多回程烟水换热器

技术领域：本发明涉及的是一种实用新型多回程烟水换热器，不同于现有的烟水热交换器，是一种通过创新结构设计的烟水换热装置，主要是使高温烟气与加热水流在换热器中完全逆向紊流运动，并延长高温烟气与加热水流再换热器中的单位时间，从而达到将高温烟气中的热量快速转换至水中，使水在换热器中的温度迅速提高。可做为热水锅炉，热水机组及供热装置的高温余热的回收、利用的热交换装置。

背景技术：目前使用的热水锅炉或热水机组的排烟温度都很高，由燃烧室燃烧后排出的近距高温烟气约在800℃-1100℃度左右，而经过换热处理后的排烟温度仍在200℃左右，由此可见热能的损耗，换热效率还有待提高。近年来围绕这一问题的研究从未间断，归纳起来有如下三种，一是采用水管式环绕吸收热量，将排烟温度降低，二是采用热管式将热量传递给水，将降低排烟温度，三是采用烟水板式热交换器水来降低排烟温度，前两种体积较大，换热效率不高，而烟水板式热交换器的换热效果较好，但由于结构问题，经过对现有的烟水板式热交换器的使用后发现，在满足换热面积和对应正常流量的工况下的排烟温度，仍在160℃度左右。因此现有的烟水板式热交换器的换热效率还可以再提高。

发明内容：本发明是对现有的烟水热交换器进行了结构创新，经过上下层多回程的烟水成型槽的设计，使高温烟气与低温水流在换热器中完全作逆向横向紊流运动，延长了高温烟气与低温水流，在换热器中所进行热交换的单位时间，并增加了可调节排烟连接管，其结果是体积小，重量轻，换热效率提高。

本发明的目的是，提供一种实用新型多回程烟水换热器：

主要由烟水成型槽、上下水流导向板、上下烟气紊流凸、高温烟气入口、排烟出口、可调节排烟连接管、低温进水口、高温出水口、金属外壳所组成，其特征是，高温烟气入口在换热器的前端，排烟口在换热器的另一端，换热器排烟口有可调节排烟管相连接，换热器进水口设在靠近排烟口的上方，高温出水口设在换热气器前端靠近高温烟气入口一侧的下方。

在换热器内的烟水成型槽，采用金属材料折弯挤压成型后，再焊接制作的烟水分层换热装置。

在烟水成型槽上下设置水流导向板，分别覆盖在上下烟水成形槽的进水口和出水口的一端，由外壳在制作时限位固定，形成换热器上下层走水槽道水流导向作用。

烟气紊流凸，在换热器烟水成型槽形成时，采用挤压成型，并上下排列嵌入在走烟槽道中。

在多回程烟水换热器的排烟口处，设有可调节排烟连接管，在排烟管内设置有可调节挡烟板，通过外部的旋钮可任意调节挡板开度，形成可调节气阻的装置。

本发明的实用新型由金属外壳，烟水成型槽，上下水流导向板，上下烟气紊流凸，可调节排烟连接管五个部分组成，在多回程烟水换热器内，由烟水成型槽将高温烟气与加热水流分隔开，形成一烟一水互不相通的排列整齐的烟气槽道和上下层走水槽道，高温烟气通过换热器前端的烟气入口，进入换热器烟气槽道，烟气槽道的另一端为传热后的低温烟气的排烟气出口，在排烟气出口处连接有可调节排烟连接管，在靠近换热器排烟管一侧 的上方是换热器低温进水口，在换热器的底部靠近高温烟气入口处的下方是高温出水口，换热器的烟气槽道与上下层走水槽道彼此相邻，互为热量传递与热量吸收的关系。

由于采用了上述结构设计，使得多回程烟水换热器的体积可以缩小，重量可以减轻，热效率则明显提高。

本发明与目前的烟水板式热交换器的不同之处在于：

1、水从换热器的后部上方的低温进水口进入换热器，换热器走水槽道分上下两层，加热水在上层水流导向板的作用下，从上层走水槽道由后向前上水层流出，再从上水层两边向下流至换热器底部，在下水流导向板的作用下，再从底部后端的烟水成型槽的入口进入下层走水槽道，进入下层走水槽道的水流再由后向前作逆向运动，最后从前端下方的高温出水口输出使用；

2、高温烟气从多回程烟水换热器的烟气入口进入纵向走烟槽道，在烟气槽道中烟气紊流凸的作用下，烟气沿走烟槽道呈曲线涡状紊流向后运动，经传递热量后的低温烟气，由换热器排烟口的可调节排烟连接管排出；

3、在多回程烟水换热器的排烟口连接处，设有可调节排烟连接管，通过排烟管的外置旋钮，可任意调节排烟管内的挡烟板开度，行成气阻，用以现场调节换热器的运行工况，以达到辅助提高换热效率的目的；

