CN102878669B - 一体式贯流常压热水锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体式贯流常压热水锅炉，包括受热面水管、上部环形集箱、下部环形集箱、燃烧室和筒体，所述受热面水管位于筒体内，所述受热面水管的上、下端分别与所述上部环形集箱和下部环形集箱连通，所述上部环形集箱和下部环形集箱两者至少之一内设有至少一个换热器，所述上部环形集箱和下部环形集箱之间连通有绝热的下降管，本发明在锅炉炉体内部集成了换热器，取消了传统的一次循环水泵和相应的配管，节约了一次循环水泵的成本和所需的能耗，一次循环水泵和配管的散热损失也相应减少了，将换热器集成于锅炉本体内，使整个锅炉系统结构更加紧凑。
Description
技术领域
本发明属于锅炉领域，主要涉及一种换热器内置的贯流常压热水锅炉。
背景技术
贯流常压热水锅炉，是以轻油、重油、瓦斯为主要燃料，水为热载体，利用循环水泵作强制循环将热能输送给用热设备后，继而返回重新加热使用的锅炉。主体结构采用立式水管布置。
以往的贯流常压热水锅炉，其结构如图1所示，主要由受热面水管A1，上部环形集箱A2，下部环形集箱A3，燃烧室A4，筒体A5，燃烧器A6组成。受热面水管与炉头及炉底组成燃烧室A4，对流段有两个回程，第一回程为受热面水管的内圈与外圈之间的烟气通道，第二回程为外圈与筒体之间的烟气通道。烟气从燃烧室A4出来，先经过内圈与外圈之间的烟气通道，再经过外圈与筒体A5之间的烟气通道，最后排出炉体。水从下部环形集箱A3进入，经过受热面水管A1加热，上升到上部环形集箱A2，然后流出锅炉，属于强制水循环。贯流常压热水锅炉中的水不能直接使用，需通过换热器B，进行二次热循环。其贯流常压热水锅炉循环系统如图2所示，贯流常压热水锅炉A和换热器B之间，利用一次循环水泵C，进行一次热循环；用热设备D和换热器B之间，利用二次循环水泵E，进行二次热循环。贯流常压热水锅炉具有结构紧凑，占地少及安装周期短，基建投资少等优点。但此锅炉在结构上还是存在有以下不足：
1、换热器B外置于锅炉A外，结构复杂、松散，需占用一定的锅炉房面积；
2、锅炉系统的一次热循环，需配置循环水泵，增加能源消耗。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种一体式贯流常压热水锅炉，该一体式贯流常压热水锅炉将换热器集成于锅炉内，不仅节省成本、节能降耗，而且减少占地面积，还有利于提升换热效果。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种一体式贯流常压热水锅炉，包括受热面水管、上部环形集箱、下部环形集箱、燃烧室和筒体，所述受热面水管位于筒体内，所述受热面水管的上、下端分别与所述上部环形集箱和下部环形集箱连通，所述上部环形集箱和下部环形集箱两者至少之一内设有至少一个换热器，所述上部环形集箱和下部环形集箱之间连通有绝热的下降管。
所述受热面水管与炉头和炉底共同界定成燃烧室。受热面水管具体可以分为内圈和外圈，即对流段具有两个回程，第一个回程为内圈与外圈之间的烟气通道，第二个回程为外圈与筒体之间的烟气通道。烟气从燃烧室出来后，先经过受热面水管的内圈与外圈之间的烟气通道，再经过外圈与筒体之间的烟气通道，最终排出炉体。
本发明所要强调的是锅炉内水体的内部循环：首先，冷水从下部环形集箱进入受热面水管，经过受热面水管加热，上升到上部环形集箱，当仅上部环形集箱内设有换热器时，热水被上部换热器冷却，由重力作用，冷水通过绝热的下降管又流回下部环形集箱，周而复始，形成自然水循环；当仅下部环形集箱内设有换热器时，由重力作用，热水通过绝热的下降管又流回下部环形集箱并被下部换热器冷却，周而复始，形成自然水循环；当上部环形集箱和下部环形集箱内都设有换热器时，热水被上部换热器冷却，由重力作用，冷水通过绝热的下降管又流回下部环形集箱并经下部换热器再次冷却，周而复始，形成自然水循环。
