换热器、全预混热水锅炉及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种换热器，包括前换热件、后换热件以及位于所述前换件和所述后换热件之间的至少一个中换热件，各所述换热件的上部均设有辐射腔，多个所述辐射腔贯通连接成所述换热器的燃烧室；各所述换热件上分别设有出水口、入水口、水道隔层，多个所述水道隔层错落设置以构成换热水道，其中，各所述换热件的所述换热水道包括连通所述出水口和所述入水口的第一换热水道及第二换热水道，所述第二换热水道完全环绕所述辐射腔设置。本发明专利技术实施例能有效提高换热效率且无需耐火材料隔热，延长使用寿命。本发明专利技术还提供了一种全预混热水锅炉及其控制方法。

【技术实现步骤摘要】
换热器、全预混热水锅炉及其控制方法
本专利技术涉及热交换
，尤其是一种换热器、全预混热水锅炉及其控制方法。
技术介绍
现有技术中，燃气锅炉通过燃气燃烧加热的方式将热量传递到流经换热器的冷水以达到制备热水的目的。燃气锅炉主要由燃烧器和换热器两部分组成，燃烧器需要在换热器内的燃烧室进行燃气燃烧，从而加热换热器内的冷水，以获得热水。换热器的温度可高达1200℃，而换热器因铸铝工艺在结构上存在一定的缺陷，换热器存在水流不通而无法换热的局部高温区，尤其是燃烧室周围的部分区域，不能实现全水冷换热，换热效果不理想，因而需使用耐火材料粘连到燃烧室上以防止换热器铸铝壳体局部高温融化；但由于燃气锅炉长期高温工作，耐火材料不能持续稳固粘连在换热器上而脱落，换热器失去耐火材料的保护而直接与高温烟气接触，因此换热器的铸铝壳体出现高温穿孔等现象，不利于换热器长期使用，甚至影响燃气锅炉的运转安全性。此外，在使用过程中，燃气锅炉点火成功后一般立刻PID控制阶段以最大功率燃烧以使水温快速达到用户设置温度。然而，在点火燃烧前，换热器一般处于冷态阶段和低热应力阶段，如果在点火燃烧后立刻进入PID控制阶段(跟进目标出水温度与实际出水温度差进行调节)，燃烧器以大功率工作，炉膛温度会迅速升高，对换热器产生非常大的热应力冲击，甚至存在水流量无法同步跟上而导致干烧现象，不利于换热器长期使用和燃气锅炉的运转安全性。
技术实现思路
本专利技术所解决的第一个技术问题是要提供一种换热器，其能有效延长换热器的使用寿命，且成本较低。本专利技术所解决的第二个技术问题是要提供一种全预混热水锅炉，其能有效延长换热器的使用寿命，且成本较低。本专利技术所解决的第三个技术问题是要提供一种全预混热水锅炉的控制方法，其能有效延长换热器的使用寿命，且成本较低。上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：一种换热器，包括前换热件、后换热件以及位于所述前换件和所述后换热件之间的至少一个中换热件，所述换热器由所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件通过紧固件连接而成，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的上部均设有辐射腔，多个所述辐射腔贯通连接成所述换热器的燃烧室；所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的上部均设有出水口，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的下部均设有入水口，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的内腔均设有多个水道隔层，多个所述水道隔层错落设置以构成换热水道，所述换热水道的两端分别与所述出水口、所述入水口连通；其中，所述前换热件、至少一个所述中换热件或/和所述后换热件的所述换热水道包括连通所述出水口和所述入水口的第一换热水道及第二换热水道，所述第二换热水道完全环绕所述辐射腔设置。本专利技术所述的换热器，与
技术介绍
相比所产生的有益效果：通过分布在所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件内的第一换热水道及第二换热水道连通所述换热件的所述入水口和所述出水口，从而使得所述换热件内的水通过所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的内壁和所述水道隔板吸收所述燃烧器产生的热量，以达到换热目的；同时，所述第二换热水道完全环绕于所述辐射腔的外壁，从而有利于由所述第二换热水道的水吸收所述辐射腔的多余热量，消除过热区，且弥补所述燃烧室需要耐火材料隔热的缺陷，进而能有效地解决耐火材料脱落引起壳体穿孔的问题，进而进一步延长所述换热器的使用寿命和降低安全隐患。