CN107477856A - 一种生物质气化热水锅炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质气化热水锅炉，包括自上而下依次布置的温水单元、热水单元以及燃气灶，所述温水单元包括冷水盒、升温箱、温水管以及预热管，所述冷水盒以及温水管均与升温箱连通，所述预热管设置在升温箱内，所述热水单元包括进水盒、进水管、加热箱、加热管、辐射吸热管以及热水管，所述进水盒与温水管连通，所述进水管一端与进水盒连通，另一端与加热箱连通，所述加热管以及辐射吸热管均设置在加热箱内部，所述热水管与加热箱连通。该结构的锅炉，大大提高了热效率。

Description

一种生物质气化热水锅炉
技术领域
本发明属于环保和新能源技术领域，涉及锅炉技术，具体涉及一种生物质气化热水锅炉。
背景技术
生物质气化产生的燃气是一种含CO、H2、CH4、N2等的混合气体，热值较低，约1200大卡左右，采用专用燃气灶燃烧可以产生较强的红外线幅射效果，配套热水锅炉是一种较理想的能源利用模式。
目前的热水锅炉(单一的热水箱模式)不能充分利用热能。研究表明，目前的热水锅炉采用单一的火焰接触式加热热水箱模式，锅炉出口的尾气温度达300℃左右，甚至更高。通过简单增加热水箱的高度可以提高热效率，但锅炉热水箱增加到了一定的高度，再增加高度，提高热效率效果并不明显。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种生物质气化热水锅炉，使其具有能提高热效率的优点。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种生物质气化热水锅炉，包括自上而下依次布置的温水单元、热水单元以及燃气灶，所述温水单元包括冷水盒、升温箱、温水管以及预热管，所述冷水盒以及温水管均与升温箱连通，所述预热管设置在升温箱内，所述热水单元包括进水盒、进水管、加热箱、加热管、辐射吸热管以及热水管，所述进水盒与温水管连通，所述进水管一端与进水盒连通，另一端与加热箱连通，所述加热管以及辐射吸热管均设置在加热箱内部，所述热水管与加热箱连通。
进一步，所述升温箱中部均匀分布有多根预热管。
进一步，所述加热箱中部均匀分布有多根辐射吸热管，辐射吸热管外侧均匀分布有多根加热管。
进一步，所述预热管与加热管错开布置。
进一步，所述升温箱顶部中心设在有废气管。
进一步，所述废气管通过废气盒与升温箱连接。
进一步，所述加热箱靠近顶部的位置设置有与加热箱连通的蒸汽管。
进一步，所述冷水盒以及温水管分别分布在升温箱两侧，冷水盒靠近升温箱顶部设置，温水管靠近升温箱底部设置，所述进水管以及热水管分别分布在加热箱两侧，进水管与加热箱靠近底部的位置连通，热水管靠近加热箱底部设置。
进一步，所述燃气灶上设置有多层压火盘。
进一步，所有加热管的横截面积之和与最顶层的压火盘间隙面积之和一致。
本发明的有益效果：
1、该结构的锅炉，冷水经温水单元预热后再流入热水单元加热，有效提高了热效率。
2、通过加热管、辐射吸热管以及预热管共同进行热能回收转换，大大提高了热效率。
3、采用辐射吸热管分布在加热箱中部、加热管环绕辐射吸热管分布的布局形式，充分发挥了辐射吸热作用，由于辐射吸热热效率远远高于接触式热效率，因此该种结构布局有利于提高热效率。
4、预热管与加热管错开布置，延缓了热气流经预热管和加热管的速率，即延长了热转换时间，进一步提高了热回收效率。同理，废气管通过废气盒与升温箱连接，热气在废气盒中缓冲，也延长了热转换时间。
5、蒸汽通过蒸汽管排出，提高了安全性。
6、冷水盒靠近升温箱顶部设置，温水管靠近升温箱底部设置，充分利用了热对流，这样从升温箱排出的水温最高；温水通过与进水盒连通的进水管引入加热箱底部高温区，迅速加热，热效率高；热水管靠近加热箱底部设置，出水温度高。
7、多层压火盘不仅能提高燃气燃烧的充分性，而且能提高热能辐射效果，从而提高辐射吸热的作用。
8、所有加热管的横截面积之和与最顶层的压火盘间隙面积之和一致，热气流从压火盘间隙流出后进入加热管，加热管横截面积与压火盘间隙一致，保证了热气流流动的连贯性和通畅性，避免产生涡流或旋流，保证了热气流与加热管换热的充分性，进一步提高了热效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的局部剖视图；
图3为升温箱的截面图；
