一种燃气热水设备的二次冷凝换热器制造技术

本实用新型专利技术公开一种燃气热水设备的二次冷凝换热器，包括：壳体，设置在所述壳体上的进风口、出风口、冷凝水出口，以及安装在所述壳体内的换热体；其特征在于，所述换热体为铝质件，所述换热体包括成型在一起的的水流通道、刺片和台阶，所述刺片环绕所述水流通道设置，所述台阶位于所述水流通道的两端并分别穿出到所述壳体外。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有热效率高、耐腐蚀性强、体积小、成本低的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气热水设备的二次冷凝换热器
本技术涉及流体加热器
，尤其涉及一种燃气热水设备的二次冷凝换热器。
技术介绍
根据现行的国家标准，燃气壁挂炉和燃气热水器可划分为三个能效等级，最高级别是一级，热效率须达到99％以上。燃气壁挂炉和燃气热水器实现一级能效的方式有两种，一种是全预混燃烧和换热，另一种是在一次换热的基础上增加另一个换热器，即具有一次换热器、二次换热器，将原本通过一次换热器后直接排放到空气中的高温烟气再进一步换热，通过两次换热提高热效率、达到一级能效。在二次换热器中高温烟气中的水蒸气被降温冷凝后成为具有酸性的冷凝水，对换热体具有强烈的腐蚀作用，因此二次换热器的主要技术难点是做到换热效率的同时具备抗酸性腐蚀的能力。为解决这一难点，目前市场上使用的二次换热器主体是不锈钢的，通过不锈钢片、不锈钢管钎焊成为具有水流通道、高温烟气通道的换热体，虽然可以达到一级能效，但由于不锈钢的导热系数较低，只有17.5W/m*℃，因此二次换热器的体积比较庞大；另外不锈钢管、不锈钢片在高温钎焊过程中，将引入其他材料的焊料，焊接点容易被酸性腐蚀；同时不锈钢材料在高温下如果钎焊工艺过程控制的不好，则不锈钢表面将被氧化破坏，也将降低换热体的抗酸性腐蚀能力；另外由于体积大、用料多、焊接工艺复杂，也导致二次换热器的成本非常高，其价格甚至比一次换热器的还高。因此当前市场上的二次换热器技术方案是存在缺陷的，不完美的，限制了二次换热方案的推广和使用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提出一种以铝作为主体换热材料的二次换热器，达到一级能效的同时提高抗酸性腐蚀的能力，减小体积，降低成本，改善现有技术的不足。为达到以上目的，本技术采用如下技术方案。一种燃气热水设备的二次冷凝换热器，包括：壳体，设置在所述壳体上的进风口、出风口、冷凝水出口，以及安装在所述壳体内的换热体；其特征在于，所述换热体为铝质件，所述换热体包括成型在一起的的水流通道、刺片和台阶，所述刺片环绕所述水流通道设置，所述台阶位于所述水流通道的两端并分别穿出到所述壳体外。更为优选的是，所述壳体包括外壳、上盖、前固定板和后固定板，所述外壳和所述上盖对扣连接，所述前固定板和所述后固定板安装在所述外壳和所述上盖之间，所述水流通道的两端分别通过相应的所述台阶穿出到所述前固定板、所述后固定板外。更为优选的是，所述进风口位于所述外壳的下侧，所述出风口位于所述上盖的顶部。更为优选的是，所述外壳的底部为倾斜面，所述冷凝水出口位于所述倾斜面的低端。更为优选的是，在所述上盖内设有挡板，所述挡板靠近所述出风口设置并与所述换热体接触。更为优选的是，所述换热体为至少两个，各所述换热体的水流通道串联。更为优选的是，在所述水流通道内设有胀管，所述胀管的外壁与所述水流通道的内壁紧密接触；所述胀管为紫铜管或者铝管。更为优选的是，在所述刺片上设有若干U形槽，各所述U形槽的走向与所述水流通道的轴向一致。更为优选的是，在所述水流通道内设置有紊流弹簧或紊流片。更为优选的是，对应出风口部位设置有烟气温度传感器或烟气温控器，对应冷凝水出口部位设置有冷凝水液位检测针。本技术的有益效果是：1)热效率高：换热体选用铝质件，其导热系数在200～228W/m*℃之间，为不锈钢导热系数17.5W/m*℃的10倍以上，因此具有更加优良的换热效率；另外通过换热刺片和上盖的优化设计，改变高温烟气的流体形态，迫使高温烟气都通过换热体，进一步提高换热效率；也通过在水管内放置紊流弹簧、紊流片等方案，改变水流侧的流体形态，提高换热效率。