一种紊流换热器的制造方法

文档序号:10405391阅读:275来源:国知局
一种紊流换热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种热交换设备,尤其指一种紊流换热器。
【背景技术】
[0002]换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体,使流体温度达到工艺流程规定的指标的热量交换设备,又称热交换器。
[0003]现有的换热器多采用管壳式换热器和沉浸式蛇形换热器两种形式。管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器,这类换热器结构较简单,操作可靠;管壳式换热器内进行换热的冷热两种流体,一种在管内流动,称为管程流体;另一种在管外流动,称为壳程流体。
[0004]通常为了提高换热效率需要把换热体的表面做的很大以增大换热面积,这样势必要增加材料的使用量或加大制造工艺的复杂程度,从而导致增加很大成本。换热的应用非常广泛,优秀的换热技术是节能减排的基础,而节能减排技术的优劣除了有较高的热效率还要有较低的成本,否则无法被广泛推广和应用。
[0005]在现有的换热器制造中,为了增加换热效率,多数采用增大换热面积的方法来实现,比如加装列管、翅片管,这些措施无疑会增加制作难度,增加制作成本。另外,现有换热器的流体通道内光滑,流体通道内的气体流动时基本上处于平流状态,即贴近受热体附近的气流呈现“冷态”而远离受热体的气流呈现“热态”,“冷态”气流和“热态”气流之间以相对平行的状态流动,而热态与冷态之间的高温质点和低温质点的交换相对较弱。

