直混式热交换器制造技术

直混式热交换器，属于燃烧机的配套设备，其具有的内、外管之间设有隔空层；外管两端与内管两端沿周密封固连，外管上设有与隔空层相连通的进口管；内管前端设有第一进火孔，内管后端设有混热出口，内管前端的内部空间段设为预热腔，内管后端的其余内部空间段设为混合腔，位于混合腔内的内管壁上设有多个喷管，各喷管一端设有喷嘴，各喷管另一端与所述的隔空层连通；本装置兼具有代替传统的热水锅炉或热风炉的显著优点，且具有体积小、结构简单、造价低廉、热效率高的优点。热效率高的优点。热效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
直混式热交换器


[0001]本技术涉及适配于燃烧机使用的换热装置，具体是一种直混式热交换器。

技术介绍

[0002]传统的热水锅炉或热风炉，大多是将水或风通过管道送经炉膛内，炉膛内的热源通过加热管道的管壁将热能间接地交换给管道内的水或风，为了提高锅炉的热交换效率，通常采用增加管道表面积的方法来增加热源与管道的热交换表面积，如锅炉内经常采用的列管结构就是通过增加管道数量来提高其与热源的接触面积，从而更好的吸收热能避免热损耗，部分锅炉还采用迷宫式结构来提高其热交换效率，上述手段使得传统的热水锅炉或热风炉其内部结构逐渐趋于复杂化，导致锅炉的体积庞大、制造工艺复杂、材料消耗较多、制造成本高昂且维护维修难度较高；随着人们环保意识的逐渐提高，低碳环保尾烟洁净的燃烧机逐渐普及，很多传统的热水锅炉或热风炉也开始选用燃烧机作为热源，但由于燃烧机工作时其火焰是沿直线高速喷出的，与传统锅炉内部结构的气流特性匹配度不佳，通常还需要对锅炉的内部结构进行优化改造，延长火焰热能在炉膛内的滞留时间，使热值被充分利用，不仅增加了改造的成本，其换热效果没有显著提升，因此亟需一种适配于燃烧机使用的换热装置。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种直混式热交换器，该换热装置适配于燃烧机使用，用于代替传统的热水锅炉或热风炉，且相比于传统结构的热水锅炉或热风炉，该换热装置还具有体积小、结构简单、造价低廉、换热效率高的优点。
[0004]本技术的技术方案是：直混式热交换器，其特征在于：具有套接的内管和外管，内、外管之间设有隔空层；外管两端与内管两端沿周密封固连，外管上设有与隔空层相连通的进口管；内管前端设有第一进火孔，内管后端设有混热出口，内管前端的内部空间段设为预热腔，内管后端的其余内部空间段设为混合腔，位于混合腔内的内管壁上设有多个喷管，各喷管一端设有喷嘴，各喷管另一端与所述的隔空层连通。
[0005]预热腔长度尺寸是内管长度尺寸的1/5～1/3。
[0006]全部或部分的喷嘴其喷射方向垂直于内管轴心线。
[0007]全部或部分的喷嘴其喷射方向朝内管的后端倾斜。
[0008]所述的喷嘴是扁嘴。
[0009]进口管出口端的管口位于预热腔和混合腔交界处的外管壁上。
[0010]进口管的进水方向朝内管的后端倾斜。
[0011]内管前端装有燃烧机用水助燃装置，该装置具有供水箱和火筒，火筒的内壁上设有保温层，保温层的表面设有隔热层，火筒的前端设有第二进火孔，火筒后端设有喷火孔，该喷火孔与内管前端的第一进火孔相对，火筒中设有蒸气发生管道和蒸气干馏管道，蒸气发生管道置于蒸气干馏管道的外围，蒸气发生管道和蒸气干馏管道之间设有过火空隙；蒸
气发生管道前端进水口与供水箱连通，蒸气发生管道后端出气口与蒸气干馏管道后端进气口连通，蒸气干馏管道前端口设有位于火筒内中心处的助燃喷口，该助燃喷口处的蒸气干馏管道内设有若干个集热翅片。
[0012]本技术的工作原理和优点是：本装置充分利用了燃烧机的环保性能和工作特性，将燃烧机的喷火口与内管的第一进火孔相对，使燃烧机喷出的火焰通过该第一进火孔在内管中喷射燃烧，将压力水或风送入隔空层内，燃烧机喷出的火焰首先加热内管预热腔段的管壁，从而对隔空层内的水或风进行预热；同时，隔空层内流动的低温水或低温空气还具有为内管进行降温和隔温的综合优点，最大限度的减少了热值的损耗的同时，还显著延长了内管的使用寿命，正常使用能够达到管体终身免维护的显著优点；
