CN106403288A - 新型冷凝热管锅炉 - Google Patents

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    • F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
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Abstract

本发明公开了新型冷凝热管锅炉，包括机架和设于机架上的壳体，该壳体内设有加热室和水箱，其中加热室的下部设有烟气入口，其上部设有烟气出口，所述水箱设有入水口和出水口；所述壳体内平行排列有若干倾斜的热管，该热管的加热段固定设于加热室中，该热管放热段通入所述水箱中，所述加热室中间隔交错布置含导流水的若干导流层板，各导流层板与壳体之间形成曲折的烟气通道。本发明针对低温取暖也可做为锅炉省煤器，排烟温度低热效率高使用寿命长。

Description

新型冷凝热管锅炉
技术领域
本发明涉及一种加热器，具体的说是新型冷凝热管锅炉。
背景技术
锅炉的用途十分广泛，与国民经济关系相当密切。它是火力发电厂的“心脏”，是化工纺织、轻工行业的关键设备，在日常生活中的食品加工、医疗消毒、洗澡取暖等也都离不开它。但是，它是一种受热、承压、有可能发生爆炸危险的特种设备，因此，锅炉的使用过程中需要非常严格和高要求的管理工作，比如，运行人员要取证上岗，平时对它还要进行检验，给客户的使用带来了很大的麻烦。
在工业或农业生产中，存在一些需要低温保温的场合。例如：冬天的仔猪等小动物的取暖及植物大棚的加热问题。对于这些需要低温保温的场合，目前是利用大众化的小型锅炉来取暖解决，但是现有的锅炉普遍采用钢铁制成，为了克服二氧化硫的酸性腐蚀，锅炉的排烟温度一般在150℃左右，造成排烟损失增大，锅炉热效率降低。再者，现有的锅炉即使是采用热水供热，其供热温度也不低于100℃，因此，在低温保温时需要再通过减温的方式来解决问题，造成热量的损失。同时，一旦受热面出现一点小漏点，就难以焊补，导致整台锅炉报废，造成设备使用寿命短的缺点。另外，现有的锅炉缺乏针对性，难以满足不同领域的需求。
热管是由一段耐腐蚀耐火烧的管子，两端密封，抽去该管的空气，便之成为真空管，再往该管内，注入某一种合适的介质。若与水平方向成一定角度放置，在重力场的作用下，就使之成为热管。目前，热管已被采用于一些大型电站锅炉中作为受热面(如，省煤器，空气预热器等)。但是国内目前还未出现将热管很好地运用在小型的锅炉上的实例，在常压锅炉中采用热管的技术更是空白的，因此，可以将它做为小型锅炉的省煤器，所以热管在常压锅炉中的应用具有极大的开发潜力。
发明内容
本发明提供了新型冷凝热管锅炉，其目的在于解决锅炉对于低温取暖的场合，排烟温度高热效率低使用寿命短的问题。
新型冷凝热管锅炉，包括机架和设于机架上的壳体，该壳体内设有加热室和水箱，其中加热室的下部设有烟气入口，其上部设有烟气出口，所述水箱设有入水口和出水口；所述壳体内平行排布有若干倾斜的热管，该热管的加热段固定设于加热室中，该热管的放热段通入所述水箱中，所述加热室中间隔交错布置排布有若干导流层板，导流层板四边有向上折的4个边和导流孔。燃烧过程所产生的冷凝水，通过导流孔层层导流，至最低的导流孔后，由导流管经加热室的下部烟气入口，排至到炉外。各导流层板与壳体之间形成曲折的烟气通道，该烟气通道连通烟气入口和烟气出口。
进一步的，所述热管排布成由下至上的多层，所述导流层板平行于该热管且由下至上交错布置于每层热管之间，各导流层板与所述加热室的内壁之间形成的烟气通道为多层“S”型烟气通道。
进一步的，所述热管与水平面之间形成的夹角大于10°。
进一步的，所述水箱一侧设有底侧板，该底侧板上开设有若干底侧板圆孔，所述热管可一一对应地穿过该底侧板圆孔，并与该底侧板圆孔之间通过密封圈紧密套合。
进一步的，所述密封圈的外侧为环形凹槽，该环形凹槽与底侧板圆孔的内沿紧密卡合。
进一步的，所述出水口设于所述底侧板的下端。
进一步的，所述加热室中的一侧设有下端安装板，该下端安装板的内侧设有一承托于倾斜的热管底部的推紧板，所述下端安装板上设有若干用于推紧该推紧板的推紧机构。
进一步的，所述壳体为化妆板壳体，该壳体内设有保温层。
本发明的锅炉针对低温取暖或保温的场合设计，本发明具有以下优点：1、排烟温度低于90℃，使得酸性气体溶于冷水中，避免产生酸雨。减少了对环境的危害。2、热效率高，采用导流层板延长烟气流程，使高温烟气充分加热热管。3、采用热管作为受热面，当受热面损坏时只需单根更换，大大延长了锅炉的使用寿命。4、供应的热水温度低，可直接用于低温保温的环境，无须再进行降温，减少热量损失。5、采用带环形凹槽的密封圈与底侧板配合进行水箱的密封，密封效果好。6、热管与水平面保持10°以上的夹角，以避免发生气阻现象。7、运用耐腐蚀耐火烧的管子的热管制作受热面，可以克服低温腐蚀。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A-A方向的剖面示意图。
图3为所述水箱中密封圈与底侧板和热管配合部分的剖面示意图。
图4导流层板结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
参照图1、图2、图3和图4，新型冷凝热管锅炉，包括加热室2和水箱3，其中加热室2的下部设有烟气入口20，其上部设有烟气出口21，所述水箱3的上部设有入水口30，其下部设有出水口31。若干热管4平行排列且由下至上间隔排成多层，该若干热管4的加热段位于加热室2中，该热管的放热段通入所述水箱3中。每层热管4之间设置有一与之平行的导流层板5，各导流层板5固定连接于加热室2的两侧内壁上并且由下至上交错布置，各导流层板5与加热室2的内壁之间形成多层“S”型的烟气通道，且该烟气通道的首尾分别与所述烟气入口20和烟气出口21连通。所述水箱通入热管4的一侧为底侧板32，所述出水口31该底侧板32下端，同时，该底侧板32上还开设有若干底侧板圆孔，所述热管4可一一对应地穿过该底侧板圆孔，并与该底侧板圆孔之间通过密封圈33紧密套合。该密封圈33的外侧为环形凹槽330，该环形凹槽330与底侧板圆孔的内沿320紧密卡合，从而防止水箱3漏水。
参照图1，所述加热室2和水箱3外侧设有化妆板壳体10，该化妆板壳体10内侧设有保温层11。该加热室2和水箱3随化妆板壳体10一同倾斜地架设于机架1上，使所述热管4的加热段在下，其放热段在上；并且使该热管4与水平面之间的夹角大于10°。所述加热室2位于热管4加热段底部的一侧设有下端安装板22，其用螺丝与螺母通过角铁块固定与加热室2为一整体。加热室2中位于热管4通出一侧设有上端板25。所述下端安装板22的内侧设有一承托于倾斜的热管4底部的推紧板23，所述下端安装板22上设有若干螺丝240，该螺丝240与螺帽241配合用于推紧所述推紧板23。该推紧板23内侧设有一托管板26。
本发明的工作方式如下：
参照图1，燃烧产生的高温烟气由烟气入口20从下部进入加热室2中，高温烟气沿着热管4管长方向冲刷第一层的热管4的加热段以及第一层的导流层板5，进行放热，在第一层的导流板5与上端板25之间的烟气通道的转向作用下，次高温烟气沿着管长方向冲刷第二层的热管4的加热段以及第二层的导流层板5，进行放热，在第二层的导流层板5和管托板26之间的烟气通道的转向作用下，再次高温的烟气冲刷第三层的热管4的加热段以及第三层的导流层板5，进行放热，以此类推，烟气由下至上随多层“S”型的烟气通道曲折运动，通过若干次对热管4加热段的冲刷进行放热，最终成为低温烟气，从加热室2上部的烟气出口排出。
所述热管4的加热段得到充分加热后，其中的工质受热，受热的工质变成了蒸汽上升至热管4位于水箱3中的放热段，水箱3中的循环水由位于其上部的入水口30进入，热管4的放热段与水箱3中的循环水接触，将其中蒸汽的热量释放给循环水，循环水加热后由出水口31排出，而后蒸汽放热后转化为液体，随重力作用落回热管4位于加热室2中的加热段，进而继续受烟气加热。循环往复以上步骤，可以充分将烟气的热量传递给循环水，达到低温保温的效果。
以上为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (9)

