CN102162679A - 集供暖气和热水为一体的智能热水炉 - Google Patents

集供暖气和热水为一体的智能热水炉 Download PDF

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Abstract

一种集供暖气和热水为一体的智能热水炉，它属于一种低压锅炉。它主要是解决现有锅炉用途单一，且热效率难以提高等技术问题。其技术方案要点是：它包括炉胆(1)、炉壳(3)、外壳(4)、烟管(14)、热交换管(5)、热交换管的进出接头(6)和燃烧机接口(11)，在炉胆(1)上部设置有3根以上的烟管(14)，烟管(14)与炉胆(1)相通，在炉壳(3)与炉胆(1)之间内填充有水形成水套，在炉壳(3)与外壳(4)之间填充有隔热保温的填充材料，在炉壳(3)内腔的水套中设置有与热水供给系统相接的热交换盘管。它通过将两套独立的生活用热水和采暖用循环热水系统集成为一体，既可为用户提供取暖用的热能，也能提供生活用热水。又可显著提高烟气换热系数，使得锅炉效率大幅度提高。它结构紧凑，体积显著缩小，特别适用于普通家庭和小型宾馆及其它公共场所。

Description

集供暖气和热水为一体的智能热水炉
技术领域
本发明涉及一种生活锅炉，特别是一种可同时实现供暖和供应热水的两用热水炉。
背景技术
目前，长江以南大面积地区冬天潮湿阴冷，无集中供暖系统，湿冷天气长达3个月，给中老年人生活带来不便。现在天然气供应已基本上到达了各个中等城市，燃气锅炉应用已比较广泛，现有的各种燃气锅炉用途单一，且热效率提高遇到了一定技术问题。特别是，目前在市场上还没有一种既经济、又实用、且易普及的、适用于家庭和小型宾馆等公共场所的生活锅炉。
发明内容
本发明的目的是提供一种既经济实用、又能同时实现供暖和供应热水的集供暖气和热水为一体的智能热水炉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括炉胆1、炉壳3、外壳4、烟管14、热交换管5、热交换管的进出接头6和燃烧机接口11，在炉胆1上部设置有3根以上的烟管14，烟管14与炉胆1相通，在炉壳3与炉胆1之间内填充有水形成水套，在炉壳3与外壳4之间填充有隔热保温的填充材料，在炉壳3内腔的水套中设置有与热水供给系统相接的热交换盘管。所述炉胆1的上部可制作成斜坡状结构。也可在烟管14内套装有烟气折流片2。或在炉胆1的底部设置有隔热垫层13。也可在外壳4上设置有外壳散热窗7、出水管道接头8和回水接口12，还设置温度探头接口9和控制器10。
所述烟气折流片2包括折流片体22、通孔23和折片24，在直板状折流片体22上切割有2个或2个以上的通孔23，在各个通孔23的上部相对折流片体22两侧分别交叉设置有起阻挡作用的折片24。或在折流片体22上切割通孔23时，通孔23上部不切割，使通孔23的切割部份分别依次向左右伸出，在通孔23上部形成起阻挡作用的折片24。所述通孔23为半圆状。折片24与折流片体22之间的角度等于或小于90度。烟气折流片套装在烟管14内，折流片体22的宽度等于烟管14的内径。
本发明的有益效果是：通过在炉壳的内腔内设置有与热水供给系统相接的热交换盘管和与供热系统相接的热交换盘管，其生活用热水与采暖用循环热水系统分别为两套独立的系统，从而可实现为用户既提供取暖用的热能，也能提供生活用热水。通过将炉胆上部设计成斜面结构，从而可有效地避免水垢堆积。通过在烟管内放置烟气折流片，从而可显著提高烟气换热系数，节能效果显著，使得锅炉效率大幅度提高。它结构紧凑，体积显著缩小，特别适用于普通家庭和小型宾馆及其它公共场所。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的俯视结构示意图。
图3是本发明在使用状态的侧视外形结构示意图。
图4是在烟管内套装烟气折流片纵剖结构示意图。
图5是图4的左视纵剖结构示意图。
图6是烟气折流片的结构示意图。
图7是图6的左视结构示意图。
图8是图6的俯视结构示意图。