在其中一个实施例中，所述第二换热水道与所述第一换热水道连通的一端构成第二换热水道入口，所述第二换热水道的另一端与所述出水口连通；所述第二换热水道包括均连通所述第二换热水道入口和所述出水口的第二左换热水道、第二右换热水道；藉由所述第二换热水道入口进入的液体分流通过所述第二左换热水道、第二右换热水道以环绕所述辐射腔流动，并最终在所述出水口汇聚以流出，从而有利于水吸收和带走多余的热量，进而避免所述换热器产生局部高温，延长所述换热器的使用寿命和降低安全隐患。在其中一个实施例中，所述第二左换热水道与所述第二右换热水道的水阻相同，所述第二右换热水道中下游的截面为扁平结构且中下游的截面积小于上游的截面积，所述第二右换热水道最窄位置处的截面积大于所述第二左换热水道的最大截面积。所述第二左换热水道与所述第二右换热水道的水阻相同有助于保证两者的水流量相同，以均匀带走所述辐射腔的热量，所述第二右换热水道中下游的截面为扁平结构有助于减少所述换热器的高度，使所述换热器结构更紧凑。在其中一个实施例中，所述后换热件的上部还设有封闭体，所述封闭体用于封闭所述后换热件上的所述辐射腔的一端，所述封闭体的内腔与所述后换热件的内腔连通，从而使通过所述后换热件的第二换热水道入口进入的液体还能通过所述封闭体的内腔流动并最终在所述出水口汇聚以流出，从而有效增加所述后换热件的换热面积，进而有利于所述第二换热水道内的水充分吸收所述辐射腔的热量，避免所述换热器产生局部高温，延长所述换热器的使用寿命和降低安全隐患。在其中一个实施例中，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的一相对侧壁为窄侧壁、另一相对侧壁为宽侧壁；每一所述水道隔层与所述窄侧壁连接构成分布在同一所述水道隔层上下两侧的上换热水道拐角区和下换热水道拐角区，部分所述水道隔层设有连通所述上换热水道拐角区和下换热水道拐角区的导流孔；流经部分所述下换热水道拐角区的液体通过所述导流孔进入到对应的所述上换热水道拐角区，以吸收和带走所述上换热水道拐角区的多余热量并提高换热效率，从而有效的防止所述上换热水道拐角区的水流速度较低、吸收热量却过多而引起局部过热现象，进而防止不必要的高温氧化反应和变形，以利于所述上换热水道拐角区的温度降低，进一步增强所述换热件的单位热强度的均匀性和提高换热效率，同时增加所述换热件的使用寿命。在其中一个实施例中，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的一相对侧壁为窄侧壁、另一相对侧壁为宽侧壁，所述水道隔层包括多个第一水道隔层及第二水道隔层，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的最下方的所述第一水道隔层分别与所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的底部内壁之间设置所述第二水道隔层，所述第二水道隔层对应的与所述入水口正对设置，从而构成所述换热水道的双层或多层入水通道，从而增加从所述入水口进入到最底层所述换热水道内的水的换热面积，有利于所述换热件的最底层所述换热水道内的水能够最大幅度地吸收由上至下流动的高温烟气的热量，提高热量利用率。上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：一种全预混热水锅炉，包括上述的换热器，还包括燃烧系统，所述燃烧系统包括燃烧器、风机、混气装置和燃气调节阀，所述燃烧器设于所述换热器的所述燃烧室内；所述风机的进风口与所述混气装置的混合燃气出口连通，所述风机的出风口通过连接管与所述燃烧器的进气口连通，所述混气装置包括燃气连接管，所述混气装置通过所述燃气连接管与所述燃气调节阀连接。本专利技术所述的全预混热水锅炉，与
技术介绍
相比所产生的有益效果：当所述热水锅炉应用所述换热器时，所述热水锅炉的燃烧器设于所述换热器的所述燃烧室内，所述风机、所述混气装置和所述燃气调节阀配合使用，以使所述燃气调节阀的燃气在进入到所述燃烧器内燃烧前能与空气混合，从而使得燃气在所述燃烧器上燃烧并提供热量，进而利于提高所述燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热器，其特征在于，包括前换热件、后换热件以及位于所述前换件和所述后换热件之间的至少一个中换热件，所述换热器(1)由所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件通过紧固件连接而成，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的上部均设有辐射腔(17)，多个所述辐射腔(17)贯通连接成所述换热器(1)的燃烧室(6)；所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的上部均设有出水口(13)，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的下部均设有入水口(14)，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的内腔均设有多个水道隔层(15)，多个所述水道隔层(15)错落设置以构成换热水道，所述换热水道的两端分别与所述出水口(13)、所述入水口(14)连通；其中，所述前换热件、至少一个所述中换热件或/和所述后换热件的所述换热水道包括连通所述出水口(13)和所述入水口(14)的第一换热水道(11)及第二换热水道(12)，所述第二换热水道(12)完全环绕所述辐射腔(17)设置。

