一种热交换体结构制造技术

本实用新型专利技术尤其涉及以气态燃料燃烧热为热源的热交换体结构，目的在于实现一种新的热交换体结构，其能使燃烧所产生的热量被其充分交换给受热对象。本实用新型专利技术由中空的燃焰筒和受热管构成，特征在于燃焰筒的一端与气体燃料燃烧机燃烧头密闭联结，另一端与外界大气连通，受热管位于燃焰筒内，受热管两端分别位于燃焰筒外且管端口沿与燃焰筒外壁对应孔边套接密封。燃焰筒内的受热管能有效阻碍燃焰热流的快速流动，使燃烧热流不能径直到达与外界大气连通燃焰筒端口，同时还大幅度增加了本实用新型专利技术的热交换面积。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热交换体的结构，尤其涉及以气态燃料燃烧热为热源的热交换体结构。
技术介绍
随着热能应用技术的进步和提高，以及人们参与环境保护行动力度的加大，越来越多的加热方式由直接燃烧煤转变成燃烧流体态燃料来获得燃烧热，比如靠燃烧煤气、天然气等气态燃料来获得生产加工和生活中所需的热量。而气态燃料本身物理化学特性与固态燃料相差很大，其燃烧、发热机理与煤甚至液态类燃料(如柴油等)的也大相径庭，燃烧工作环境、燃烧发热及单位时间产生热量也远不同于液态燃料。因而就以气态燃料为加热物质的生产/生活用加热设备或炉灶而言，必得对其燃烧机理、工作环境以及传导热效率等做综合考虑后，方能就燃烧空间、热传导及受热体做相适应、且符合特殊要求构造做专门构思和优化设计。特别地，由于气态燃料的燃烧发热值相对较高，燃烧时单位时间产生的热量较大，且同其他燃料燃烧工作环境一样，气态燃料燃烧时也要求必需在燃焰趋向方向上有与大气连通的出口，凡此种种都对靠燃烧气态燃料加热的燃烧空间和受热体结构提出了专门要求，即既要让气态的燃料有充分燃烧的空间，又要受热体在单位时间内能尽快吸收所产生燃烧热，即让燃烧热尽可能都被受热体所吸纳，而这些还必需都在保证燃烧空间和与大气连通的前提下实现。
技术实现思路
本技术的目的在于实现一种新的热交换体结构，其既能保证气体燃料在其中充分燃烧，又能使燃烧所产生的热量被其充分交换给受热对象。本技术由中空的燃焰筒和受热管构成，特征在于燃焰筒的一端与气体燃料燃烧机燃烧头密闭联结，另一端与外界大气连通，受热管位于燃焰筒内，受热管两端分别位于燃焰筒外壁上且管端口沿与燃焰筒外壁对应孔边套接密封。本技术的主体结构为燃焰筒，燃焰筒内腔既是气体燃料的燃烧室，也是燃烧时热量发生场所和热流唯一通道，因相对燃焰和热流而言只有燃焰筒的另一端与外界大气连通。这样的结构既满足“燃烧空间与大气连通”的基本前提，更主要的是燃烧在相对封闭的环境中进行时，其所产生的燃烧热也只能被筒体局限和引导。“局限”指来自燃烧机的气体燃料的燃烧被有效限制于燃焰筒内，“引导”指燃烧产生的热焰只能经燃焰筒被导向与外界大气连通的筒端口。用导热性好且耐热的(例如金属等)扳材制作的燃焰筒，不但能实现集燃烧室和热焰导流通道于一体，尤其能让燃焰筒成为很好的热交换体。因这时热焰流经燃焰筒内的过程，也就是燃烧产生的燃焰热通过导热性燃焰筒筒壁向筒外进行热传导的过程。设若能向筒外传导热的燃焰筒体足够长，则最终到达与外界大气连通的筒端口的气流，可以是其原有热量基本被燃焰筒外受热物质(如水、油等)吸收完，或者说被热交换体交换完热量的常温态气流了。为让所说的流经燃焰热量在合适的燃焰筒体长度内充分交换给筒外的受热物质，本技术尤其在燃焰筒内设计了受热管，为的是使位于燃焰筒内的受热管管体能有效阻碍热焰热流的快速流动，使燃烧热流不能径直到达与外界大气连通燃焰筒端口。同时，受热管管体“阻碍”热流动的过程也就是其受热焰加热的过程，因而燃焰筒内受热管的设计还大幅度增加了本技术的热交换面积。所设计的受热管仅两端口沿位于燃焰筒外壁上，而它们的管身及外表面几乎都处于燃焰筒内，即暴露于所说的燃烧室和燃焰流经区内；而受热管“两管端口沿与燃焰筒外壁对应管孔边套接密封”结构的设计，是为让流体类(如水、油等)被加热物质能从位于燃焰筒外壁上的受热管端口流入/流出加热管，充分接受来自受热管(内)壁的热量而又因管壁的隔绝不与燃焰直接接触。设若这样的受热管在单位长度燃焰筒体内有足够多根，它们排布到位且碍阻性适当，则不需要过长而只需“恰当长度”的燃焰筒体，就能让燃烧和流经筒内的燃焰热充分交换到筒外被受热物质所吸收。