[实用新型]用于燃气热水装置的铸铝换热片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于燃气热水装置的铸铝换热片，尤其适用于锅炉、燃气锅炉或燃气采暖热水炉等设备。 

背景技术

根据理论分析及实验研究，流体呈湍流状态时，流体分为湍流主体、缓冲层和滞留层，缓冲层和滞留层统称为边界层。同时，影响流体对流传热系数α的因素有传热设备的特性尺寸l、流体的密度ρ、粘度μ、比热cp、导热系数λ及流速u等物理量，它们可用一般函数关系式来表达：α=f(l、ρ、μ、cp、λ、u)。其中导热系数λ取决于对流传热的热阻，对流传热热阻主要由边界层的导热热阻构成，边界层厚度越大，对流传热热阻越大。 

现有技术中，铸铝换热片在增强对流换热技术上，采用的是在换热片的水道中增加扰流柱来改善水流在水道内的流动状态，这种方式对水流的流动主体干扰性较强，有利于使流动主体形成紊流状态，从而降低缓冲层热阻，增加对流传热效率。但由于扰流作用在流体主体位置，扰流作用方向杂乱，流体扰动由流体中心向边界进行，经缓冲层作用后，对滞留层作用效果较低，滞留层热阻降低不明显。为克服上述缺陷，特对用于燃气热水装置的铸铝换热片进行了改进。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种用于燃气热水装置的铸铝换热片，它能提高换热效率。 

对流换热根据流体的流动状态可以分为层流和紊流，两者的传热机理有本质的区别。当流体呈层流时，流体沿壁面分层流动，即流体在热流方向上没有混杂运动，传热基本上依靠分子扩散作用的热传导来进行；当流体呈紊流时，紊流主体的传热为涡流作用引起的热对流，在壁面附近的滞流内层中仍为热传导，因此在紊流状态下，影响对流换热的主要因素即为壁面滞留层厚度。即在同等条件下，降低流体滞留层的厚度可有效降低对流传热的热阻，增加传热效率。在水道内增加扰流柱来干扰水流的流动状态，虽然使水流主体产生不稳定弱紊流状态，但流体扰动由中心向壁面进行，在临近壁面位置水流扰动作用较弱，滞留层较厚，换热器的换热效率提升有限，应使流体扰动由水道的壁面向流体中心进行。 

因此，本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：它包括片体，片体内部设有水道，片体表面设有换热柱，水道壁面设有扰流纹。换热柱用于吸收高温烟气的热量，水道壁面的扰流纹使水流主体产生扰动，形成紊流，而且流体扰动由水道壁面向流体中心进行，从而有效降低流体滞留层的厚度，提高换热效果。 

进一步地，所述扰流纹倾斜设置，再进一步地，水道相对壁面上的扰流纹反向设置，使水流在水道内形成大致呈螺旋状态流动的空间旋流紊流。 

进一步地，所述水道上游区域扰流纹的宽度D大于水道下游区域扰流纹的宽度D，扰流纹的宽度越大，扰流效果越强烈。 

进一步地，所述水道上游区域扰流纹与水流方向的夹角α大于水道下游区域扰流纹与水流方向的夹角α。再进一步地，所述夹角α为15°—45°，夹角α越大，扰流效果越强烈。 

进一步地，所述水道的上游区域内设有扰流柱。水流在扰流柱与扰流纹的共同作用下，水流扰动由壁面和水流中心同时进行，有利于进一步降低水道内对流换热热阻，有效提高换热效率。 

进一步地，所述水道的截面积从上游至下游逐渐减少。由于水道内部弯曲复杂，阻力较大，水流的流速从水道上游到水道下游逐渐降低，但通过缩小水道的截面积，可以提高水流的流速，从而增强扰流纹的扰流作用强烈。 

更进一步地，所述水道的进水口设置在片体下部，出水口设置在片体上部。 

更进一步地，所述换热柱分布在片体两侧，上下两排相邻的换热柱错开设置。 

本实用新型同背景技术相比所产生的有益效果：由于本实用新型在水道壁面设置扰流纹，水流扰动由壁面向水流中心进行，使水流体在水道内部形成空间旋流紊流状态，故它能有效减少水道内滞留层的厚度，降低水道内对流换热热阻，还能冲刷流道壁面，避免杂物在水道内沉积，从而提高换热效率。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为图1的立体剖视示意图；

图3为图2中左侧部分的壁面结构示意图；

图4为图2中右侧部分的壁面结构示意图；

图5为水道2中扰流纹21的局部放大图；

图6为本实用新型组合使用的示意图一；

图7为本实用新型组合使用的示意图二。

具体实施方式