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一种余热可二次利用的环保型壳式换热器

2021-02-12 06:03:55

一种余热可二次利用的环保型壳式换热器

  技术领域

  本实用新型涉及换热器的技术领域,尤其是涉及一种余热可二次利用的环保型壳式换热器。

  背景技术

  换热器是燃气热水器的核心部件,其通过吸热片吸热来加热吸热管中的水,从而实现换热。

  公告号为CN207945833U的中国专利公开了一种折弯筋加强改良型不锈钢管壳式换热器,包括围框、进水管和出水管;所述围框分为上部和下部,其上部和下部的连接处设有折弯筋;所述围框上部内设有若干吸热管;所述吸热管上套有若干并排排布的吸热片;所述吸热片与围框内侧壁之间设有挡烟板;所述围框下部为燃烧室,其外表面盘绕着进水管;所述吸热管一端与进水管相连,另一端连接着出水管。

  采用上述方案存在如下缺陷:燃烧室产生的高温烟气经过上部的换热后直接排出,而高温烟气在与吸热管进行换热时,因冷凝会使部分水蒸气液化,释放热量,使得排出的残余烟气依旧具有较高的温度,造成热量损失,浪费能源。

  实用新型内容

  根据现有技术存在的不足,本实用新型的目的是提供一种余热可二次利用的环保型壳式换热器,具有残余烟气可二次利用,提升热量的利用率,节省能源的效果。

  本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

  一种余热可二次利用的环保型壳式换热器,包括燃烧室和换热室,所述换热室内设有多个换热管,多个所述换热管依次连通,所述换热室内沿所述换热管的轴向均匀阵列有若干个翅片,所述换热管插设于所述翅片内,所述换热管的两端分别连通有进水管和出水管,所述燃烧室连通有进气管,所述换热室的顶部连通有出气管,其特征在于:所述进水管环绕于所述燃烧室的侧壁上,所述出气管包覆于所述进水管外。

  通过采用上述技术方案,残余烟气自换气室进入出气管,出气管包覆于进水管外,与进水管进行换热,对进水管进行预热,提高换热效率,节省能源,同时残余烟气也得到了了二次利用,提升了热量的利用率。

  本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:所述进水管的截面呈半圆形,所述进水管包括平面和半圆面,所述平面与所述燃烧室的外壁抵接。

  通过采用上述技术方案,进水管的平面与燃烧室接触,其换热面积更大,提升对进水管的换热效果和效率。

  本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:所述出气管上设有与半圆面相适配的半圆槽。

  通过采用上述技术方案,出气管通过半圆槽与半圆面接触,其接触面积更大,换热效果也更好,提升残余烟气的利用率,节省能源。

  本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:所述出气管与所述燃烧室间设有隔热板。

  通过采用上述技术方案,隔热板将燃烧室和出气管隔开,减少出气管的热传递至燃烧室上,对燃烧室的侧壁造成伤害的可能。

  本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:所述翅片倾斜设置。

  通过采用上述技术方案,翅片倾斜设置,增加相邻翅片间的空间,进而增加烟气与换热管的接触面积,提升换热效果。

  本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:所述翅片沿竖直方向多端弯折设置。

  通过采用上述技术方案,翅片多段弯折后,相邻翅片间的空间进一步增大,烟气与换热管的接触面积也进一步增大,进而提升换热效果。

  本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:所述翅片的弯折处圆角设置。

  通过采用上述技术方案,翅片的交界处采用圆角过渡,提升烟气的流动速度,进而提升换热效果。

  本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:所述翅片上设有倒V型通气槽,所述倒V型通气槽的转折处圆角设置。

  通过采用上述技术方案,倒V型通气槽可使相邻翅片间的烟气相互流通,使热量高的热量低的烟气混合,进一步提升换热效果。

  本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:所述换热室的四周设有挡烟板。

  通过采用上述技术方案,减少烟气对换气室侧壁的侵蚀,提升换气室侧壁的寿命。

  本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为:所述换热室和所述燃烧室的交界处圆角过渡,所述换热室与所述燃烧室交界处的四个角点处设有加强筋。

  通过采用上述技术方案,圆角过渡的交界处,可减少换热室和燃烧室间的应力集中,同时四个角点处的应力相对较大,较容易产生裂痕,加强筋则可增加换热室和燃烧室的连接强度,减少换热室和燃烧室之间因高温造成应力增大而破裂的可能。

  综上所述,本实用新型包括以下至少一种有益技术效果:

