CN105627551A - 一种高温热水机 - Google Patents

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Abstract

一种高温热水机，包括铝翅片式热交换器，铝翅片式热交换器的出水端设有出水管，出水管与铝翅片式热交换器内部连通；铝翅片式热交换器下方设有火排燃烧器，火排燃烧器上设有进气管，进气管与火排燃烧器连通；铝翅片式热交换器和火排燃烧器之间还设有增强型热交换器，增强型热交换器的进水端设有进水管，增强型热交换器的出水端与铝翅片式热交换器的进水端连接；增强型热交换器包括水平布置的主管，主管呈弯折迂回状，主管内设有两端开口的多根翅管，翅管纵向穿过主管；主管的一端与进水管连接，另一端与铝翅片式热交换器的进水端连接。本发明热能利用率高，热交换效率高，制造成本低。

Description

一种高温热水机
技术领域
本发明涉及一种高温热水机。
背景技术
参照图1，传统型热水机工作原理如下：天然气直接入火排燃烧器3后发生燃烧，热量通过热传递的方式对铝翅片式热交换器1进行加热，从而使得铝翅片式热交换器1内的水被加热并带走，实现生产热水的功能。
传统型热水机分为单层铝翅片式热交换器型热水机和双层铝翅片式热交换器型热水机，单层铝翅片式热交换器型热水机存在以下缺陷：热交换效率低，热量损失大；双层铝翅片式热交换器型热水机存在以下缺陷：制造成本高；上层铝翅片式热交换器热交换率不高，烟气流动性减弱，燃烧不充分。
另外，传统型热水机的火排燃烧器的氧气补给方式是被动式的，即当天然气进入火排燃烧器时，气流把空气带入火排燃烧器，空气的混合量有限，天然气不能够充分燃烧，燃烧效率低；当天然气燃烧不充分时只能单方面减小天然气的进气量，这样不能最大限度的发挥火排燃烧器的产热能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种热能利用率高，制造成本低的高温热水机。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种高温热水机，包括铝翅片式热交换器，所述铝翅片式热交换器的出水端设有出水管，出水管与铝翅片式热交换器内部连通；所述铝翅片式热交换器下方设有火排燃烧器，火排燃烧器上设有进气管，进气管与火排燃烧器连通；所述铝翅片式热交换器和火排燃烧器之间还设有增强型热交换器，所述增强型热交换器的进水端设有进水管，所述增强型热交换器的出水端与铝翅片式热交换器的进水端连接；所述增强型热交换器包括水平布置的主管，主管呈弯折迂回状，主管内设有两端开口的多根翅管，翅管纵向穿过主管；主管的一端与进水管连接，另一端与铝翅片式热交换器的进水端连接。
进一步，所述增强型热交换器的出水端通过连接管与铝翅片式热交换器的进水端连接；所述主管的一端与进水管连接，另一端与连接管连接。
进一步，所述翅管两端均伸出1-3mm。
进一步，相邻翅管间的间距为25-35mm。
进一步，所述主管采用内径为15-25mm的铜管制成。
进一步，所述翅管采用外径为4-9mm、内径为2-5mm的铜管制成。
进一步，所述火排燃烧器底部设有增氧室，所述增氧室与火排燃烧器连通。
进一步，所述增氧室包括增氧室本体，所述增氧室本体内设有散风板，散风板上设有散风孔，散风板将增氧室本体内部空间分为等压室和增压室，所述等压室位于增压室的上方；所述增压室底部设有轴流风机，所述等压室与火排燃烧器连通。
进一步，所述进气管从等压室穿出后与火排燃烧器连通。
进一步，所述铝翅片式热交换器顶部设有集烟罩，所述集烟罩顶部设有排烟口。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
