换热翅片、换热结构及燃气换热器的制作方法

1.本实用新型涉及热交换技术领域，特别是涉及换热翅片、换热结构及燃气换热器。


背景技术：

2.燃气换热器通过将换热翅片和换热管与高温烟气进行换热，从而对换热管内的冷媒介质进行加热。传统的换热翅片通常采用平翅式结构，其换热效率较低，无法满足使用需要。


技术实现要素：

3.本实用新型所解决的第一个技术问题是要提供一种换热翅片，其换热效率高，满足使用需要。
4.本实用新型所解决的第二个技术问题是要提供一种换热结构，其换热效率高，满足使用需要。
5.本实用新型所解决的第三个技术问题是要提供一种燃气换热器，其换热效率高，满足使用需要。
6.上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：
7.一种换热翅片，包括翅片本体，所述翅片本体设有至少两个间隔设置的换热孔组、及设置于相邻的两个换热孔组之间的分流件；其中，每个所述换热孔组均具有至少三条相互连通的第一换热流道，所述分流件与相邻的所述换热孔组间隔设置形成第二换热流道，且所述第二换热流道与相邻的所述换热孔组中的至少一条所述第一换热流道连通。
8.本实用新型所述的换热翅片，与背景技术相比所产生的有益效果：高温烟气流动过程中，当高温烟气流经换热孔组处时，能够分流至至少三条第一换热流道内，从而使得高温烟气的流动路径更加蜿蜒曲折，延长了高温烟气的流动路径，使得高温烟气能够与翅片本体和换热管进行充分的热交换，提升了换热效率。同时，当高温烟气流经分流件处时，分流件能够对高温烟气进行分流，从而使得高温烟气分成两股而分别流入位于分流件两侧的换热孔组内，即在分流件的分流作用下，高温烟气通过第二换热流道进入各个第一换热流道内，从而使得高温烟气的流动路径更加曲折化和多样化，流通路径更长，进而使得高温烟气与翅片本体的接触更加充分，能够有效的提升换热效率，满足使用需要。
9.在其中一个实施例中，每个所述换热孔组均包括至少三个翻边孔，至少三个所述翻边孔相互间隔设置形成至少三条相互连通的所述第一换热流道，所述分流件与相邻的所述翻边孔间隔设置形成所述第二换热流道。
10.在其中一个实施例中，每个所述换热孔组均包括三个所述翻边孔，三个所述翻边孔呈三角形排布，三个所述翻边孔间隔设置形成三条相互连通的所述第一换热流道。
11.在其中一个实施例中，所述翅片本体还设有串流通孔，所述串流通孔位于三个所述翻边孔之间。
12.在其中一个实施例中，沿高温烟气流动方向，所述翅片本体具有相对的迎风侧和
背风侧，所述迎风侧设有与所述第一换热流道和所述第二换热流道均连通的进气口，所述背风侧设有与所述第一换热流道和所述第二换热流道均连通的出气口。
13.在其中一个实施例中，所述背风侧设有至少两个导流翻边，相邻的两个所述导流翻边间隔设置形成所述出气口，且沿垂直于高温烟气流动方向，相邻的两个所述导流翻边分别分布于一个所述换热孔组的两侧，且所述导流翻边的延伸轨迹与所述换热孔组的外轮廓相匹配。
14.在其中一个实施例中，沿所述高温烟气流动方向，所述分流件与所述导流翻边间隔设置形成与所述第二换热流道及所述出气口均连通的第三换热流道，所述导流翻边与对应的所述换热孔组相对间隔设置形成与所述第一换热流道、所述第二换热流道、所述第三换热流道及所述出气口均连通的第四换热流道。
15.在其中一个实施例中，所述导流翻边凸出所述翅片本体的高度与所述分流件凸出所述翅片本体的高度相等，且所述导流翻边凸出所述翅片本体的高度与相邻两个所述翅片本体之间的间隙相匹配。
16.上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：
17.一种换热结构，包括换热管及所述的换热翅片。
18.本实用新型所述的换热结构，与背景技术相比所产生的有益效果：高温烟气流动过程中，当高温烟气流经换热孔组处时，能够分流至至少三条第一换热流道内，从而使得高温烟气的流动路径更加蜿蜒曲折，延长了高温烟气的流动路径，使得高温烟气能够与翅片本体和换热管进行充分的热交换，提升了换热效率。同时，当高温烟气流经分流件处时，分流件能够对高温烟气进行分流，从而使得高温烟气分成两股而分别流入位于分流件两侧的换热孔组内，即在分流件的分流作用下，高温烟气通过第二换热流道进入各个第一换热流道内，从而使得高温烟气的流动路径更加曲折化和多样化，流通路径更长，进而使得高温烟气与翅片本体的接触更加充分，能够有效的提升换热效率，满足使用需要。
