CN1082684A

CN1082684A - 复式锅炉

Info

Publication number: CN1082684A
Application number: CN93104508.8A
Authority: CN
Inventors: 雷蒙·大光·谭
Original assignee: RAYMOND TAK KWONG TAM
Current assignee: RAYMOND TAK KWONG TAM
Priority date: 1992-03-25
Filing date: 1993-03-25
Publication date: 1994-02-23
Also published as: US5228413A; CA2092361A1; CA2092361C

Abstract

本发明公开了一种复式锅炉，它至少有两个单独的联合加热系统。尽管具有两个供热装置的锅炉是已知的，但它们结构复杂，要求在水箱外进行加热。本发明的复式锅炉有一个绝热水箱，该水箱带有加热水箱内的水而不在水箱外加热循环水的加热器。在水箱内至少布置了一个循环盘管，它与水箱内的水进行热交换。

Description

本发明涉及锅炉，尤其涉及带有一个绝热水箱及一个浸在水箱内的单独的液体加热盘管的锅炉。

系统中水箱由内部装置或外部装置加热的锅炉系统是公知的，而且，已经知道一个热水锅炉可以有两个单独的热水出口，一个用于居民用热水，另一个用于建筑物的加热系统。在授权于Meyers的UC-PS2937625文献中及授权于Pompei等人的US-PS4222350文献中已公开了这种装置。但是，使从水箱中流出的水或液体循环并且当水不在水箱中时才进行加热的这两种系统是复杂的单元，这种系统通常比较昂贵且复杂。

本发明的目标是提供一种简单的热水设备，它包括一个盛水的绝热水箱及一个加热水箱里的水的系统。尽管水可以循环以便向空间加热系统供热，或者在另一实施例中用于向居民供热水，但仅对水箱中的水进行加热。在水箱的内部至少有一个单独的盘管，该盘管可使来自外部的水或其它液体循环通过水箱，并在箱内被水箱中的水加热。盘管中的热水可用于空间加热系统或用于建筑物中的热水系统。在另一个实施例中，可将单独的盘管放在水箱内以便为如加热游泳池、热水浴、公路地下加热盘管、辐射板加热系统、鼓风机盘管加热器以及其它居民用热水的使用提供单独的热水源或热液体源。

本发明提供一种复式锅炉，它包括：一个带有水箱入口和水箱出口的绝热水箱;加热水箱中的水而不是加热水箱外的循环水的加热装置;在水箱内的至少一个循环盘管，该盘管有一个入流口和一个出流口，盘管与水箱中的水进行热交换。

在另一个实施例中所提供的复式锅炉包括：一个带有水箱入口和出口的绝热水箱;放在水箱下面加热水箱中的水而不是加热水箱外的循环水的加热装置;用于容纳来自加热装置的燃料气体的燃料圆筒，该圆筒从水箱底部通过水箱顶部;以及在水箱内部的至少一个循环盘管，它有一个入流口和一个出流口，盘管与水箱中的水进行热交换。

在说明本发明实施例的附图中，

图1是本发明复式锅炉的一个实施例的正视剖面图;

图1A是图1中沿1A-1A剖视的剖面图;

图2是本发明复式锅炉的另一实施例的正视剖面图;

图3表示一个实施例的水箱顶部的部分正视剖面图;

图4表示另一实施例的水箱顶部的部分正视剖面图;

图5表示复式锅炉的又一实施例的正视剖面图;

图6表示复式锅炉还有一个实施例的正视剖面图;

图7表示复式锅炉再一个实施例的正视剖面图;

图8表示带有两个并排设置的循环盘管的复式锅炉的正视剖视图;

图9表示所有连接部分都在锅炉顶部的复式锅炉的正视剖视图;

图10表示复式锅炉的正视剖视图，其中一个循环盘管是由集管连接在一起的双盘盘管;

图11是复式锅炉的正视剖视图，其中循环盘管是可拆卸的;

图12是图11中沿12-12线剖开的剖视图;

图13是复式锅炉的一个实施例的正视剖视图，其中循环盘管是水平设置的;

图14是图13中沿14-14剖开的剖视图。

图1中示出了复式锅炉10的一个例子，它有一个由绝热体14包围的水箱12，入口连接件16靠近水箱的底部，出口连接件18靠近水箱的顶部。入口16和出口18可相互对换以使水流过水箱12。水箱12有一带有盘形顶板22和盘形底板24的圆筒形壁20。尽管在居民用热水加热器中使用不锈钢更满意，水箱最好由低碳钢焊接而成。

在图1A中表示一个离入口连接件16距离很近的挡板25，以确保进入水箱的冷水流分散且不指向循环盘管外部，挡板25由固定夹板或销栓25A支撑。

在水箱12之下是一个在耐火环28之内的气体燃烧器26。气体燃烧器加热水箱的底板24，而且燃料气体通过两个从水箱底板24延伸到水箱顶板22并通过水箱12内侧的竖筒30向上流。尽管图1中示出了两个竖筒，但也可设置三个或更多的竖筒，并且竖筒的直径要设置成使燃料气体能从燃烧器26向上流。螺旋带32装在每个燃烧竖筒30之内以形成一个湍流器。因此，当燃料气体向上流过竖筒30时可作湍流运动，这就使从燃料气体到竖筒30外壁因而到水箱12中的水中的热传递最大。为把热从燃料气体传到水箱12的水中，可使用几种不同类型的湍流器。在另一实施例中，在竖筒30中心放有一个板带，在其每一侧冲压出折板，使气体以一曲折路径通过竖筒30。

