風－水熱交換器及應用該熱交換器的熱交換系統的製作方法
2023-05-22 09:39:56 2
專利名稱：風－水熱交換器及應用該熱交換器的熱交換系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱交換器，具體涉及一種利用風作為熱媒的熱交換器。本實用新型還涉及採用該熱交換器進行例如採暖或者洗浴應用的熱交換系統。
背景技術：
現有的熱交換器通常採用熱水或蒸汽作熱媒。熱水和蒸汽的熱量來自電、煤或天然氣等能源的消耗。當採用煤作為能源時，在其燃燒過程中還會產生大量二氧化碳、二氧化硫等對環境有害的氣體。另一方面，在一些行業裡，例如造磚和生產水泥的行業，其爐窯在完成燒結後的溫度通常在300-450℃，蘊藏大量的餘熱未被利用，存在很大浪費。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種以風為熱媒的熱交換器，其能夠利用熱風將常溫水置換成所需要溫度的熱水，用於採暖或洗浴。
本實用新型該熱交換器包括中空的熱交換器殼體、第一存水室和第二存水室以及多個換熱鰭管。其中，殼體上部設有熱風進風口，殼體中部兩側分別布置有多排備作安裝換熱鰭管的孔，殼體下部一側設有出風口，其相對一側設有下灰鬥和手動清灰門，通常出風口的中心比清灰門的中心高。第一存水室由第一水室筒體和第一水室端板構成，其被固定在殼體中部外側，罩住殼體中部一側的孔，第一水室端板上設有檢查孔管座，第一水室筒體底部則設有一個洩水管。第二存水室由第二水室筒體和第二水室端板構成，其被固定在與第一存水室相對一側的殼體中部，罩住殼體中部另一側的孔，第二水室端板上設有上下布置的兩個進出水管座，中間水平地設有水室隔板，該隔板一端在兩個進出水管座中間處被固定在第二水室端板上，其另一端則被固定在殼體中部上，第二水室筒體底部也設有一個洩水管。換熱鰭管被設置在該熱交換器殼體腔內中部，用作吸熱管束，各鰭管的兩端分別穿過殼體中部兩側的一個孔與第一和第二存水室相連通。熱風從進風口進入，經換熱鰭管與管內的水交換熱量，從出風口排出。
作為優化，在本實用新型熱交換器殼體外還布置有耐火水泥澆築料的隔風板。
作為優化，在本實用新型熱交換器為常壓容器設備，所述殼體中部、殼體上部和殼體下部為分離部件，其中殼體上部和下部為梯形，殼體中部為立式方形或者立式圓形，所述殼體中部和殼體上部、殼體下部和殼體中部分別通過法蘭相連接。熱交換器的各部件可由Q235A鋼製成。
作為優化，在本實用新型熱交換器中的換熱鰭片管上設有均勻間隔開的多個鰭片，該鰭片為固定在該換熱鰭片管外壁上截面方形的薄片。
本實用新型還提供了一種應用本實用新型熱交換器的熱交換系統。該系統以爐窯作為熱源，包括有引風機、循環水泵、一個或者多個上述的熱交換器以及熱風管。在爐窯上開設取風口，該取風口經熱風管與各熱交換器相連，再連接引風機。各熱交換器通過進出水管座經管道相互串接，並與循環水泵形成迴路。利用引風機的吸引力，將熱風通過熱風管吸引到熱交換器內，各熱交換器通過進出水管座經管道相互串接，並與循環水泵形成迴路。通過該交換器與常溫水交換熱量，從而將水加熱到所需要的溫度，並通過循環水泵使水循環，以用於採暖或者洗浴。
本實用新型熱交換器為常壓設備，運行安全可靠；輔助設備簡單，操作簡易便利。因是利用爐窯餘熱來採暖或者洗浴，比採用鍋爐節約大量能源。同時還節省操作人員，並減少了溫室氣體及有害氣體的排放。
圖1是根據本實用新型的風-水熱交換器實施例的正面剖視圖；圖2是根據本實用新型的風-水熱交換器實施例的側面剖視圖；圖3A-3B顯示根據本實用新型的風-水熱交換器實施例的換熱鰭片管的主視圖和側視圖；圖4是根據本實用新型的熱交換系統實施例示意圖。
