一种蒸汽发生器火管的制作方法

1.本实用新型涉及蒸汽发生器技术领域，尤其涉及一种蒸汽发生器火管。


背景技术：

2.蒸汽发生器是利用热量将液体转换为蒸汽的设备，一般的蒸汽发生器具有外壳和设置在外壳内的火管(热交换器)，在外壳通入液体，并向火管内通入燃料。点火后燃料在火管内燃烧，火管内的热量通过火管传递到外壳内的液体中，液体遇热蒸发形成蒸汽，通过外壳顶部的管道流出蒸汽发生器。火管的形状以及火管内的燃气燃烧情况直接决定了蒸汽发生腔内的热交换效果，现有的蒸汽发生器火管由于结构设计不合理，其热交换效果不佳。


技术实现要素：

3.本实用新型旨提供一种蒸汽发生器火管，该蒸汽发生器火管能够解决现有技术中蒸汽发生器的热交换效果不佳的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
5.一种蒸汽发生器火管，其包括：两块形状对称的板体，所述板体的主体形状呈矩形；
6.所述板体上设置有管道型凹槽，所述管道型凹槽具有多段折弯，其外轮廓与所述板体的外轮廓相同；所述两个板体对合并在所述管道型凹槽处形成燃气流道。
7.本实用新型的蒸汽发生器火管的主体形状呈矩形，能够一定高度的蒸汽发生器外壳内拥有更多热交换面积，在此基础上，形成燃气流道的管道型凹槽具有多段折弯、且具有与板体外轮廓相同的形状，不仅能够使燃气在火管内燃烧更充分，并且能够扩大火管的热交换面积，在极短时间内产生大量的蒸汽。
8.在上述结构中，所述管道型凹槽包括多个横向段和多个纵向段；所述多个横向段沿所述板体的长度方向平行排列；所述横向段的首端与其相邻的横向段的末端通过所述纵向段连通。所述横向段和纵向段依次连接形成上述的多段折弯结构。
9.作为上述结构的一种改进，所述纵向段的横截面积小于所述横向段的横截面积。在同样的气压下，流通面积越小，流速越快，将纵向段的横截面积缩小，燃气不会因为在纵向段转弯而导致流速减慢。
10.所述横向段的横截面呈梯形，且横向段的宽度随所述横向段在板体上的凹陷方向越来越小；所述横向段的横截面的上底长度大于或等于横截面的斜边长度。采用上述结构的横向段相比于圆弧形的横向段具有更加多的热交换面积，能达到更好的热交换效率。
11.进一步地，所述蒸汽发生器火管还具有进气段和出气段；所述进气段与最靠下的横向段连通；所述出气段与最靠上的横向段连通。在燃气通道中，进气段到出气段的方向，燃气含量越来越少，为了弥补燃气通道末端热量不足，将进气段设置在蒸汽发生器火管的下端，利用热气上浮的原理将热量随气流输送至燃气通道末端，提高蒸汽发生器火管整体的热交换效果。
12.进一步地，所述进气段的横截面积大于所述出气段的横截面。
13.进一步地，所述蒸汽发生器火管还包括连接段；所述连接段连接在板体上最靠下的两个横向段之间，所述连接段的横截面积大于或等于所述横向段的横截面积。在蒸汽发生器外壳下部的液体温度比蒸汽发生器外壳上部的液体低，设置所述连接段增加蒸汽发生器火管与蒸汽发生器外壳下部的液体的热交换面积。
14.所述连接段的内侧呈弧形。所述连接段内侧设置成弧形，起到导流的作用。
附图说明
15.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，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。在附图中：
16.图1是本实用新型的蒸汽发生器火管的立体图；
17.图2是本实用新型的蒸汽发生器火管的主视图；
18.图3是图2中a处的剖视图。
19.其中，1、板体，2、管道型凹槽，3、燃气流道，21、横向段，22、纵向段，23、进气段，24、出气段，25、连接段。
具体实施方式
20.下面结合图1-3对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
21.如图1所示，本实用新型的蒸汽发生器火管，其包括两块形状对称的板体1，所述板体1的主体形状呈矩形；所述板体1上设置有管道型凹槽2，所述管道型凹槽2具有多段折弯，其外轮廓与所述板体1的外轮廓相同；所述两个板体1 对合并在所述管道型凹槽2处形成燃气流道3。具体地，所述板体1可以由不锈钢板冲压而成，两块所述板体1焊接连接。
22.具体地，如图2所示，所述管道型凹槽2包括多个横向段21和多个纵向段22；所述多个横向段21沿所述板体1的长度方向平行排列；所述横向段21的首端与其相邻的横向段21的末端通过所述纵向段21连通。所述横向段21和所述纵向段22首位连接形成所述多段折弯。
23.其中，由于两段横向段21平行设置，燃气在燃气流道3内流动时需要在纵向段22转弯，这样会导致在纵向段22的流速减慢，不利于燃气流道3内的燃气流通。因此，如图3所示，所述纵向段22的横截面积小于所述横向段21的横截面积。利用流通面积越小，流速越快的原理，减小纵向段22的横截面积，加快燃气的流速，使得燃气不会因为在纵向段22转弯而导致流速减慢。
24.在实际使用中，蒸汽发生器外壳内设置有多个蒸汽发生器火管，多个蒸汽发生器火管并排设置，两个相邻的蒸汽发生器火管之间具有一定的间隙供待蒸发液体流通。为了在一定大小的蒸汽发生器外壳内放置更多的蒸汽发生器火管，对蒸汽发生器火管的厚度有一定的限制。在本实施例中，蒸汽发生器火管的厚度由管道型凹槽2的凹陷深度决定，在一定的凹陷深度下，相比于将横向段21 的横截面设计为圆弧型，将横向段21的横截面设计为矩形得到的热交换面积更大。
25.但是，所述板体1由不锈钢冲压而成，将横向段21的横截面冲压成矩形的难度较
大。因此，在本实施例中，优选为将所述横向段21的横截面冲压成梯形，横向段21的宽度随所述横向段21在板体1上的凹陷方向越来越小，且所述横向段21的横截面的上底长度大于或等于横截面的斜边长度，这样，本实施例中的板体1加工难度较小、热交换面积较大。
26.所述蒸汽发生器火管还具有进气段23和出气段24；所述进气段23与最靠下的横向段21连通；所述出气段24与最靠上的横向段21连通。在燃气通道中，进气段23到出气段24的方向，燃气含量越来越少，为了弥补燃气通道末端热量不足，将进气段23设置在蒸汽发生器火管的下端，利用热气上浮的原理将热量随气流输送至燃气通道末端，提高蒸汽发生器火管整体的热交换效果。
27.所述进气段23的横截面积大于所述出气段24的横截面。
28.所述蒸汽发生器火管还包括连接段25；所述连接段25连接在板体1上最靠下的两个横向段21之间，所述连接段25的横截面积大于或等于所述横向段21 的横截面积。在蒸汽发生器外壳下部的液体温度比蒸汽发生器外壳上部的液体低，设置较大的进气段23、设置所述连接段25均用于增加蒸汽发生器火管与蒸汽发生器外壳下部的液体的热交换面积。
29.所述连接段25的内侧呈弧形。所述连接段25内侧设置成弧形，起到导流的作用。
30.本实用新型的蒸汽发生器火管热交换面积大、火管内气体流速大，能够在短时间能产生大量的蒸汽，生产效率高。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“竖向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
32.如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，如没有另外声明，所述词语并没有特殊的含义。
33.本实用新型并不局限于所述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。