图中：1-炉胆，2-烟气折流片，3-炉壳，4-外壳，5-热交换盘管，6-生活用水进出接头，7-外壳散热窗，8-出水管道接头，9-温度探头接口，10-控制器，11-燃烧机接口，12-回水接口，13-隔热垫层，14-烟管，15-集烟室，16-排烟道接口，17-排烟道，18-与大气相通的管道接头，19-污水排放接头，22-烟气折流片，23-通孔，24-折片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1，它包括炉胆1、炉壳3、外壳4、烟管14、热交换管5、热交换管的进出接头6和燃烧机接口11，在炉壳3与外壳4之间填充隔热材料，在炉胆1上部设置有3根以上的烟管14，烟管14的下端与炉胆1相通，烟管14的上端与炉壳3上部的集烟室15相通，集烟室15上部设置有排烟道接口16，排烟道接口16上接排烟道17，在炉壳3与炉胆1之间内填充有水形成水套，水套直接与烟管14的外壁进行热交换，从而使炉壳3内的储水得以产生较高的温度，一般情况下，将水套内的热水温度设计为85℃左右，在外壳4上分别设置有出水管道接头8和回水接口12，出水管道接头8和回水接口12的内端分别与炉壳3内腔相通，出水管道接头8和回水接口12的外端分别与风机散热器等供热系统相接，它主要是用于采暖；为了能同时实现供应热水的功能，通过在炉壳与炉胆之间水套中再增加一组紫铜盘管，即与热水供给系统相接的热交换盘管5，因水套内的热水温度一般设计为85℃左右，热交换盘管5与水套内的热水进行热交换，一般情况下，能使热交换盘管5内的循环水温度达到45℃左右，热交换盘管5的两端分别与外壳4上设置的生活用水进出接头6相接，为用户提供生活用热水。通过将两套独立系统的热交换盘管集成在炉壳3内，从而可实现为用户既提供取暖用的热能，也能提供生活用热水。炉胆1的外端与燃烧器相配合连接，该燃烧器可选用德国威索或意大利意高牌燃烧器，通过与控制电路如控制器10连接，还可通过温度探头接口9设置温度探头，从而使所有温度、燃烧系统、采暖等均能实现全自动控制。参阅图1至图3。
为避免水垢堆积，可将炉胆1的上部制作成斜坡状结构，即炉胆顶为斜面设计，沉落的水垢等杂质，因重力作用，会沿斜面自然向下滑落，而减少炉胆上部的水垢沉积。
为了防止热量损耗和防止外壳温度太高，可在炉胆1的底部设置隔热垫层13，从而起到隔热保温的效果。同时，还可在外壳4上设置有外壳散热窗7
为了方便定时清洗，在炉体下部设置有用于排污的污水排放接头19。
实施例2，为了进一步提高热效率，本发明对烟管进行了重大改进，即在烟管14内套装烟气折流片2，所述烟气折流片2包括折流片体22、通孔23和折片24，在直板状折流片体22上切割有2个或2个以上的通孔23，从理论上讲是，越多越好，在各个通孔23的上部相对折流片体22两侧分别交叉设置有起阻挡作用的折片24。参阅图4至图8。
为方便加工处理，我们在加工通孔23时，通孔23上部不切割，即使切割部分仍与片体连接成一个整体，然后依次使通孔23的切割部份分别向左右伸出，在通孔23上部形成起阻挡作用的折片24。为加工方便和更好地起到阻挡作用，所述折片24最好是制作成半圆状，从理论上讲，折片24的半径等于折流片体22宽度的二分之一为最好，从而更好地起到阻挡作用；但为加工方便，使折片24的半径略小于折流片体22宽度的二分之一即可。折片24与折流片体22之间的角度等于或小于90度。所述烟气折流片可采用0.5毫米厚的板材，材质最好采用1Cr18Ni9Ti，它能承受900℃的烟气温度。为加工方便，折流片体22的宽度较烟管内径小2毫米，经过冲床冲出多个半圆形弧线，然后一左一右分别向外折角90°形成了折片24。
烟气折流片套装在烟管14内，折流片体22的略小于或宽度等于烟管14的内径。尽量使烟管14内壁与折流片体22之间形成紧密配合，从而使之安装和使用更加方便，又能更好地起到阻流作用。也可通过在传统的立式火管燃油、燃气锅炉的烟管中放置烟气折流片，使得烟气在烟管中被强制折返向上运行，烟气在烟管中运行时间延长，与烟管壁的热交换增强。它主要是应用于燃油、燃气火管热水锅炉以及家庭用小型热水锅炉上。参阅图4至图5。
现为燃烧天然气为例进一步说明，天然气在炉胆1中燃烧，燃烧后的烟气直接从烟管14中向上流动，因烟管14内放置烟气折流片2，使得烟气在烟管中被强制折返运行，显著提高烟气换热系数，经过试验和计算：烟气与烟管壁的换热系数高达98Kcal/m2℃，是原有烟管的换热系数(19Kcal/m2℃)的5倍，是螺纹烟管的换热系数(27Kcal/m2℃)的3.5倍。由于换热系数的巨大提高，可以将流受热面积减少70％，使得这种传统炉型在体积和重量上减少40％，成本显著降低。换热系数的提高使得排烟温度降至110℃左右，锅炉整体热效率可高达90％，从而使之节能效果更加显著。由于增设了烟气阻流片，使得锅炉效率大幅度提高，锅炉结构紧凑，体积显著缩小。
实施例3，为了使用安全，使炉壳3内腔不产生压力，在炉壳3上部设置一个与大气相通的管道接头18。参阅图3。