圖中標號所表示的部件或部位為，1-檢查孔管座；2-第一水室端板；3-第一水室筒體；4-法蘭；5-省煤器管板；6-換熱鰭片管； 7-上煙箱頂板； 8-第二水室筒體；9-第二水室端板； 10-進出水管座； 11-省煤器側板； 12-省煤器筋板；
13-水室隔板； 14-洩水管； 15-下煙箱筒體；16-槽鋼；17-熱風出風口； 18-清灰門； 19-上煙箱筒體；20-下煙箱底板；100-風-水交換器； 101-殼體； 102-第一存水室； 104-第二存水室；201-引風機；202-循環水泵； 204-熱風管； 205-爐窯；206-配電間；207-供熱管道。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖1-2所示，在根據本實用新型的一個實施例中，風-水熱交換器100包括中空的熱交換器殼體101、第一存水室102和第二存水室104以及多個換熱鰭管6。殼體上部為梯形，由上煙箱頂板7和上煙箱筒體19構成，頂板7上設有熱風進風口21，殼體下部為梯形，由下煙箱底板20和下煙箱筒體15構成，而殼體中部則為立式方形或者立式圓形，由兩個省煤器側板11和上面分別布置有多排孔的兩個省煤器管板5構成，其中兩個管板5和兩個側板11分別相對，殼體上部與殼體中部、殼體中部與殼體下部分別通過兩個法蘭4連接在一起，殼體下部一側設有出風口17，相對一側上設有下灰鬥和手動清灰門18，通常出風口17的中心比清灰門18的中心高，省煤器側板11上還設有多個省煤器筋板12用於加固。第一存水室102由第一水室筒體3和第一水室端板2構成，其被固定在殼體中部外側，罩住一個省煤器管板5，第一水室端板2上設有檢查孔管座1，第一水室筒體3底部設有一個洩水管14。第二存水室104由第二水室筒體8和第二水室端板9構成，其被固定在與第一存水室102相對一側的殼體中部，罩住另一個省煤器管板5，第二水室端板9上設有上下布置的兩個進出水管座10，中間水平地設有水室隔板13，該隔板13一端在兩個進出水管座10中間處固定在第二水室端板9上，另一端則固定在省煤器管板5上，第二水室筒體8底部也設有一個洩水管14。換熱鰭管6被設置在該熱交換器殼體101的內部中間，用作吸熱管束，各鰭管6的兩端分別穿過兩個省煤器管板5上的一個孔與第一和第二存水室102、104相連通。熱風從進風口21進入，經換熱鰭管6與該鰭管6內的水交換熱量，然後從出風口17排出。殼體外還布置有耐火水泥澆築料的隔風板。在本實施例中，熱交換器100的殼體下部的底板20上還固定有若干槽鋼16，作為四方支腿起支撐作用。在一些情況中，可以在熱交換器100外設置一個框架，將該熱交換器100固定在該框架上，以便代替底部的槽鋼16起支撐作用。
圖3A-3B是本實施例的換熱鰭片管6的主視圖及側視圖。該換熱鰭片管6的管徑為51mm，壁厚3mm，長度為1000mm，上面設有具有間距80mm的多個鰭片，鰭片為固定在所述換熱鰭片管6外管壁上截面方形的薄片，在本實施例中，鰭片截面為85mm×85mm。
本實施例的省煤器管板5的尺寸為558mm×776mm，其上布置有相互平行間隔開的多排孔，孔徑為52.5mm，孔的數量與所述換熱鰭片管的數量相對應，以使每個換熱鰭片管6的兩端各穿過一側省煤器管板5上的一個孔，並通過焊接固定。在本實施例中，省煤器管板上設有均勻間隔開的6排孔，每排有7個孔。
在本實施例中，該熱交換器的各管和板可由Q235A鋼製成，其中板與板的焊角高度為板厚的0.8倍，管與板的焊角高度為管的壁厚加2mm。