设有增强型热交换器，火排燃烧器的火焰及热能在到达上层的铝翅片式热交换器之前，先对增强型热交换器加热，然后再对铝翅片式热交换器进行加热，研究表明，这能有效提高热能的利用率，节约运行成本；与单层铝翅片式热交换器型热水机相比，本发明的热交换效率高，热量损失小；与双层铝翅片式热交换器型热水机相比，本发明制造成本低，火排燃烧器产生的火焰可直接穿过翅管，不阻挡火焰向铝翅片式热交换器传递，提高上层铝翅片式热交换器交换率，保证烟气的流动性，减少燃烧不充分的现象，降低工作过程中对环境污染的程度。
附图说明
图1是现有技术中传统型热水机的结构示意图。
图2是本发明实施例的结构示意图。
图3是图2所示实施例的火排燃烧器的结构示意图。
图4是图2所示实施例的增强型热交换器的俯视图。
图5是图2所示实施例的增强型热交换器的正视图。
图6是图2所示实施例的增强型热交换器与铝翅片式热交换器的连接示意图。
图7是图2所示实施例的增氧室的结构示意图。
图8是图2所示实施例的散风板的结构示意图。
图9是火焰通过图2所示实施例的翅管的示意图。
图10是火焰通过图2所示实施例的主管的示意图。
图中：1—铝翅片式热交换器，2—增强型热交换器，3—火排燃烧器，4—增氧室，5—集烟罩，6—排烟口，7—出水管，8—进水管，9—进气管，10—连接管，2-1—主管，2-2—翅管，4-1—增氧室本体，4-2—散风板，4-3—轴流风机，4-1-1—等压室，4-1-2—增压室，4-2-1—散风孔。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
参照图2、图3，本实施例包括：铝翅片式热交换器1，铝翅片式热交换器1的出水端设有出水管7，出水管7与铝翅片式热交换器1内部连通；铝翅片式热交换器1下方设有火排燃烧器3，火排燃烧器3上设有进气管9，进气管9与火排燃烧器3连通；铝翅片式热交换器1顶部设有集烟罩5，集烟罩5顶部设有排烟口6；铝翅片式热交换器1和火排燃烧器3之间还设有增强型热交换器2，增强型热交换器2的进水端设有进水管8，增强型热交换器2的出水端通过连接管10与铝翅片式热交换器1的进水端连接。
参照图4、图5、图6，增强型热交换器2包括水平布置的主管2-1，主管2-1呈弯折迂回状，主管2-1采用内径为19mm的铜管制成，主管2-1内设有两端开口的多根翅管2-2，翅管2-2纵向穿过主管2-1，翅管2-2两端均伸出2mm；翅管2-2采用外径为6mm、内径为3.5mm的铜管制成，相邻翅管2-2间的间距为30mm；主管2-1的一端与进水管8连接，另一端与连接管10连接。
参照图7、图8，火排燃烧器3底部设有增氧室4，增氧室4包括增氧室本体4-1，增氧室本体4-1内设有散风板4-2，散风板4-2上设有散风孔4-2-1，散风板4-2将增氧室本体4-1内部空间分为等压室4-1-1和增压室4-1-2，等压室4-1-1位于增压室4-1-2的上方；增压室4-1-2底部设有轴流风机4-3；等压室4-1-1与火排燃烧器3连通；进气管9从等压室4-1-1穿出后与火排燃烧器3连通。
增强型热交换器2工作方式如下：
参照图9、图10，火排燃烧器3产生的火焰可直接穿过翅管2-2，同时对主管2-1内的水加热，加热水从增强型热交换器2进入，从铝翅片式热交换器1流出，通过合理的间距分布，使火排燃烧器3的火焰及热能在到达上层的铝翅片式热交换器1之前，先对增强型热交换器2加热，然后再对铝翅片式热交换器1进行加热，能有效提高热能的利用率，节约成本。
增氧室4的工作原理如下：
轴流风机4-3开启后，气流进入增压室4-1-2，在散风板4-2的阻挡作用下，使增压室4-1-2内的空气分布较均匀并有一定的压力，然后气流通过散风板4-2的散风孔4-2-1进入等压室4-1-1，并使等压室4-1-1内各处风的流速和压力接近相等。这样就能达到更多的氧气供应，并且整个火排燃烧器3的前后各处的氧气量相同，保证火焰的均匀燃烧，提高燃烧效率，最大限度的发挥火排燃烧器的产热能力。
通过实际对比发现：增加增氧室4的火排燃烧器3烧开24升15摄氏度的水，比没装增氧室4的火排燃烧器3其用时要少将近3分钟。
本发明高温热水机的工作原理如下：
