CN220893064U - 带有并行换热管的换热装置、热水器、余热回收*** - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带有并行换热管的换热装置、热水器、余热回收***。换热装置包括管外介质流经的通道、换热器和挡流板，换热器设置在通道的内部，挡流板间隔布置在通道内形成管外介质的流动路径；换热器包括集进管、多根换热管和集出管，多根换热管并行设置在集进管和集出管之间并横向穿过挡流板；集进管和集出管盘绕布置在换热管的两端。本申请具有换热效率高、换热均匀且清洗方便的技术优势。

Description

带有并行换热管的换热装置、热水器、余热回收***

技术领域

本申请涉及一种带有并行换热管的换热装置、热水器、余热回收***。

背景技术

换热装置是工业和日常生活中常用到的热交换设备，例如空气源热水器和余热回收设备等都会用到换热装置。现有换热技术中急需解决的主要问题就是如何尽可能地提高换热效率。对于空气源热水器来说，提高换热效率可以克服现有技术中不能即开即用、需要等待很长时间才有热水的问题，而且还能够使得热水器的体积小型化，占据更少的空间和降低成本。对于工业生产中的余热回收***来说，提高换热效率可以克服现有技术中余热回收不充分、材料成本高、体积大等缺陷。尤其是对于某些工业生产中产生的低品位余热来说，由于其回收的性价比较低，长期以来都存在投入产出比低的问题。为了提高换热效率，现有技术中一般会单独设置翅片等散热设备，进一步增加了堵塞的风险并提高了清洗成本。另外，现有换热器中管外介质与换热管之间一般都是混合换热，即不同温度区间的管外介质混合在一起，并未将管外介质按照温度进行分段集中换热，因此换热效果和换热的均匀性均有较大的提升空间。因此，现有技术中需要一种换热效率更高、换热更均匀的换热装置。

实用新型内容

本申请的目的是设计一种带有并行换热管的换热装置、热水器、余热回收***，其具有换热效率高、换热均匀且清洗方便的技术优势。

本申请涉及一种带有并行换热管的换热装置，包括管外介质流经的通道、换热器和挡流板，所述换热器设置在所述通道的内部，所述挡流板间隔布置在所述通道内形成管外介质的流动路径；所述换热器包括集进管、多根换热管和集出管，多根换热管并行设置在所述集进管和所述集出管之间并横向穿过所述挡流板；所述集进管和所述集出管盘绕布置在所述换热管的两端。

其中，所述集进管和所述集出管上分别设有与所述换热器的端部密封连接的连接孔；所述通道的端部布置有均布板；所述挡流板上设有扰流件；所述挡流板与所述通道的内壁连接，所述挡流板与所述通道的内壁之间形成有供管外介质流动的缺口；相邻的两个所述挡流板的缺口之间具有180度的相位差；所述挡流板上设有多个通孔，所述换热管穿过所述通孔并支撑在所述挡流板上。

本申请还涉及一种热水器，包括如上所述的换热装置。

本申请还涉及一种余热回收***，包括如上所述的换热装置。

根据本申请的带有并行换热管的换热装置、热水器、余热回收***，具有以下技术优势：

(1)通过将多根换热管并行设置在集进管和集出管之间可以增大换热面积、降低流程阻力，将集进管和集出管盘绕布置在换热管的两端，可以使得进入并行换热管的流体更加均匀，从而使得本申请具有换热效率高且换热均匀的技术优势；

(2)通过将挡流板间隔布置在通道内形成管外介质的流动路径、多根换热管横向穿过挡流板，使得进入通道内的管外介质能够集中按照温度分段与不同节段的换热管进行换热，使得热量交换更加集中、充分，避免了不同温度的管外介质混合换热带来的换热效率低且换热不均匀的问题；

(3)通过将挡流板的周边与通道的内壁连接并形成有供管外介质流动的缺口，且相邻挡流板的缺口之间具有相位差，使得管外介质可以沿着缺口依次流经各个挡流板之间的流动路径，延长了管外介质的换热时间和换热路径，从而提高了换热效率。

附图说明

图1是本申请的换热装置的截面示意图。

图2是本申请的换热器的示意图。

图3是盘绕形集管的示意图。

图4是螺旋形集管的示意图。

图5是相邻挡流板的缺口布置示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

根据本申请的一种带有并行换热管的换热装置，如图1所示，包括管外介质流经的通道1、换热器2和挡流板3，换热器2设置在通道1的内部，挡流板3间隔布置在通道1内使得管外介质能够沿着挡流板3形成的路径流动。通道1的截面形状可以是圆形，也可以是方形。如图2-3所示，换热器2主要由集进管21、多根换热管22及集出管23组成，多根换热管22并行设置在集进管21和集出管23之间并横向布置在挡流板3上。换热介质从集进管21汇集流入并均匀分配到每一根换热管22内，多根换热管22内的换热介质呈并行流动状态；换热介质流经换热管22后，从集出管23中汇集流出。如图3-4所示，集进管21与集出管23采用螺旋式或蛇形管式等方式盘绕布置在换热管22的两端，这样可以提高换热介质进入各个换热管的均匀性，使得换热器的整体换热性能更加均匀。集进管21与集出管23上有很多连接孔25，集进管21的连接孔25分别与换热管22密闭连接，换热管22的另一端与集出管23上的连接孔密闭连接。集进管21和集出管23的外部接口可以都设置在通道1的外部，以便安装和维护。

通道1优选采用具有一定强度及耐腐蚀性的材料制成，外表面可以敷设保温层以防止能量散发。优选地，在通道1的两端还可以布置有均布板4，使管外介质在进出通道时保持均匀。均布板4可以布置在换热器的集进管和集出管的外部。管外介质从通道1的入口A处流入，并经过均布板4实现均匀流动，管外介质在挡流板3所形成的路径内流动，并从通道的出口B处流出。换热介质从换热器2的入口C处流入，从换热器2的出口D处流出，以与管外介质形成相反的流动路径，使得换热介质中的能量能够通过换热器充分传送给管外介质。在优选实施例中，挡流板3上可以设有扰流件，扰流件可以采用凸起、翅片等形式，以对管外介质流动时加强扰动，强化换热效果。

挡流板3是由具有一定强度及抗腐蚀能力的材料制成，挡流板3的尺寸与换热器2的尺寸不完全匹配。挡流板3与通道1内壁之间形成有缺口，以便使管外介质在缺口中流过。除缺口外，挡流板3与通道1内壁密封固定，防止管外介质直接通过挡流板3周边与通道1内壁之间的间隙流过，致使换热效果不良。相邻的两个挡流板3上的缺口在布置时存在一定的错位，为使管外介质与换热器换热充分。如图5所示，显示了通道截面为圆形时的示意图，挡流板3的一端设有缺口，其他部分呈圆形以与圆形的通道内壁配合固定。相邻的两个缺口可以呈180°位差设置。挡流板3上有很多的通孔31，通孔31的大小与换热管22的大小相匹配，使得换热管22可以通过通孔31并支撑在挡流板3上。

实施例1

如上所述的带有并行换热管的换热装置，可以用于热水器，例如空气源热水器。

具体地，通道内流动的液体是自来水，换热器的进口端及出口端与空气源换热机组相连，汲取了外界空气中热量的换热介质可以通过换热器加热其内部的自来水生成热水。

实施例2

如上所述的带有并行换热管的换热装置，可以用于对工业生产中产生的废液或废气等废料中的余热进行回收的余热回收***。

例如，可以将换热器进口端及出口端与泵相连，通过汲取废液或废气中的余热，使换热后的换热介质具备直接可以使用的价值，比如可以生成锅炉热水以减少锅炉的能源消耗。又例如，可以将换热器依次与泵及二级换热器相连，通过汲取废液或废气中的余热，使换热介质通过二级换热器，将余热转化成为热风或者热水。此时换热介质始终在换热器、泵和二级换热器内循环。

再例如，可以将换热器的进口端及出口端依次与泵、二级换热器和阀件进行相连，泵可以为压缩机，换热介质是制冷剂，从而通过压缩式循环制冷的方式，将汲取废液或废气中的余热，使换热介质通过二级换热器，将余热转化成为热风或者热水。利用此种方式，在换热器内流动的换热介质可以低于环境温度，从而通过余热回收装置后排出的废液或者废气接近自然环境的温度，或者通过余热回收装置后排出的废液或者废气低于自然环境的温度，实现部分有害液体、气体的凝结和收集。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种带有并行换热管的换热装置，包括管外介质流经的通道、换热器和挡流板，所述换热器设置在所述通道的内部，所述挡流板间隔布置在所述通道内形成管外介质的流动路径；其特征在于，所述换热器包括集进管、多根换热管和集出管，多根换热管并行设置在所述集进管和所述集出管之间并横向穿过所述挡流板；所述集进管和所述集出管盘绕布置在所述换热管的两端。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述集进管和所述集出管上分别设有与所述换热器的端部密封连接的连接孔。

3.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述通道的端部布置有均布板。

4.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述挡流板上设有扰流件。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的换热装置，其特征在于，所述挡流板与所述通道的内壁连接，所述挡流板与所述通道的内壁之间形成有供管外介质流动的缺口。

6.根据权利要求5所述的换热装置，其特征在于，相邻的两个所述挡流板的缺口之间具有180度的相位差。

7.根据权利要求1-4、6中任一项所述的换热装置，其特征在于，所述挡流板上设有多个通孔，所述换热管穿过所述通孔并支撑在所述挡流板上。

8.一种热水器，包括换热装置，其特征在于，所述换热装置为根据权利要求1-7中任一项所述的换热装置。

9.一种余热回收***，包括换热装置，其特征在于，所述换热装置为根据权利要求1-7中任一项所述的换热装置。