CN101832645A - 一种真空热水锅炉的蒸发室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空热水锅炉的蒸发室，包括炉腔，炉腔的上半部为换热腔，炉腔的下半部为蒸发腔，蒸发腔内设有炉膛和烟管，换热腔内设有换热管，换热腔的顶部横截面为圆弧。本发明的真空热水锅炉的蒸发室还包括整流筒，整流筒套在换热管外，整流筒包括筒体，筒体的二端具有固定端，筒体的二个固定端之间的上半部开有蒸气流入口，筒体的底部设有二个以上的冷凝水流出槽。采用了本发明的真空热水锅炉的蒸发室，一方面提高了水蒸气的流速，使水蒸气与换热管的换交换效率得到提高。另一方面，水蒸气经蒸气流入口流入加快了水蒸气在换热管间的流动速度，冷凝水经冷凝水流出槽流出减少了冷凝水与水蒸气之间的接触面积，更进一步提高了热交换效率。

Description

一种真空热水锅炉的蒸发室

技术领域

本发明涉及一种真空热水锅炉，特别是涉及一种真空热水锅炉的真空密闭蒸发室。

背景技术

水在一个标准大气压下，沸点是100℃，压力低于一个标准大气压，水的沸点就小于100℃，如在0.7个标准大气压下，水的沸点是90℃，在0.3个标准大气压下，水的沸点是70℃，在0.1个标准大气压下，水的沸点是40℃。真空热水锅炉就是利用这种特性，把蒸发室通过真空抽气后形成一个真空腔，在蒸发室的底部具有一个炉膛和分布于炉膛周围的烟管，蒸发室的下半部注有热媒水，热媒水淹没炉膛和烟管，当燃油或燃气在炉膛内燃烧时产生的高温气体流经烟管时，烟管的外壁与热媒水进行热交换并加热热媒水在真空腔中沸腾汽化产生负压水蒸气，水蒸气上升和蒸发室上部的换热管进行热交换，将管内冷水加热升温并通至用户，同时，经过热交换的蒸气冷却后在换热管外凝结，水蒸气凝结后形成水滴滴回热媒水，重新被加热汽化，如此完成整个循环。真空热水锅炉密闭腔正常工作压力小于0.7个标准大气压。由于工作压力小于0.7个标准大气压，这样，热媒水在不到90℃就开始沸腾汽化成水蒸气，减少了燃气的消耗量，达到了节能的目的。

现有的真空热水锅炉的真空密闭蒸发室，其上半部，即安装换热管的部分蒸发室地横截面为近似于长方形，上升的水蒸气在流经蒸发室的顶部时流经方向发生突变，在蒸发室顶部的顶板与侧板之间有部分水蒸气会因涡流的作用而不能顺利参与与换热管的热交换，影响了真空热水锅炉的整体换热效率。同时，现有的真空热水锅炉的换热管直接安装在蒸发室内，水蒸气从各个方向流经换热管进行热交换，从各个方向流经换热管的蒸气相互阻挡，使换热管间的水蒸气流速减慢，同时，由于上升水蒸气的作用，使水蒸气冷却后形成的冷凝水不易从换热管外壁滴落，形成换热管的水水换热，影响了换热效果。另外水蒸气冷却后形成的冷凝水沿换热管外壁往下滴形成冷凝水雨，往下滴的冷凝水雨面积较大，较大面积的下滴冷凝水雨与上升的水蒸气之间会有一个阻力，阻碍了水蒸气的上升，更进一步影响了真空热水锅炉的效率。

发明内容

为克服下述缺陷，本发明旨在提供一种能使水蒸气在蒸发室顺畅流动与换热管进行热交换，同时能使真空热水锅炉的蒸发室内的蒸气上升流速加快，冷凝水顺畅滴落，极大提高换热管换热效率的真空热水锅炉的蒸发室。

为达到上述目的，发明采用的技术方案为：一种真空热水锅炉的蒸发室，包括炉腔，所述炉腔的上半部为换热腔，所述炉腔的下半部为蒸发腔，所述蒸发腔内设有炉膛和烟管，所述换热腔内设有换热管，所述换热腔的顶部横截面为圆弧。

所述换热腔的顶部圆弧角度为150°-180°。

本发明的真空热水锅炉的蒸发室还包括整流筒，所述整流筒套在换热管外，所述整流筒包括筒体，所述筒体的二端具有固定端，所述筒体的二个固定端之间的上半部开有蒸气流入口，所述筒体的底部设有二个以上的冷凝水流出槽。

所述冷凝水流出槽的长度方向与整流筒的轴向方向一致。

所述冷凝水流出槽的数量为2-50个。

采用了本发明的真空热水锅炉的蒸发室，一方面由于其换热腔的顶部横截面为圆弧，上升在水蒸气能顺畅的在换热腔内流动，提高了水蒸气的流速，使水蒸气与换热管的换交换效率得到提高，同时，克服了传统真空热水锅炉蒸发室的水蒸气涡流现象，减少了水蒸气的涡流损失。另一方面，水蒸气只能经蒸气流入口流入整流筒内与换热管进行热交换，避免了水蒸气相互之间的阻挡，加快了水蒸气在换热管间的流动速度，同时，由于换热管间基本为向下的水蒸气，使得水蒸气在进行热交换后形成的冷凝水迅速从换热管外壁滴落，使换热管始终处于气水换热状态，使得真空热水锅炉的换热效率得到提高。另外，水蒸气在进行热交换后形成的冷凝水沿整流筒内壁流下并经冷凝水流出槽流出而不会形成冷凝水雨，使上升水蒸气的阻力大大减小，更进一步提高了真空热水锅炉的效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的整流筒的结构示意图；

