[发明专利]一种模块化烟道式挤压铝冷凝换热器

说明书

一种模块化烟道式挤压铝冷凝换热器，包括多个挤压铝换热单元件，上端等压烟道，密封盖板，外壳，承露盘，软连接管和集箱；挤压铝换热单元件采用高效成熟的挤压铝工艺，优良的结构设计使其兼具稳定的连接、定位和密封结构和卓越的换热性能；采用轴对称梳齿状内翅片结构与表面波纹优化温度场分布并扩大有效换热面积；独到的挤压铝型材阳极氧化工艺有效防止冷凝液的腐蚀；根据换热功率及场地要求可配置各种大小的换热器，灵活多样；采用双进双出冷工质流动方式使之全程均匀上升流动且有效防止流动短路及流动死区情况发生；采用全螺栓连接，密封可靠同时方便拆卸维护；模块化烟道式挤压铝换热器仅需一套低价的挤压模具和加工设备即可制作，性能优越的同时价格优势得天独厚。

技术领域

本发明属于烟气余热深度利用、提高能量利用效率、节能环保的冷凝换热器领域，具体涉及一种模块化烟道式挤压铝冷凝换热器。

背景技术

近年来，全球能源问题日益突显，化石能源的不可再生性决定了节能环保是人类面临的重大课题，高效节能环保己成为全球能源利用的发展方向。我国是能源生产和消费的大国，节能减排、提高能源利用效率是我们面临的重要任务，同时我国环境治理还需严控，雾霾问题的持续、频发，北方供暖季间雾霾现象更为严重。为治理雾霾，供暖行业提出了《北方地区冬季清洁取暖规划2017-2021》，其中2019年清洁取暖率50％代替散烧煤0.74亿吨，新增气131亿m³；2021年清洁取暖率70％代替散烧煤1.5亿吨，新增气278亿m³；2021年供暖天然气需求达641亿m³以上等诸多要求。为达到规划要求，采用燃烧天然气的商用燃气采暖炉作为分布式供热方式必不可少，商用燃气采暖炉是将天然气的化学能转变成热能实现采暖的供应终端，是分布式供热的最好选择。目前市场上推出的新兴铸铝硅镁模块化商用燃气采暖炉虽然效率较高，结构紧凑但模具、材料价格昂贵，国内生产能力极其有限同时核心技术受国外掌控；铸铁、焊接不锈钢商用燃气采暖炉效率较低，体积较大且笨重，且不锈钢商用燃气采暖炉采用焊接工艺之后在冷凝水活性离子和焊接残余应力的双重作用会发生应力腐蚀开裂(SCC)；全铜材质商用燃气采暖炉虽导热性能优良但价格高昂且强度低，全铜管表面的耐蚀涂层易剥落导致冷凝液腐蚀问题严重，我国铜资源匮乏各种因素决定了全铜材质商用燃气采暖炉并不适合大力发展；我国早期的传统钢制大容积天然气热水锅炉成本低廉但其排烟温度均很高，具一般调查显示，户用热水供暖两用热水器/炉的排烟温度在120℃以上，燃气供暖锅炉的排烟温度一般在150～250℃以上，工业锅炉的排烟温度在200～260℃以上(如油田注汽锅炉)，燃气蒸汽联合循环的电锅炉的排烟温度仍在180℃以上，同时天然气锅炉产生的烟气中水蒸气体积分数为15～20％，较高的排烟温度会导致显热与潜热的共同流失，造成极大地能源浪费和环境污染。

目前商用燃气采暖热水炉水道结构优化不足，存在着诸多问题，典型的一体式铸铝硅镁换热炉片通常具有下降水道结构，构成U型回路，如荷兰著名的铸铝硅镁冷凝换热器公司贝卡尔特的专利WO 2015/024712、WO 2016/055392A1等，该水道结构易出现过冷沸腾导致传热恶化并由于气泡挤压产生噪音甚至破坏换热器结构等不良现象，其次铸铝硅镁、铸铁材质商用燃气采暖炉都具有在非供暖期的干法保养时循环水难以排干的水道结构问题。

我国挤压铝工艺成熟，型材呈挤压截面一维方向上的延展，根据换热器的长度进行任意的裁剪，结构简单生产效率高，只需要成本低廉的挤压模具即可实现挤压铝换热单元件的生产，铝硅镁系挤压铝材料导热系数高，强度高，同时在进行阳极氧化处理工艺后耐酸蚀性能优越，是制造生产换热器的理想工艺。在新增天然气锅炉中可与锅炉主体进行耦合生产，同时也可以在在运锅炉尾部加装模块化烟道式挤压铝换热节能器降低排烟温度，提高锅炉效率，灵活布置、高效节能、成本低廉等卓效优势标示着挤压铝换热器蕴藏着巨大的市场需求与发展前景。

发明内容

为了解决上述传统大容积商用燃气采暖热水炉存高排烟温度，热效率低等问题并区别于其他各种商用燃气采暖热水炉，采用成熟高效的挤压铝工艺生产我国民族品牌，本发明提供一种模块化烟道式挤压铝冷凝换热器。