4、采用金属薄板材料折弯挤压，形成烟水成型槽后再焊接制作，比原设计烟板、水板单片冲压成型，再一片一片焊接起来，提高工效50％左右；其结果是：体积缩小，重量减轻，换热效率提高，现场排烟工况可调节。

附图说明：下面结合附图和实例对本发明的多回程烟水换热器作进一步说明，附：图1、图2、图3是本发明的剖面构造图

图1反映的是剖面构造内中烟水的分层流向

图2反映的是烟气紊流凸在烟水成型槽中的剖面位置

图3反映的是烟水成型槽的纵向剖面构造

在图1中，1高温烟气入口，2金属外壳，3上层水流导向板，4低温进水口，5调节旋钮，6可调节排烟连接管，7挡烟板，8烟管排水孔，9换热器排水孔，10下层水流导向板，11高温出水口；在图2中，12为下烟气紊流凸，13为上烟气紊流凸；在图3中，14为上烟水成型槽，15为上下连接处，16为下烟水成型槽，17为上层走水槽道，18为纵向走烟槽道，19为下层走水槽道。

具体实施方式：

在图1中，高温烟气由1进入换热器纵向烟气槽道18中(图3)，在烟气槽道上下烟气紊流凸中12、13的作用下(图2)，沿烟气槽道向换热器后部的排烟出口方向，呈曲线涡状紊流运动，在此过程中高温烟气将所携带的热量传递给相邻的水，完成高温烟气的热量转换，与此同时水流从低温进水口4进入换热器，在上层水流导向板3的作用下，沿上层走水槽道17由后向前流动(图3)，水流在上层走水槽道前端的开口处向上涌出，进入换热器水层，然后从水层两侧向下流动，当水流进入换热器底部后，在下层水流导向板10的作用下，水流从换热器底部后端的下层开口处，再进入换热器的下层走水槽道19由后向前流动(图3)，从靠近高温烟气的入口端的高温出水口11流出使用，此外通过增加可调节排烟连接管6中的5，现场调节7的开度，用来调节换热器的现场排烟工况，以达到辅助提高换热效率的目的。

本发明的实用新型构造是：

一种多回程烟水换热器，由金属外壳，烟水成型槽，上下水流导向板，上下烟气紊流凸，可调节排烟连接管五部分组成；

1、金属外壳：由金属板材折弯焊接成型，外壳的大小与换热器内所依据换热面积而设计的烟水成型槽的大小有关，在金属外壳与烟水成型槽之间的上下，左右留有一定的间隙，与换热器内的上下烟水成型槽形成水流层，外壳的前部、后端用金属板材与换热器上下烟水成型槽进行焊接处理，将走烟槽道与上下层走水槽道完全分开，形成多回程烟水换热器的纵向走烟槽道和上下层走水槽道，并互为热量传递与热量吸收的关系，高温烟气的输入口在换热器的前端，低温烟气的排出口在换热器的后端，在换热器外壳的后侧上方是低温进水口，在换热器外壳的前端下方是高温出水口；

2、烟水成型槽：是由上下两块对称的、设计相等面积的金属薄板折弯挤压后焊接而成，形成并排的一烟一水互不相通的纵向烟气槽道和上下层走水槽道，走烟槽道方便高温烟气在传递热量后通过，上下层走水槽道则方便低温水流充分吸热后输出使用；

3、水流导向板：分上下两块，上块覆盖在上烟水成形槽的一端，下块覆盖在下烟水成形槽反方向的另一端，由外壳在装配时限位固定。上下水流导向板的作用是，让进入换热器的低温水在水流导向板的作用下，先进入换热器的上层走水槽道，再从上层走水槽道由后向前流动，从上层走水槽道开口处向上流出至换热器水流层，再从水流层上部的两边流下，流下来的水，在下水流导向板的作用下，将从上部两边流下来的水，导向下层走水槽道入口，再由下层走水槽道向前流动至高温出水口流出，此作用的目的是，使低温水在通过换热器的上下层走水槽道中，经过多次逆向、横向紊流运动，有充分的吸热时间，使之达到提高换热效率的目的；

4、烟气紊流凸：在高温烟气通过的烟气槽道中，分上下两排挤压成型并嵌入在走烟槽道中，使经过走烟槽道中的高温烟气呈曲线涡状紊流运动，并增加了走烟槽道与走水槽道之间的热量传递的面积，其作用是，使高温烟气在通过烟气槽道时速度减缓，并通过烟气紊流凸形成的曲线涡状紊流，最大限度的提高，高温烟气在走烟槽道中的热量传递系数；

5、可调节排烟连接管：由金属薄板卷筒开口焊接成型，与多回程烟水换热器的排烟出口连接，在靠近连接的部分，设计有挡烟板，其作用是，通过现场调节换热器排烟口的气阻，使换热器的运行工况得到提升，达到辅助提高换热效率的目的。