用于在热单元中使用的分段式热交换器制造技术

一种用于冷凝式热单元的分段式热交换器，其包括两个端段以及一个或者多于一个中间段。一个或者多于一个中间段以及两个端段组装在所述热交换器中。燃烧室被设置在分段式热交换器中。一个或者多于一个中间段中的每个中间段包括用于待加热的水的至少一个水流通道。在每两个连续段之间设置从燃烧室延伸的至少一个烟气流通道。一个或者多于一个中间段分别包括延伸到烟气流通道中的水平肋排，以便增加从烟气到待加热的水的热交换。水平肋排的在两个外侧处的肋的高度大于肋排中间的肋的高度。肋的高度是指肋在分段式热交换器的竖直方向上的尺寸。多于一个中间段各自包括在烟气通道中延伸的多个销排，以增加热传递。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在热单元中使用的分段式热交换器
本专利技术涉及用于在热单元中使用的分段式热交换器领域。这种热交换器包括多个段。在组装分段式热交换器时，根据分段式热交换器的所需容量选择段的数目。更具体地，本专利技术的分段式热交换器具有燃烧室，燃烧器可以被安装在燃烧室中(由此形成热单元)以用于生成烟气，烟气将其热能传递以加热水。这种热单元可以用于锅炉中。
技术介绍
分段式热交换器由多个部分或段组成。现有的分段式热交换器，如铝制热交换器，包括彼此紧邻定位的多个相同的中间段、以及两个端段。热交换器组件中使用的中间段的数目取决于热交换器的所需容量。热交换器包括平行流动连接的多个通道(每个中间段中有至少一个通道)以用于待加热的水，和在热交换器中从一个或者多于一个燃烧室延伸的烟气通道。DE102005014616B3提供了一种使用铸造中间段的分段式热交换器，其中一个单个燃烧器可以被安装在分段式热交换器的一个燃烧室内。GB2441183A公开了一种用于在冷凝式锅炉中使用的热交换器，包括：多个热交换器部分，其包括具有用于热交换介质通过的入口和出口的至少一个内部通路、以及位于每部分至少一侧上限定烟气流通道的多个细长翅片；用于产生热烟气的燃烧器；引导烟气从燃烧器穿过流通道、从热交换器的初级部分引导至次级部分的装置；以及在进入初级部分之前，促进单向烟气流的装置。促进装置可以是U形屏障，其将烟气从径向流变为单向流，同时还从下游流变为上游流。该促进装置可以包括设置在U形的竖直臂之间且平行于U形的竖直臂的多个细长翅片。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供分段式热交换器，当在锅炉的热单元中使用时，该分段式热交换器不容易沸腾。本专利技术的第一方面是一种用于冷凝式热单元的分段式热交换器。分段式热交换器包括两个端段以及设置在两个端段之间的一个或者多于一个中间段。一个或多于一个中间段及两个端段组装在热交换器中。分段式热交换器中设置有燃烧室，燃烧室优选垂直于一个或者多于一个中间段。一个或者多于一个中间段中的每个中间段包括用于待加热的水的至少一个水流通道。在每两个连续段之间(如果设置有多于一个中间段，在两个中间段之间以及中间段与端段之间)设置有从燃烧室延伸的至少一个烟气流通道。因此，烟气可以从燃烧室流动到分段式热交换器的烟气流通道中。一个或者多于一个中间段各自包括延伸到烟气流通道中的水平肋排，以便增加从烟气到待加热的水的热交换。水平肋排的两个外侧处的肋的高度大于肋排的中间的肋的高度。肋的高度是指肋在分段式热交换器的竖直方向上的尺寸。多于一个的中间段各自包括在烟气通道中延伸的多个销排，以增加热传递。优选地，每个销排沿烟气流方向连续设置。优选地，销具有圆形横截面。优选地，肋具有大致矩形的横截面，其最长边沿热交换器的竖直方向对齐。更优选地，大致矩形的横截面是具有倒圆边的矩形横截面。本专利技术的分段式热交换器具有令人惊讶的益处，其可以避免水流通道内的水沸腾。