[发明专利]一种冷凝式燃气热水器不锈钢波纹管冷凝器

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种冷凝式燃气热水器所使用的冷凝器，特别涉及一种利用不锈钢强化管回收烟气热能的冷凝器制造方法，属于冷凝器强化传热技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，燃气热水器的应用越来越普及。普通的燃气热水器只利用了烟气的显热，而烟气中水蒸汽的潜热未能利用，随烟气排放到大气中，故其热效率在80－85％之间，且烟气中有害气体如COX、NOx、SOX等对环境有一定污染。为进一步提高燃气热水器的热效率，节约能源和保护环境，近年来一种冷凝式的燃气热水器得到快速发展，并成为未来燃气热水器的发展方向。

冷凝式燃气热水器与普通的燃气热水器在结构上有很大的改变，主要在于换热系统的结构不同。为了充分回收烟气中的显热和水蒸气潜热，冷凝式燃气热水器采用两次换热方式，即两个换热器。除居于普通燃气热水器的显热换热器外，还有一个冷凝器。根据整机的结构特点，一般是在普通燃气热水器显热换热器上方设置冷凝器，两者之间还设置有冷凝水收集器。工作时高温烟器依次由下向上进入显热换热器和冷凝器。而水流方向正好相反，先经过冷凝器，冷水在冷凝器中吸收高温烟器余热后，再进入主换热器吸收烟气显热。由于冷凝式燃气热水器烟气中的显热和水蒸气潜热得到有效回收利用，因此烟气的排烟温度比普通燃气热水器低得多，热效率可提高15％以上。此外，水蒸气冷凝液还会溶解吸收排烟中部分CO_X、NOx、SO_X有害气体，对烟气有一定净化作用。

由于铜材具有良好的导热性和延展性，因此，目前冷凝式燃气热水器不锈钢波纹管冷凝器广泛采用金属铜管作为传热管，并在铜管外套装平板结构的铜翅片来增加冷凝传热面积，采用胀接方式使翅片与铜管结合紧密，形成管套翅片的冷凝器结构。此外，为防止酸性冷凝液的腐蚀影响，冷凝器中的铜管和铜翅片表面均需添加防腐涂层。

这种铜管套铜翅片结构的冷凝器存在如下缺点：（1）铜材价格较高且不断上升，冷凝器的成本也不断增加；（2）当铜管及翅片表面防腐涂层脱离时，水蒸气冷凝液导致铜管表面和翅片间铜锈的生成，从而堵塞烟气流道，导致烟气流动压降升高，燃烧变得不充分，有害气体的浓度增加；（3）铜管与铜翅片采用胀接方式连接，长期在高温200℃以上和常温之间循环使用，铜管与铜翅片因热应力的作用导致胀接处产生松动，从而增大了接触热组，降低了冷凝器的传热效率。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题，提供一种换热效率高、成本低、加工方便，防腐耐用的冷凝式燃气热水器不锈钢波纹管冷凝器

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种冷凝式燃气热水器不锈钢波纹管冷凝器，包括箱体、相互平行地设置在箱体内的传热管、设置在箱体两端用于安装和固定传热管的管板，管板外侧的传热管之间采用弯头连接，形成管程的水流路，所述传热管为不锈钢管，并采用机械方法在传热管外表面沿传热管轴向加工有波纹状结构。

进一步地，传热管与管板采用胀接或焊接方式密封，防止烟气或冷却水在传热管与管板间的泄漏。

进一步地，所述箱体与管板相连接为长方体或正方体。

进一步地，所述传热管为多排管束结构，采用三角形或正方形方式进行排列。

进一步地，所述传热管表面设置有防腐层。

与现有技术相比，本发明的优点体现在：

（1）利用普通不锈钢在价格上比铜低得多的优势，降低冷凝器成本；

（2）水蒸气冷凝液很难在不锈钢表面生成水锈，不存在因生锈而引起流道的堵塞问题；

（3）将不锈钢管加工成波纹状结构的传热管，无需在管外胀接或焊接翅片，不存在热应力影响传热效率问题。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为传热管的波纹结构剖面示意图。

图3为本发明实施例一的左侧板管传热管间的弯头连接方式。

图4为本发明实施例一的右侧板管传热管间的弯头连接方式。

图5 为本发明实施例二传热管呈正三角形的排列结构示意图。

图中所示为：1-传热管；2-箱体；3-管板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

下面结合附图对本发明进行详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1