一种热交换器及热能回收装置的制造方法

xiaoxiao2021-4-11  53

一种热交换器及热能回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种环保节能技术领域,尤其涉及一种将废气或废液中的热能进行有效回收的热交换器。
【背景技术】
[0002]现有的加工制造工艺中,常常使用加热或烘干步骤,在此过程中排出的废烟气或废水会带走加热器提供的热量的20-50%。烟气是一般耗能设备浪费能量的主要途径,比如锅炉排烟耗能大约在15%,而其他设备比如印染行业的定型机、烘干机以及窑炉等主要耗能都是通过烟气排放。因此多种设备上都安装有对废气废液中的热能进行有效回收的热交换器。
[0003]现有技术中所使用的热交换器通常使用两种技术方案,一是直接对废水或废烟气进行回收,如专利CN200820091816.X中所公开的技术方案;二是利用冷媒吸收废水或废烟气的热能。现有技术中所存在的问题在于为了实现换热效率,提升换热面积,其热回收装置结构都非常复杂。结构复杂的后果是导致热交换的效率会随着热交换器的使用而下降。这是因为废水或废气中的杂质、灰尘或污垢会堆积在热交换区域,无法排出;而复杂的结构又导致该热交换器难以被清洁。因此现有技术中通常考虑的是如何提高热交换面积,却忽视了热交换面积的变大导致杂质灰尘或污垢更容易留在热交换区域表面,造成实际使用过程中热交换效率下降。
[0004]有鉴于此,现有技术中亟需要一种新的热交换器,能同时实现降低制造成本工艺复杂度和容易清洗的功能。
【实用新型内容】
[0005]为了克服现有技术中存在的缺陷,本实用新型提供一种将废气或废液中的热能进行有效回收的热交换器。
[0006]为了实现上述实用新型目的,本实用新型公开一种热交换器,其特征在于,包括:一内管和一外管,该内管放置于外管所形成的一空间中,该内管的外表面和外管的内壁构成一第一流道,该内管的内壁构成一第二流道,该内管的横截面为一中心对称或轴对称图形。
[0007]更进一步地,该第一流道用于流经干净气体或液体;第二流道用于流经废气或废液。
[0008]更进一步地,该外管由硅酸钙或纤维水泥或石英砂或塑料或金属制成,该内管由金属制成。
[0009]更进一步地,该热交换器还包括至少一联通管,该联通管由至少三个端口组成,该联通管的第一端与该外管的一端连接。
[0010]更进一步地,该热交换器还包括至少一隔离管,该隔离管位于该内管与该联通管之间,该隔离管与该联通管的第二端连接。[0011 ] 更进一步地,该内管由铝合金型材或银型材或铜型材挤压而成。
[0012]本实用新型同时公开一种热能回收装置,包括:至少一热交换器,该热交换器一内管和一外管,该内管放置于外管所形成的一空间中,该内管的外表面和外管的内壁构成一第一流道,该内管的内壁构成一第二流道;至少一联通管,该联通管用于与该热交换器连接,该联通管包括至少两个端口,该联通管的第一端口的开口方向与该第二端口的开口方向垂直。
[0013]更进一步地,该联通管还包括一第三端口,该第三端口的开口方向与该第一端口的开口方向相反,且与该第二端口的开口方向垂直。
[0014]更进一步地,该热能回收装置还包括一隔离管,该隔离管位于该内管的外表面与该联通管的内壁之间。
[0015]更进一步地,该内管横截面为一中心对称或轴对称图形;该第一流道用于流经干净气体或液体;第二流道用于流经废气或废液。
[0016]与现有技术相比较,本实用新型的优点在于:第一、该热交换器的两个流道之间没有任何接触点,不会导致干净气体/液体被废气/废液污染。第二、其结构简单,由基本模块组成的,可以实现任意形状并适用于任意环境。第三、制造工艺简单、因此制造成本比现有技术显著下降。第四、容易清洁,不会因为长期堆积污垢而导致热交换效率下降。
【附图说明】
[0017]关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述及所附图式得到进一步的了解。
[0018]图1是本实用新型所涉及的热交换器的结构示意图;
[0019]图2是本实用新型所涉及的热交换器的AA剖视图;
