專利名稱：熱交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換裝置，特別涉及一鍋爐中可直接使用一燃燒器的燃燒熱量供應(yīng)加熱鍋爐的熱水(下文稱為“加熱水”)和用戶所使用的熱水(下文稱為“熱水”)的熱交換裝置，從而提高熱效率，減小鍋爐的體積。
一般來說，現(xiàn)有鍋爐以燃?xì)饣蛉加妥鳛槿剂希渲?，用一鍋爐的燃燒熱量加熱一熱交換器而在鍋爐中循環(huán)加熱水而進(jìn)行第一熱交換以及加熱從外部供應(yīng)的水而進(jìn)行第二熱交換而供應(yīng)熱水。
在公知的現(xiàn)有熱交換器中，加熱水由燃燒器直接加熱，而熱水由與加熱水的熱交換間接加熱。
現(xiàn)有熱交換器的缺點(diǎn)是水的加熱時間長，燃料消耗大，因?yàn)闊崴捎萌紵鞯娜紵裏崃考訜岬募訜崴g接加熱。
現(xiàn)有熱交換器的另一個缺點(diǎn)是，由于鍋爐中的部件的體積較大，因此鍋爐無法做成緊湊的細(xì)長形，從而不便于運(yùn)輸。
現(xiàn)有熱交換器的另一個缺點(diǎn)是，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此生產(chǎn)率降低，生產(chǎn)成本提高。
因此本發(fā)明的一個目的是提供鍋爐的一種熱交換器，它用燃燒器的燃燒熱量直接加熱熱水而降低能耗，縮短加熱熱水所需時間。
本發(fā)明的另一個目的是提供鍋爐的一種熱交換器，由于鍋爐中的熱交換裝置的結(jié)構(gòu)簡化，因此該熱交換器呈緊湊的細(xì)長形，從而制造成本下降。
按照本發(fā)明，鍋爐的熱交換裝置包括其中安裝各部件、與鍋爐底部的一燃燒室連接的一主體部；安裝在該燃燒室中、燃燒燃料而產(chǎn)生熱能的一燃燒器以及傳導(dǎo)燃燒器的燃燒熱而供應(yīng)加熱水或熱水的一熱交換部，其特征在于，該熱交換部包括一位于一頂板和一中板之間的加熱水熱交換室；一位于該中板和一底板之間的熱水熱交換室；許多疊置在熱水熱交換室中、其上不同部位處有供加熱水和熱水流過的穿孔的隔板以及從底板經(jīng)中板和許多隔板直到頂板、把燃燒器的燃燒熱量傳給加熱水和熱水的煙道。
按照本發(fā)明，鍋爐的該熱交換裝置用燃燒器的燃燒熱量直接加熱熱水和加熱水，從而減小獲得加熱水和熱水所需時間和能量。
按照本發(fā)明，鍋爐的該熱交換器由于在熱交換部中交叉循環(huán)加熱水和熱水，因此在提高熱效率的同時熱交換器由于體積減小而可做成緊湊的細(xì)長形。
從下述結(jié)合附圖對例示性實(shí)施例的詳細(xì)說明中可充分理解本發(fā)明，附圖中，

圖1為其中裝有本發(fā)明熱交換器的一鍋爐的剖面圖；圖2為圖1熱交換器的放大剖面圖；圖3為示出圖1熱交換器的底部的仰視立體圖；圖4為示出圖1熱交換器的管道結(jié)構(gòu)的局部剖面圖；圖5為圖1中的許多疊置隔板的分解圖；圖6為說明用溶敷金屬焊接隔板的剖面圖；圖7為示出用溶敷金屬經(jīng)熱處理把隔板焊接在一起的放大剖面圖；圖1簡示出其中裝有本發(fā)明熱交換器的一鍋爐；圖2為圖1熱交換器的放大圖，以便詳細(xì)說明其結(jié)構(gòu)。
從圖1和圖2可見，一熱交換部300裝在一鍋爐100中。熱交換部300包括一頂板301、一底板302、一界定頂板301下方的熱交換室的中板304、許多隔板303和從底板302穿過這些板的煙道330。
