CN104930489A - 一种新型立式蒸汽锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型立式蒸汽锅炉，它包括内部设有水箱的炉体；水箱的内部设有波形炉胆；波形炉胆的上端与燃烧器连通，下端与第一回程钢铝内肘复合管连通；第一回程钢铝内肘复合管的顶端套接有耐高温扳边挡火板，且耐高温扳边挡火板上设有的护角弯管套接在第一回程钢铝内肘复合管的内壁；第一回程钢铝内肘复合管与烟室Ⅰ连通；烟室Ⅰ通过第二回程钢铝内肘复合管与烟室Ⅱ连通；烟室Ⅱ的内部设有第三回程ND钢螺旋翅片管。波形炉胆可增加受热面积，传热系数高，高温火焰向下通过第一回程钢铝内肘复合管进入到烟室Ⅰ，再经过第二回程钢铝内肘复合管进入烟室Ⅱ，之后通过出烟口排出；水通过给水管进入第三回程ND钢螺旋翅片管后注入水箱内。

Description

一种新型立式蒸汽锅炉

技术领域  本发明属于锅炉技术领域，具体涉及一种新型立式蒸汽锅炉。

背景技术  现有技术中，立式蒸汽锅炉由于其结构简单、占地面积小、操作方便等特点被广泛的应用于小型企事业单位生产生活用，是理想的取暖设备；但是传统的锅炉受其结构的影响，多会出现燃烧不充分、烟气杂质多大和排烟温度高的不足，使得锅炉的热效率低，能耗也高，对环境的污染也大；并且，锅炉内部受热不均匀，应力集中，造成局部温度过高，容易对锅炉内部各个部件间的焊接接口造成损坏开裂，使得锅炉的使用寿命大大减少；同时，锅炉内部的烟气管道为了提高热利用率，多少采用加长管道的长度来解决，但是增加烟气管道的长度来提高热效率会增加生产成本，也会增大锅炉本身的占地面积，钢材耗用量大；因此，传统的立式蒸汽锅炉已不能适应当前需要。

发明内容  本发明的目的是解决现有技术中存在热利用率低、能耗高、受热不均匀应力集中、使用寿命短和生产成本高的技术问题，提供一种新型立式蒸汽锅炉，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明一种新型立式蒸汽锅炉，它包括内部设有水箱的炉体；所述炉体的顶端设有与水箱连通的蒸汽出管；所述炉体的内壁与水箱之间设有保温内层；其要点是所述水箱的内部设有波形炉胆；所述波形炉胆的上端通过锥形炉胆与设置在炉体顶端的燃烧器相互连通；所述波形炉胆的下端通过燃烧室平管板与第一回程钢铝内肘复合管相互连通；所述燃烧室平管板与第一回程钢铝内肘复合管的连接处设有耐高温扳边挡火板，且耐高温扳边挡火板上设有的护角弯管套接在第一回程钢铝内肘复合管的内壁；所述第一回程钢铝内肘复合管的下端通过水箱底端的壳体平管板与炉体底部的烟室Ⅰ连通；所述烟室Ⅰ通过第二回程钢铝内肘复合管与炉体内水箱外壁的烟室Ⅱ连通；所述烟室Ⅱ与炉体一侧的出烟口连通；所述烟室Ⅱ的内部设有螺旋缠绕在水箱外壁上的第三回程ND钢螺旋翅片管，且第三回程ND钢螺旋翅片管的一端与水箱连通另一端与给水管连通；所述水箱外壁上与第三回程ND钢螺旋翅片管的对应处设有ND钢防护筒套，且ND钢防护筒套的外壁上设有硅酸铝纤维毡层。

为了便于检修，所述炉体一侧的上下部分别设有与水箱连通的头孔和手孔。

本发明结构合理、使用方便，波形炉胆可增加受热面积，传热系数高，高温火焰向下通过第一回程钢铝内肘复合管进入到烟室Ⅰ，再经过第二回程钢铝内肘复合管进入烟室Ⅱ，之后通过出烟口排出；水通过给水管进入第三回程ND钢螺旋翅片管后注入水箱内；耐高温扳边挡火板可防止高温火焰冲刷燃烧室平管板与第一回程钢铝内肘复合管的连接处造成的焊接口开裂的现象，延长了锅炉的使用寿命。本发明解决了现有技术存在热利用率低、能耗高、受热不均匀应力集中、使用寿命短和生产成本高的技术问题。