图4为加热箱的截面图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1-4所示：本发明提供了一种生物质气化热水锅炉，包括自上而下依次布置的温水单元、热水单元以及燃气灶15，所述温水单元包括冷水盒1、升温箱2、温水管3以及预热管4，所述冷水盒以及温水管均与升温箱连通，冷水由冷水盒进入，所述预热管设置在升温箱内，所述热水单元包括进水盒5、进水管6、加热箱7、加热管8、辐射吸热管9以及热水管10，所述进水盒与温水管连通，冷水经温水单元预热后从温水管流入进水盒，所述进水管一端与进水盒连通，另一端与加热箱连通，所述加热管以及辐射吸热管均设置在加热箱内部，所述热水管与加热箱连通，热水由热水管排出。具体地，所述升温箱中部均匀分布有多根预热管，预热管沿升温箱高度方向延伸，所述加热箱中部均匀分布有多根辐射吸热管，辐射吸热管高度低于加热箱的高度，通常为100-460mm，辐射吸热管外侧均匀分布有多根加热管，所述预热管与加热管错开布置，所述升温箱顶部中心设在有废气管11，所述废气管通过废气盒12与升温箱连接，燃气燃烧产生的热气流流经加热管、预热管、废气盒以及废气管后排出，所述加热箱靠近顶部的位置设置有与加热箱连通的蒸汽管13，所述冷水盒以及温水管分别分布在升温箱两侧，冷水盒靠近升温箱顶部设置，温水管靠近升温箱底部设置，所述进水管以及热水管分别分布在加热箱两侧，进水管与加热箱靠近底部的位置连通，热水管靠近加热箱底部设置，所述燃气灶上设置有多层压火盘14。
该结构的热水锅炉，具有如下优点：
1、该结构的锅炉，冷水经温水单元预热后再流入热水单元加热，有效提高了热效率。
2、通过加热管、辐射吸热管以及预热管共同进行热能回收转换，大大提高了热效率。
3、采用辐射吸热管分布在加热箱中部、加热管环绕辐射吸热管分布的布局形式，充分发挥了辐射吸热作用，由于辐射吸热热效率远远高于接触式热效率，因此该种结构布局有利于提高热效率。
4、预热管与加热管错开布置，延缓了热气流经预热管和加热管的速率，即延长了热转换时间，进一步提高了热回收效率。同理，废气管通过废气盒与升温箱连接，热气在废气盒中缓冲，也延长了热转换时间。
5、蒸汽通过蒸汽管排出，提高了安全性。
6、冷水盒靠近升温箱顶部设置，温水管靠近升温箱底部设置，充分利用了热对流，这样从升温箱排出的水温最高；温水通过与进水盒连通的进水管引入加热箱底部高温区，迅速加热，热效率高；热水管靠近加热箱底部设置，出水温度高。
7、多层压火盘不仅能提高燃气燃烧的充分性，而且能提高热能辐射效果，从而提高辐射吸热的作用。
实施例2
与实施例1相比，本实施例的区别在于：所有加热管的横截面积之和与最顶层的压火盘间隙面积之和一致。热气流从压火盘间隙流出后进入加热管，加热管横截面积与压火盘间隙一致，保证了热气流流动的连贯性和通畅性，避免产生涡流或旋流，保证了热气流与加热管换热的充分性，进一步提高了热效率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种生物质气化热水锅炉，其特征在于：包括自上而下依次布置的温水单元、热水单元以及燃气灶，所述温水单元包括冷水盒、升温箱、温水管以及预热管，所述冷水盒以及温水管均与升温箱连通，所述预热管设置在升温箱内，所述热水单元包括进水盒、进水管、加热箱、加热管、辐射吸热管以及热水管，所述进水盒与温水管连通，所述进水管一端与进水盒连通，另一端与加热箱连通，所述加热管以及辐射吸热管均设置在加热箱内部，所述热水管与加热箱连通。
2.根据权利要求1所述的生物质气化热水锅炉，其特征在于：所述升温箱中部均匀分布有多根预热管。
3.根据权利要求1所述的生物质气化热水锅炉，其特征在于：所述加热箱中部均匀分布有多根辐射吸热管，辐射吸热管外侧均匀分布有多根加热管。
4.根据权利要求1所述的生物质气化热水锅炉，其特征在于：所述预热管与加热管错开布置。
5.根据权利要求1所述的生物质气化热水锅炉，其特征在于：所述升温箱顶部中心设在有废气管。
6.根据权利要求5所述的生物质气化热水锅炉，其特征在于：所述废气管通过废气盒与升温箱连接。
7.根据权利要求1所述的生物质气化热水锅炉，其特征在于：所述加热箱靠近顶部的位置设置有与加热箱连通的蒸汽管。
8.根据权利要求1所述的生物质气化热水锅炉，其特征在于：所述冷水盒以及温水管分别分布在升温箱两侧，冷水盒靠近升温箱顶部设置，温水管靠近升温箱底部设置，所述进水管以及热水管分别分布在加热箱两侧，进水管与加热箱靠近底部的位置连通，热水管靠近加热箱底部设置。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的生物质气化热水锅炉，其特征在于：所述燃气灶上设置有多层压火盘。
10.根据权利要求9所述的生物质气化热水锅炉，其特征在于：所有加热管的横截面积之和与最顶层的压火盘间隙面积之和一致。
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