19.上述第三个技术问题通过以下技术方案进行解决：
20.一种燃气换热器，包括所述的换热结构。
21.本实用新型所述的燃气换热器，与背景技术相比所产生的有益效果：高温烟气的流动路径蜿蜒曲折，延长了高温烟气的流动路径，使得高温烟气能够与翅片本体和换热管进行充分的热交换，提升了换热效率。
附图说明
22.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为一个实施例的换热结构的装配示意图；
25.图2为图1的换热结构的换热翅片一视角下的结构示意图；
26.图3为图1的换热结构的换热翅片另一视角下的结构示意图。
27.附图标记：
28.10、换热翅片；100、翅片本体；110、换热孔组；111、翻边孔；112、第一换热流道；120、分流件；121、第二换热流道；122、第三换热流道；130、迎风侧；140、背风侧；150、导流翻边；160、出气口；170、第四换热流道；180、串流通孔。
具体实施方式
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.在一个实施例中，提供了一种换热结构，包括换热管(未图示)及换热翅片10。
36.其中，换热翅片10套设在换热管的外侧壁上，高温烟气流动过程中能够与换热管和换热翅片10进行接触而实现热交换，从而能够对换热管内流动的冷媒介质进行加热。
37.在实际应用过程中，换热结构的整体轮廓形状可以为线性分布，即翅片本体100的延伸轨迹为直线形；当然，如图1所示，换热结构的整体轮廓形状也可以为圆筒形布置，即翅片本体100的延伸轨迹为圆环形；可以根据实际使用需要进行灵活的设计或布置，只需满足高温烟气能够与换热管和换热翅片10进行接触而实现热交换即可。
38.其中，换热翅片10可以采取不锈钢材质或其他耐温耐腐的成型材料。
39.如图2及图3所示，具体地，换热翅片10包括翅片本体100。翅片本体100设有至少两个间隔设置的换热孔组110、及设置于相邻的两个换热孔组110之间的分流件120。
40.如图2及图3所示，其中，每个换热孔组110均具有至少三条相互连通的第一换热流道112，分流件120与相邻的换热孔组110间隔设置形成第二换热流道121。并且，第二换热流道121与相邻的换热孔组110中的至少一条第一换热流道112连通。
41.上述实施例的换热翅片10，高温烟气流动过程中，当高温烟气流经换热孔组110处时，能够分流至至少三条第一换热流道112内，从而使得高温烟气的流动路径更加蜿蜒曲折，延长了高温烟气的流动路径，使得高温烟气能够与翅片本体100和换热管进行充分的热交换，提升了换热效率。同时，当高温烟气流经分流件120处时，分流件120能够对高温烟气进行分流，从而使得高温烟气分成两股而分别流入位于分流件120两侧的换热孔组110内，即在分流件120的分流作用下，高温烟气通过第二换热流道121进入各个第一换热流道112内，从而使得高温烟气的流动路径更加曲折化和多样化，流通路径更长，进而使得高温烟气与翅片本体100的接触更加充分，能够有效的提升换热效率，满足使用需要。
42.其中，分流件120对高温烟气的分流可以通过设置相应的翻边结构对高温烟气进行引导分流实现，也可以通过设置相应的凸包结构对高温烟气进行阻挡分流实现。分流件120可以与翅片本体100一体成型，节省加工成本，也可以单独成型后采取螺接、卡接等方式进行装配组装。
43.其中，换热孔组110用于供各个换热管穿过，从而使得翅片本体100能够套设在换热管的外侧壁上，进而使得翅片本体100上的热量能够传递至换热管上以对换热管内的冷媒介质进行加热。