通过试验实测，配置本技术方案的二次换热器的燃气壁挂炉或燃气热水器，热效率可以达到105％以上，大大高于国家一级能效的99％的要求。2)耐酸性腐蚀：换热体采用一体成型结构，内部没有焊接点，使得跟高温烟气和冷凝水接触的金属只有钝化处理后的铝材料，因此对酸性冷凝水有非常优良的抗腐蚀能力，不存在被腐蚀、影响可靠性的风险。3)体积小：相比于不锈钢材质的二次换热器，由于所选铝材的导热系数超过不锈钢的10倍，因此只需要更小的换热面积，即可实现一级能效的换热效率，整体二次换热器的体积不到不锈钢二次换热器的50％。4)成本更低：由于本技术采用铝材料加工或铸造，只需要更少的材料，同时生产工艺不需要钎焊生产线的支持，因此材料成本、制造成本都比不锈钢方案的更低，同时不良品率也更低，因此综合成本更低，具有更大的经济价值。附图说明图1所示为本技术提供的二次冷凝换热器的结构示意图。图2所示为图1的结构分解图。图3所示为换热体组件的结构示意图。图4所示为图3的结构分解图。图5所示为换热体的结构示意图。图6所示为换热体的组合示意图。图7所示为本技术提供的二次冷凝换热器的外部结构示意图。图8所示为本技术提供的二次冷凝换热器的烟气流动示意图。附图标记说明：1：外壳，2：换热体组件，3：上盖。1-1：进风口，1-2：冷凝水出口，1-3：安装台阶。2-1：进水管，2-2：出水管，2-3：前固定板，2-3-1：装连接孔，2-4：后固定板，2-5：换热体，2-6：长U型管，2-7：短U型管。2-5-1：水流通道，2-5-2：刺片，2-5-3：台阶，2-5-4：U型槽。3-1：出风口。具体实施方式在本技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本技术的具体保护范围。在本技术中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本技术中的具体含义。在技术中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。下面结合说明书的附图，对本技术的具体实施方式作进一步的描述，使本技术的技术方案及其有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气热水设备的二次冷凝换热器，包括：壳体，设置在所述壳体上的进风口、出风口、冷凝水出口，以及安装在所述壳体内的换热体；其特征在于，所述换热体为铝质件，所述换热体包括成型在一起的水流通道、刺片和台阶，所述刺片环绕所述水流通道设置，所述台阶位于所述水流通道的两端并分别穿出到所述壳体外。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃气热水设备的二次冷凝换热器，包括：壳体，设置在所述壳体上的进风口、出风口、冷凝水出口，以及安装在所述壳体内的换热体；其特征在于，所述换热体为铝质件，所述换热体包括成型在一起的水流通道、刺片和台阶，所述刺片环绕所述水流通道设置，所述台阶位于所述水流通道的两端并分别穿出到所述壳体外。


2.根据权利要求1所述的一种燃气热水设备的二次冷凝换热器，其特征在于，所述壳体包括外壳、上盖、前固定板和后固定板，所述外壳和所述上盖对扣连接，所述前固定板和所述后固定板安装在所述外壳和所述上盖之间，所述水流通道的两端分别通过相应的所述台阶穿出到所述前固定板、所述后固定板外。


3.根据权利要求2所述的一种燃气热水设备的二次冷凝换热器，其特征在于，所述进风口位于所述外壳的下侧，所述出风口位于所述上盖的顶部。


4.根据权利要求2所述的一种燃气热水设备的二次冷凝换热器，其特征在于，所述外壳的底部为倾斜面，所述冷凝水出口位于所述倾斜面的低端。


5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文光，
申请(专利权)人：张文光，
类型：新型
国别省市：福建;35