  1.通过出气管包覆于进水管外的设置,能够起到对残余烟气进行二次利用,提升热量的利用率,节省能源的效果;

  2.通过平面、半圆面和半圆槽的设置,能够起到燃烧室和出气管将进水管包覆,提升对进水管的预热效果,提升热量的利用率的效果;

  3.通过加强筋和挡烟板的设置,能够减少高温烟气对燃烧室和换气室造成伤害的可能,提升换热器的使用寿命的效果。

  附图说明

  图1是本实施例中用于体现整体的结构示意图。

  图2是图1中A部的局部放大示意图。

  图3是本实施例中用于体现进水管、出气管、隔热板和挡烟板的剖切结构示意图。

  图4是图3中B部的局部放大示意图。

  图5是本实施例中用于体现翅片的结构示意图。

  图6是本实施例中用于体现换热管的结构示意图。

  图中,1、燃烧室;11、进气管;12、隔热板;2、换热室;21、换热管;22、进水管;221、半圆面;222、平面;23、出水管;24、出气管;241、半圆槽;25、翅片;251、倒V型通气槽;252、换热槽;26、挡烟板;27、加强筋。

  具体实施方式

  以下结合附 步详细说明。

  实施例1:

  参照图1和图2,为本实用新型公开的一种余热可二次利用的环保型壳式换热器,包括相互连通的燃烧室1和换热室2,燃热室下方连通有进气管11,燃烧室1用于产生高温烟气;换热室2内设有多根依次连通的换热管21(参照图6),换热管21的两端分别连通有进水管22和出水管23,用于换热。换热室2和燃烧室1的连接处圆角过渡,且二者的四个角点处通过加强筋27连接,用于减少换热室2和燃烧室1连接处的应力,增加二者的连接强度。

  参照图6,换热管21共排列为三行,由上往下包括第一行四根、第二行三根和第三行四根,多个换热管21依次连通,通过相邻、多排设计,起到高效的传热、保温作用。

  参照图3和图5,换热管21内设有翅片25,翅片25沿换热管21的轴向均匀阵列有若干个,用于将换热室2的空间隔离成一块块的小空间,增加高温烟气与换热管21的接触时间,提升换热效果。换热管21插设于翅片25内,翅片5上设有供换热管21穿过的换热槽252;翅片25沿竖直方向多端弯折,翅片25弯折后,相邻翅片25间的空间相对增大,增加高温烟气与换热管21的接触面积,进而增加换热效果。为了增加高温烟气在翅片25间流动的阻力,故在翅片25的弯折处进行圆角过渡。

  参照图3和图5,高温烟气与换热管21进行换热时,部分高温烟气交换的热量较高,部分高温烟气交换的热量则较低,为了使相邻翅片25的高温烟气可以相互流动并进行混合,提升换热效果,故在翅片25上设有倒V型通气槽251,倒V型通气槽251设置于三行换热管21间,共设有两行,可使高温烟气在多个换热管21件充分混合,提升换热效果;为了提升高温烟气在倒V型通气槽251的流动性,故在倒V型通气槽的转折处圆角设置。为减少高温烟气对换热室2侧壁的侵蚀,故在换热室2的四周设有挡烟板26,挡烟板26可采用耐高温隔热棉制成。

  参照图1和图4,进水管22环绕于燃烧室1的外壁上,燃烧室1升温时,其热量会散发于侧壁上,对进水管22进行预热,提升换热线效率,减少对能源的浪费。为进一步提升预热效果,进水管22的截面形状为半圆形,其包括半圆面221和平面222,平面222与燃烧室1的外壁接触,用于增加预热面积。换热室2上还连通有出气管24,用于将高温烟气经过换热形成的残余烟气排出,出气管24包覆于出气管24的外部,用于对进水管22进行预热,实现余热二次利用,减少能源的浪费;出气管24管上设有与半圆面221相适配的半圆槽241,与燃烧室1的外壁相配合,二者同时对进水管22进行预热,尽可能的提升预热效果。出气管24和燃烧室1的外壁间还设有隔热板12,用于减少温度过高,对燃烧室1外壁造成伤害的可能,隔热板12可采用耐高温隔热棉制成。

  上述实施例的实施过程为:水进入进水管22,自燃烧室1的外壁和出气管24件穿过,燃烧室1和进气管11对水进行预热,随后水进入换热管21,与高温烟气进行换热,最后从出水管23流出。

  本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例,并非依此限制本实用新型的保护范围,故:凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

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