由上述结构和水体内部循环可知，本发明在锅炉内部集成了换热器，取消了传统的一次循环水泵和相应的配管，节约了一次循环水泵的成本和所需的能耗，一次循环水泵和配管的散热损失也相应减少了，而且换热器所占空间没有了，整个锅炉系统结构更加紧凑。
本发明的进一步技术方案是：
所述下降管位于所述筒体外部。
所述换热器所在的环形集箱内设有用于控制水流方向的集箱隔板，所述集箱隔板阻断所述下降管端口和所述受热面水管端口之间的流道。集箱隔板用于控制水流方向，使上部环形集箱内受热面水管上端的出水先经上部换热器冷却，再经下降管下降至下部环形集箱和/或使下部环形集箱内下降管下端的出水先经下部换热器冷却，再经受热面水管上升至上部环形集箱集箱。
所述上部环形集箱和下部环形集箱内皆设有换热器且分别为上部换热器和下部换热器。换热器分为上部换热器和下部换热器，使得锅炉本体的尺寸更匀称、结构更合理美观，而且整体上采用了“低进高出”结构，利于排气。
所述上部环形集箱和下部环形集箱内皆设有集箱隔板且分别为上集箱隔板和下集箱隔板，所述上集箱隔板阻断所述下降管上端和受热面水管上端之间的流道，所述下集箱隔板阻断所述下降管下端和受热面水管下端之间的流道。上集箱隔板用于控制上部环形集箱内的水流方向，使上部环形集箱内受热面水管上端的出水先经上部换热器冷却，再经下降管下降至下部环形集箱；下集箱隔板用于控制下部环形集箱内的水流方向，使下部环形集箱内下降管下端的出水先经下部换热器冷却，再经受热面水管上升至上部环形集箱集箱。
所述上部环形集箱具有进水口和出水口，所述下部环形集箱具有进水口和出水口，所述上部环形集箱的进水口与所述下部环形集箱的出水口之间连通有连接管，所述上部环形集箱的出水口与用热设备之间通过管路连通，所述用热设备与所述下部环形集箱的进水口之间通过管路连通。
所述用热设备与所述下部环形集箱的进水口之间的管路上设有二次循环水泵。二次循环的水，用二次循环水泵，将冷水先打入下部换热器换热，再通过连接管，进入上部换热器继续换热，出来的热水直接供给用热设备。二次循环水的流向和锅炉内水的流向，实现了逆流换热，利于换热器整体换热效果的提升。
所述连接管位于所述筒体外部。
本发明的有益效果是：本发明在锅炉炉体内部集成了换热器，取消了传统的一次循环水泵和相应的配管，节约了一次循环水泵的成本和所需的能耗，一次循环水泵和配管的散热损失也相应减少了；将换热器集成于锅炉本体内，使整个锅炉系统结构更加紧凑；换热器分为上部换热器和下部换热器，整体上采用了“低进高出”结构，利于排气；二次循环水的流向和锅炉内水的流向，实现了逆流换热，利于换热器整体换热效果的提升。
附图说明
图1为传统贯流常压热水锅炉结构示意图；
图2为传统贯流常压热水锅炉循环系统结构示意图；
图3为本发明的一体式贯流常压热水锅炉结构示意图；
图4为本发明的一体式贯流常压热水锅炉热力系统结构示意图。
具体实施方式
实施例：一种一体式贯流常压热水锅炉，包括受热面水管1、上部环形集箱2、下部环形集箱3、燃烧室4和筒体5，所述受热面水管位于筒体内，所述受热面水管1的上、下端分别与所述上部环形集箱2和下部环形集箱3连通，所述上部环形集箱2和下部环形集箱3两者至少之一内设有至少一个换热器，所述上部环形集箱2和下部环形集箱3之间连通有绝热的下降管6。
所述受热面水管与炉头和炉底共同界定成燃烧室。受热面水管具体可以分为内圈和外圈，即对流段具有两个回程，第一个回程为内圈与外圈之间的烟气通道，第二个回程为外圈与筒体之间的烟气通道。烟气从燃烧室出来后，先经过受热面水管的内圈与外圈之间的烟气通道，再经过外圈与筒体之间的烟气通道，最终排出炉体。
本发明所要强调的是锅炉内水体的内部循环：首先，冷水从下部环形集箱进入受热面水管，经过受热面水管加热，上升到上部环形集箱，当仅上部环形集箱内设有换热器时，热水被上部换热器冷却，由重力作用，冷水通过绝热的下降管又流回下部环形集箱，周而复始，形成自然水循环；当仅下部环形集箱内设有换热器时，由重力作用，热水通过绝热的下降管又流回下部环形集箱并被下部换热器冷却，周而复始，形成自然水循环；当上部环形集箱和下部环形集箱内都设有换热器时，热水被上部换热器冷却，由重力作用，冷水通过绝热的下降管又流回下部环形集箱并经下部换热器再次冷却，周而复始，形成自然水循环。