附图说明  图1是本发明的结构示意主视剖视图；

          图2是本发明的图1中A-A向结构示意图；

          图3是本发明中燃烧室平管板的结构示意放大图；

          图4是本发明耐高温扳边挡火板的结构示意俯视放大图；

图5是本发明耐高温扳边挡火板的结构示意主视放大图；

图6是图5中局部结构示意放大图；

          图7是本发明中耐高温扳边挡火板的安装示意放大图；

图8是本发明中第一、二回程钢铝内肘复合管的端面示意放大图；

图9是本发明中第三回程ND钢螺旋翅片管的端面示意放大图；

图10是图9的结构示意侧视图。

图中1、锥形炉胆  2、蒸汽出管  3、波形炉胆  4、第三回程ND钢螺旋翅片管  5、炉体  6、第一回程钢铝内肘复合管  7、第二回程钢铝内肘复合管  8、壳体平管板  9、烟室Ⅰ  10、防爆门  11、底座  12、手孔  13、燃烧室平管板  14、耐高温扳边挡火板  15、出烟口  16、ND钢防护套筒  17、硅酸铝纤维毡  18、头孔  19、保温内层  20、水箱  21、燃烧器  22、护角弯管  23、烟室Ⅱ  24、给水管

具体实施方式  参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10，本发明它包括内部设有水箱20的炉体5；所述炉体5的顶端设有与水箱20连通的蒸汽出管2；所述炉体5的内壁与水箱20之间设有保温内层19；所述水箱20的内部设有波形炉胆3；所述波形炉胆3的上端通过锥形炉胆1与设置在炉体5顶端的燃烧器21相互连通；所述波形炉胆3的下端通过燃烧室平管板13与第一回程钢铝内肘复合管6相互连通；所述燃烧室平管板13与第一回程钢铝内肘复合管6的连接处设有耐高温扳边挡火板14，且耐高温扳边挡火板14上设有的护角弯管22套接在第一回程钢铝内肘复合管6的内壁；所述第一回程钢铝内肘复合管6的下端通过水箱20底端的壳体平管板8与炉体5底部的烟室Ⅰ9连通；所述烟室Ⅰ9通过第二回程钢铝内肘复合管7与炉体5内水箱20外壁的烟室Ⅱ23连通；所述烟室Ⅱ23与炉体5一侧的出烟口15连通；所述烟室Ⅱ23的内部设有螺旋缠绕在水箱20外壁上的第三回程ND钢螺旋翅片管4，且第三回程ND钢螺旋翅片管4的一端与水箱20连通另一端与给水管24连通；所述水箱20外壁上与第三回程ND钢螺旋翅片管4的对应处设有ND钢防护筒套46，且ND钢防护筒套46的外壁上设有硅酸铝纤维毡层17；所述炉体5一侧的上下部分别设有与水箱20连通的头孔18和手孔12。

工作原理：燃烧器燃烧后的高温烟气经过锥形炉胆进入波形炉胆内，并与水箱内的水进行热交换，高温烟气向下冲击耐高温扳边挡火板，并进入第一回程钢铝内肘复合管，由于耐高温扳边挡火板的作用是保护燃烧室平管板与第一回程钢铝内肘复合管的焊接处，防止高温烟气直接冲刷此处造成的开裂破口的现象发生，即延长了过来的使用寿命也保证了锅炉的安全稳定运行；之后，烟气进入烟室Ⅰ，并通过第二回程钢铝内肘复合管进入烟室Ⅱ，对设置在烟室Ⅱ内的第三回程ND钢螺旋翅片管内的水进行预热，烟气最终通过出烟口排出；水则通过炉体一侧的给水管进入围绕水箱螺旋缠绕的第三回程ND钢螺旋翅片管内预热，之后再进入水箱内进行加热，加热产生的水蒸气最终通过炉体顶端的蒸汽出管排出；炉体上部的液位计可以观察水箱内水位的高低；水箱内产生的水蒸气可以通过炉体顶端的管口排出利用，保证水箱内的压力正常。

本发明中的锥形炉胆、燃烧室平管板、壳体平管板的直角处均采用扳边圆角结构，可有效的消除应力集中的问题，使得受热面积均匀。

波形炉胆是本锅炉的重要部件，该部件直接受到高温火焰的辐射和高温烟气的冲刷，利用波形的轴向伸缩变形可减轻燃烧室平管板与波形炉胆本身产生的热应力，更为重要的是减轻波形炉胆与燃烧室平管板连接处造成应力集中，防止局部温度过高影响锅炉运行稳定，并且延长了高温烟气停留的时间、增加了受热面积。

