[实用新型]一种燃气热水器烟气冷凝式余热回收换热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气燃烧与应用工程中的节能环保技术领域。

背景技术

家用燃气快速热水器烟气的余热回收是提高燃气利用效率的重要手段，对于节约能源和保护环境意义重大。现有的冷凝式家用燃气热水器具，其烟气冷凝与余热回收大多采用两种形式：一是单一换热器兼顾烟气高温热交换和冷凝换热两种功能，即不分级换热；二是采用冷凝式余热回收换热装置分级换热。目前市售的冷凝式燃气热水器上大多采用的是冷凝式余热回收换热装置分级换热方式，但现有的冷凝式余热回收换热装置都存在一些缺陷，大致包括以下几点：

(1)冷凝式余热回收换热装置采用水管式设计，烟气外掠水管管束与管内冷水进行热交换，管外采用环形肋片增加换热面积，为保证烟气与管束的换热效果，烟气与管束内的水流方向是垂直的，这在实际使用中存在着冷凝水难以收集的问题。

(2)冷凝式余热回收换热装置采用火管式设计，水流外掠烟气管束与管内的烟气进行热交换，为了满足烟气侧的换热需要，增加了烟管的内表面积，且烟管垂直安装，这样的设计虽然解决了冷凝水的收集问题，但更重要的问题是水在换热器壳内的水管之外，对其壳体的耐压强度要求很高，增加了壳体的材料消耗，且容易出现漏水情况。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有的冷凝式家用燃气热水器所存在的冷凝式余热回收换热器的金属耗材量大、耐压处理难、换热性能差等缺陷问题。

为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种燃气热水器烟气冷凝式余热回收换热装置，包括换热器壳体、壳体内的管道组、烟气进口、出水管、进水管、冷凝水排出管和烟气出口。

所述换热器壳体为一个中空立方金属体。所述换热器壳体包括正面壁、背面壁、顶壁、底壁、侧壁Ⅰ和侧壁Ⅱ。所述正面壁的对面是侧面壁。所述侧壁Ⅰ的对面是侧壁Ⅱ。所述底壁装有冷凝水排出管。所述侧壁Ⅰ上开有圆孔Ⅰ。所述侧壁Ⅱ上开有圆孔Ⅱ。所述烟气进口为两端敞口的圆筒。所述烟气进口的一端嵌入圆孔Ⅰ。所述烟气出口为两端敞口的圆筒。所述烟气出口的一端嵌入圆孔Ⅱ。

所述管道组包括换热管体系、连通管体系、出水汇管体系和进水分配管体系。

所述换热管体系由m行n列换热管构成，其中m、n均为不小于3的自然数。所述换热管体系的每根换热管均纵向布置，行列之间的间隙距离为S。所述换热管体系的每根换热管外侧面上均带有纵肋。第一列的换热管包括换热管Ⅰ Ⅰ、换热管Ⅰ Ⅱ、…换热管Ⅰ M。第二列的换热管包括换热管Ⅱ Ⅰ、换热管Ⅱ Ⅱ、…换热管Ⅱ M。……第n列的换热管包括换热管N Ⅰ、换热管N Ⅱ、…换热管NM，N的值等于n，M的值等于m。

所述连通管体系分为上层连通管体系和下层连通管体系。所述上层连通管体系包括上层连通管Ⅱ、上层连通管Ⅲ、…上层连通管N。所述下层连通管体系包括下层连通管Ⅱ、下层连通管Ⅲ、…下层连通管N。

所述出水汇管体系包括出水汇管Ⅰ、出水汇管Ⅱ、…出水汇管N。所述进水分配管体系包括进水汇管Ⅰ、进水汇管Ⅱ、…进水汇管N。

所述出水汇管体系中每根出水汇管均平行于水平面。所述出水汇管体系中仅出水汇管Ⅰ的一端敞口，另一端封闭，其余出水汇管均两端封闭。所述出水汇管Ⅰ的敞口为管口Ⅰ。所述进水分配管体系中每根进水分配管均平行于水平面。所述进水分配管体系中仅进水分配管N的一端敞口，另一端封闭，其余进水分配管均两端封闭。所述进水分配管N的敞口为管口Ⅱ。

第一列的全部换热管的上端嵌入出水汇管Ⅰ的圆周侧壁且相互连通。第一列的全部换热管的下端嵌入进水分配管Ⅰ的圆周侧壁且相互连通。

第二列的全部换热管的上端嵌入出水汇管Ⅱ的圆周侧壁且相互连通。第二列的全部换热管的下端嵌入进水分配管Ⅱ的圆周侧壁且相互连通。

……

第n列的全部换热管的上端嵌入出水汇管N的圆周侧壁且相互连通。第n列的全部换热管的下端嵌入进水分配管N的圆周侧壁且相互连通。

所述上层连通管Ⅱ的一端嵌入出水汇管Ⅰ的圆周侧壁并相互连通。所述上层连通管Ⅱ的另一端嵌入出水汇管Ⅱ的圆周侧壁并相互连通。

上层连通管Ⅲ的一端嵌入出水汇管Ⅱ的圆周侧壁并相互连通。上层连通管Ⅲ的另一端嵌入出水汇管Ⅲ的圆周侧壁并相互连通。

……

所述下层连通管Ⅱ的一端嵌入进水分配管Ⅰ的圆周侧壁并相互连通。所述下层连通管Ⅱ的另一端嵌入进水分配管Ⅱ的圆周侧壁并相互连通。

所述下层连通管Ⅲ的一端嵌入进水分配管Ⅱ的圆周侧壁并相互连通。所述下层连通管Ⅲ的另一端嵌入进水分配管Ⅲ的圆周侧壁并相互连通。