CN102563868A - 船用组合式有机热载体炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可与大功率的柴油机船舶配套使用的船用组合式有机热载体炉，包括壳体，耐火隔层将壳体分为上腔壳体和下腔壳体；在下腔壳体的底板上设置有废气烟气入口，在下腔壳体的上侧设置有废气烟气出口，下腔壳体中设置有若干换热管，换热管的进口均与输入集管相连通；在上腔壳体的顶盖上设置有燃烧器，上腔壳体中设置有辐射段盘管和位于辐射段盘管外围的对流段盘管，在上腔壳体的上侧设置有燃油烟气出口，辐射段盘管和对流段盘管的进口均与换热管的出口相连通，辐射段盘管和对流段盘管的出口均与燃油部分输出集管相连通。上述组合式有机热载体炉占用空间小、效率高、结构合理、耗能小、能满足各型船舶用户的需要。

Description

船用组合式有机热载体炉

技术领域

本发明涉及锅炉领域，尤其涉及到一种可与大功率的柴油机船舶配套使用的船用有机热载体炉。

背景技术

有机热载体炉由于温度高、热响应速度快、压力低等特点，被船舶用户广泛用于船舱加热或其它需要热源的区域。目前常用的船用有机热载体炉主要分为两类：燃油有机热载体炉和废气有机热载体炉。燃油有机热载体炉主要通过燃烧油品加热换热管道中的热载体，并通过高温循环泵将热载体输送到用热区域；废气有机热载体炉则利用船用大功率柴油机排出的高温废气加热换热管道中的热载体，并通过高温循环泵将热载体输送到用热区域。

实际使用中，在船舶正常运行时，船舶用户利用柴油机排出的高温废气加热热载体来达到加热目的；但当船舶靠岸或者由于柴油机功率变化，柴油机排出的废气功率无法满足加热需求时，会导致加热炉热功率不足、温度下降，无法达到加热目的，此时不得不采用燃油有机热载体炉来加热。为此船舶用户需购买两套加热系统，不但增加了设备投入，而且占用了大量的船舱空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种占用空间小、成本低、能够稳定地为船舶用户提供所需热源的船用组合式有机热载体炉。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。

所述的船用组合式有机热载体炉，包括壳体，在壳体的外侧设置有保温层，其特点是：在壳体中设置有耐火隔层，耐火隔层将壳体分为上腔壳体和下腔壳体；在下腔壳体的底板上设置有废气烟气入口，在下腔壳体的上侧设置有废气烟气出口，下腔壳体中设置有若干换热管，所有换热管的进口均通过第一中间集管与热载体的输入集管相连通，所有换热管的出口均通过第二中间集管与废气部分输出集管相连通；在上腔壳体的顶盖上设置有燃烧器，上腔壳体中设置   有辐射段盘管和位于辐射段盘管外围的对流段盘管，辐射段盘管围成的空间构成辐射换热室，对流段盘管与辐射段盘管之间的空腔构成对流换热室，燃烧器的喷火口正对着辐射换热室的中间，辐射换热室的底部设置有让烟气能进入对流换热室的间隙，在上腔壳体的上侧设置有燃油烟气出口，辐射段盘管和对流段盘管的进口均与燃油部分输入集管相连通，辐射段盘管和对流段盘管的出口均与燃油部分输出集管相连通，燃油部分输入集管与废气部分输出集管相连通。

进一步地，前述的船用组合式有机热载体炉，其中：所述换热管为蛇形弯管，并且相邻蛇形弯管相互交叉布置。

进一步地，前述的船用组合式有机热载体炉，其中：在上腔壳体的顶盖上还设置有人孔部件，燃烧器安装在人孔部件上。

本发明的有益效果是：在船舶上配备本发明所述的船用组合式有机热载体炉，用户可以根据实际需要选择单独、或同时使用柴油机的高温废气或燃烧燃油来加热循环热载体，整个装置占用空间小、效率高、结构合理、耗能小、能满足各型船舶用户的需要。

附图说明

图1是本发明所述的船用组合式有机热载体炉的结构示意图。

图2是图1中的蛇形弯管部件组装示意图。

图3是图2中的单片蛇形弯管外形图。

图4是图1中的下腔壳体部分的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和较佳实施例对本发明所述的船用组合式有机热载体炉作进一步的说明。