这种益处被认为是借助于由于肋的高度不同而在水平肋排处的改进的热交换得以实现。肋排中间的肋的较低高度显然涉及减少的热传递，对热交换器的效率是不利的。优选地，中间段被设置为使得平行烟气流沿水平肋排中的所有肋流动。这意味着没有气流首先沿水平肋排中的一个肋流动、然后以连续流动布置的方式沿水平肋排中的另一个肋流动。优选地，水平肋排中的每个肋的高宽比大于2。在优选实施例中，一个或多于一个中间段各自仅包括延伸到烟气流通道中的一排肋，以便增加从烟气到待加热的水的热交换。优选地，分段式热交换器是冷凝式热交换器。在优选热交换器中，肋排中间的肋的高度小于水平肋排的在两个外侧处的肋的高度的70％，更优选小于55％。优选地，两个端段各自包括延伸到烟气流通道中的水平肋排，以便增加从烟气到待加热的水的热交换。水平肋排的在两个外侧处的肋的高度大于肋排中间的肋的高度。肋的高度是指肋在分段式热交换器的竖直方向上的尺寸。在更优选实施例中，两个端段各自仅包括延伸到烟气流通道中的一排肋，以便增加从烟气到待加热的水的热交换。优选地，一个或者多于一个中间段和/或两个端段为铝或铝合金段，优选为独立段。优选地，一个或者多于一个中间段和/或两个端段为铸件段，优选为独立铸件段。在优选实施例中，分段式热交换器包括至少两个中间段；并且至少两个中间段被设置为在分段式热交换器内彼此平行。在优选热交换器中，肋排中间的至少一些肋在高度方向上仅与位于燃烧室下方的水流通道的第一部分的高度部分重合。燃烧室下方的水流通道的第一部分是指紧靠燃烧室下方的水流通道的细长全宽部分。此类实施例已显示出有助于协同地降低水流通道中的水沸腾的风险。在优选实施例中，对于肋排中的所有肋，肋排中的肋在烟气通道中的端部与定位在相对段上的肋的端部之间的距离是恒定的。通过分段式热交换器获得进一步的协同效果，其中肋排中的肋在烟气通道中的端部与定位在相对段上的肋的端部之间的距离小于4mm，并且优选小于3mm。优选地，肋排中的每个肋在烟气通道中的端部与定位在相对段上的肋的端部之间的距离小于4mm，并且优选小于3mm。更优选地，对于肋排中的所有肋，肋排中的肋在烟气通道中的端部与定位在相对段上的肋的端部之间的距离是恒定的。在优选热交换器中，肋排包括具有第一高度的肋和具有第二高度的肋，并且优选由具有第一高度的肋和具有第二高度的肋组成。第一高度大于第二高度。水平肋排的在外侧的肋是具有第一高度的肋。肋排中间处的肋是具有第二高度的肋。更优选地，具有第一高度的肋之外的所有其它肋都是具有第二高度的肋。进一步更优选地，肋排中少于60％的肋是具有第一高度的肋。进一步更优选地，肋排中少于40％的肋是具有第一高度的肋。在优选实施例中，具有第二高度的肋的高度小于具有第一高度的肋的高度的70％，更优选小于55％。优选地，中间段包括肋排下方的第一水平销排，其中第一水平销排中的销延伸到烟气流通道中。第一水平销排是指紧靠肋排下方的水平销排。该销排在其两个外侧上包括延伸到烟气流通道中的销，从而该销与从相对段延伸到烟气井道中的销形成小于4mm、并且优选小于3mm的距离。该销排在其中间包括延伸到烟气井道中的销，从而与从相对段延伸到烟气井道中的销形成大于10mm、并且更优选大于20mm的距离。此类实施例有助于协同地避免水流通道中的水沸腾。在更优选实施例中，在第一水平销排下方设置延伸倒烟气通道中的更多的水平销排。优选地，在此类水平销排内，销与从相对段上延伸到烟气流通道中的销之间的距离在水平销排的宽度上是恒定的。优选地，中间段包括肋排下方的多个水平销排，其中水平销排中的销延伸到烟气流通道中。这些销排中的每个销排在其两个外侧上包括延伸到烟气流通道中的销，从而使该销与从相对段延伸到烟气井道中的销形成小于4mm、并且优选小于3mm的距离。