[实用新型]一种壁挂炉及其换热机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种壁挂炉及其换热机构，属于燃气或燃油燃烧的热量与换热器内的液体换热的壁挂炉领域。

背景技术

节能和环保是燃气具行业应考虑的首要问题，目前冷凝式燃气热水器具备环保和节能的要求。首先，采用全预混燃烧器，强制性使空气与燃气按燃气充分燃烧的固定比例进行混合，使其充分燃烧，排放更少的氮氧化合物和一氧化碳，同时冷凝液酸性大大降低减少了污染，保证了安全，延长了机器使用寿命：其次节约能源，较传统型热水器提高热效率达15％以上。相信冷凝式燃气热水器会象强排热水器一样得到迅速发展。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种壁挂炉及其换热机构，能够有利于利用气流尾气对水进行预热，提高换热器的加热效率和热能利用率，提高加热效率，实现节能降耗。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开了一种壁挂炉的换热机构，包括预热部和换热部，预热部与换热部连通且水流先后流经预热部和换热部；换热部位于预热部迎向热气流方向的一侧使热气流先后与换热部和预热部进行热交换。这种预热部与换热部水流方向与气体流向相反的设计，能够有利于利用气流尾气对水进行预热，提高换热器的加热效率和热能利用率。

进一步，预热部包括多根预热管，多根预热管相互串联和/或并联；换热部包括多根换热管，多根换热管相互串联和/或并联；预热部或换热部中的水流总体方向与热气流的总体方向相逆。在预热部中利用局部热流与水流相反的设置，实现水流的逐层预热，提高预热效果。在换热管中采用组件预热的方式，能够提高降低换热部所受温差，提高换热部寿命。上述总体方向是指水流的在预热部和换热部中的总体流动趋势，而非局部流向。

基于上述换热机构的壁挂炉，还包括热气流源和排烟罩，热气流源排烟罩分别位于换热机构的两侧，且热气流源用于提供热气流。该结构的壁挂炉能够从分利用壁挂炉尾气残留中的热量对自来水进行预热，提高热量利用率和加热效率。

进一步，热气流源包括鼓风机和燃烧器；鼓风机位于燃烧器后侧，鼓风机使经燃烧器燃烧加热后的气体传输到换热器。强制性使空气与燃气按燃气充分燃烧的固定比例进行混合，使其充分燃烧，鼓风机位于燃烧器后侧使加热后的气流到达换热部。采用燃烧器和鼓风机的搭配，从而保证提高热气源的温度，并降低设备成本和复杂性。

进一步，所述预热部背向热气流的一侧的温度不高于70℃，换热部背向热气流的温度为110-260℃、迎向热气流一侧的温度为800-1200℃。充分利用尾气温度，实现节能降耗。燃烧器以天然气为燃料并产生明火对空气加热。采用明火的方式，其热损失更低，对设备的要求也更低，使用更加方便。

进一步，换热机构还包括机架，预热部和换热部呈螺旋状或/和环状置于机架内，螺旋状或/和环状结构的中部具有与其同轴线的隔板，或者隔板设于预热部与换热部之间，在螺旋状或/和环状结构上具有连通其内外侧的间隙。

进一步，预热部或换热部呈螺旋状，预热部由预热管螺旋盘绕而成，换热部由换热管螺旋盘绕而成，预热部与换热部相互串联，热气流先后流经换热部和预热部并在预热管或换热管处热交换。

进一步，预热部或换热部呈环状，预热部包括多根的预热管，预热管的两端分别连接有聚水腔和进水腔，进水腔连通水源；换热部包括多根换热管，换热管的一端连通聚水腔、另一端连通出水腔，出水腔用于输出热水；热气流先后流经换热部和预热部并在预热管或换热管处热交换。

进一步，预热部、换热部、及隔板三者同轴线，热气流先后经换热部的内外侧并在换热管处换热，然后流动至预热部处，热气流再先后经预热部的外侧和内侧并在预热管处二次换热。

本壁挂炉的原理如下：

热气流：空气经过火头燃烧形成高温烟气，高温烟气通过一组盘管的缝隙进行热交换，使该处换热部中的水升温后，高温烟气经过换热部的换热盘管与外壳之间的缝隙流动，再经过预热部的换热盘管与外壳之间的缝隙流动。在高温烟气换热部流动交换后烟气温度由800-1200℃降低到130 -260℃之间，再通过预热部进行热交换，将烟气温度降低到70℃以下。换热部的盘管一般为2,3,4,5…20，该盘管数量与功率大小成正比，换热器的盘管一般称为N。预热部的盘管一般为1，2,3,4,5…10，该盘管数量与功率大小成正比，预热部的盘管数量一般称为X。本结构换热机构也可称为N+X不锈钢冷凝热交换器。比如：3+1不锈钢冷凝热交换器,和4+1不锈钢冷凝热交换器。