CN103453663A - 一种反烧立式常压热介质锅炉 - Google Patents

Abstract

一种反烧立式常压热介质锅炉，属于立式常压锅炉设备技术领域，用于减少油焦渣生成和非常容易清除焦渣和水垢。其技术方案是：它的热交换部件采用热介质套和热介质槽，热介质套为多个，它们的直径不等，以锅炉中心轴线为中心套装，相邻的热介质套之间为连通的圈形火道，最外层火道与烟囱相连接，热介质槽位于锅炉的上部，热介质槽的上面敞开，热介质套的上端与热介质槽的底面相连通，下端与输出管道相连接，在锅炉的上端有可以开启的炉盖。本发明在采用导热油作为热介质时，油焦渣可以减少90%以上，并可以直接用工具从热介质套的上端向下进行刷洗，清除水垢，彻底解决了盘管中水垢难以清除的问题，在中小型企业和农村家庭中有广阔的市场。

Description

一种反烧立式常压热介质锅炉

技术领域

本发明涉及一种使用燃烧煤炭、燃油、天然气等燃料通过热交换获得热油、水等热介质的立式锅炉，属于立式常压锅炉设备技术领域。

背景技术

    锅炉的种类繁多，是工矿企业和城市、农村等社会各个方面普遍使用的设施。在众多种类的锅炉中，热水锅炉是一种在人民日常生活中应用较为广泛的锅炉。热水锅炉按其工质的压力可以分为承压热水锅炉、常压热水锅炉和负压热水锅炉。承压热水锅炉中工质 ( 水 ) 是有一定压力的 , 一般压力为 0.4~1.3MPa 。常压热水锅炉 的工质 ( 水 ) 绝对压力为 1 个大气压 , 即表压力为零。负压热水锅炉中工质压力小于大气压力 , 也称真空相变热水锅炉。

常压热水锅炉是指锅炉本体上有与大气相通的开孔，在任何情况下，锅炉顶部的表压力为零的热水锅炉。

常压热水锅炉是在承压热水锅炉基础上发展起来的，它广泛汇集了承压锅炉结构上的各种优点 , 并以一种新面貌展现在人们面前。常压热水锅炉的发展很快，特别是小型常压热水锅炉的发展更为迅猛，应用日渐广泛。小型常压热水锅炉按锅筒布置方式可分为立式和卧式两种，而立式或卧式又有多种结构。常压热水锅炉基本结构与承压热水锅炉、蒸汽锅炉基本一致。

1)立式常压热水锅炉。锅炉主要部件通常有：锅壳、炉胆、下脚圈、烟管(或水管)、封头等，与一般立式锅炉结构相似。由于锅炉不承压，所以锅炉各部件的连接均采用角焊结构，脚采用的是 H 形结构，锅壳与炉胆壁厚都可以比较薄，一般 6~8mm 。有些锅炉的锅内装有换热盘管，也有的在烟管内装设扰流片。该型锅炉结构简单、制造方便、体积小、外形美观、自动化程度高、造价较低，所以在小型常压热水锅炉结构上采用较多。

2)卧式常压热水锅炉。卧式小型常压热水锅炉的结构形式也类似于卧式承压锅炉结构。也有不少采用的是快装锅炉结构。与承压锅炉相比，所不同的是锅炉有规定水位，结构全部采用角焊连接，锅炉壁厚一般为 6~8mm，锅炉上开有大气孔，锅炉供水管设在水位线以下。由于常压热水锅炉具有不承压、安全性好、价格低廉、适应性强、安装位置宽松、管理方便、使用操作简单等优点，在小型锅炉上得到广泛应用。

