[發明專利]一種氣電耦合極限冷凝的鑄鋁硅鎂燃氣熱水爐

在審

• 申請號: 201811031429.1
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN108917174A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 趙欽新;桂雍;焦健;鄧世豐;王云剛;梁志遠
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02;F24H8/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種氣電耦合極限冷凝的鑄鋁硅鎂燃氣熱水爐，其特征在于：包括多個模塊化換熱爐片(1)，通過管道(2)連接多個模塊化換熱爐片(1)與板式換熱器(3)及熱泵(4)形成供暖回路，管道(2)的連通由閥組(5)控制；

所述模塊化換熱爐片(1)包含進出口流體接口(11)，固定耳(12)及位于模塊化換熱爐片(1)側面上的型砂孔(13)，模塊化換熱爐片(1)的輻射受熱區尾部有導流肋(14)，模塊化換熱爐片(1)對流換熱面上按規律排布著組合針翅(15)，模塊化換熱爐片(1)一側開有清灰口(16)，模塊化換熱爐片(1)內部包含上部水道(171)與下部水道(172)。

2.根據權利要求1所述的一種氣電耦合極限冷凝的鑄鋁硅鎂燃氣熱水爐，其特征在于：所述模塊化換熱爐片(1)的換熱區域厚度為5～7mm，為節省材料并保證結構強度，非換熱區的設計壁厚為8～30mm。

3.根據權利要求1所述的一種氣電耦合極限冷凝的鑄鋁硅鎂燃氣熱水爐，其特征在于：所述進出口流體接口(11)用以連接管道(2)，采用與模塊化換熱爐片(1)端面齊平或凸臺設計，頂端開有深度為2～4mm直徑比進出口流體接口11大10～15mm的凹槽以供放置密封圈，進出口流體接口(11)上下方開有螺紋孔用以連接螺栓保證模塊化換熱爐片(1)與管道(2)緊密連接防止冷工質泄露。

4.根據權利要求1所述的一種氣電耦合極限冷凝的鑄鋁硅鎂燃氣熱水爐，其特征在于：所述導流肋(14)排布在模塊化換熱爐片(1)輻射受熱區尾部，為具有提高換熱系數和導流功能的等翅高且截面呈類半圓形、按一定的間距規則排列的縱向肋片。

5.根據權利要求1所述的一種氣電耦合極限冷凝的鑄鋁硅鎂燃氣熱水爐，其特征在于：所述組合針翅(15)為多種截面形狀的組合型翅片，采用均勻的一排或兩排為一組的高低錯列針翅型設計，能夠有效地防止煙氣走廊現象，組合針翅(15)在模塊化換熱爐片(1)輻射受熱區尾部與對流受熱面過渡面上的截面呈圓形，高度較低且分布稀疏，隨著煙氣溫度、輻射量降低，針翅的高度也逐步提高，在煙溫低于500℃的對流受熱面上針翅高度達到最大且密度最高，采用加強肋連接結構，有效增強針翅結構強度同時增大對流換熱面并起到導流煙氣的作用；在煙溫達到65℃以下的冷凝換熱區域采用菱形針翅結構，或采用菱形針翅加上斜肋形成“正八字”結構，具有冷凝液導流、煙氣整流的作用，或采用截面呈上半圓形下半菱形且隨著高度方向菱形長度越短的三維結構針翅，這種結構能夠保證足夠的換熱面積并有效撕裂冷凝水液膜使冷凝液順著針翅流向模塊化換熱爐片(1)壁面開有的溝槽中，強化模塊化換熱爐片(1)冷凝換熱段的傳熱傳質性能，組合針翅(15)的高度和錯列間距及的組合排列分布根據模擬計算及實驗具體確定，模塊化換熱爐片(1)的冷凝換熱區采用直角三角形、等腰三角形或矩形的鈍體突起設計，該結構對冷凝液膜的強烈換向形成前后側液膜射流，強烈對沖針翅和壁面撕裂液膜以強化傳熱傳質性能。

6.根據權利要求1所述的一種氣電耦合極限冷凝的鑄鋁硅鎂燃氣熱水爐，其特征在于：所述清灰口(16)開設在與進出口流體接口(11)相對的側面，囊括整個煙氣對流集中區，有效避免采暖季中需要清灰時將已密封好的爐片整體拆封，采用與之配套的密封蓋密封防止煙氣泄露。