一种换热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种换热装置，包括气体进口、换热管、腔体、外壁、气体出口；所述腔体内换热管的排数n≥2，每排换热管数量m≥2，同排相邻换热管之间以及换热管与壁面之间形成（m+1）个气体通道，其中至少有一个通道的距离为S1，所述S1的取值范围为0＜S1＜0.5d，至少有一个通道的距离为S2，所述S2的取值范围为S1＜S2＜0.5L，相邻两排的通道S2错开分布，不在一条竖直线上；本实用新型专利技术的换热装置换热系数高、结构紧凑、阻力小并适应各种热负荷变化；腔体的气体形成一道或者多道类似“S”型流场，增加了烟气流程；同时管间有气流通过，提高烟气流动雷诺数，从而增大了烟气与管壁之间的传热系数，具有良好的换热效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种换热装置，尤其涉及一种民用、工业锅炉用的换热装置。
技术介绍
目前我国民用和工业锅炉采用的水管换热器形式繁多，应用广泛，但存在着换热系数低，换热流程短等问题，从而造成锅炉出烟温度普遍在300℃以上，锅炉整体热效率不足70%；同时，当锅炉热负荷降低时，换热器内烟气流速降低，换热系数大幅下降，导致换热能力大幅下降。在现有技术中，中国专利文献ZL200920158254.0公开了一种折流板换热器，所述折流板换热器由三块折流板分开，通过折流板的分隔，增加了烟气流程。在上述技术中，由于折流板只有上下两个换热面，换热面积明显小于水管的四周换热，使换热器整体结构不紧凑；另外由于折流板板将换热器内部分开，烟气流程增大、扰流程度增加，阻力较大；当锅炉热负荷降低时，换热器内烟气流速降低，换热系数大幅下降，导致换热能力大大降低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种换热系数高、结构紧凑、阻力小并适应各种热负荷变化的换热装置。本技术提供的换热装置包括气体进口、换热管、腔体、外壁、气体出口，所述换热管的直径为d，所述腔体的宽度为L，其特征在于：所述腔体内换热管的排数n≥2，每排换热管数量m≥2，所述同排相邻换热管之间以及换热管与腔体内壁之间形成（m+1）个气体通道，其中至少有一个通道的宽度为S1，所述S1的取值范围为0＜S1＜0.5d，至少有一个通道的宽度为S2，所述S2的取值范围为S1＜S2＜0.5L，相邻两排换热管的宽度为S2的通道错开分布，不在一条竖直线上。进一步，至少有（m+1）/2个通道的距离为S1。进一步，所述S1的取值范围为0＜S1＜0.3d。进一步，所述S2的取值范围为2S1＜S2＜0.5L。进一步，所述S2的取值范围为4S1＜S2＜0.5L。进一步，所述腔体内换热管的排数n≥4。进一步，所述每排换热管只有一个宽度为S2的通道，且该通道为换热管与腔体内壁之间的通道。进一步，所述同排相邻换热管中心点的连线与水平面的夹角为δ，所述δ的取值范围为0°≦δ≦60°。本技术的有益效果在于：（1）、本技术的换热装置整体换热系数增大，腔体的气体沿每排换热管形成一道或者多道类似“S”型流场，增加了烟气流程；同时管间有气流通过，提高烟气流动雷诺数，从而增大了烟气与管壁之间的传热系数；（2）本技术的换热装置能有效加强局部换热，所述每排换热管间有水平方向气流，气流对外壁有较强的正面冲击，有效增加了外壁的换热；（3）本技术的换热装置能显著降低换热器总阻力损失，相比折流板换热器，将折流板改为折流管提高了单位体积的换热面积，型式更加紧凑，由于高效换热装置管间有气流通过，压损较小；（4）本技术的换热装置能极大提高对负荷变化的适应性，当锅炉小负荷运行时，换热器进气流量较少，普通水管换热器和折流板换热器中的气流速度较小，基本处于层流状态，换热系数较小。本技术具有较小的管间距，可以保持较高的管间流速，换热系数相对较高。附图说明图1为本技术第一种实施例的结构示意图。图2为本技术第二种实施例的结构示意图。图3为本技术第二种实施例的流场矢量模拟图。图中：1—气体进口、2—换热管、3—腔体、4—外壁、5—气体出口、d—换热管直径、δ—换热管中心点的连线与水平面的夹角、S1—同排相邻换热管之间或换热管与壁面间距、S2—同排相邻换热管之间或换热管与壁面间距、L—为腔体宽度。具体实施方式下面将结合附图对本技术作详细说明。实施例一：如图1所示，本技术的换热装置，包括气体进口1、换热管2、腔体3、外壁4、气体出口5；腔体3内布置了4排换热管2，每排6根，换热管2中心点的连线与水平面的夹角δ为15°，换热管2直径d为89mm，同排相邻换热管2的间距S1为10mm，同排相邻换热管之间或换热管与壁面间距S2为70mm，相邻两排换热管间距为S2的通道交错处于6根换热管的两侧及中间。实施例二：如图2所示，本技术的换热装置，包括气体进口1、换热管2、腔体3、外壁4、气体出口5；腔体3内布置了4排换热管2，每排3根，换热管2中心点的连线与水平面的夹角δ为15°，换热管2直径d为89mm，同排相邻换热管2的间距S1为10mm，换热管2与一侧外壁间距S2为70mm，换热管2与另一侧外壁间距S1为10mm，S2与相邻一排换热管分别处于腔体内相对侧面，图3为本实施例的流场矢量模拟图，可以清晰地看出腔体3内的“S”型主流场以及管间局部流场。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热装置，包括气体进口（1）、换热管（2）、腔体（3）、外壁（4）、气体出口（5），所述换热管（2）的直径为d，所述腔体（3）的宽度为L，其特征在于：所述腔体（3）内换热管（2）的排数n≥2，每排换热管（2）数量m≥2，同排相邻的所述换热管（2）之间以及换热管（2）与腔体（3）内壁之间形成（m+1）个气体通道，其中至少有一个通道的宽度为S1，所述S1的取值范围为0＜S1＜0.5d，至少有一个通道的宽度为S2，所述S2的取值范围为S1＜S2＜0.5L，相邻两排换热管（2）的宽度为S2的通道错开分布，不在一条竖直线上。

【技术特征摘要】
1.一种换热装置，包括气体进口（1）、换热管（2）、腔体（3）、外壁（4）、气体出口（5），所述换热管（2）的直径为d，所述腔体（3）的宽度为L，其特征在于：所述腔体（3）内换热管（2）的排数n≥2，每排换热管（2）数量m≥2，同排相邻的所述换热管（2）之间以及换热管（2）与腔体（3）内壁之间形成（m+1）个气体通道，其中至少有一个通道的宽度为S1，所述S1的取值范围为0＜S1＜0.5d，至少有一个通道的宽度为S2，所述S2的取值范围为S1＜S2＜0.5L，相邻两排换热管（2）的宽度为S2的通道错开分布，不在一条竖直线上。2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于：至少有（m+1）/2个通道的宽度为S1。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓宇轩，高科，王昕，张峰，滕明，张亮，杜朝阳，
申请(专利权)人：卓宇轩，
类型：新型
国别省市：江苏;32