44.如图2及图3所示，具体到本技术的实施例中，每个换热孔组110均包括至少三个翻边孔111。其中，至少三个翻边孔111相互间隔设置，如此，相邻的两个翻边孔111之间的间隙形成一条第一换热流道112，从而使得至少三个翻边孔111形成至少三条相互连通的第一换热流道112，高温烟气流经各个翻边孔111处时，均能够流入第一换热流道112内，从而使得高温烟气在换热孔组110的轮廓范围内曲折蜿蜒的流动，延长了流动路径，能够与翅片本体100进行充分的热交换。并且，分流件120与相邻的翻边孔111间隔设置形成第二换热流道121。如此，分离件对高温烟气进行分流后使得高温烟气通过第二换热流道121后进入换热孔组110内，从第二换热流道121处进入换热孔组110内的高温烟气在各个翻边孔111之间的第一换热流道112内流动，使得高温烟气的流动路径更加曲折化和多样化，换热效率更高。
45.其中，翻边孔111是指在孔的周向环绕有翻边凸起，将换热管穿设于翻边孔111内时，翻边凸起能够贴合在换热管的外侧壁上，增大了与换热管的接触面积，换热效率更高。
46.另外，每个换热孔组110包括的翻边孔111的数量可以根据实际使用需要进行灵活的设计或调整，只需满足使得高温烟气能够在各个第一换热流道112内进行曲折的流动即可。
47.如图2及图3所示，在一个实施例中，每个换热孔组110均包括三个翻边孔111。并且，三个翻边孔111呈三角形排布，即各个翻边孔111的中心轴线的排布方式为三角形。而且，三个翻边孔111间隔设置形成三条相互连通的第一换热流道112。如此，当高温烟气流入换热孔组110内后，在三条第一换热流道112内蜿蜒曲折的进行流动，使得高温烟气能够与翅片本体100进行充分的接触，提高了换热效率。优选地，三个翻边孔111呈等边三角形排布，使得高温烟气在三条第一换热流道112内的分布和流动更加均匀。
48.如图3所示，另外，翅片本体100还设有串流通孔180。如此，当至少两个翅片本体100套设于换热管上，使得相邻的两个翅片本体100间隔设置形成间隙时，利用串流通孔180使得各个间隙相互连通，从而使得不同层的高温烟气相互连通流动，进而使得高温烟气的流动路径更加多样化和曲折化，进一步加强换热效率。
49.如图3所示，可选地，当换热孔组110为三个呈三角形排布的翻边孔111时，可以将串流通孔180开设在三个翻边孔111之间，即将串流通孔180设置在三个翻边孔111围设的轮廓区域内，使得不同层的各个第一换热流道112内的高温烟气能够相互连通，也使得翅片本体100的结构更加紧凑，布局合理。当然，在其他实施例中，串流通孔180还可以开设在翅片本体100的其他部位。
50.此外，实际使用过程中，换热翅片10与换热管进行装配后，高温烟气从翅片本体100的一侧流向相对的另一侧，从而实现与换热翅片10和换热管的热交换。
51.如图2所示，具体地，沿高温烟气流动方向(如图1及图2的a方向所示)，翅片本体100具有相对的迎风侧130和背风侧140，即高温烟气流动过程中，先与翅片本体100的迎风侧130接触，并最终从翅片本体100的背风侧140流出以完成换热过程。
52.其中，迎风侧130设有与第一换热流道112和第二换热流道121均连通的进气口。如此，高温烟气从进气口处流入，一部分高温烟气直接进入换热孔组110的第一换热流道112内，另一部分高温烟气经过分流件120的分流后进入第二换热流道121内，使得高温烟气的流动路径蜿蜒曲折，更加多样化，能够有效的延长高温烟气在翅片本体100上的流动路径。
53.如图2及图3所示，其中，背风侧140设有与第一换热流道112和第二换热流道121均连通的出气口160。如此，进入第一换热流道112内的高温烟气与换热管和翅片本体100进行热交换后能够从出气口160处流出，进入第二换热流道121内的高温烟气一部分能够进入第一换热流道112内，另一部分能够与换热管和翅片本体100进行热交换后直接从出气口160处流出。
54.其中，结合进气口、第一换热流道112、第二换热流道121及出气口160的相互连通，使得高温烟气能够顺畅的流动，烟气阻力小，不会对燃烧工况造成影响。
55.如图2及图3所示，进一步地，背风侧140设有至少两个导流翻边150。其中，相邻的两个导流翻边150间隔设置形成出气口160。如此，从第一换热流道112和/或从第二换热流道121流出的高温烟气在导流翻边150的导流作用下朝向出气口160处汇集并排出，进一步延长了高温烟气的流动路径，提高换热效率。