目前广泛使用的常压热水锅炉中，大部分都是采用换热盘管进行热交换，换热盘管内的热介质一般为水，也有用导热油的，导热油和水加热后输出到供热系统中进行供热。特殊需要的行业有采用食用油作为热介质的，如一些食品加工企业直接将食用油加热后在食品加工中使用。常压热水锅炉采用换热盘管进行热交换的缺点是很容易产生油焦渣及水垢难以清除。在采用导热油作为热介质时，导热油加热后，油气泡上浮，遇到盘管顶部会形成油焦渣，也难以清除，如果是食用油则影响油质，不利于食品健康。同时盘管锅炉如果用水作为热介质，必须对水进行软化处理，防止结垢，而盘管内的水垢不能直接去除，只能投放药品进行清除，不但增加成本，还影响水质。目前对于换热盘管内的油焦渣生成无法解决，油焦渣和水垢没有有效清除方法，成为困扰常压热水锅炉使用中的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种反烧立式常压热介质锅炉，这种锅炉在使用导热油作为热介质时可以大大减少油焦渣的产生，同时对于形成的油焦渣和水垢非常容易清除。

解决上述技术的技术方案是：

一种反烧立式常压热介质锅炉，它包括炉壁、燃烧室、炉排、出灰口，其改进之处是，它的热交换部件采用热介质套和热介质槽，热介质套为直立的圆筒体，热介质套为多个，它们的直径不等，以锅炉中心轴线为中心套装，相邻的热介质套之间为连通的圈形火道，最外层圈形火道与烟囱相连接，热介质槽位于锅炉的上部，热介质槽的底面为平面，槽壁为圆环形，槽壁外侧贴紧在锅炉炉壁内侧，热介质槽的上面敞开，热介质套的上端与热介质槽的底面相连通，热介质套的下端与输出管道相连接，在锅炉的上端有可以开启的炉盖。

上述反烧立式常压热介质锅炉，所述热介质套为2-5个，外圈热介质套的内侧壁与内圈热介质套的外侧壁之间为圈形火道，中心热介质套的内腔位于燃烧室的上方，中心热介质套的内腔与第一圈形火道之间有过火孔，过火孔为多个，位于中心热介质套的上部，过火孔穿过中心热介质套到达第一圈形火道中，第二圈热介质套和第三圈热介质套之间的第二圈形火道的下端与第一圈形火道的下端相连接，第三圈热介质套的上端有过火孔将第二圈形火道的上端与第三圈形火道的上端相连通，第三圈形火道的下端与第四圈热介质套和第五圈热介质套之间的第四圈形火道的下端相连接。

上述反烧立式常压热介质锅炉，所述每个热介质套的底部圆周为多个漏斗形状结构连接组成，每个漏斗形状结构的下端与输出管道相连通，相邻漏斗形状结构之间的缺口即为热介质套下端的圈形火道连接通道。

上述反烧立式常压热介质锅炉，所述输出管道为2-30条，分别从内到外顺序连接各圈热介质套的下端，所有输出管道并串一起，在炉壁外的输出管道上安装有阀门。

上述反烧立式常压热介质锅炉，所述相邻两个热介质套之间的火道的顶端由圆环封闭，封闭圆环的截面形状为锥形，中心热介质套的顶端由圆锥形顶盖封闭，最外圈的火道的顶端连接有2-20个排烟管道，排烟管道穿出锅炉炉壁汇集到安装在锅炉炉壁外侧的烟囱中。

上述反烧立式常压热介质锅炉，所述锅炉的直径为0.7-20米，热介质套的厚度为20-300mm，热介质为水、导热油或食用油。

本发明的有益之处在于：

本发明采用热介质套和热介质槽代替了盘管，在采用导热油作为热介质时，导热油被加热时上端处于开放状态，加热时导热油产生的油泡沫上行到空气中去，避免导热油泡沫飘到锅炉壁烧糊产生油焦渣，热介质套和热介质槽中的油焦渣可以减少90%以上，这对于采用食用油作为热介质并直接用于食品加工来说无疑是极大地改善了食用油的品质，有利于保证食品健康；本发明采用热介质套上端与敞口的热介质槽相连接，在热介质套内壁中产生水垢后，可以直接用工具从热介质套的上端向下进行刷洗，从热介质套下端的输出管道排出水垢，彻底解决了盘管中水垢难以清除的问题；热介质套的下端圆周为多个漏斗形状结构连接，使得水垢容易积存在漏斗底部，便于排出。本发明的热介质套和热介质槽的结构简单、制作容易、传热效率高、清除油焦渣和水垢简便，可以使用燃油、天然气以及煤炭、秸秆等多种燃料，火可以多次上行下行充分利用彻底燃烧一氧化碳，除烟、除尘提高70%以上。是一种新型的反烧立式常压热介质锅炉，在大中小型企业和农村家庭中有广阔的市场，值得推广应用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的A-A剖视图；

