[发明专利]用于加热锅炉的热交换单元

说明书

加热锅炉的热交换单元，包括：具有围成内部空间的侧壁的壳，侧壁具有由壳前端部的环形边缘环绕的敞开前端部；由金属片制的环形的封闭法兰，具有法兰贯通开口以允许进入壳内，限定环绕贯通开口的径向内部法兰边缘、围绕径向内部边缘的径向外部法兰边缘、将径向外部、内部法兰边缘彼此连接的中间法兰部分，径向外部法兰边缘沿壳前端部的环形边缘连接到壳侧壁，径向内部边缘限定径向内表面、围绕径向内表面的径向外表面、将径向内、外表面彼此连接的前边缘面，前边缘面限定平放面，前边缘面位于平放面上，平放面限定与其正交且穿过贯通开口的轴向、和与轴向正交的径向；其中，径向内表面以相对于中间法兰部分朝向单元外侧突出的方式平行于轴向延伸。

技术领域

本发明涉及一种旨在用于加热的锅炉的热交换单元，该热交换单元能优选地但非排他性地用于水加热器具、旨在用于家用的加热或空气调节系统、或住宅楼、工业或商业空间。

“热交换单元”是指包括至少一个热交换器的单元，该至少一个热交换器安装在相应的包容壳中并且构造成致动在交换器内循环的第一传热流体与在包容壳内循环的第二传热流体之间的热交换。

例如，热交换器属于包括以盘旋的方式卷绕在多个叠置的圈上的管道的类型，该圈适于被第一传热流体穿过，然后该第一传热流体在加热系统中循环，并且在该加热系统中这种管道形成发生燃烧的中心空间，该中心空间适于加热第二传热流体。

背景技术

在加热锅炉工业中，使用包括包容壳和安装在其内的热交换器的热交换单元是众所周知的。

使用包括根据多个叠置的圈以盘旋的方式卷绕，以形成适于承载燃烧的内部或中心空间的管道或管的交换器也是已知的。

这种交换器具有面向该壳的外侧的前端部圈和相对的后端部圈，该后端部圈在使用时面向壳的内部。因此，前端部圈具有前表面，该前表面不是平坦的而是螺旋的。

在组装期间，将交换器插入壳中，壳通过具有中心开口的封闭法兰封闭，该中心开口与内部空间对齐以便允许进入交换器进行维护操作。

已知一些实施方式，其中法兰包括由模制的金属片制成的元件，这些元件彼此组装以便利用金属片的热惯性，由于其厚度减小，该热惯性相对于通过压铸获得的元件的热惯性更低。

已知的单元还包括封闭门，该封闭门适于安装到壳，特别是法兰，以在使用时封闭开口。

该门包括由耐火隔离材料制成、中心紧固于其的盘。这种盘构造成在使用时设置到法兰的靠近法兰径向内部边缘的开口中。

已知一种具有法兰的热交换单元，该法兰具有由金属片制成的主体，具有围绕法兰开口设置的径向内部边缘、紧固到壳的径向外部边缘、以及将该径向内部边缘和径向外部边缘彼此连接的中间法兰部分，其中，中间部分是平坦的并且与法兰轴线正交。

径向内部边缘是平坦的并且位于与法兰轴线正交的平面上。

为了允许门封闭该开口，门也具有适于面向并且邻接法兰的径向内部边缘的面。

为了获得法兰与门之间的密封，根据背景技术的上述实施方式需要使用至少一个环形垫圈，该环形垫圈保持轴向设置并轴向压在法兰与门之间。

根据背景技术，这种垫圈可以不设置于隔离盘与法兰之间，因为径向内部边缘的平面性和其相对于法兰开口轴线的正交性不允许垫圈径向设置于该边缘与隔离盘之间，但仅能轴向设置于法兰与门之间。

因此，大量的热量从燃烧区域传递到法兰的径向内部边缘，因为没有垫圈可以设置于其中。

相反，根据背景技术，垫圈可以仅设置在相对于径向内部边缘在径向上更靠外的位置。因此，这种解决方案不允许保护法兰的内部边缘的径向内部端部免受由于燃烧而达到的高温。事实上，这种边缘保持为直接暴露于燃烧室。

该至少一个垫圈设置在这样的内部边缘附近，并且因此处于具有高热应力的区域中。