[0020]图3是本实用新型所涉及的热交换器的第二实施例的剖视图;
[0021]图4是本实用新型所涉及的热交换器的第三实施例的立体图;
[0022]图5是本实用新型所涉及的热交换器的爆炸图;
[0023]图6是本实用新型所涉及的热交换器的安装方式示意图;
[0024]图7是本实用新型所涉及的热交换器的一种工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图详细说明本实用新型的一种具体实施例的热交换器。然而,应当将本实用新型理解成并不局限于以下描述的这种实施方式,并且本实用新型的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。
[0026]在以下描述中,为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式,将借助诸多方向性词语进行描述,但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“轴向”、“径向”等词语理解为方便用语,而不应当理解为限定性词语。其中“内”应当理解为靠近轴线的方向,相对应地,外应当理解为远离轴线的方向。
[0027]本实用新型的目的在于提供一种由基本模块组成的,可以实现任意形状并适用于任意环境的热交换器。该热交换器还能有效克服现有技术中难以清洁的技术难题。
[0028]图1是本实用新型所涉及的热交换器的结构示意图。如图1所示,该热交换器为一双管管式热交换器。该热交换器包括外管10和内管20。其中内管20同心状地插入到外管10的内壁中。图2是本实用新型所涉及的热交换器的AA剖视图。内管20和外管10之间构成一个流道,内管20本身由是另一个流道40。两个流道通过内管20彼此隔绝,仅实现热交换,而不发生接触。
[0029]内管2和外管10构成了一个热交换器,该热交换器的首尾两端各连接一个联通管50。如图4所示,联通管50 优选为一种三通管。三端均可与热交换器连接,从而该双管管式热交换器可以由平面的直线变为立体的结构,满足于任意的使用场所。
[0030]如图5所示,联通管50的a端与热交换器的外管的外表面配合,配合方式可以是螺纹连接、热熔接、密封胶等连接。该热交换器的内管长度略长于外管,因此内管20延伸至了联通管的c端,因此内管20与外管10之间的流道变成内管20与联通管之间的流道。内管20与联通管的c端之间有一个隔离管30。隔离管30的内表面紧贴内管的外表面,隔离管30的外表面紧贴联通管的c端的内表面,因此干净的空气或液体只能从联通管的a端流到b端,而不会至c端。通过若干个联通管和热交换器的相互衔接,可以实现任意形状的热回收装置。
[0031]内管20的横截面为中心对称图形或者是轴对称图形。图2是其中一种实施方式,该实施方式下内管20由若干中心辐射状的突起组成,内管20的截面图形可以视为一个N边形。图3是另一种实施方式。本领域技术人员应当知道,N的取值范围可以根据实际需要选择,当N的数值越大,热交换的面积也越大。本实用新型所提供的热交换器,干净的空气或液体从内管与外管之间的流道流经,而携带大量热能的废气或废水从内管20内壁所形成的流道中流经。通过将内管设计为中心对称图形或者是轴对称图形,可以使内管管壁容易清洁。由于内壁的任意剖面都是几乎一样的形状,因此内管的任意一个边都与轴线几乎平行,因此可以用普通的常见的长柄的硬毛刷伸入内管中,旋转或上下移动毛刷即可借助摩擦力将污垢去除。
[0032]图4是本实用新型所提供的热交换器的第三实施方式。与第一第二实施方式相比较,第三实施方式中的内管的横截面同样为一中心对称图形或者是轴对称图形,但是其突起部分按一定的角度旋转,形成一螺旋状图形。
[0033]内管20由铝、铜、银等高导热金属材料制成,优选为挤压成型的铝合金型材,这样内管的管壁能做到很薄,并且加工工艺相对简单。外管10可以由硅酸钙、纤维水泥、石英砂、塑料原料等导热系数低的材料制成。本领域技术人员也可以将外管10用金属材料制造,外表面覆盖保温层。同样的,隔离管30也由导热低的材料制成。