【发明内容】

[0006]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状,提供结构简单,制造成本低,热交换效率高,能量利用率高的一种紊流换热器。
[0007]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:
[0008]—种紊流换热器,包括有壳体,壳体内设置有用于容纳冷流体的受热容器以及沿所述受热容器外壁设置的热流体通道,该热流体通道上设置有热流体进口和热流体出口,热流体通道内设置有格栅,格栅与所述受热容器外壁之间形成有窄缝,格栅之间形成有紊流腔。
[0009]为优化上述技术方案,采取的具体措施还包括:
[0010]上述的热流体进口正对炉头设置,炉头上连接有燃气进气管。
[0011 ]上述的燃气进气管上连接有空气进气管。
[0012]上述的热流体通道为S形结构。
[0013]上述的热流体出口处设置有引风机。
[0014]上述的格栅由平行设置的栅板构成。
[0015]上述的栅板垂直所述受热容器的外壁设置。
[0016]上述的格栅由连续的弯折板构成。
[0017]上述的弯折板的锯齿为三角形齿或者方齿。
[0018]上述的格栅由平行设置的栅管构成,栅管为空心管或者实心管。
[0019]与现有技术相比,本实用新型一种紊流换热器,其结构简单,制造成本低,通过在热流体通道内设置有格栅,格栅与受热容器外壁之间形成有窄缝,格栅之间形成有紊流腔,气体在紊流腔内形成紊流,流速变慢,而通过窄缝时,流速加快;根据努伯利原理,气流速度与压强成反比:气流速度快则压强小,气流速度慢则压强大。紊流腔和窄缝处气流速度不断变化,从而造成压强的变化,压强的不断改变会造成高温质点与低温质点之间的相互渗透,即广生素流效应,从而提尚换热效率。
[0020]另外,气流在产生紊流效应的同时,高温气体的热量也会传递至格栅,格栅温度升高后会产生红外线辐射,从而实现紊流气流和红外线辐射的双重给热方式,使受热容器加热更快,加速热量交换,提高热量利用率,从而达到节能的目的。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型实施例一的结构示意图;
[0022]图2是本实用新型实施例二的结构示意图;
[0023]图3是本实用新型实施例三的结构示意图;
[0024]图4是本实用新型实施例四的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0026]如图1至图4所示的实施例,
[0027]图标号说明:壳体1、受热容器2、热流体通道3、热流体进口3a、热流体出口 3b、格栅4、窄缝4a、紊流腔4b、栅板41、弯折板42、锯齿42a、栅管43、炉头5、燃气进气管51、空气进气管52、引风机6。
[0028]实施例一、如图1所示,
[0029]—种紊流换热器,包括有壳体1,壳体I内设置有用于容纳冷流体的受热容器2以及沿所述受热容器2外壁设置的热流体通道3,该热流体通道3上设置有热流体进口 3a和热流体出口 3b,热流体通道3内设置有格栅4,格栅4与所述受热容器2外壁之间形成有窄缝4a,格栅4之间形成有紊流腔4b。
[0030]实施例中,热流体进口3a正对炉头5设置,炉头5上连接有燃气进气管51。
[0031]实施例中,燃气进气管51上连接有空气进气管52。
[0032]炉头5正对热流体进口3a设置,即热流体通道3的热流体进口 3a正对热源,能够使热流体直接进入热流体通道3内;而在燃气进气管51上连接有空气进气管52,将从空气进气管52中进入的空气和从燃气进气管51进入的燃气进行预混,以达到提高炉头5火焰温度的目的。
[0033]实施例中,热流体通道3为S形结构。采用S形结构的热流体通道3,在热流体通道3长度相同的情况下,结构更为紧凑,占用空间小。而且S形结构的热流体通道3能与中间的受热容器2的两侧外壁均进行热量交换,增加了换热面积,提高了换热效率。
[0034]实施例中,热流体出口 3b处设置有引风机6。引风机6的设置使热流体出口 3b处形成负压,保证热流体通道3内的流体能够从热流体出口 3b顺利地排出。
[0035]实施例中,格栅4由平行设置的栅板41构成。紊流腔4b位于相邻的栅板41之间。
[0036]实施例中,栅板41垂直所述受热容器2的外壁设置。
[0037]本实施例中,格栅4的结构简单,制造成本低。
[0038]工作原理:
[0039]炉头5点燃后,炉头5处产生火焰加热空气,热空气从热流体进口3a进入热流体通道3内,并在引风机6的作用下顺着热流体通道3向热流体出口 3b流动。热空气在壳体I的热流体通道3内流动,流动过程中,热空气与受热容器2发生热交换,热量被受热容器2吸收从而使受热容器2以及其内部的冷流体温度升高,从而达到热量交换的目的。
[0040]热空气在热流体通道3内流动的过程中,当热空气流经窄缝4a时,由于空间变小,气流速度加快;而当热空气流入紊流腔4b时,尤其空间增大,气流速度减慢。根据努伯利原理,气流速度与压强成反比:气流速度快则压强小,气流速度慢则压强大。热空气不断流经紊流腔和窄缝使气流速度不断变化,从而造成压强的变化,压强的不断改变会造成高温质点与低温质点之间的相互渗透,即产生紊流效应,从而提高换热效率。
[0041]热空气在产生紊流效应的同时,热空气的热量也会传递至格栅4使其温度升高,格栅4温度升高后会产生红外线辐射,从而实现紊流气流和红外线辐射的双重给热方式,使受热容器2加速热量交换,受热容器2升温更快,提高了热量的利用率,从而实现节能的目的。
[0042]实施例二、如图2所示,
[0043]本实施例中的换热器与实施例一的换热器结构相似,所不同的是,本实施例中,格栅4由连续的弯折板42构成。
[0044]实施例中,弯折板42的锯齿42a为三角形齿。弯折板42与受热容器2的外壁之间形成窄缝4a,相邻锯齿42a之间形成紊流腔4b。
[0045]采用三角形齿的弯折板42构成格栅4,由于弯折板42为连续弯折的整体结构,装配更为方便,制造成本更低。
[0046]实施例三、如图3所示,
[0047]本实施例中的换热器与实施例二的换热器结构相似,所不同的是,本实施例中,构成格栅4的弯折板42的锯齿42a为方齿。
[0048]采用方齿结构的弯折板42,与三角形齿的弯折板42相比,表面积更大,当弯折板42受热温度升高后,其红外线辐射效果更强。
[0049]实施例四、如图4所示,
[0050]本实施例中的换热器与实施例一的换热器结构相似,所不同的是,本实施例中,格栅4由平行设置的栅管43构成。栅管43与受热容器2的外壁之间形成窄缝4a,相邻栅管43之间形成紊流腔4b。
[0051 ]本实施例中,栅管43为空心管。
[0052]实施例五、实施例四中的空心管用实心管代替也能够起到同样的效果。
[0053]本实用新型的最佳实施例已被阐明,由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。
【主权项】
1.一种紊流换热器,包括有壳体(I),其特征是:所述的壳体(I)内设置有用于容纳冷流体的受热容器(2)以及沿所述受热容器(2)外壁设置的热流体通道(3),该热流体通道(3)上设置有热流体进口(3a)和热流体出口(3b),所述的热流体通道(3)内设置有格栅(4),所述的格栅(4)与所述受热容器(2)外壁之间形成有窄缝(4a),所述的格栅(4)之间形成有紊流腔(4b) 02.根据权利要求1所述的一种紊流换热器,其特征是:所述的热流体进口(3a)正对炉头(5)设置,所述的炉头(5)上连接有燃气进气管(51)。3.根据权利要求2所述的一种紊流换热器,其特征是:所述的燃气进气管(51)上连接有空气进气管(52)。4.根据权利要求3所述的一种紊流换热器,其特征是:所述的热流体通道(3)为S形结构。5.根据权利要求4所述的一种紊流换热器,其特征是:所述的热流体出口(3b)处设置有引风机(6)。6.根据权利要求5所述的一种紊流换热器,其特征是:所述的格栅(4)由平行设置的栅板(41)构成。7.根据权利要求6所述的一种紊流换热器,其特征是:所述的栅板(41)垂直所述受热容器(2)的外壁设置。8.根据权利要求5所述的一种紊流换热器,其特征是:所述的格栅(4)由连续的弯折板(42)构成。9.根据权利要求8所述的一种紊流换热器,其特征是:所述的弯折板(42)的锯齿(42a)为三角形齿或者方齿。10.根据权利要求5所述的一种紊流换热器,其特征是:所述的格栅(4)由平行设置的栅管(43)构成,所述的栅管(43)为空心管或者实心管。
【专利摘要】本实用新型公开了一种紊流换热器,包括有壳体,壳体内设置有用于容纳冷流体的受热容器以及沿受热容器外壁设置的热流体通道,该热流体通道上设置有热流体进口和热流体出口,热流体通道内设置有格栅,格栅与受热容器外壁之间形成有窄缝,格栅之间形成有紊流腔;热流体从热流体进口流入热流体通道,在通过热流体通道过程中在紊流腔内产生紊流,再从热流体出口流出。其优点在于:结构简单,制造成本低,气体的紊流腔和窄缝处的流速变化,造成压强变化,使高温质点与低温质点之间的相互渗透产生紊流效应,提高换热效率;高温气流加热格栅使其产生红外线辐射,实现紊流气流和红外线辐射的双重给热方式,加快热量交换,提高热量利用率达到节能的目的。
【IPC分类】F28F13/08, F23D14/02, F28D21/00
【公开号】CN205317048
【申请号】CN201620100720
【发明人】陈立德
【申请人】宁波科莱尔节能科技股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月2日
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