頂板301、底板302、中板304和隔板303界定與加熱水進(jìn)行熱交換的室320和與熱水進(jìn)行熱交換的室310。煙道330也穿過室320和310。頂板301傳導(dǎo)燃燒器200的燃燒熱量而加熱熱交換室320和310。鍋爐本身100圍住安裝在其中的所有部件。
燃燒器200安裝在鍋爐100的底部而位于燃燒室110中。燃燒室110防止燃燒器200的燃燒熱量漏到外部。
鍋爐100可呈正方形或圓柱形，如圖1所示，鍋爐100的頂部有一排氣孔120把燃燒熱量排到外部。排氣孔120構(gòu)成排放下文所述燃燒器200的廢氣的通路，其上有一消音器減小排放氣體的聲音。
如圖1所示安裝在鍋爐100的熱交換部300下方的燃燒器200中，從一燃料箱供應(yīng)的燃料以一定比例與空氣混合后燃燒而產(chǎn)生熱能，其中，燃料為石油和煤油之類的燃油或燃?xì)狻?br> 本發(fā)明的最重要特征在于，熱交換部300的結(jié)構(gòu)簡化、體積減小，從而鍋爐呈緊湊的細(xì)長形；并且由于熱水用燃燒器200的熱能直接加熱而能耗下降而經(jīng)濟(jì)并加熱熱水所需時間縮短。
如圖2所示，熱交換部300包括若干用中板304和隔板303加熱加熱水和熱水的熱交換室320和310，從而從外部供應(yīng)的水由穿過熱交換室320和310的煙道330中傳導(dǎo)的熱量加熱而獲得加熱水和熱水。
如圖1所示，加熱水熱交換室320和熱水熱交換室310的熱交換單元形成在由隔板303隔開的中板304與底板302之間，水在流過這些熱交換單元時由煙道330中的燃燒熱量加熱。
熱水熱交換室310形成在隔板303的下方和上方，從直接水供水管311流入的水從中流過。直接水經(jīng)煙道330加熱成為熱水后從與加熱熱水的熱交換室310連接的熱水供水管312流出。
流過建筑物地板中的供暖管而溫度下降的加熱水回到水箱在流過許多隔板303進(jìn)行熱交換后由泵P(未示出)送到加熱水熱交換室320，從而加熱水與燃燒器200的燃燒氣體交換熱量而重新加熱后經(jīng)加熱水供水管323重新送入供暖管。
在這種情況下，加熱水最好在回到加熱水熱交換室320之前在燃燒室110中預(yù)熱。因?yàn)閺姆祷毓?22返回?zé)峤粨Q室320的加熱水的溫度很低，把水加熱到一定溫度需要很多燃料。因此，按照本發(fā)明，燃燒器200的燃燒室110的周圍有一預(yù)熱室340，從而循環(huán)的加熱水在回到熱交換室320之前先流過該預(yù)熱室340進(jìn)行預(yù)熱。因此，由于加熱水經(jīng)預(yù)熱后才送到熱交換室320，因此可減小重新加熱循環(huán)的加熱水所需的時間和燃料。
如上所述，熱交換室310直接與燃燒器200的煙道330中的煙氣的燃燒熱量進(jìn)行熱交換而被加熱。由于熱交換室320疊置在由燃燒器200直接加熱的熱交換室310上，因此熱交換室310也與熱交換室320中的加熱水交換熱量。因此，熱水龍頭的熱水的加熱時間由于這一雙重?zé)峤粨Q而大大縮短而可獲得大量熱水。
有大量排放燃燒器200的煙氣的煙道330從熱交換室320和310中垂直穿過。因此，高溫燃燒氣體流過這些煙道330而直接與熱交換室320和310交換熱量而加熱其中的熱水和加熱水。
為提高熱交換效率，煙道330的數(shù)量也可按需要改變。