56.如图2及图3所示，具体地，沿垂直于高温烟气流动方向，相邻的两个导流翻边150分别分布于一个换热孔组110的两侧。如此，换热孔组110内的第一换热流道112流出的高温烟气朝向换热孔组110的中间汇集而从出气口160处流出，使得高温烟气流动路径更加蜿蜒曲折，延长了流动路径。并且，沿高温烟气流动方向，使得分流件120的投影落在导流翻边
150上，从而使得从第二换热流道121流出的高温烟气一部分进入第一换热流道112内，另一部分在导流翻边150的引导下朝向换热孔组110的中间汇集而从出气口160处流动，也延长了这部分高温烟气的流动路径，增强了换热效率。
57.而且，导流翻边150的延伸轨迹与换热孔组110的外轮廓相匹配，如此，使得导流翻边150能够在换热孔组110的外周呈包覆换热孔组110延伸，从而对高温烟气的导流效果更好。同时，也使得高温烟气的扩散更加均匀和顺畅。
58.其中，导流翻边150可以与翅片本体100一体成型，节省加工成本，也可以单独成型后采用焊接、螺接等方式进行装配连接。
59.如图3所示，可选地，沿高温烟气流动方向，分流件120与导流翻边150间隔设置形成与第二换热流道121及出气口160均连通的第三换热流道122。如此，使得从分流件120处分流的高温烟气不仅能够通过第二换热流道121进入第一换热流道112内，也能通过第二换热流道121进入第三换热流道122内，并且高温烟气在导流翻边150的引导下最终从出气口160处流出，进一步增强了高温烟气流动的多样性和曲折性，延长了流动路径，从而提升了换热效率。并且，利用第三换热流道122也能将分流件120两侧的第二换热流道121相互连通，使得高温烟气的流动路径更加灵活和多样。
60.如图3所示，可选地，沿高温烟气流动方向，导流翻边150与对应的换热孔组110相对间隔设置形成与第一换热流道112、第二换热流道121、第三换热流道122及出气口160均连通的第四换热流道170。如此，使得从第一换热流道112处、第二换热流道121处和第三换热流道122处流出的高温烟气进入第四换热流道170内后，在导流翻边150的导流作用下朝向出气口160处汇集并最终从出气口160处流出，进一步增强了高温烟气流动的多样性和曲折性，延长了流动路径，从而提升了换热效率。并且，结合导流翻边150的延伸轨迹与换热孔组110的外轮廓相匹配，使得第四换热流道170的宽度更加均匀，使得高温烟气在第四换热流道170内流动的更加顺畅和均匀，换热效果好。当然，从进气口处进入的高温烟气，也可以直接通过第四换热流道170后在导流翻边150的导流作用下朝向出气口160处汇集并最终从出气口160处流出。
61.其中，第一换热流道112、第二换热流道121、第三换热流道122及第四换热流道170的宽度可以根据实际使用需要进行灵活的设计或调整，只需确保高温烟气中的颗粒能够顺畅的通过而不会造成堵塞，也需保证较高的换热效率即可。例如，可以为2mm至5mm。
62.此外，导流翻边150凸出翅片本体100的高度与分流件120凸出翅片本体100的高度相等。并且，导流翻边150凸出翅片本体100的高度与相邻两个翅片本体100之间的间隙相匹配。如此，当相邻的两个换热翅片10相对间隔的穿设于换热管内时，使得相邻的两个翅片本体100形成一个完整的流通通道，高温烟气只能从两个翅片本体100之间的间隙处通过，使得高温烟气能够完全与换热翅片10和换热管进行换热，不会不经换热而流走。
63.需要进行说明的是，翻边孔111的翻边高度也可以与导流翻边150凸出翅片本体100的高度相等。并且，导流翻边150凸出翅片本体100的方向、分流件120凸出翅片本体100的方向及翻边孔111的翻边凸出翅片本体100的方向均一致。
64.在一个实施例中，还提供了一种燃气换热器，包括上述任意实施例的换热结构。
65.上述实施例的燃气换热器，高温烟气的流动路径蜿蜒曲折，延长了高温烟气的流动路径，使得高温烟气能够与翅片本体100和换热管进行充分的热交换，提升了换热效率。
66.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
67.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。