采用本技术的结构除能保证气态燃料的充分燃烧外，还能使燃烧产生的热量能通过所设计的结构被充分交换给筒外受热对象。附图说明图1为本技术前端与燃烧机、后端与尾气通道连通的结构示意图。图2为本技术的一种结构示意图(燃焰筒体横截面为圆形)。图3为图2的A-A向视图。图4为图2的B-B向视图。图5为图2的C-C向视图。图6为本技术的另一种结构示意图(燃焰筒体横截面为矩形)。图7为图6的D-D向视图。图8为图6的E-E向视图。图9为图6的F-F向视图。图中1-燃气燃烧机，2-燃焰筒，2-1-燃焰筒尾段，3-受热管，3-1-受热管端口。具体实施方式以下结合附图对本技术做进-步的说明。如图1、图2、图3、图4和图5所示，横截面为圆形的燃焰筒(2)前端与燃烧机(1)连通，燃焰筒尾段(2-1)与外界大气连通。位于燃焰筒(2)内的受热管(3)有若干根，它们在燃焰筒(2)内为非同平面交叉排布，这里给出的是它们各自的轴线与燃焰筒(2)对应直径线重合的情况。“非同平面交叉排布”不但能让受热管(3)们共同实现“阻碍”燃烧热流动的的目的，还能有效增加各受热管(3)管体的受热面积。受热管(3)各自的轴线也可以设计成不与燃焰筒(2)对应直径线重合甚至不平行，而是与燃焰筒(2)直径线相交并成夹角。如图6、图7、图8和图9所示，燃焰筒(2)体横截面也可以是矩形，若干根受热管(3)在其中也为非同平面交叉排布。若将如图2或图6所示燃焰筒体的热交换部分沉浸于受热对象(如水、油等)中，则流体类被加热物质除可从被其浸泡其中的燃焰筒(2)体外壁获得热量外，还有相当多的热量它们可以通过从燃焰筒(2)外壁上的受热管(3)两端口(3-1)流入/流出受热管内壁时获得，因受热管(3)外壁在燃焰筒(2)内暴露于燃烧区或是燃焰流经区中。所说位于燃焰筒(2)外壁的受热管端口(3-1)与燃焰筒(2)外壁对应孔边的(套接)密封，是以将受热管端口(3-1)沿与燃焰筒(2)外壁对应孔周边焊接来实现的。为在长度不变情况下有效增加受热管(3)的受热面积，受热管(3)的横截面除圆形或矩形外，还可以是椭圆形、六边形等。权利要求1.一种热交换体结构，由中空的燃焰筒(2)和受热管(3)构成，特征在于燃焰筒(2)的一端与气体燃料燃烧机(1)燃烧头密闭联结，另一端与外界大气连通，受热管(3)位于燃焰筒(2)内，受热管(3)两端分别位于燃焰筒(2)外壁上且受热管端口(3-1)沿与燃焰筒(2)外壁对应孔边套接密封。2.如权利要求1所说的热交换体结构，特征是燃焰筒(2)体横截面为圆形。3.如权利要求1所说的热交换体结构，特征是燃焰筒(2)体横截面为矩形。4.如权利要求1所说的热交换体结构，特征是位于燃焰筒(2)内的受热管(3)有若干根，它们在燃焰筒(2)内为非同平面交叉排布。5.如权利要求1所说的热交换体结构，特征是受热管(3)的横截面为圆形。6.如权利要求1所说的热交换体结构，特征是受热管(3)的横截面为椭圆形。7.如权利要求1所说的热交换体结构，特征是受热管(3)的横截面为矩形。8.如权利要求1所说的热交换体结构，特征是受热管(3)的横截面为六边形。专利摘要本技术尤其涉及以气态燃料燃烧热为热源的热交换体结构，目的在于实现一种新的热交换体结构，其能使燃烧所产生的热量被其充分交换给受热对象。本技术由中空的燃焰筒和受热管构成，特征在于燃焰筒的一端与气体燃料燃烧机燃烧头密闭联结，另一端与外界大气连通，受热管位于燃焰筒内，受热管两端分别位于燃焰筒外且管端口沿与燃焰筒外壁对应孔边本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换体结构，由中空的燃焰筒（２）和受热管（３）构成，特征在于燃焰筒（２）的一端与气体燃料燃烧机（１）燃烧头密闭联结，另一端与外界大气连通，受热管（３）位于燃焰筒（２）内，受热管（３）两端分别位于燃焰筒（２）外壁上且受热管端口（３－１）沿与燃焰筒（２）外壁对应孔边套接密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志全，
申请(专利权)人：云南全绿生态食品有限公司，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]