这些销排在其中间包括延伸到烟气井道中的销，从而使该销与从相对段延伸到烟气井道中的销之间形成大于10mm、并且更优选大于20mm的距离。此类实施例有助于协同地避免水流通道中的水沸腾。在更优选实施例中，提供延伸到烟气通道中的附加水平销排，附加水平销排优选地位于在烟气通道中延伸不同长度的多个销排下方。在此类附加水平销排内，销与从相对段上延伸到烟气流通道中的销之间的距离在水平销排的宽度上是恒定的。优选地，燃烧室具有垂直于其长度轴线、具有圆形横截本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于冷凝式热单元的分段式热交换器，‑其中所述分段式热交换器包括两个端段、以及设置在所述两个端段之间的一个或者多于一个中间段；‑其中所述一个或者多于一个中间段以及所述两个端段组装在所述热交换器中，其中所述分段式热交换器中设置有燃烧室，‑其中所述一个或者多于一个中间段中的每个中间段包括用于待加热的水的至少一个水流通道，‑其中在每两个连续段之间设置至少一个烟气流通道，并且其中所述烟气流通道从所述燃烧室延伸，‑其中所述一个或者多于一个中间段各自包括延伸到所述烟气流通道中的水平肋排，以便增加从所述烟气到所述待加热的水的热交换；其中所述水平肋排的两个外侧处的肋的高度大于所述肋排的中间的肋的高度；其中所述肋的高度是指所述肋在所述分段式热交换器的竖直方向上的尺寸；其中所述一个或者多于一个中间段各自包括在所述烟气通道中延伸的多个销排，以增加热传递。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.09 EP 16159385.01.一种用于冷凝式热单元的分段式热交换器，-其中所述分段式热交换器包括两个端段、以及设置在所述两个端段之间的一个或者多于一个中间段；-其中所述一个或者多于一个中间段以及所述两个端段组装在所述热交换器中，其中所述分段式热交换器中设置有燃烧室，-其中所述一个或者多于一个中间段中的每个中间段包括用于待加热的水的至少一个水流通道，-其中在每两个连续段之间设置至少一个烟气流通道，并且其中所述烟气流通道从所述燃烧室延伸，-其中所述一个或者多于一个中间段各自包括延伸到所述烟气流通道中的水平肋排，以便增加从所述烟气到所述待加热的水的热交换；其中所述水平肋排的两个外侧处的肋的高度大于所述肋排的中间的肋的高度；其中所述肋的高度是指所述肋在所述分段式热交换器的竖直方向上的尺寸；其中所述一个或者多于一个中间段各自包括在所述烟气通道中延伸的多个销排，以增加热传递。2.根据权利要求1所述的分段式热交换器，其中所述肋排中间的至少一些肋在高度方向上仅与位于所述燃烧室下方的所述水流通道的第一部分的高度部分重合。3.根据前述任意一项权利要求所述的分段式热交换器，其中所述肋排中的肋在所述烟气通道中的端部与定位在相对段上的肋的端部之间的距离小于4mm，并且优选小于3mm。4.根据前述任意一项权利要求所述的分段式热交换器，其中所述肋排包括具有第一高度的肋和具有第二高度的肋，其中所述第一高度大于所述第二高度；并且其中在所述水平肋排的外侧的肋是具有所述第一高度的肋；并且其中在所述肋排的中间的肋是具有所述第二高度的肋。5.根据前述任意一项权利要求所述的分段式热交换器，其中所述中间段包括所述肋排下方的第一水平销排，其中所述销延伸到所述烟气流通道中，其中该销排在其两个外侧上包括延伸到所述烟气流通道中的销，从而该销与从相对段延伸到烟气井道中的销形成小于4mm、并且优选小于3mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·古普塔，R·威斯特斯，O·J·蒂尔林，
申请(专利权)人：贝卡尔特燃烧技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL