专利汇可以提供一种模块化挤压铝冷凝换热器及冷凝式锅炉专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种模 块 化 挤压 铝 冷凝换热器及冷凝式 锅炉 ,根据 燃烧器 、挤压铝冷凝换热器的相对布置形成 单体 、左右或上下分体 冷凝式锅炉 ,由挤压铝 传热 单元、进口渐扩烟道、承露盘、进口集箱、出口集箱、全预混火排式燃烧器等组成;铝棒 挤压成型 后经过二次加工和装配成为具有完整 水 道的挤压铝传热单元,组合成冷凝换热器或冷凝式锅炉的主体部分;全预混火排式燃烧器的燃烧头深入挤压铝传热单元之间,避免密封盖板受到火焰冲刷带来的 变形 、泄露问题;挤压铝材料具有高 抗拉强度 ,低 密度 ,耐 腐蚀 的优点,成本只有铸铝 硅 的30%,不锈 钢 的60%;挤压铝传热单元的盈余设计使锅炉效率提升6%以上,节能省气,缓解 天然气 紧缺的现状。,下面是一种模块化挤压铝冷凝换热器及冷凝式锅炉专利的具体信息内容。
1.一种模块化挤压铝冷凝换热器,其特征在于:包括挤压铝传热单元(1)、进口渐扩烟道(2)、承露盘(3)、进口集箱(4)和出口集箱(5);所述进口渐扩烟道(2)位于挤压铝传热单元(1)顶部,承露盘(3)位于挤压铝传热单元(1)底部,进口集箱(4)和出口集箱(5)置于冷凝换热器同侧,与所有挤压铝传热单元(1)连接,冷却工质选用热泵蒸发器循环水、锅炉给水或自来水;冷凝液汇集于承露盘(3)的底部,通过U型水封管排出。
2.根据权利要求1所述的一种模块化挤压铝冷凝换热器,其特征在于:所述挤压铝传热单元(1)包括中间挤压铝片及左右挤压铝片;中间挤压铝片由水室(1-1)、外翅片(1-2)、内翅片(1-3)和连接部(1-4)四部分组成;水室(1-1)由多个长度为2cm~10cm、宽度为1cm~
3cm的中间水室单元和长度为1cm~4cm、宽度为6cm~15cm的两端水室单元组成,水室(1-1)的壁厚为4mm~8mm,多单元的水室结构有助于增强锅炉的耐压能力;外翅片(1-2)在水室(1-1)两侧外表面,与从进口渐扩烟道(2)进入的烟气接触换热,翅片舌比小于5,根部宽度为3mm~10mm,翅高为5mm~50mm,翅片表面为锯齿或波浪形状,以增大翅片表面积、拓展受热面;内翅片(1-3)布置在水室(1-1)内侧,翅片舌比小于5,根部宽度为2mm~5mm,翅高为
4mm~14mm,翅片表面为锯齿或波浪形状,以增大翅片表面积、拓展受热面;连接部(1-4)位于两端水室单元的两侧短边,起到连接相邻两个挤压铝传热单元(1)并密封烟气的作用;左右挤压铝片也由水室(1-1)、外翅片(1-2)、内翅片(1-3)和连接部(1-4)四部分组成,外翅片(1-2)和连接部(1-4)仅在水室(1-1)的烟气侧,水室(1-1)的空气侧没有外翅片(1-2)和连接部(1-4)。
3.根据权利要求2所述的一种模块化挤压铝冷凝换热器,其特征在于:所述挤压铝传热单元(1)经挤压机挤压成型后还要进行二次加工;在两端水室单元的长边壁面上切出直径为20mm~60mm的圆形进口(1-5)和圆形出口(1-6);在挤压铝传热单元(1)的上下端面上加工出螺丝孔,用于固定上下密封盖板;将距水室(1-1)的上下两端20mm~60mm的水侧通道壁面和内翅片(1-3)切去,形成高度20mm~60mm的连通水室空间(1-8),作为多个水侧通道的上下集箱;将距烟气入口50mm~300mm的外翅片(1-2)部分切除,保留2mm~5mm高的翅片根部,形成入口的矮翅区(1-10);矮翅区(1-10)和正常外翅片(1-2)之间斜切出长度100mm以上的过渡区(1-9),通过改变外翅片的高度改变烟气流通截面积,控制烟气流速,避免入口段烟气流速过高;将挤压铝传热单元(1)的表面进行阳极氧化和电泳镀膜处理,以增强抗冷凝液腐蚀性能。
4.根据权利要求3所述的一种模块化挤压铝冷凝换热器,其特征在于:所述挤压铝传热单元(1)经过二次加工之后与内六角螺丝(1-11)、密封盖板(1-12)、均流板(1-13)和流芯(1-14)装配;内六角螺丝(1-11)用于固定密封盖板(1-12);密封盖板(1-12)上有沉头孔,紧贴挤压铝传热单元(1)端部侧有密封沟槽,密封沟槽中放置硅胶密封圈,密封挤压铝传热单元(1)的上下两端;均流板(1-13)放置在连通水室空间(1-8)与水室(1-1)之间,利用小孔阻力使每个水室(1-1)的水流量均匀分配;流芯(1-14)通过上下侧的均流板(1-13)固定,由多个贯通水室(1-1)的圆柱或螺旋圆柱组成,用于扰乱水侧流动,缩小每个水室(1-1)流通面积,提高水侧流速,强化水侧换热;冷却工质经下部的圆形进口(1-5)进入挤压铝传热单元(1)下部的连通水室空间(1-8),经下侧的均流板(1-13)下部进入各个水室(1-1),随后从上侧的均流板(1-13)上部离开水室(1-1)进入上部的连通水室空间(1-8),从圆形出口(1-6)离开挤压铝传热单元(1)。
5.根据权利要求1所述的一种模块化挤压铝冷凝换热器,其特征在于:所述挤压铝传热单元(1)与进口集箱(4)和出口集箱(5)通过软连接方式连接,进口集箱(4)和出口集箱(5)布置在所有挤压铝传热单元(1)的外侧,与所有挤压铝传热单元(1)连接;挤压铝壁厚只有
4mm~8mm,直接在壁面上攻出螺纹孔容易滑丝漏水,所述进口集箱(4)和出口集箱(5)采用内置外丝接头(4-1)、外置内丝活接头(4-2)和硅胶密封圈(4-3)与挤压铝传热单元(1)连接;内置外丝接头(4-1)置于水室(1-1)的两端水室单元内,内置外丝接头(4-1)通过圆形进口(1-5)和圆形出口(1-6)伸出水室(1-1)与外置内丝活接头(4-2)连接,硅胶密封圈(4-3)位于内置外丝接头(4-1)的圆环固定底座与水室(1-1)的内壁面之间;所述挤压铝传热单元(1)与进口渐扩烟道(2)和承露盘(3)之间通过法兰螺栓连接,挤压铝传热单元(1)两端的密封盖板(1-12)预留半圆螺栓孔,两个密封盖板之间的半圆螺栓孔组成完整的螺栓孔,与渐扩烟道(2)和承露盘(3)连接法兰上的螺栓孔一一对应,中间加上密封垫片,使用螺栓连接。
6.一种模块化挤压铝冷凝式锅炉,其特征在于:包括挤压铝传热单元(1)、全预混火排式燃烧器(6)、承露盘(3)、进口集箱(4)、出口集箱(5)和连接烟道(7);所述模块化挤压铝冷凝式锅炉在模块化挤压铝冷凝换热器的基础上将进口渐扩烟道(2)替换为全预混火排式燃烧器(6)后形成单体冷凝式锅炉,加长挤压铝传热单元(1)并削去燃烧器火焰区域的部分外翅片,其余组件不变;所述全预混火排式燃烧器(6),由增压风罩(6-1)、等压燃气分配室(6-
2)、引射器(6-3)、气体混合腔(6-4)和燃烧头(6-5)组成;增压风罩(6-1)的上端法兰盘与增压风机相连,内部的气压大于大气压,增强引射器(6-3)的引射能力,实现过量空气系数大于1.1;等压燃气分配室(6-2)布置在增压风罩(6-1)的下方,采用等压风道设计,确保其上的各个喷嘴分配到等量的燃气;引射器(6-3)布置在等压燃气分配室(6-2)各个喷嘴的下方;气体混合腔(6-4)布置在引射器(6-3)下方,气体混合腔(6-4)通过多个引射器(6-3)和等压燃气分配室(6-2)上的多个喷嘴与等压燃气分配室(6-2)连通,燃气引射空气后进入气体混合腔(6-4),燃气与空气均匀混合;燃烧头(6-5)连通气体混合腔(6-4)底部并分布在挤压铝传热单元(1)之间,混合气离开气体混合腔(6-4)后进入燃烧头(6-5)燃烧。
7.根据权利要求6所述的模块化挤压铝冷凝式锅炉,其特征在于:所述燃烧头(6-5)伸入入口矮翅区(1-10)所形成的炉膛空间内,燃烧头底部(6-5-1)固定在挤压铝传热单元(1)的密封盖板(1-12)上,燃烧头中间部分(6-5-2)呈等腰梯形,燃烧头头部(6-5-4)为半圆形;
燃烧头中间部分(6-5-2)的高度为50mm~150mm,等腰梯形段壁面上加工出三角形开孔(6-
5-3),利用燃烧头(6-5)内部的高速气流形成的负压区引射炉膛中的正压烟气,从而延缓燃烧、削弱火焰高温区,减少热力型氮氧化物的生成;燃烧头头部(6-5-4)上均布着直径2mm~
5mm的圆形开孔,用以均流混合气和防止回火,燃烧头头部(6-5-4)的半圆形头部相比平板头部的燃烧面积增大了50%;燃烧头头部(6-5-4)外包裹着一层金属纤维丝网,混合气在金属纤维丝网表面点火燃烧;燃烧头(6-5)还配备点火器和火焰探测器,用以点火和探测火焰燃烧状态并调整引射比。
8.根据权利要求6所述的一种模块化挤压铝冷凝式锅炉,其特征在于:为保证换热的充分进行,所述模块化挤压铝冷凝式锅炉的挤压铝传热单元(1)的长度为200mm~3000mm;为提供充足的燃烧空间,避免燃烧区翅片温度过高,将入口的矮翅区(1-10)的翅片高度控制在2mm~8mm,入口的矮翅区(1-10)长度为150mm~450mm;根据烟气温度的变化确定合理的烟气流通截面积,进而确定外翅片的高度,确定斜切区域的长度和翅片高度,保证烟气流速全程控制在4m/s~10m/s的经济换热区间;将挤压铝传热单元(1)进行阳极氧化处理,以增强抗高温腐蚀能力。
9.根据权利要求6所述的一种模块化挤压铝冷凝式锅炉,其特征在于:所述模块化挤压铝冷凝式锅炉,有多种组合形式;多个挤压铝传热单元(1)水平方向上相连组成一级挤压铝传热模块,冷凝式锅炉包含一个或两个挤压铝传热模块;全预混火排式燃烧器(6)底置向上燃烧或顶置向下燃烧;两个挤压铝传热模块的烟气同向流动或逆向流动;综合考虑冷凝液的收集和燃烧器的安全工作,提出五种组合方式:当全预混火排式燃烧器(6)底置且包含两个挤压铝传热模块时,全预混火排式燃烧器(6)置于模块化挤压铝冷凝式锅炉底部且燃烧头(6-5)朝上,第一挤压铝传热模块(1-A)设置在全预混火排式燃烧器(6)顶部,第一挤压铝传热模块(1-A)顶部通过连接烟道(7)连通第二挤压铝传热模块(1-B)顶部,第二挤压铝传热模块(1-B)底部连通承露盘(3),燃气在底部点火,烟气由下至上穿过第一挤压铝传热模块(1-A),进入连接烟道(7)后180°转弯向下进入第二挤压铝传热模块(1-B),烟气向下流动,并被冷凝降温,烟气最后进入承露盘(3),冷凝液由底部的承露盘(3)收集后排出;当全预混火排式燃烧器(6)底置且包含一个挤压铝传热模块时,全预混火排式燃烧器(6)置于锅炉底部且燃烧头(6-5)朝上,挤压铝传热模块设置在全预混火排式燃烧器(6)顶部,燃气在底部点火,烟气进入挤压铝传热模块中上升流动至顶部排出,此时要保证模块化挤压铝冷凝式锅炉出水温度大于50℃,只有少量烟气冷凝,无大量冷凝液,不设置承露盘(3);当全预混火排式燃烧器(6)顶置且包含一个挤压铝传热模块时,全预混火排式燃烧器(6)置于模块化挤压铝冷凝式锅炉顶部且燃烧头(6-5)朝下,挤压铝传热模块设置在全预混火排式燃烧器(6)底部,承露盘(3)布置在挤压铝传热模块下方液;当全预混火排式燃烧器(6)顶置且包含两个挤压铝传热模块时,全预混火排式燃烧器(6)置于锅炉顶部且燃烧头(6-5)朝下,第一挤压铝传热模块(1-A)布置在全预混火排式燃烧器(6)下方,第二挤压铝传热模块(1-B)布置在第一挤压铝传热模块(1-A)下方,承露盘(3)布置在第二挤压铝传热模块(1-B)下方;
当全预混火排式燃烧器(6)顶置且包含两个挤压铝传热模块时,全预混火排式燃烧器(6)置于模块化挤压铝冷凝式锅炉顶部且燃烧头(6-5)朝下,第一挤压铝传热模块(1-A)设置在全预混火排式燃烧器(6)底部,第一挤压铝传热模块(1-A)底部通过连接烟道(7)连通第二挤压铝传热模块(1-B)底部,冷凝液在连接烟道(7)的底部排出,不设置承露盘(3)。
10.根据权利要求9所述的一种模块化挤压铝冷凝式锅炉,其特征在于:所述模块化挤压铝冷凝式锅炉包含两个挤压铝传热模块时,第二级挤压铝传热模块的工质采用锅炉回水、热泵蒸发器循环水或自来水;当采用锅炉回水作为工质时,第二级挤压铝传热模块的烟气冷凝量取决于回水温度,回水温度过高将导致烟气冷凝量减少;当采用热泵蒸发器循环水作为工质时,工质水温较低且温度稳定,烟气冷凝量维持在较高水平,深度回收烟气中的余能,热泵冷凝器用于预加热锅炉回水或加热自来水得到洗浴用水;当采用自来水作为工质时,自来水温度较低,深度冷凝烟气,回收烟气余能,将自来水加热到30℃以上,但自来水直接通入挤压铝传热单元(1)易带来腐蚀问题,将自来水与板式换热器换热,板式换热器与第二级挤压铝传热模块换热,避免自来水直接接触挤压铝带来的腐蚀问题。
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