【技术特征摘要】
1.一种换热器，其特征在于，包括前换热件、后换热件以及位于所述前换件和所述后换热件之间的至少一个中换热件，所述换热器(1)由所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件通过紧固件连接而成，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的上部均设有辐射腔(17)，多个所述辐射腔(17)贯通连接成所述换热器(1)的燃烧室(6)；所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的上部均设有出水口(13)，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的下部均设有入水口(14)，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的内腔均设有多个水道隔层(15)，多个所述水道隔层(15)错落设置以构成换热水道，所述换热水道的两端分别与所述出水口(13)、所述入水口(14)连通；其中，所述前换热件、至少一个所述中换热件或/和所述后换热件的所述换热水道包括连通所述出水口(13)和所述入水口(14)的第一换热水道(11)及第二换热水道(12)，所述第二换热水道(12)完全环绕所述辐射腔(17)设置。2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第二换热水道(12)与所述第一换热水道(11)连通的一端构成第二换热水道入口(121)，所述第二换热水道(12)的另一端与所述出水口(13)连通；所述第二换热水道(12)包括均连通所述第二换热水道入口(121)和所述出水口(13)的第二左换热水道(122)、第二右换热水道(123)；藉由所述第二换热水道入口(121)进入的液体分流通过所述第二左换热水道(122)、第二右换热水道(123)以环绕所述辐射腔(17)流动，并最终在所述出水口(13)汇聚以流出。3.如权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述后换热件的上部还设有封闭体(16)，所述封闭体(16)用于封闭所述后换热件上的所述辐射腔(17)的一端，所述封闭体(16)的内腔与所述后换热件的内腔连通，从而使通过所述后换热件的第二换热水道入口(121)进入的液体还能通过所述封闭体(16)的内腔流动并最终在所述出水口(13)汇聚以流出。4.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的一相对侧壁为窄侧壁、另一相对侧壁为宽侧壁；每一所述水道隔层(15)与所述窄侧壁连接构成分布在同一所述水道隔层(15)上下两侧的上换热水道拐角区(181)和下换热水道拐角区(182)，部分所述水道隔层(15)设有连通所述上换热水道拐角区(181)和下换热水道拐角区(182)的导流孔(18)；流经部分所述下换热水道拐角区(182)的液体通过所述导流孔(18)进入到对应的所述上换热水道拐角区(181)。5.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的一相对侧壁为窄侧壁、另一相对侧壁为宽侧壁，所述水道隔层(15)包括多个第一水道隔层(151)及第二水道隔层(152)，所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的最下方的所述第一水道隔层(151)分别与所述前换热件、所述中换热件、所述后换热件的底部内壁之间设置所述第二水道隔层(152)，所述第二水道隔层(152)对应的与所述入水口(14)正对设置，从而构成所述换热水道的双层或多层入水通道。6.一种全预混热水锅炉，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述的换热器(1)，还包括燃烧系统，所述燃烧系统包括燃烧器(2)、风机(3)、混气装置(4)和燃气调节阀(5)，所述燃烧器(2)设于所述换热器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢楚鹏，卢宇凡，乔中利，廖永章，
申请(专利权)人：广东万和热能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44