第一回程钢铝内肋复合管、第二回程钢铝内肋复合管、第三回程ND钢螺旋翅片管其特点是受热面积大，热利用率高，吸收同等热量的情况下，与传统的简单的管状钢管相比，可大大减少钢材耗用量，传热系数明显提高，可在有限的管材使用量的前提下明显提高热交换率，是锅炉的主要受热面之一。

耐高温扳边挡火板有效的保护了高温火焰直接冲刷燃烧室平管板与第一回程钢铝内肋复合管焊接的接口，有效的防止燃烧室平管板与第一回程钢铝内肋复合管焊接的接口受到高温冲刷造成的开裂，使得锅炉可以长时间稳定运行，而且可以大大延长锅炉的使用寿命，此部件是锅炉稳定运行、提高使用寿命的关键部件。

烟室Ⅰ是第一回程钢铝内肋复合管与第二回程钢铝内肋复合管进行高温烟气互通转换的重要部件；烟室Ⅱ与第二回程钢铝内肋复合管相同，并与第三回程ND钢螺旋翅片管内的水进行热交换的部件，可使第三回程ND钢螺旋翅片管内的水进行预热。

ND钢防护筒套及其外壁上的硅酸铝纤维毡设置在水箱与第三回程ND钢螺旋翅片管之间，可有效的防止水箱内的高温散失出来，保证了水箱内的高温不会散失，同时也降低出烟口烟气的温度。

炉体一侧的头孔和手孔主要起到便于检修维护的作用，可通过头孔对水箱及波形炉胆进行检修。

炉体底部的冷凝水出口和排污口与烟室Ⅱ连通，可以保证冷凝水及时排除，防止炉体腐蚀破损。

防爆门是防止爆燃，对锅炉起到保护的作用；本锅炉排烟温度约为50~60度，硅酸铝纤维毡的使用有效的防止锅炉内的热量传导出去；ND钢防护筒套、第三回程ND钢螺旋翅片管的使用防止冷凝水对锅炉的腐蚀。

本发明采用三回程，通过增加燃烧室辐射面积以及各对流段的受热面积、合理的烟气流速使其达到最佳的传热效果，受热面积大、体积小，耗钢量小、燃烧充分、排烟温度低，使用寿命长、热交换效率高，更安全、更节能、更环保。

Claims (2)

1.一种新型立式蒸汽锅炉，它包括内部设有水箱（20）的炉体（5）；所述炉体（5）的顶端设有与水箱（20）连通的蒸汽出管（2）；所述炉体（5）的内壁与水箱（20）之间设有保温内层（19）；其特征是所述水箱（20）的内部设有波形炉胆（3）；所述波形炉胆（3）的上端通过锥形炉胆（1）与设置在炉体（5）顶端的燃烧器（21）相互连通；所述波形炉胆（3）的下端通过燃烧室平管板（13）与第一回程钢铝内肘复合管（6）相互连通；所述燃烧室平管板（13）与第一回程钢铝内肘复合管（6）的连接处设有耐高温扳边挡火板（14），且耐高温扳边挡火板（14）上设有的护角弯管（22）套接在第一回程钢铝内肘复合管（6）的内壁；所述第一回程钢铝内肘复合管（6）的下端通过水箱（20）底端的壳体平管板（8）与炉体（5）底部的烟室Ⅰ（9）连通；所述烟室Ⅰ（9）通过第二回程钢铝内肘复合管（7）与炉体（5）内水箱（20）外壁的烟室Ⅱ（23）连通；所述烟室Ⅱ（23）与炉体（5）一侧的出烟口（15）连通；所述烟室Ⅱ（23）的内部设有螺旋缠绕在水箱（20）外壁上的第三回程ND钢螺旋翅片管（4），且第三回程ND钢螺旋翅片管（4）的一端与水箱（20）连通另一端与给水管（24）连通；所述水箱（20）外壁上与第三回程ND钢螺旋翅片管（4）的对应处设有ND钢防护筒套（46），且ND钢防护筒套（46）的外壁上设有硅酸铝纤维毡层（17）。

2.根据权利要求1所述的一种新型立式蒸汽锅炉，其特征是所述炉体（5）一侧的上下部分别设有与水箱（20）连通的头孔（18）和手孔（12）。