發(fā)明的技術(shù)效果是毋庸置疑的，本發(fā)明的燃氣熱水器煙氣冷凝式余熱回收換熱裝置，耐壓強度高，易于加工，制造及維修成本低，冷凝水易于收集，使用壽命長，提升燃氣熱水器的燃氣利用效率，節(jié)能環(huán)保。還可以針對不同冷凝熱負荷的需要進行模塊化的結(jié)構(gòu)構(gòu)建，可以廣泛用于各種冷凝式燃氣熱水器等需要進行冷凝與余熱回收的燃氣用具設(shè)備中。
【附圖說明】
[0032]圖1為燃氣熱水器煙氣冷凝式余熱回收換熱裝置的主體結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖2為圖1中A-A的剖視圖。
[0034]圖3為圖1中D-D的剖視圖。
[0035]圖4為圖1的C向視圖。
[0036]圖5為圖1中B-B的剖面圖。
[0037]圖中:換熱器殼體1、管道組2、煙氣進口 3、出水管4、進水管5、換熱管體系6、換熱管I I 611、換熱管I II 612、換熱管I III 613、換熱管II I 621、換熱管II II 622、換熱管IIIII 623、換熱管III I 631、換熱管III II 632、換熱管IlIIII 633、連通管體系7、上層連通管II 72、上層連通管III 73、下層連通管II 702、下層連通管III 703、出水匯管體系8、出水匯管
I81、出水匯管II 82、出水匯管III 83、進水分配管體系9、進水分配管I 91、進水分配管
II92、進水分配管III 93、冷凝水排出管10、煙氣出口 11、排煙管道12。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0039]一種燃氣熱水器煙氣冷凝式余熱回收換熱裝置，包括換熱器殼體1、殼體內(nèi)的管道組2、煙氣進口 3、出水管4、進水管5、冷凝水排出管10和煙氣出口 11。
[0040]所述換熱器殼體I為一個中空立方金屬體。所述換熱器殼體I包括正面壁、背面壁、頂壁、底壁、側(cè)壁I和側(cè)壁II。所述正面壁的對面是側(cè)面壁。所述側(cè)壁I的對面是側(cè)壁
II。所述底壁與水平面之間的夾角為α，0° < α <10°。所述底壁裝有冷凝水排出管10。為了方便換熱器殼體I內(nèi)的冷凝水迅速流暢的排除，所述冷凝水排出管10從底壁的最低處嵌入后進行焊接，其圓周側(cè)面與側(cè)壁II相切。所述側(cè)壁I上開有圓孔I。所述側(cè)壁II上開有圓孔II。為了使煙氣至上而下的流通，所述圓孔I應盡量靠近側(cè)壁I的上端，所述圓孔II應盡量靠近側(cè)壁II的下端。但是圓孔II到側(cè)壁II下端的距離應大于1cm，防止冷凝水從圓孔II溢出。所述煙氣進口 3為兩端敞口的圓筒。所述煙氣進口 3的一端嵌入圓孔I后進行焊接。所述煙氣出口 11為兩端敞口的圓筒。所述煙氣出口 11的一端嵌入圓孔II后進行焊接。所述煙氣出口 11的另一端連通排煙管道12。所述換熱器殼體I是通過焊接將各個壁板連接成一體。
[0041]所述管道組2包括換熱管體系6、連通管體系7、出水匯管體系8和進水分配管體系9。
[0042]本實施例中，參見圖1、圖2和圖3，所述換熱管體系6由3行3列換熱管構(gòu)成。所述換熱管體系6的每根換熱管均縱向布置，行列之間的間隙距離為S。所述換熱管體系6的每根換熱管外側(cè)面上均帶有縱肋，以增加煙氣與換熱管表面的接觸面積。所述縱肋的橫截面可以是矩形、三角形或其他形狀。第一列的換熱管包括換熱管I I 611、換熱管I II 612、換熱管I 111613。第二列的換熱