由于煙道330垂直穿過室310和320從而燃燒器200的煙氣的排放速度很高，因此最好在煙道330中安裝許多其上有許多擋板351的阻流器350而降低煙氣排放速度。因此，熱交換效率由于煙氣的排放速度下降、熱交換時間加長而得到提高。
為提高熱交換效率，最好疊置許多組熱交換室320和310。
在上述情況下，各組熱交換室320和310之間的接觸部位進(jìn)行焊接密封而防止加熱水和熱水的泄漏。
許多隔板303疊置在中板304與底板302之間而在不同路徑中分別循環(huán)加熱過的水和待加熱水，從而依次加熱這些水。
如圖5所示，隔板303上有許多穿孔303a和303b。隔板303這樣疊置一隔板303的穿孔303a和303b的位置與其他隔板的穿孔的位置錯開，從而加熱過的水和待加熱水可分別流入另一層。
隔板303的穿孔303a和303b的周圍有突起的凸緣部，從而隔板303可互相抵靠。隔板303上還有許多小珠305使水在沿穿孔303a和303b的通道中均勻散布并提高隔板303的強(qiáng)度。
按照本發(fā)明，頂板301、底板302、中板304和隔板303在各接觸部分別用溶敷金屬400焊接。因此，焊接部不會因高溫或高壓而損壞，并且由于不使用通常用作連接的橡膠密封而變薄。使用上述這些板，熱交換部盡管整個體積減小，但加熱表面積增加。
溶敷金屬400應(yīng)具有良好的流動性、比最高加熱溫度高的熔點(diǎn)和優(yōu)良的粘合力。
溶敷金屬400最好使用銅，因?yàn)殂~具有很高的導(dǎo)熱率和抗腐蝕性，從而銅能不斷保持熱交換部的強(qiáng)度。
一裝在中板304與最頂上隔板303之間的襯管306把熱交換室301中的熱水不經(jīng)加熱水熱交換室320而直接送到最頂上隔板303上方的頂部空間。
另一方面，一裝在最底下隔板303與底板302之間的襯管307把待加熱水不經(jīng)加熱水熱交換室320而經(jīng)隔板303之間的路徑直接送到熱水熱交換室310的頂部空間。
隔板303的每一焊接部上都有固態(tài)溶敷金屬400。用焊接夾具夾住其上涂有溶敷金屬400的焊接部后在一加熱爐中加熱。
在該加熱爐中，其溫度低于頂板301、底板302、中板304和隔板303的熔點(diǎn)但高于溶敷金屬400的熔點(diǎn)的熱量熔化溶敷金屬400。在該例中，由于溶敷金屬400為銅，因此該溫度高于銅的熔點(diǎn)。
隨著銅如圖6所示熔化，溶敷金屬400靠熔化的銅的表面張力如圖7所示粘著在隔板303的焊接部的中心處。
此時，在接觸部太小的焊接部，溶敷金屬400由于毛細(xì)管現(xiàn)象而被吸入焊接部，從而小接觸部的外部布滿溶敷金屬400，從而隔板303、頂板和底板301和302以及中板304緊緊焊接在一起。
從圖7可見，由于突起在隔板303上的小珠305的頂部焊接在相鄰隔板303上，因此相鄰隔板303之間的焊接部之間不會有空隙，從而焊接部的厚度變薄，每一焊接部的加熱表面積增加。
因此，水的流動總的受小珠305的引導(dǎo)，從而可提高水的熱交換。
如圖5和圖6所示，方形隔板303的對角線方向上有許多小珠305與相鄰隔板303上的小珠交叉。因此相鄰隔板303之間的路徑的伸展方向相反，從而接觸表面積增加同時接觸所需時間縮短。
另一方面，由于溶敷金屬400粘著在焊接部的中心，因此溶敷金屬400在隔板303上形成一層薄膜，即銅防止底層金屬即隔板303遭到腐蝕，從而提高了隔板303的壽命。
為了防止底板302變形并且在燃燒器200中燃燒燃料而生成大量熱量時提高內(nèi)部壓力，底板302上最好還突起許多壓紋308。此外，由于有壓紋，加熱表面積因壓紋308而增加的底板302提高了燃燒器200的燃燒熱量的傳熱。