Claims (10)

1.一种集供暖气和热水为一体的智能热水炉，它包括炉胆(1)、炉壳(3)、外壳(4)、烟管(14)、热交换管(5)、热交换管的进出接头(6)和燃烧机接口(11)，在炉胆(1)上部设置有3根以上的烟管(14)，烟管(14)与炉胆(1)相通，在炉壳(3)与炉胆(1)之间内填充有水形成水套，在炉壳(3)与外壳(4)之间填充有隔热保温的填充材料，其特征是：在炉壳(3)内腔的水套中设置有与热水供给系统相接的热交换盘管。
2.根据权利要求1所述的集供暖气和热水为一体的智能热水炉，其特征是：炉胆(1)的上部为斜坡状结构。
3.根据权利要求1所述的集供暖气和热水为一体的智能热水炉，其特征是：烟管(14)内套装有烟气折流片(2)。
4.根据权利要求1所述的集供暖气和热水为一体的智能热水炉，其特征是：在炉胆(1)的底部设置有隔热垫层(13)。
5.根据权利要求1所述的集供暖气和热水为一体的智能热水炉，其特征是：在外壳(4)上设置有外壳散热窗(7)、出水管道接头(8)和回水接口(12)。
6.根据权利要求1所述的集供暖气和热水为一体的智能热水炉，其特征是：在外壳(4)上设置有温度探头接口(9)和与燃烧机相配合的控制器(10)。
7.根据权利要求3所述的集供暖气和热水为一体的智能热水炉，其特征是：所述烟气折流片(2)包括折流片体(22)、通孔(23)和折片(24)，在直板状折流片体(22)上切割有2个或2个以上的通孔(23)，在各个通孔(23)的上部相对折流片体(22)两侧分别交叉设置有起阻挡作用的折片(24)。
8.根据权利要求7所述的集供暖气和热水为一体的智能热水炉，其特征是：在折流片体(22)上切割通孔(23)时，通孔(23)上部不切割，使通孔(23)的切割部份分别依次向左右伸出，在通孔(23)上部形成起阻挡作用的折片(24)，所述通孔(23)为半圆状。
9.根据权利要求7所述的集供暖气和热水为一体的智能热水炉，其特征是：折片(24)与折流片体(22)之间的角度等于或小于90度。
10.根据权利要求7所述的集供暖气和热水为一体的智能热水炉，其特征是：烟气折流片套装在烟管(14)内，折流片体(22)的宽度等于烟管(14)的内径。
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