高流速的空气在天然气出口处与天然气汇合，以增加其氧含量。然后再进入火排燃烧器3，其产生的热量会先对增强型热交换器2进行水的预加热，热量继续上升，同时水也继续流动到铝翅片式热交换器1，在这里进行二次加热。所以它能产生比传统型热水机更高的温升，能够广泛用于对水温要求更高的场所。
以下是本实施例高温热水机与传统型热水机（单层铝翅片式热交换器型热水机）的热水加热对比实验。试验条件是保证进水压力与进气压力不变，进水与燃气进气流量也不变。这样可以通过加热后的温升对比反映出不同类型的热水机对热能的利用。
从实验数据可知：在入水温度、进气管的燃气进入量相同的情况下，本实施例高温热水机的出水温度比传统型热水机（单层铝翅片式热交换器型热水机）的出水温度高，水温升高比较明显，热能的利用率高。
本发明将增强型热交换器2与铝翅片式热交换器1相结合，增强型热交换器2作为一般热水机的热交换补充，它能对火焰进行初次热交换，与双层铝翅片式热交换器比较，火排燃烧器3产生的火焰可直接穿过翅管2-2，不阻挡火焰向铝翅片式热交换器1传递，提高上层铝翅片式热交换器交换率，保证烟气的流动性，减少燃烧不充分的现象，降低工作过程中对环境污染的程度。增强型热交换器2能减少热损失，能使热能利用率进一步提升，与双层铝翅片式热交换器比较，增强型热交换器2可以将热值利用率提高8%。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种高温热水机，包括铝翅片式热交换器（1），所述铝翅片式热交换器（1）的出水端设有出水管（7），出水管（7）与铝翅片式热交换器（1）内部连通；所述铝翅片式热交换器（1）下方设有火排燃烧器（3），火排燃烧器（3）上设有进气管（9），进气管（9）与火排燃烧器（3）连通；其特征在于：所述铝翅片式热交换器（1）和火排燃烧器（3）之间还设有增强型热交换器（2），所述增强型热交换器（2）的进水端设有进水管（8），所述增强型热交换器（2）的出水端与铝翅片式热交换器（1）的进水端连接；所述增强型热交换器（2）包括水平布置的主管（2-1），主管（2-1）呈弯折迂回状，主管（2-1）内设有两端开口的多根翅管（2-2），翅管（2-2）纵向穿过主管（2-1）；主管（2-1）的一端与进水管（8）连接，另一端与铝翅片式热交换器（1）的进水端连接。
2.如权利要求1所述的高温热水机，其特征在于：所述增强型热交换器（2）的出水端通过连接管（10）与铝翅片式热交换器（1）的进水端连接；所述主管（2-1）的一端与进水管（8）连接，另一端与连接管（10）连接。
3.如权利要求1或2所述的高温热水机，其特征在于：所述翅管（2-2）两端均伸出1-3mm。
4.如权利要求1或2所述的高温热水机，其特征在于：相邻翅管（2-2）间的间距为25-35mm。
5.如权利要求1或2所述的高温热水机，其特征在于：所述主管（2-1）采用内径为15-25mm的铜管制成。
6.如权利要求1或2所述的高温热水机，其特征在于：所述翅管（2-2）采用外径为4-9mm、内径为2-5mm的铜管制成。
7.如权利要求1或2所述的高温热水机，其特征在于：所述火排燃烧器（3）底部设有增氧室（4），所述增氧室（4）与火排燃烧器（3）连通。
8.如权利要求7所述的高温热水机，其特征在于：所述增氧室（4）包括增氧室本体（4-1），所述增氧室本体（4-1）内设有散风板（4-2），散风板（4-2）上设有散风孔（4-2-1），散风板（4-2）将增氧室本体（4-1）内部空间分为等压室（4-1-1）和增压室（4-1-2），所述等压室（4-1-1）位于增压室（4-1-2）的上方；所述增压室（4-1-2）底部设有轴流风机（4-3），所述等压室（4-1-1）与火排燃烧器（3）连通。
9.如权利要求8所述的高温热水机，其特征在于：所述进气管（9）从等压室（4-1-1）穿出后与火排燃烧器（3）连通。
10.如权利要求1或2所述的高温热水机，其特征在于：所述铝翅片式热交换器（1）顶部设有集烟罩（5），所述集烟罩（5）顶部设有排烟口（6）。
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