[0013]用于代替传统的热水锅炉应用时：隔空层内的压力水通过各喷嘴散射喷入所述的混合腔内形成幕状水雾，燃烧机高速喷出的火焰与滞空的水滴直接接触，从而使水滴被火焰的高温直接包裹进行热交换，并且，高速喷出的火焰不断地将水滴吹散形成更小的水滴，从而呈几何式增长地扩大了水滴与火焰的热交换面积，换热效果极其显著，同时，由各喷嘴喷出形成的多层水幕对燃烧机的火焰射流具有滞留阻力，能够有效对火焰进行降速使其热能与水进行充分的热交换，被加热的水通过混热出口提供给用热设备；通过调节燃烧机的工况或送水流量即可方便的控制水温。
[0014]用于代替传统的热风炉使用时：隔空层内的压力风通过各喷嘴散射喷入所述的混合腔内，压力风与火焰交叉搅拌形成湍流，从而使火焰热能和压力风在混合腔内就能进行充分的混合均匀，获得的热风通过混热出口可直接送入用热设备中进行使用，通过调节燃烧机的工况或送风流量即可方便的控制热风的温度。
[0015]综上所述，本申请装置兼具有代替传统的热水锅炉和热风炉的显著优点，通用性强，充分利用了燃烧机的工作特性，一并替代了不同构造的热水锅炉和热风炉，其主体结构仅具有内管和外管，相比传统结构的锅炉，本申请装置兼具有体积小、结构简单、造价低廉、换热效率高的优点。
[0016]通过实验推算，预热腔与混合腔的长度比例尺寸限定更有利于提高本申请装置的热交换效率，用于商业方面的保护。垂直或朝内管后端倾斜的喷嘴跟有利于使水或风与火焰热源进行混合交融。在设有水助燃装置的技术方案中，将燃烧机的喷火口与火筒前端的第二进火孔相对，火焰通过本装置进行助燃后再进入内管前端的第一进火孔向后传递，通过水助燃装置能够提高燃烧机的火焰热值，其燃烧后的尾烟无色无味，节能环保效果显著。
[0017]所述的扁嘴能够喷出扇形的水幕或风幕，扇形水幕或风幕与火焰迎面接触进一步地提高了换热效率。位于预热腔和混合腔交界处的进口管既能够保证各喷嘴的喷出压力，又能向预热腔段的隔空层内送入低温的水或风，该段隔空层内的水或风被加热后则迅速向上和向后流动形成良性循环。通过进口管向隔空层内倾斜喷入水和风能够沿内、外管壁形成旋流，减少进水阻力。
附图说明
[0018]图1是本技术直混式热交换器的纵向剖面轴视结构示意图。
[0019]图2是本技术直混式热交换器的纵向剖面主视结构示意图
[0020]图3是本技术直混式热交换器的应用状态示意图。
[0021]图4是本技术直混式热交换器的另一种应用状态示意图。
[0022]图中1外管、2内管、3隔空层、4进口管、5喷管、6喷嘴、7第一进火孔、8混热出口、9安装法兰、10喷射方向、11内管轴心线、12混合腔、13预热腔、14燃烧机、15喷火口、16储水箱、17进水管、18水分布器、19循环管、20循环泵、21水泵、22用热设备、23第二进火孔、24蒸气发生管道前端进水口、25供水箱出水管、26流量阀、27供水箱、28隔热层、29保温层、30蒸气发生管道、31蒸气干馏管道、32火筒、33过火空隙、34助燃喷口、35喷火孔、36集热翅片。
具体实施方式
[0023]直混式热交换器，如图1和图2所示，其具有套接的内管2和外管1，内、外管之间设有隔空层3；外管两端与内管两端沿周密封固连，外管上设有与隔空层相连通的进口管4；内管前端设有第一进火孔7，内管后端设有混热出口8，内管前端的内部空间段设为预热腔13，内管后端的其余内部空间段设为混合腔12，位于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.直混式热交换器，其特征在于：具有套接的内管和外管，内、外管之间设有隔空层；外管两端与内管两端沿周密封固连，外管上设有与隔空层相连通的进口管；内管前端设有第一进火孔，内管后端设有混热出口，内管前端的内部空间段设为预热腔，内管后端的其余内部空间段设为混合腔，位于混合腔内的内管壁上设有多个喷管，各喷管一端设有喷嘴，各喷管另一端与所述的隔空层连通。2.根据权利要求1所述的直混式热交换器，其特征在于：预热腔长度尺寸是内管长度尺寸的1/5～1/3。3.根据权利要求1所述的直混式热交换器，其特征在于：全部或部分的喷嘴其喷射方向垂直于内管轴心线。4.根据权利要求1所述的直混式热交换器，其特征在于：全部或部分的喷嘴其喷射方向朝内管的后端倾斜。5.根据权利要求1所述的直混式热交换器，其特征在于：所述的喷嘴是扁嘴。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金山，
申请(专利权)人：刘金山，
类型：新型
国别省市：