一种冷凝式换热器的制作方法

本发明涉及一种用于供应采暖水和热水的冷凝式换热器，特别是一种允许燃烧气体和流经换热管内的加热水之间有效传热的换热器。

背景技术：

通常，供暖装置配备有用于实现由燃料燃烧产生的燃烧气体与热介质之间热交换的换热器，从而能够利用被加热的热介质进行供暖或供应热水。也就是说，用在普通家庭、公共建筑物等中的锅炉被用于加热房间并供应热水，热水器在短时间内将冷水加热到预定的温度，从而允许使用者方便地使用热水。诸如锅炉和热水器等大多数燃烧装置由以下系统构成：该系统使用油或气体作为燃料并借助燃烧器燃烧油或气体，通过使用在燃烧过程中产生的燃烧热对水进行加热，并向使用者供应被加热的水(热水)。燃烧装置配备有吸收从燃烧器产生的燃烧热的换热器，并且已经提出用于改善换热器的传热效率的各种方法。

在相关领域中，一般使用的方法是通过在换热管外表面上形成多个翅片来增大换热管的传热面积。但是，这种换热管的制造方法复杂且制造成本较高，同时对传热面积的影响基本没有增大。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决以上问题，提供一种冷凝式换热器，是用于燃烧气体加热水的换热器，其制造成本简单，结构紧凑，水和烟气形成逆流和交错流的流动形式，燃烧气体流经插排的换热管间隙，湍流程度较大，换热效率较高。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种冷凝式换热器，其特点是：包括位于中心位置的换热芯体、换热器壳体、燃烧气体出口、冷凝水出口、加热水进口、加热水出口；所述换热芯体设置在所述换热器壳体内部；所述换热器壳体由左右两弧状集水腔、前后两侧板包围形成，前侧板下部设置有燃烧气体出口和冷凝水出口，右侧集水腔下部设有加热水进口，左侧集水腔上部设有加热水出口；集水腔内焊接有多层水平弧形隔板，与端板相连，从而形成多个腔体，使得加热水在换热器内完成s形流动；

所述换热芯体由左右两块端板、和换热管组成，左右两块端板开有相邻行之间错位间隔形成的多层且每层多个管插入孔，对应数量的换热管插入对应的管插入孔中，然后在端板与换热管端口连接处进行焊接固定，每根换热管具有截面呈扁管型的敞开端部，加热水流经每根换热管内部；

在换热器上部燃烧器燃烧燃料生成的燃烧气体在各换热管之间间隙流动，从上部通到下部，形成燃烧气体通道；加热水在换热管内流动，在集水腔内汇集并改变流动方向，形成加热水通道；

燃烧气体自上而下在换热管间隙中流动；加热水在换热管内走直通道，在集水腔内改变方向，形成自下而上的s形流动；两种介质为交错流和逆流形式。

进一步的，所述燃烧气体从顶部进入换热器，气体通道与燃烧气体出口和冷凝水出口连通。

进一步的，所述加热水通道分别与加热水进口(5)与加热水出口(8)连通。

进一步的，所述换热管(11)断横截面为椭圆形，长短轴比为1.0～0.1。

进一步的，所述换热管(11)错位堆叠，相邻两根换热管(11)的距离为5～1000mm，每排换热管(11)的距离为5～1000mm。

本发明的技术方案，作为举例而非限定，具有如下有益效果：

(1)燃烧气体流经错位排放的各换热管间隙，增大了湍流程度，增强了换热，排烟温度较低。(2)燃烧气体和加热水之间形成逆流和交错流结合的流动形式，通过增大燃烧气体在换热管间隙的扰动来增大传热效果，燃烧气体所经过各个换热管之间的间隙均匀，换热充分，换热效率高。(3)通过胀管形成所述换热管，插入端板的管插入孔内焊接固定即可，结构紧凑且制造方法简单，成本较低。