图3是图2的A向结构示意图。

图中：1-炉腔，2-炉膛，3-烟管，4-换热管，5-整流筒，6-热媒水，7-水蒸气，11-换热腔，12-蒸发腔，51-筒体，52-固定端，53-蒸气流入口，54-冷凝水流出槽。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种真空热水锅炉的蒸发室，包括炉腔1，所述炉腔1的上半部为换热腔11，所述炉腔的下半部为蒸发腔12，所述蒸发腔12内设有炉膛2和烟管3，所述蒸发腔12内注有热媒水6，所述热媒水6淹没炉膛2和烟管3；所述换热腔11内设有换热管4，所述炉膛2和烟管3连通，当燃油或燃气在炉膛2内燃烧时产生的高温气体流经烟管3时，炉膛2与烟管3的外壁与热媒水6进行热交换并加热热媒水6在蒸发腔12内沸腾汽化产生负压水蒸气7，水蒸气7上升和换热腔11内的换热管4进行热交换，将换热管4内冷水加热升温并通至用户。综上所述，与现有的真空热水锅炉的蒸发室基本一致。

本发明的主要创新点在于所述换热腔11的顶部横截面为圆弧。当水蒸气7在沿换热腔11壁上升时，可以沿圆弧形的换热腔11顶部顺畅流动，提高了水蒸气7的流速，使水蒸气7与换热管4的换交换效率得到提高，同时，由于圆弧形的换热腔11顶部，使得水蒸气7不易在换热腔11的顶部区域形成涡流，避免了水蒸气7的涡流损失。

为了使换热腔11的圆弧状顶部与侧面的连接过渡比较顺畅，本发明的所述换热腔11的顶部圆弧角度为150°-180°。在实际应用中，换热腔11的顶部圆弧角度采用180°，实现换热腔11的圆弧状顶部与侧面相切连接。

如图2和图3所示，本发明的另一个创新点在于它还包括整流筒5，所述整流筒5套在换热管4外，所述整流筒5包括筒体51，所述筒体5的二端具有固定端52，所述筒体5的二个固定端52之间的上半部开有蒸气流入口53，所述筒体5的底部设有二个以上的冷凝水流出槽54。

通常筒体51采用圆形筒状，蒸气流入口53通常开在筒体51的半圆位置，使蒸气流入口53具有较大的入口面积，以便水蒸气7通过蒸气流入口53流入并对换热管4进行热交换。

通常凝水流出槽54的形状为长方形，所述冷凝水流出槽54的长度方向与整流筒5的轴向方向一致。在实际应用中，通常冷凝水流出槽54的尺寸为5厘米×10厘米，每个冷凝水流出槽54在长度方向的间隔距离为20厘米，当然也可以采用其它大小的尺寸和间隔距离，在这里不再作一一介绍。

冷凝水流出槽54的数量选择一方面和真空热水锅炉的容量大小有关，当容量较大时，通常换热管4的长度也大，所述冷凝水流出槽54的数量选择也较大；同时，冷凝水流出槽54的数量选择与其尺寸大小也有关，当冷凝水流出槽54的尺寸较小时，所述冷凝水流出槽54的数量选择也较大；所述冷凝水流出槽54的数量通常可在2-50之间选择。当真空热水锅炉的容量较大、冷凝水流出槽54的尺寸较小时，冷凝水流出槽54的数量可选择较多，如为50个，反之，当真空热水锅炉的容量较小、冷凝水流出槽54的尺寸较大时，冷凝水流出槽54的数量可选择较少，如为50个。

下面结合附图对本发明的真空热水锅炉的蒸发室的工作原理作进一点的介绍，如图1所示，本发明所述的整流筒5的筒体51套在换热管4的外周，蒸气流入口53朝上，冷凝水流出槽54在下，当安装在蒸发腔12内的炉膛2内燃烧燃油或燃气时，高热的烟气通过炉膛2的外壁和与炉膛2连通的烟管3的外壁对蒸发腔12内热媒水6进行加热，并使热媒水6沸腾产生水蒸气7，水蒸气7沿真空热水锅炉的换热腔11内壁上升，然后流入蒸气流入口53内与换热管4进行热交换，对换热管4内的冷水进行加热，经过热交换的水蒸气7冷却后形成冷凝水滴落到筒体51的内壁，并在重力的作用下从设在筒体51底部的冷凝水流出槽54流出，滴入蒸发腔12内的热媒水6中重新进行加热蒸发。

Claims (5)

1.一种真空热水锅炉的蒸发室，包括炉腔(1)，所述炉腔(1)的上半部为换热腔(11)，所述炉腔的下半部为蒸发腔(12)，所述蒸发腔(12)内设有炉膛(2)和烟管(3)，所述换热腔(11)内设有换热管(4)，其特征在于所述换热腔(11)的顶部横截面为圆弧。

2.根据权利要求1所述的真空热水锅炉的蒸发室，其特征在于所述换热腔(11)的顶部圆弧角度为150°-180°。

3.根据权利要求1所述的真空热水锅炉的蒸发室，其特征在于它包括整流筒(5)，所述整流筒(5)套在换热管(4)外，所述整流筒(5)包括筒体(51)，所述筒体(5)的二端具有固定端(52)，所述筒体(5)的二个固定端(52)之间的上半部开有蒸气流入口(53)，所述筒体(5)的底部设有二个以上的冷凝水流出槽(54)。

4.根据权利要求3所述的真空热水锅炉的蒸发室，其特征在于所述冷凝水流出槽(54)的长度方向与整流筒(5)的轴向方向一致。

5.根据权利要求3所述的真空热水锅炉的蒸发室，其特征在于所述冷凝水流出槽(54)的数量为2-50个。

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