1.新型冷凝热管锅炉，其特征在于：包括机架和设于机架(1)上的壳体(10)，该壳体(10)内设有加热室(2)和水箱(3)，其中加热室(2)的下部设有烟气入口(20)，其上部设有烟气出口(21)，所述水箱(3)设有入水口(30)和出水口(31)；所述壳体(10)内平行排列有若干倾斜的热管(4)，该热管(4)的加热段固定设于加热室(2)中，该热管(4)的放热段通入所述水箱(3)中，所述加热室(2)中间隔交错布置排布有若干导流层板(5)，各导流层板(5)与壳体之间形成曲折的烟气通道，该烟气通道连通烟气入口(20)和烟气出口(21)。
2.如权利要求1所述的新型冷凝热管锅炉，其特征在于：所述热管(4)排布成由下至上的多层，所述导流层板(5)平行于该热管(4)且由下至上交错布置于每层热管(4)之间，各导流层板(5)与所述加热室(2)的内壁之间形成的烟气通道为多层“S”型烟气通道。
3.如权利要求1所述的新型冷凝热管锅炉，其特征在于：所述导流层板(5)的四边有向上折的4个边51和导流孔53。燃烧过程所产生的冷凝水，通过导流孔53层层导流，至最低的导流孔后，由导流管52经加热室2的下部烟气入口20，排至到炉外。
4.如权利要求1所述的新型冷凝热管锅炉，其特征在于：所述热管(4)与水平面之间形成的夹角大于10°。
5.如权利要求1所述的新型冷凝热管锅炉，其特征在于：所述水箱(3)一侧设有底侧板(32)，该底侧板(32)上开设有若干底侧板圆孔，所述热管(4)可一一对应地穿过该底侧板圆孔，并与该底侧板圆孔之间通过密封圈(33)紧密套合。
6.如权利要求6所述的新型冷凝热管锅炉，其特征在于：所述密封圈(33)的外侧为环形凹槽(330)，该环形凹槽(330)与底侧板圆孔的内沿(320)紧密卡合。
7.如权利要求6所述的新型冷凝热管锅炉，其特征在于：所述出水口(31)设于所述底侧板(32)的下端，所述入水口(30)设于水箱(3)上部。
8.如权利要求1所述的新型冷凝热管锅炉，其特征在于：所述加热室(2)的一侧设有下端安装板(22)，该下端安装板(22)的内侧设有一承托于倾斜的热管(4)加热段的推紧板(23)，所述下端安装板(22)上设有若干用于推紧该推紧板(23)的推紧机构。
9.如权利要求1所述的新型冷凝热管锅炉，其特征在于：所述壳体(10)为化妆板壳体，该壳体内设有保温层(11)。
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