附图说明

图1为本发明实施例提供的冷凝式换热器的外观示意图；

图2为本发明实施例提供的冷凝式换热器端板示意图；

图3为本发明实施例提供的冷凝式换热器换热管堆叠时示意图；

图4为本发明实施例提供的换热器一根换热管横断面示意图。

图中：1、换热芯体；2、换热器壳体；3、集水腔；4、隔板；5、加热水进口；6、燃烧气体出口；7、冷凝水出口；8、加热水出口；9、端板；10、侧板；11、换热管；12、管插入孔。

具体实施方式

下面，结合具体实施例及其附图对本发明提供的冷凝式换热器的技术方案作进一步说明，详细说明本发明优选实施例的结构和操作。需要说明的是，本发明的实施例有较佳的实施性，并非是对本发明任何形式的限定。本发明实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本发明优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本发明实施例所属技术领域的技术人员所理解。本发明的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的，并非是限定本发明可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

本发明包括位于中心位置的换热芯体1、换热器壳体2、燃烧气体出口6、冷凝水出口7、加热水进口5、加热水出口8；所述换热芯体1设置在所述换热器壳体2内部；所述换热器壳体2由左右两弧状集水腔3、前后两侧板10包围形成，前侧板10下部设置有燃烧气体出口6和冷凝水出口7，右侧集水腔3下部设有加热水进口5，左侧集水腔3上部设有加热水出口8；集水腔3内焊接有多层水平弧形隔板4，与端板9相连，从而形成多个腔体，使得加热水在换热器内完成s形流动；所述换热芯体1由左右两块端板9、和换热管11组成，左右两块端板9开有相邻行之间错位间隔形成的多层且每层多个管插入孔12，对应数量的换热管11插入对应的管插入孔12中，然后在端板9与换热管11端口连接处进行焊接固定，每根换热管具有截面呈扁管型的敞开端部，加热水流经每根换热管内部；在换热器上部燃烧器燃烧燃料生成的燃烧气体在各换热管11之间间隙流动，从上部通到下部，形成燃烧气体通道；加热水在换热管11内流动，在集水腔3内汇集并改变流动方向，形成加热水通道；燃烧气体自上而下在换热管11间隙中流动；加热水在换热管11内走直通道，在集水腔3内改变方向，形成自下而上的s形流动；两种介质为交错流和逆流形式。

所述燃烧气体从顶部进入换热器，气体通道与燃烧气体出口6和冷凝水出口7连通。

所述加热水通道分别与加热水进口5与加热水出口8连通。

所述换热管11断横截面为椭圆形，长短轴比为1.0～0.1。

所述换热管11错位堆叠，相邻两根换热管11的距离为5～1000mm，每排换热管11的距离为5～1000mm。

图1是根据本发明实施例的换热器的立体示意图。

换热器包括换热管11、端板9、侧板10、集水腔3、隔板4、燃烧气体出口6、冷凝水出口7、加热水进口5和加热水出口8。

换热管11具有扁圆形的敞开端部，加热水流经换热管11内部；各换热管错位堆叠。

端板9具有以一定规则设置的管插入孔12，每三排形成一组换热管束，并且各换热管11的两端插在管插入孔中(参见图2)

下面，参照图1，对流经换热器的加热水通道进行说明。

加热水经过在换热器下部的加热水进口5流入换热器内部，并且流经第一组换热管束之后流到左侧。流到左侧的加热水在流经左侧集水腔3后，沿着第二组换热管束向右侧流动。加热水按照此方式以s形流经各换热管束，最终经过上部的加热水出口8流出换热器。

加热水在流经换热管束的同时与通过在顶部燃烧器中燃烧而产生的气体进行热交换。燃烧气体在从上而下流经各个换热管之间间隙的同时将热量传递到加热水。

图2为本发明实施例提供的冷凝式换热器端板示意图，图3示出各换热管11堆叠时截面的示图，图4示出一根换热管11的横截面形状的示意图。

换热管11错位排列，燃烧气体在各换热管进行间隙流动。

换热管11截面形状呈扁圆形，长短轴比为1.0～0.1。

通过胀管形成所述换热管11，插入相应管插入孔12并焊接固定在两侧端板9上。

上述描述是对本发明较佳实施例的描述，并非是对本发明范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本发明技术方案保护的范围。