一种强制翅片直管双环状冷凝供热换热器制造技术

本发明专利技术公开了一种强制翅片直管双环状冷凝供热换热器，包括壳体，设置于壳体内的燃烧器与复数个翅片直管，壳体上设置有进水口、出水口及排烟口，燃烧器与空气及燃气进气装置连接，燃烧器位于壳体上部，燃烧器周围安装有一组由复数个翅片直管紧密排列组成的翅片直管束，燃烧器下方设置有一组由复数个翅片直管紧密排列组成的排烟管道，排烟管道通过排烟口排空；进水口与燃烧器下方构成排烟管道的翅片直管连通，燃烧器下方构成排烟管道的翅片直管与燃烧器周围的翅片直管连通，燃烧器周围的翅片直管与出水口连通。本发明专利技术采用内折翅片直管做为强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的基本元件，强化了烟气侧的换热，显著提高了换热效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热工设备领域，具体是涉及一种强制翅片直管双环状冷凝供热换热器。
技术介绍
早在20世纪中东石油危机之后，为节约能源，在欧洲便研制出了高热效率的冷凝式锅炉，其显著特点是热效率比常规设计锅炉提高10%以上。由于使锅炉的排烟温度降低到露点以上，烟气中大量水蒸汽冷凝并释放出汽化潜热，具有明显的节能效果，运用到冷凝式锅炉中的冷凝式换热器就是根据其原理研制而成。I.传统非冷凝锅炉的供热换热器由碳钢或铸铁制成，在设计时的排烟温度一般都高于150°C，不考虑吸收烟气中水蒸气冷凝所释放大量显热和潜热，没有冷凝水产生。2.冷凝锅炉具有高效节能环保的特点，是锅炉行业的发展方向并得到广泛的推广。冷凝锅炉由于产生了大量弱酸性冷凝水，如果使用常用的钢板或铸铁等材料制造冷凝锅炉供热换热器将严重缩短冷凝锅炉的寿命，所以冷凝锅炉供热换热器必须使用不锈钢或铸铝加工制成。目前，多采用不锈钢光管或铸铝制成。3.用铸铝模具加工换热器的技术已基本成熟，但只能制作500KW多的供热换热器。大型铸铝件存在模具成本高，加工工艺复杂，产品报废率高的问题，使得无法用铸铝模具直接加工大型供热换热器。4.这两种换热器在通常的情况下，热效率最多可达96%左右。5.当锅炉的回水温度高于60°C，锅炉将不产生冷凝水。这时换热器只能回收烟气中的显热，热效率也只有87 %左右。6.空气预热器一般在电站等大型锅炉中采用。在供热锅炉中还没有采用。7.传统的供热换热器根据客户不同的需求来设计制造大小不同的供热换热器，换热器大小不同，所需零部件也不同，不利于工业化批量生产。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术要解决的技术问题是，如何克服现有技术中换热器结构设计不足导致烟气流动路径换热不充分的问题，如何改进传热面结构以达到增大换热面积提高换热效率的目的，同时使得锅炉在同等功率下可以做得更小，占用更小的体积，以及如何将空气预热器巧妙的结合到换热器中，从而进行二次换热，提高空气进入的初始温度的同时进一步降低排烟温度。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案一种强制翅片直管双环状冷凝供热换热器，包括壳体，设置于壳体内的燃烧器与复数个翅片直管，壳体上设置有进水口、出水口及排烟口，燃烧器与空气及燃气进气装置连接，其特征在于燃烧器位于壳体上部，燃烧器周围安装有一组由复数个翅片直管紧密排列组成的翅片直管束，燃烧器下方设置有一组由复数个翅片直管紧密排列组成的排烟管道，排烟管道通过排烟口排空；进水口与燃烧器下方构成排烟管道的翅片直管连通，燃烧器下方构成排烟管道的翅片直管与燃烧器周围的翅片直管连通，燃烧器周围的翅片直管与出水口连通。作为本专利技术所述的强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的一种优选方案，其中所述燃烧器周围同轴安装一组由复数个翅片直管紧密排列组成的翅片直管束，燃烧器下方设置有一组由复数个翅片直管紧密排列组成的圆筒形排烟管道。作为本专利技术所述的强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的一种优选方案，其中对所述紧密排列的翅片直管相邻的翅片进行折弯或挤压处理，翅片管两侧沿直管轴向呈一定角度内折，翅片管所形成的两个内折面是平行的或呈现一定角度。作为本专利技术所述的强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的一种优选方案，其中所述燃烧器周围由复数个翅片直管紧密排列组成的翅片直管束的外侧设置有外导流板。作为本专利技术所述的强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的一种优选方案，其中 所述外导流板为截面为带有弧度的“V”型长条状导流板，与翅片直管外侧贴合，紧密排列的翅片直管的相邻处与外导流板的导流口相互错开。作为本专利技术所述的强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的一种优选方案，其中所述燃烧器下方由复数个翅片直管紧密排列组成的圆筒状排烟管道的内侧设置有内导流板；所述内导流板为筒状，内导流板与组成排烟管道的翅片直管内侧贴合设置，紧密排列的翅片直管的相邻处与内导流板的导流口相互错开。