如圖4所示，在本實用新型熱交換系統的一個實施例中，熱交換系統包括有引風機201，循環水泵202，若干上述的熱交換器100風管204。引風機201由配電間206供電。爐窯205上設有取風口，該取風口經熱風管204與各熱交換器100相連，再與該引風機201相連，藉助於引風機201的作用，使300-450℃的熱風經640mm直徑的熱風管204進入各熱交換器100中，各熱交換器100通過進出水管座10經管道相互串接，並與循環水泵202形成迴路。通過熱交換器100與水交換熱量，從而將水加熱到所需要的溫度，然後通過循環水泵202使熱水在供熱管道207內循環，用於採暖或者洗浴。
在本實施例中，各熱交換器100殼程為0.08Mpa，其換熱面積為10平方米，熱功率為300KW。
儘管通過上述實施例詳細描述了本實用新型，但是本領域技術人員能夠認識到，本實用新型還可以以其它的形式體現，例如進風口可以設在殼體下部，而出風口則可以設在殼體上部；第二水室可以被分成兩個獨立的水室，分別固定在殼體中部上，而不需要中間的水室隔板，這些都落在本實用新型所要求保護的範圍內。
權利要求1.一種風-水熱交換器，其特徵在於，該熱交換器包括中空的熱交換器殼體、第一存水室和第二存水室以及多個換熱鰭管，其中，殼體上部設有熱風進風口，殼體中部兩側分別布置有多排孔，殼體下部一側設有出風口，相對一側設有下灰鬥和手動清灰門，一側出風口的中心高於對側清灰門的中心；第一存水室由第一水室筒體和第一水室端板構成，其被固定在殼體中部外側，罩住殼體中部一側的孔，第一水室端板上設有檢查孔管座，第一水室筒體底部則設有一個洩水管；第二存水室由第二水室筒體和第二水室端板構成，其被固定在與第一存水室相對一側的殼體中部，罩住殼體中部另一側的孔，第二水室端板上設有上下布置的兩個進出水管座，中間水平地設有水室隔板，該隔板一端在兩個進出水管座中間處被固定在第二水室端板上，其另一端則被固定在殼體中部上，第二水室筒體底部也設有一個洩水管；換熱鰭管被設置在該熱交換器殼體中部的內部中間，用作吸熱管束，各鰭管的兩端分別穿過殼體中部兩側的一個孔與第一和第二存水室相連通。
2.如權利要求1所述的風-水熱交換器，其特徵在於，所述殼體外還布置有耐火水泥澆築料的隔風板。
3.如權利要求1或2所述的風-水熱交換器，其特徵在於，所述殼體中部、殼體上部和殼體下部為分離部件，其中殼體上部和下部為梯形，殼體中部為立式方形或者立式圓形，所述殼體中部和殼體上部、殼體下部和殼體中部分別通過兩個法蘭相連接。
4.如權利要求1或2所述的風-水熱交換器，其特徵在於，所述熱交換器中的換熱鰭片管的外壁上設有均勻間隔開的多個鰭片，該鰭片為固定在所述換熱鰭片管外管壁上截面方形的薄片。
5.一種熱交換系統，其特徵在於，該熱交換系統包括爐窯、引風機、循環水泵、一個或者多個如權利要求1-4所述的熱交換器以及熱風管；其中，爐窯上設有取風口，該取風口經熱風管與各熱交換器相連，再與引風機相連，並且各熱交換器通過進出水管座經管道相互串接，並與循環水泵形成迴路。
專利摘要本實用新型公開了一種以風為熱媒的熱交換器及應用該熱交換器的熱交換系統。該熱交換器包括中空的熱交換器殼體、分別布置於殼體兩側的第一和第二存水室以及設置於殼體內的多個換熱鰭管。殼體外還可布置耐火水泥澆築料的隔風板。以爐窯為熱源，以一個或者多個上述的熱交換器為主體，配置引風機、循環水泵以及熱風管構成熱交換系統。
文檔編號F27D17/00GK2886492SQ20052014686
公開日2007年4月4日 申請日期2005年12月29日 優先權日2005年12月29日
發明者蔡文冬, 蔡妍 申請人:蔡文冬