图5是图1的B-B剖视图；

图6是图1的C-C剖视图；

图7是热介质套下端与输出管道的连接示意图。

图中标记如下：炉壁1、燃烧室2、炉排3、出灰口4、炉盖5、热介质6、热介质槽7、中心热介质套8、第二圈热介质套9、第三圈热介质套10、过火孔11、第一圈形火道12、排烟管道13、烟囱14、输出管道15、阀门16、漏斗形状结构17、圆环18、顶盖19、第二圈形火道20。

具体实施方式

本发明是一种反烧立式常压热介质锅炉，它与一般常压热水锅炉相同的是包括炉壁1、燃烧室2、炉排3、出灰口4，炉壁1有保温层，它的不同之处是热交换部件采用热介质套和热介质槽7，无管道。

图中显示，热介质套为直立的圆筒体，热介质套为2-5个，图中显示的实施例为3个热介质套，分别是中心热介质套8、第二圈热介质套9、第三圈热介质套10，它们的直径不等，以锅炉中心轴线为中心套装。外圈热介质套的内侧壁与内圈热介质套的外侧壁之间为圈形火道，图中有第一圈形火道12和第二圈形火道20。

图中显示，热介质槽7位于锅炉的上部，热介质槽7的底面为平面，槽壁为圆环形，槽壁外侧贴紧在锅炉炉壁内侧，热介质槽7的上面敞开，热介质套的上端与热介质槽7的底面相连通。在热介质槽7内盛有热介质6，连通在热介质槽7下端的热介质套中也充满了热介质6，热介质6可以是水、导热油和食用油，用户根据需要选择。在锅炉的上端有可以开启的炉盖5，打开炉盖5可以添加热介质6。

图中显示，中心热介质套8的内腔位于燃烧室2的上方，中心热介质套8的内腔与第二圈热介质套9的第一圈形火道12之间有过火孔11，过火孔11为多个，位于两个热介质套的上部，环绕热介质套，可以为一圈，也可以为上下多圈，体积较大的锅炉可以采用多圈。过火孔11穿过中心热介质套8到达第二圈热介质套9和第三圈热介质套10之间的第一圈形火道12中，第一圈形火道12和第二圈形火道20通过第二圈热介质套9的下端相连接，第二圈形火道20的上端与烟囱14相连接。

图中显示，最外圈的圈形火道的顶端连接有2-20个排烟管道13，排烟管道13穿出锅炉炉壁1汇集到安装在锅炉炉壁1外侧的烟囱14中。图中实施例的第二圈形火道20连接3个排烟管道13。

使用时，燃烧室2的火苗从中心热介质套8上部的过火孔11进入到第一圈形火道12中，再从第一圈形火道12下端进入到第二圈形火道20中，通过第二圈形火道20上端与排烟管道13连接，通入到烟囱14中。

图中显示，相邻两个热介质套之间的圈形火道的顶端由圆环18封闭，封闭圆环18的截面形状为锥形，中心热介质套8的顶端由圆锥形顶盖19封闭。

图中显示，每个热介质套的底部圆周为多个漏斗形状结构17连接组成，每个漏斗形状结构17的下端与输出管道15相连通，使得水垢容易积存在漏斗形状结构17的底部，便于排出。相邻漏斗形状结构17之间的缺口即为热介质套下端的圈形火道连接通道。