作为本专利技术所述的强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的一种优选方案，其中所述排烟管道内设置有空气预热器。作为本专利技术所述的强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的一种优选方案，其中所述空气预热器穿过排烟管道与空气进气装置连接；所述排烟口为四通式排烟口，其上端为排烟口，其下端为冷凝水出口，中部为空气预热器的空气进口。作为本专利技术所述的强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的一种优选方案，其中所述排烟管道内的空气预热器为一根或多根长方体或圆柱形空气进气管。作为本专利技术所述的强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的一种优选方案，其中燃烧器位于壳体下部，燃烧器周围安装有一组由复数个翅片直管紧密排列组成的翅片直管束，燃烧器上方设置有一组由复数个翅片直管紧密排列组成的排烟管道，排烟管道通过排烟口排空；进水口与构成排烟管道的翅片直管连通，构成排烟管道的翅片直管与燃烧器周围的翅片直管连通，燃烧器周围的翅片直管与出水口连通。采用本专利技术所述技术方案，具有如下有益技术效果本专利技术的整体结构布置能够提高换热效率。本专利技术采用了燃烧器设置在上方，排烟口设置在下方的二级逆流换热布置结构，燃烧器燃烧后的烟气从换热器上方向下流动，先穿过燃烧器周围翅片管以及外导流板，然后穿过排烟管道的翅片管与内导流板，沿着排烟管道，逆流至排烟口排空。而进水口设置在下部排烟口处，出水口设置在换热器上部，水通过进水口、翅片管，换热器两端连接上下翅片管束的腔体，例如可以是前水母管和后水母管，最终通过出水口排出。采取逆流的换热方式，水的出口温度才更有可能高于排烟温度，可以大大提高换热效率，增大换热量。本专利技术二次加工后的翅片管能够显著提高换热效率。本专利技术采用翅片管作为强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的基本元件，在换热管的表面通过加翅片，增大换热管的外表面积从而达到提高换热效率的目的，强化了烟气侧的换热，可使整个换热器体积进一步减少。通过对翅片进行二次加工，例如折弯、切割或挤压，使得翅片管的光管之间间距明显减少，从而使得烟气流与光管进行更充分地接触冲刷，增强换热，提高紊流脉动程度，增大对流换热系数，有效地达到增强传热的目的，提高了换热效率，同时使整个换热器体积进一步减少，同时，控制火焰与换热器表面之间的距离来降低火焰温度，进而使NOx的排放降低到30PPM下。本专利技术设置有外、内导流板，有利于减小烟气流的“死区”，进一步改善壳程流体流速分布。本专利技术中，通过增加若干位于圆周翅片管束外侧和外壳之间的外导流板和位于排烟管道翅片管束内侧的内导流板，使得烟气的流动路径紧贴翅片及光管，能够进一步加强换热，明显改善壳程流体流速分布，减小烟气流的“死区”或“短路”。 本专利技术进一步的设置有空气预热器，可以提高效率。本专利技术中，空气预热器巧妙地结合设置在换热器的排气管道中，当在冬天室外空气达到_20°C以下，利用烟气余热提高进入炉膛的空气温度，进一步降低排烟温度，使得效率达到98%以上，具有明显效果。附图说明图I是本专利技术一个实施例所述强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的右视示意图。图2是本专利技术一个实施例所述强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的主体示意图。图3是本专利技术一个实施例中强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的结构剖视示意图。图4是本专利技术一个实施例中强制翅片直管双环状冷凝供热换热器的工作原理示意图。图5是本专利技术一个实施例中带有三个空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强制翅片直管双环状冷凝供热换热器，包括壳体（3），设置于壳体（3）内的燃烧器（6）与复数个翅片直管，壳体（3）上设置有进水口（12）、出水口（11）及排烟口（13），燃烧器（6）与空气及燃气进气装置连接，其特征在于：燃烧器（6）位于壳体（3）上部，燃烧器（6）周围安装有一组由复数个翅片直管紧密排列组成的翅片直管束（4），燃烧器（6）下方设置有一组由复数个翅片直管紧密排列组成的排烟管道（16），排烟管道（16）通过排烟口（13）排空；进水口（12）与燃烧器（6）下方构成排烟管道的翅片直管（17）连通，燃烧器（6）下方构成排烟管道的翅片直管（17）与燃烧器（6）周围的翅片直管连通，燃烧器（6）周围的翅片直管与出水口（11）连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔树庆，
申请(专利权)人：苏州成强换热器有限公司，
类型：发明
国别省市：