参见图1所示，本发明所述的船用组合式有机热载体炉，包括壳体1，在壳体1的外侧设置有保温层2，在壳体1中设置有耐火隔层3，耐火隔层3将壳体1分为上腔壳体11和下腔壳体12；在下腔壳体12的底板上设置有废气烟气入口4，在下腔壳体12的上侧设置有废气烟气出口5，下腔壳体12中设置有若干换热管6，参见图2、图3所示，本实施例中换热管6为蛇形弯管，并且相邻蛇形弯管相互交叉布置，这种交叉布置结构可使高温烟气与蛇形弯管中热载体的换热量提高20%～30%；参见图4所示，所有换热管6的进口均通过第一中间集管81与热载体的输入集管7相连通，所有换热管6的出口均通过第二中间集管8与废气部分输出集管9相连通；在上腔壳体11的顶盖上设置有燃烧器10，在上腔壳体11的顶盖上还设置有人孔部件13，燃烧器安装在人孔部件13上，设置人孔部件的作用之一是便于检修；上腔壳体11中设置有辐射段盘管141和位于辐射段盘管141外围的对流段盘管151，辐射段盘管141围成的空间构成辐射换热室14，对流段盘管151与辐射段盘管141之间的空腔构成对流换热室15，燃烧器10的喷火口正对着辐射换热室14的中间，辐射换热室14的底部设置有让烟气能进入对流换热室15的间隙，在上腔壳体11的上侧设置有燃油烟气出口16，辐射段盘管141和对流段盘管151的进口均与燃油部分输入集管71相连通，辐射段盘管141和对流段盘管151的出口均与燃油部分输出集管91相连通，燃油部分输入集管71与废气部分输出集管9相连通。在实际应用中，废气烟气出口5与燃油烟气出口16均与烟囱18相通，废气烟气入口4也通过一个旁通阀17与烟囱18相通。

本实施例中，所用的有机热载体为导热油，由高温循环泵统一进行强制循环，其循环过程为：有机热载体进入输入集管7后，通过第一中间集管81进入到各换热管6中进行吸热，然后再经过第二中间集管8和废气部分输出集管9后进入燃油部分输入集管71，接着进入到辐射段盘管141和对流段盘管151中进行吸热，再经过燃油部分输出集管91后，由其它管道输送至用户所需的用热区域，在用热区域放热后再返回至输入集管7，从而形成吸热—放热循环。

本发明所述的船用组合式有机热载体炉的工作原理如下：在船舶正常航行时，利用船舶上柴油机产生的高温烟气进行对流换热，即：船用大功率柴油机排出的高温烟气由废气烟气入口4进入下腔壳体12中、并与各换热管6中的导热油进行对流换热，换热后的烟气经过废气烟气出口5排入烟囱18，吸热后的导热油由各换热管6通过第二中间集管8进入废气部分输出集管9后再进入燃油部分输入集管71，并在高温循环泵的作用下继续向前运行、并形成吸热—放热的循环过程。在此过程中，若热载体导热油提供的热量能满足用户的用热需求，则不会启动燃烧器10。但是，当船舶靠岸柴油机功率不足或大功率柴油机停机时，热载体提供的热量就不能满足用户的用热需求，此时就可启动燃烧器10，燃烧器10燃烧产生高温火焰，火焰由燃烧器喷火口喷入辐射换热室14，将热量辐射给辐射段盘管141中的导热油，燃烧产生的高温烟气继续进入对流换热室15，与对流段盘管151中的导热油进行对流换热，将热量传给对流段盘管151中的导热油，使热载体——导热油所提供的热量能满足用户的用热需求，在高温循环泵的作用下，导热油继续向前运行、并形成吸热—放热的循环过程；燃烧烟气经过对流传热后，最后通过燃油烟气出口16排入烟囱18。当大功率柴油机排出的高温烟气的热量过多时，热载体吸收的热量过多、超过用 户所需时，就可打开烟道旁通阀17，将一部分多余烟气直接排入烟囱18。

由上所述可知，在实际使用时，用户可根据用热区域用热量的需求等情况，选择单独利用柴油机的高温废气来加热热载体、或单独启动燃烧器来加热热载体、或者还可以同时利用柴油机的高温废气和启动燃烧器来加热热载体，使用十分灵活方便。本发明所述的船用组合式有机热载体炉占用空间小、效率高、结构合理、耗能小、能满足各型船舶用户的需要。

Claims (3)

1.船用组合式有机热载体炉，包括壳体，在壳体的外侧设置有保温层，其特征在于：在壳体中设置有耐火隔层，耐火隔层将壳体分为上腔壳体和下腔壳体；在下腔壳体的底板上设置有废气烟气入口，在下腔壳体的上侧设置有废气烟气出口，下腔壳体中设置有若干换热管，所有换热管的进口均通过第一中间集管与热载体的输入集管相连通，所有换热管的出口均通过第二中间集管与废气部分输出集管相连通；在上腔壳体的顶盖上设置有燃烧器，上腔壳体中设置有辐射段盘管和位于辐射段盘管外围的对流段盘管，辐射段盘管围成的空间构成辐射换热室，对流段盘管与辐射段盘管之间的空腔构成对流换热室，燃烧器的喷火口正对着辐射换热室的中间，辐射换热室的底部设置有让烟气能进入对流换热室的间隙，在上腔壳体的上侧设置有燃油烟气出口，辐射段盘管和对流段盘管的进口均与燃油部分输入集管相连通，辐射段盘管和对流段盘管的出口均与燃油部分输出集管相连通，燃油部分输入集管与废气部分输出集管相连通。

2.根据权利要求1所述的船用组合式有机热载体炉，其特征在于：所述换热管为蛇形弯管，并且相邻蛇形弯管相互交叉布置。

3.根据权利要求1或2所述的船用组合式有机热载体炉，其特征在于：在上腔壳体的顶盖上还设置有人孔部件，燃烧器安装在人孔部件上。

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