图中显示，输出管道15为2-30条，分别从内到外顺序连接各圈热介质套的下端，所有输出管道15并串一起，输出管道15的外端穿过锅炉炉壁1，在炉壁1外的输出管道15上安装有阀门16，加热后的热介质6即可从输出管道15输送到供热系统中。

本发明的锅炉的直径为0.7-20米，热介质套的厚度为20-300mm，热介质为水、导热油或食用油。采用导热油或食用油的热介质套的厚度较小，如20mm，采用水的热介质套的厚度较大，可以达到300mm，具体厚度还要根据锅炉的大小进行选择。

本发明的几个实施例如下：

第一实施例的锅炉直径为0.7米，高度1.2米，采用两圈热介质套；

第二实施例的锅炉直径为1.5米，高度1.5米，采用三圈热介质套；

第三实施例的锅炉直径为5米，高度3米，采用五圈热介质套。

Claims (6)

1.一种反烧立式常压热介质锅炉，它包括炉壁（1）、燃烧室（2）、炉排（3）、出灰口（4），其特征在于：它的热交换部件采用热介质套和热介质槽（7），热介质套为直立的圆筒体，热介质套为多个，它们的直径不等，以锅炉中心轴线为中心套装，相邻的热介质套之间为连通的圈形火道，最外层圈形火道与烟囱（14）相连接，热介质槽（7）位于锅炉的上部，热介质槽（7）的底面为平面，槽壁为圆环形，槽壁外侧贴紧在锅炉炉壁（1）内侧，热介质槽（7）的上面敞开，热介质套的上端与热介质槽（7）的底面相连通，热介质套的下端与输出管道（15）相连接，在锅炉的上端有可以开启的炉盖（5）。

2.根据权利要求1所述的反烧立式常压热介质锅炉，其特征在于：所述热介质套为2-5个，外圈热介质套的内侧壁与内圈热介质套的外侧壁之间为圈形火道，中心热介质套（8）的内腔位于燃烧室（2）的上方，中心热介质套（8）的内腔与第一圈形火道（12）之间有过火孔（11），过火孔（11）为多个，位于中心热介质套（8）的上部，过火孔（11）穿过中心热介质套（8）到达第一圈形火道（12）中，第二圈热介质套（9）和第三圈热介质套（10）之间的第二圈形火道（20）的下端与第一圈形火道（12）的下端相连接，第三圈热介质套（10）的上端有过火孔（11）将第二圈形火道（20）的上端与第三圈形火道的上端相连通，第三圈形火道的下端与第四圈热介质套和第五圈热介质套之间的第四圈形火道的下端相连接。

3.根据权利要求2所述的反烧立式常压热介质锅炉，其特征在于：所述每个热介质套的底部圆周为多个漏斗形状结构（17）连接组成，每个漏斗形状结构（17）的下端与输出管道（15）相连通，相邻漏斗形状结构（17）之间的缺口即为热介质套下端的圈形火道连接通道。

4.根据权利要求3所述的反烧立式常压热介质锅炉，其特征在于：所述输出管道（15）为2-30条，分别从内到外顺序连接各圈热介质套的下端，所有输出管道（15）并串一起，输出管道（15）的外端穿过锅炉炉壁（1），在炉壁（1）外的输出管道（15）上安装有阀门（16）。

5.根据权利要求4所述的反烧立式常压热介质锅炉，其特征在于：所述相邻两个热介质套之间的圈形火道的顶端由圆环（18）封闭，封闭圆环（18）的截面形状为锥形，中心热介质套（8）的顶端由圆锥形顶盖（19）封闭，最外圈的圈形火道的顶端连接有2-20个排烟管道（13），排烟管道（13）穿出锅炉炉壁（1）汇集到安装在锅炉炉壁（1）外侧的烟囱（14）中。

6.根据权利要求5所述的反烧立式常压热介质锅炉，其特征在于：所述锅炉的直径为700-20000mm，热介质套的厚度为20-300mm，热介质（6）为水、导热油或食用油。

Images