[0034]图6是本实用新型所涉及的热交换器的一种工作状态示意图。如图6所示,该热交换器被用在了料斗干燥机上。料斗干燥机利用金属电阻丝加热空气,并利用一风机将热空气通过风管吹入料斗干燥机内部,从而实现物料的干燥。该料斗干燥机包括一风机I和一出风口 2。风机I将新鲜的干燥的空气加热后吹入料斗内部,出风口 2排出带有大量热能和水汽的废气。废气和新鲜空气经过该热交换器后实现热交换,废气中的热能被传导至新鲜空气中后被排放。除了料斗干燥机外,本实用新型所提供的热交换器还可以适用于冶炉、热水装置、空调装置、油冷却器等多种设备上。
[0035]与现有技术相比较,本实用新型的优点在于:第一、该热交换器的两个流道之间没有任何接触点,不会导致干净气体/液体被废气/废液污染。第二、其结构简单,由基本模块组成的,可以实现任意形状并适用于任意环境。第三、制造工艺简单、因此制造成本比现有技术显著下降。第四、容易清洁,不会因为长期堆积污垢而导致热交换效率下降。
[0036]本说明书中所述的只是本实用新型的较佳具体实施例,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制。凡本领域技术人员依本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在本实用新型的范围之内。
【主权项】
1.一种热交换器,其特征在于,包括:一内管和一外管,所述内管放置于外管所形成的一空间中,所述内管的外表面和外管的内壁构成一第一流道,所述内管的内壁构成一第二流道,所述内管的横截面为一中心对称或轴对称图形。2.如权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述第一流道用于流经干净气体或液体;第二流道用于流经废气或废液。3.如权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述外管由硅酸钙或纤维水泥或石英砂或塑料或金属制成,所述内管由金属制成。4.如权利要求1所述的热交换器,其特征在于,所述热交换器还包括至少一联通管,所述联通管由至少三个端口组成,所述联通管的第一端与所述外管的一端连接。5.如权利要求4所述的热交换器,其特征在于,所述热交换器还包括至少一隔离管,所述隔离管位于所述内管与所述联通管之间,所述隔离管与所述联通管的第二端连接。6.如权利要求3所述的热交换器,其特征在于,所述内管由铝合金型材或银型材或铜型材挤压而成。7.一种热能回收装置,其特征在于,包括: 至少一热交换器,所述热交换器一内管和一外管,所述内管放置于外管所形成的一空间中,所述内管的外表面和外管的内壁构成一第一流道,所述内管的内壁构成一第二流道; 至少一联通管,所述联通管用于与所述热交换器连接,所述联通管包括至少两个端口,所述联通管的第一端口的开口方向与第二端口的开口方向垂直。8.如权利要求7所述的热能回收装置,其特征在于,所述联通管还包括一第三端口,所述第三端口的开口方向与所述第一端口的开口方向相反,且与所述第二端口的开口方向垂直。9.如权利要求8所述的热能回收装置,其特征在于,所述热能回收装置还包括一隔离管,所述隔离管位于所述内管的外表面与所述联通管的内壁之间。10.如权利要求7所述的热能回收装置,其特征在于,所述内管横截面为一中心对称或轴对称图形;所述第一流道用于流经干净气体或液体;第二流道用于流经废气或废液。
【专利摘要】本实用新型公开一种热交换器,其特征在于,包括:一内管和一外管,该内管放置于外管所形成的一空间中,该内管的外表面和外管的内壁构成一第一流道,该内管的内壁构成一第二流道,该内管的横截面为一中心对称或轴对称图形。
【IPC分类】F28D7/10, F28F1/10
【公开号】CN204678929
【申请号】CN201520327941
【发明人】陈明华
【申请人】苏州锦珂塑胶科技有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月20日

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