一种高效热交换冷凝采暖炉的制作方法

本实用新型涉及换热器设计领域，尤其涉及一种高效热交换冷凝采暖炉。

背景技术：

随着南方供暖问题的升温，加上2013年影响全国的雾霾天气，分户供暖的采暖方式备受热议。与传统的集中取暖设备相比，分户供暖具有明显的自主性和舒适性。

常见的分户供暖主要有壁挂炉、地暖两种形式。这两种自取暖有一个共同的特点就是可以根据室内温度的变化，自主调节温度，同时根据不同居室温度的需要也可以自主设定温度。而且在家中无人时，只需调低至无人在家的值班温度，从而节约能耗。此外地暖自下而上的加温方式也符合人体工程学原理，使得人们在居室中的取暖感到更舒服、更健康。除了自主舒适取暖的采暖优势外，分户取暖的节能、环保特点也是其日渐成为流行采暖方式的另一个重要原因。 相比普通采暖炉，冷凝式采暖炉热效率高，大大节省了燃气费用；排放的烟气中CO含量低，绿色环保。因此，业内专家认为，冷凝式采暖炉会逐渐取代传统采暖炉，成为市场上的主流产品。

冷凝式采暖炉采用冷凝技术，将锅炉用水中的热量采出，为室内供暖，现有的冷凝采暖炉为了为了加工方便，常常忽略了对换热效率的提升，导致对有同样能量密度的锅炉废水，采热效率偏低，也间接导致能量利用效率偏低，采暖费用偏高。

再者，锅炉废水中盐类含量较高，若不对废水流经采暖炉的流道进行优化，在高温高压的情况下，很容易产生旋涡和气泡，并在采暖炉的流道内壁结垢，使得流体与采暖炉之间的热阻大大增加，十分不利于其进行热交换，也大大增加了采暖炉的热交换难度。

因此，本实用新型设计了一种换热效率高，流动阻力小且组装方便的高效热交换冷凝采暖炉，以克服传统冷凝采暖炉存在的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高效热交换冷凝采暖炉，其同时具有圆弧形流道，并在圆弧形流道中央分散排布有翼片，从而能够对高效热交换冷凝采暖炉的散热效果进行优化。

本实用新型的实施例提供了一种高效热交换冷凝采暖炉，包括：

基板；位于基板上下两端，径向穿设所述基板，并用于输送储存高温高压锅炉废水的管腔，所述管腔分为进口管腔和出口管腔；位于所述基板一侧，在所述基板上形成环形流道，所述环形流道呈S形，所述环形流道的首尾连接所述管腔；在一实施例中，所述环形流道中央设有翼片；在一实施例中，所述翼片呈流线型，所述翼片两端薄，中间厚，并与所述环形流道内流体流动方向平行；在一实施例中，所述环形流道的相邻两流道共用一边界邻板；在一实施例中，所述管腔分布于所述基板的任意边角上；在一实施例中，位于所述基板另一侧边缘处设有固定散热柱；在一实施例中，所述环形流道顶端还设有溢流孔，所述溢流孔设于所述环形流道的拐角处；在一实施例中，所述多个翼片贯穿所述基板，所述多个翼片并行排列成至少一行，并分布在一个或多个水平面上；在一实施例中，所述环形流道中单股的宽度小于同一平面上相邻的翼片之间的间距。

在一实施例中，所述基板具有安装表面，所述安装表面用于承载采热平面，所述多个固定散热柱位于所述基板的背朝所述翼片的一侧上，所述固定散热柱密集分布于安装表面的某一区域或全部区域。

在一实施例中，所述固定散热柱的延伸方向与所述翼片的延伸方向平行或相对于所述翼片的延伸方向倾斜，所述翼片垂直相接于所述基板上。

在一实施例中，所述固定散热柱为圆柱形状或棱柱形状。

在一实施例中，所述翼片的厚度在0 .5mm至5mm范围内。

在一实施例中，所述固定散热柱的直径在0 .5mm至5mm范围内。

在一实施例中，所述高效热交换冷凝采暖炉为一体冷锻成形件。

1）如本实用新型的上述至少一个实施例中所述的高效热交换冷凝采暖炉，通过在两管腔之间设置环形流道，流阻相对于直管加未良好过渡的弯管而言，流阻有了较大幅度的下降。

2）另外，本实用新型中环形流道的几乎流经基板的所有平面，导致换热面积大大增加，换热更为充分。

3）单个高效热交换冷凝采暖炉之间可以任意组合，根据采热量的大小来确定，实现换热大小的可调节。

4）易于组成和一体成型，这样，使得其安装极其简单，也方便对其拆卸。

5）通过同时设置翼片和固定散热柱两种散热结构来提高高效热交换冷凝采暖炉设计的灵活度以优化和提高散热效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例主视图；

图3为本实用新型实施例侧视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型的总体构思，提供一种高效热交换冷凝采暖炉，包括：基板100，位于基板100的一侧并排布置且彼此之间具有间隙的多个翼片300，多个翼片300之间相互平行且独立；位于基板100上下两端，径向穿设所述基板100，并用于输送储存高温高压锅炉废水的管腔500，所述管腔500分为进口管腔和出口管腔；位于所述基板100一侧，在所述基板100上形成环形流道200，所述环形流道200呈S形，所述环形流道200的首尾连接所述管腔500；多个翼片300分布于环形流道200中央。