由上述结构和水体内部循环可知，本发明在锅炉内部集成了换热器，取消了传统的一次循环水泵和相应的配管，节约了一次循环水泵的成本和所需的能耗，一次循环水泵和配管的散热损失也相应减少了，而且换热器所占空间没有了，整个锅炉系统结构更加紧凑。
所述下降管6位于所述筒体5外部。
所述换热器所在的环形集箱内设有用于控制水流方向的集箱隔板，所述集箱隔板阻断所述下降管6端口和所述受热面水管1端口之间的流道。集箱隔板用于控制水流方向，使上部环形集箱内受热面水管上端的出水先经上部换热器冷却，再经下降管下降至下部环形集箱和/或使下部环形集箱内下降管下端的出水先经下部换热器冷却，再经受热面水管上升至上部环形集箱集箱。
所述上部环形集箱2和下部环形集箱3内皆设有换热器且分别为上部换热器71和下部换热器72。换热器分为上部换热器和下部换热器，使得锅炉本体的尺寸更匀称、结构更合理美观，而且整体上采用了“低进高出”结构，利于排气。
所述上部环形集箱2和下部环形集箱3内皆设有集箱隔板且分别为上集箱隔板81和下集箱隔板82，所述上集箱隔板81阻断所述下降管6上端和受热面水管1上端之间的流道，所述下集箱隔板82阻断所述下降管6下端和受热面水管1下端之间的流道。上集箱隔板用于控制上部环形集箱内的水流方向，使上部环形集箱内受热面水管上端的出水先经上部换热器冷却，再经下降管下降至下部环形集箱；下集箱隔板用于控制下部环形集箱内的水流方向，使下部环形集箱内下降管下端的出水先经下部换热器冷却，再经受热面水管上升至上部环形集箱集箱。
所述上部环形集箱2具有进水口和出水口，所述下部环形集箱3具有进水口和出水口，所述上部环形集箱2的进水口与所述下部环形集箱3的出水口之间连通有连接管，所述上部环形集箱2的出水口与用热设备9之间通过管路连通，所述用热设备9与所述下部环形集箱3的进水口之间通过管路连通。
所述用热设备9与所述下部环形集箱3的进水口之间的管路上设有二次循环水泵10。二次循环的水，用二次循环水泵，将冷水先打入下部换热器换热，再通过连接管，进入上部换热器继续换热，出来的热水直接供给用热设备。二次循环水的流向和锅炉内水的流向，实现了逆流换热，利于换热器整体换热效果的提升。
所述连接管位于所述筒体外部。
Claims (4)
1.一种一体式贯流常压热水锅炉，包括受热面水管(1)、上部环形集箱(2)、下部环形集箱(3)、燃烧室(4)和筒体(5)，所述受热面水管位于筒体内，所述受热面水管(1)的上、下端分别与所述上部环形集箱(2)和下部环形集箱(3)连通，其特征在于：所述上部环形集箱(2)和下部环形集箱(3)两者至少之一内设有至少一个换热器，所述上部环形集箱(2)和下部环形集箱(3)之间连通有绝热的下降管(6)，所述换热器所在的环形集箱内设有用于控制水流方向的集箱隔板，所述集箱隔板阻断所述下降管(6)端口和所述受热面水管(1)端口之间的流道。
2.根据权利要求1所述的一体式贯流常压热水锅炉，其特征在于：所述下降管(6)位于所述筒体(5)外部。
3.根据权利要求1所述的一体式贯流常压热水锅炉，其特征在于：所述上部环形集箱(2)和下部环形集箱(3)内皆设有换热器且分别为上部换热器(71)和下部换热器(72)。
4.根据权利要求3所述的一体式贯流常压热水锅炉，其特征在于：所述上部环形集箱(2)和下部环形集箱(3)内皆设有集箱隔板且分别为上集箱隔板(81)和下集箱隔板(82)，所述上集箱隔板(81)阻断所述下降管(6)上端和受热面水管(1)上端之间的流道，所述下集箱隔板(82)阻断所述下降管(6)下端和受热面水管(1)下端之间的流道。
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