如上所述，按照本發(fā)明熱交換裝置，由于用燃燒器的燃燒熱量直接加熱水，因此加熱水所需時間和能量減小，鍋爐中的該熱交換裝置由于在熱交換部中交叉循環(huán)加熱水和熱水而體積減小，從而可做成緊湊的細(xì)長形。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員不難看出，在由后附權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)可不嚴(yán)格按照所示、所述實(shí)施例而對本發(fā)明作出種種修正和改動。
權(quán)利要求
1，鍋爐的一種熱交換裝置，包括其中安裝各部件、與鍋爐底部的一燃燒室連接的一主體部；安裝在該燃燒室中、燃燒燃料而產(chǎn)生熱能的一燃燒器以及用所述燃燒器的燃燒熱量直接加熱水而供應(yīng)加熱該鍋爐的加熱過的水或供給用戶的熱水的一熱交換部，其特征在于，該熱交換部包括一位于一頂板和一中板之間的加熱水熱交換室；一位于所述中板和一底板之間的熱水熱交換室；許多疊置在熱水熱交換室中、其上不同部位處有供加熱水和熱水流過的穿孔的隔板以及從所述底板經(jīng)所述中板和所述許多隔板直到頂板、把所述燃燒器的燃燒熱量傳給加熱水和熱水的煙道。
2，按權(quán)利要求1所述的鍋爐的熱交換裝置，其特征在于，設(shè)置兩個或更多煙道。
3，按權(quán)利要求1所述的鍋爐的熱交換裝置，其特征在于，所述頂板、所述底板、所述中板和所述隔板之間有許多室分別與加熱過的水和待加熱水交換熱量。
4，按權(quán)利要求1所述的鍋爐的熱交換裝置，其特征在于，所述燃燒器的所述燃燒室的周圍有一水預(yù)熱室加熱流過所述加熱水管路而返回的加熱過的水。
5，按權(quán)利要求1所述的鍋爐的熱交換裝置，其特征在于，所述煙道中有許多其上有許多擋板的阻流器減小煙氣的排放速度。
6，按權(quán)利要求1所述的鍋爐的熱交換裝置，其特征在于，所述底板的外表面上突起有許多壓紋。
7，按權(quán)利要求1所述的鍋爐的熱交換裝置，其特征在于，所述隔板在對角線方向上有許多小珠。
8，按權(quán)利要求1所述的鍋爐的熱交換裝置，其特征在于，所述頂板與所述中板之間以及最底下隔板與所述底板之間裝有空心襯管。
9，按權(quán)利要求1所述的鍋爐的熱交換裝置，其特征在于，所述頂板、所述底板、所述中板和所述隔板分別在各接觸部用溶敷金屬焊接。
10，按權(quán)利要求9所述的鍋爐的熱交換裝置，其特征在于，所述溶敷金屬為銅。
全文摘要
鍋爐的熱交換裝置,包括一主體部;安裝在該主體部下方的燃燒器以及熱交換部,該熱交換部包括位于頂板和中板之間的加熱水熱交換室;位于所述中板和底板之間的熱水熱交換室;許多疊置在熱水熱交換室中、供加熱水和熱水流過的隔板以及從該底板經(jīng)所述中板和許多隔板直到頂板、把該燃燒器的燃燒熱量傳給加熱水和熱水的煙道,從而因用燃燒器的燃燒熱量直接加熱水而可減小獲得熱水所需時間和能量以及鍋爐的體積。
文檔編號F24H1/08GK1210234SQ9712038
公開日1999年3月10日 申請日期1997年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月30日
發(fā)明者李應(yīng)宰, 李廷春 申請人:樂你韓國株式會社