另外，在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或更多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

图1-3示意性地示出了根据本实用新型的一实施例的高效热交换冷凝采暖炉的详细设计，基板100为椭圆形的板状物，基板100在椭圆的两端铺设有面板，用作与外界交换热量的传导面；为了增强该材料的导热效果，基板100宜采用导热系数较高的材料制备，如铜材质，也可以采用价格较为廉价的铝或铁材质，以平衡导热效果和制备成本之间的关系。

请参见图1-图3，固定散热柱600例如可以为圆柱形状或棱柱形状，与翼片300在散热作用上有所不同，翼片300由于是片状的结构，在各个相邻的翼片300之间可以形成通道，该通道可以引导流体流动，例如可以将热量引导向需要的区域或者避开可能对部件造成损害的区域。而且，翼片300通常具有更好的强度，不易断裂和变形。而固定散热柱600与翼片300相比，固定散热柱600的作用主要在于两方面，一方面，借助固定散热柱600，可以固定两相邻叠加的基板100，这样，可以增加锅炉水的流经量。

另外，增设的翼片300能够使流体更为自由的流通，而不必仅沿着固定的通道单向流动。

由于固定散热柱600与翼片300两者具有各自不同的特点，两者的组合应用可以针对于各个区域之间的不同的供热要求对热交换冷凝采暖炉的散热效果进行优化。

在实际的使用中，不同用户对取热量的要求是不同的，解决该矛盾的方法可以采用如下方法实现，一方面可以增加流经管腔500的流速，另一方面可以整体扩大单个热交换冷凝采暖炉的尺寸，还可以将多个热交换冷凝采暖炉并行排布。

环形流道200的相邻两流道共用一边界邻板，也就是一个隔板将环形流道200相隔开，流体从进口管腔进入后来回迂回，尽可能地流经整个基板100，管腔500分布于基板100的任意边角上，在本实用新型中，管腔500分布在基板100的三个角落，位于基板100另一侧边缘处设置的固定散热柱600优先分布在基板100的四周。

环形流道200顶端还设有溢流孔400，溢流孔400设于环形流道200的拐角处，设置溢流孔400可以有多方面的用处，其一，便于清洗，使用者不想逐个拆卸基板100来清洗残留内部的阻垢时，便可以使用毛刷直接冲洗；其二，当不使用采暖炉时，打开溢流孔400可以排尽清洗的污垢；

多个翼片300贯穿基板100，多个翼片300并行排列成至少一行，并分布在一个或多个水平面上，环形流道200中单股的宽度小于同一平面上相邻的翼片300之间的间距，这样，经过翼片300后的流体容易形成湍流，湍流相对于层流而言，能极大地提高换热效率。

基板100具有安装表面，安装表面用于承载采热平面，多个固定散热柱600位于基板100的背朝翼片300的一侧上，固定散热柱600密集分布于安装表面的某一区域或全部区域，这样，安装表面既存在着一平滑过渡区域，又存在着一安装多个固定散热柱600的过渡区域。

固定散热柱600的延伸方向与翼片300的延伸方向平行或相对于翼片300的延伸方向倾斜，翼片300垂直相接于基板100上，作为示例，多个翼片300可以布置成贯穿基板100。这可以在基板100的厚度不大的情况下形成较长的导流通道，从而减小基板100的厚度

所述固定散热柱600的延伸方向可以与所述翼片300的延伸方向平行。这对于高效热交换冷凝采暖炉的制作工艺是有利的。但是，本实用新型的实施例不限于此，例如，所述固定散热柱600的延伸方向也可以相对于所述翼片300的延伸方向倾斜。

作为示例，所述翼片300的厚度可以在0 .5mm至5mm范围内，例如1mm至3mm。作为示例，所述固定散热柱600的直径可以在0 .5mm至5mm范围内，例如1mm至3mm。翼片300和固定散热柱600的高度可以根据实际的设计要求来给定。翼片300和固定散热柱600的散热面积(表面积)越大，散热效果越好。

在本实用新型的实施例中，翼片300和固定散热柱600都设置在同一高效热交换冷凝采暖炉中，为散热设计提供了更大的灵活度。通过调整翼片300及固定散热柱600各自的数量和布局，可以对高效热交换冷凝采暖炉的散热效果进行优化。

根据本实用新型的实施例的高效热交换冷凝采暖炉可以通过一体成形方式来制造以获得较高的整体强度，例如，所述高效热交换冷凝采暖炉可以为一体冷锻成形件。一体冷锻成形件与传统的铸造成形件相比，结构的机械缺陷更少，重量更轻，成本更低。

实验表明，在同等条件下，本实用新型设计的翼片展开面积为560cm²，原水道面积展开为1540cm²，本实用新型增加后的热交换面积为2100cm²增加量达到了36.3%。本实用新型翼片设计采用弧形流线型，对流速没有太大影响，不增加主机负荷。当出水温度达到85℃时，最大水流量为86m³/h同等情况下不影响流量，热交换时间缩短20%。进一步提高热效率，节约能源消耗。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。