在水箱12的顶部之上设有燃料气体收集区34。燃料气体在此集中然后通过烟囱36流出。在烟囱上设有一个抽吸罩38，以便为燃料气体提供有利的抽力，并保持燃烧稳定。在烟囱36中高于抽吸罩38处设有一调节风门39。该风门有一个自动控制器39A，当燃烧器26熄火时，控制器使风门关闭，避免从烟囱36中损失热量。

在水箱内放有一个循环盘管40，该盘管是绕一垂直轴成螺旋状并包围燃料竖筒30。盘管40可以与燃料竖筒接触也可不接触，但传到盘管40中的主要热量要来自于水箱中的水。盘管40有一个入流管44和一个出流管42，冷水或液体从底部进来而热液体由上部流出。在另一实施例中，入流管44和出流管42可以对换。

盘管40的数量和材料类型要适合于锅炉的额定能力和使用，对于一个闭合循环，盘管内不存在活性氧，但对于一个开路循环，如一个热水系统，就存在活性氧，这会导致金属表面发生氧化，如使低碳钢生锈。盘管材料可以用塑料、铜、不锈钢，这里只举出许多适宜的材料中的几种。虽然，此处未示出也不包括在本发明中，但还可设置一台单独的泵和热水储存箱以用于热水系统或加热系统中。

水箱中的水温不能超过水箱中特定压力下水或其它液体的沸点，并且设有恒温计（未示出）以确保不出现过热。

图2示出了另一个实施例，其中第一盘管40放在水箱底部，并且设有一个带分开的入流管54和出流管52的第二盘管50。因此在水箱12中有三个加热系统，也有三个热源，第一个热源是水箱12本身，它可用于空间加热，第二个热源来自盘管50，用于居民用热水系统，第三个热源来自盘管40，用于加热在公路下面延伸的地下管道以溶化冰，或作其它居用。如果希望有第三循环盘管（未示出），则可设在盘管40和50的上面。例如，如果希望溶化公路下面的冰或向类似场合提供热，那么管中的液体可以不是水而是具有低凝固点的盐水或其它适宜的液体。这样，管内液体不会冻结。

在图2中示出了一个在水箱顶部盖62上延伸的特别低的侧面的抽吸罩60，当然根据需要可将其做得大一些或小一些。这种装置比图1所示抽吸罩38更紧凑并可代替抽吸罩38。

在水箱12下面的加热单元包括一个带有燃气或燃油的喷咀68的送风机或鼓风机66，这是一个标准的市售的用于热水加热器或炉子的能源燃烧器单元，燃料在耐火壁28环绕的燃烧室70内进行燃烧，燃料气体通过图1所示的燃料竖筒30向上流动。

虽然示出的是燃气和燃油的燃烧器，但锅炉也可装有用于固体燃料燃烧的火箱。可以用木材、或其它固体燃料来加热水箱12中的水。

图3表示一个实施例，其中顶板22是上凸形状的而不是如图1和图2所示的盘形，而图4未示出的顶板22是下凹形的。同样，底板24虽未示出，也可以是图1和图2所示的盘形，或者由图3所示凸形或图4所示凹形代替。

图3表示了在烟囱36上装一个引风机72，当燃烧器工作时提供引风。如果装有引风机，则不再需要抽吸罩。

图5示出了复式锅炉的另一实施例，其中竖筒30是螺旋形状，且其内不需要湍流器32。通过使竖筒30成螺旋状，其内的燃料气体为端流流动并在竖筒30中提供更多的热传递表面，所以从燃料气体到竖筒30的热传递及随后传到水箱12中的水的热量可达到最大。

图6表示另一个实施例，其中绝热水箱12内部有第一螺旋盘管40和第二螺旋盘管50以及浸在水箱内的两个电加热元件70。水箱中也装有恒温计（未示出）以通过电加热器70保持水箱12中的水在一预定温度。两个分开的加热系统40和50装有水、乙二醇、加热油、盐水，以及为了任何目的所要求的液体。图6所示实施例中，由电加热器70发出的热加热水箱的水，然后水箱的水加热循环盘管40和50。水温由恒温计（未示出）控制。

在另一个实施例中，下部循环盘管40与一个单独的加热系统相连使一加热介质从中流过。该循环盘管40成为一个加热盘管，为水箱12提供第二热源。但是，水箱12中的水只在水箱内被加热。当循环盘管40成为加热盘管而向水箱的水供热时，一般流动方向要反向，液体从出流管42进入，从入流管44流出。

在另一个实施例中，如图7所示，绝热水箱12有一置于水箱12上部的螺旋盘管40，它有在盘管40底部的入流管44和在盘管40顶部的出流管42。在盘管40中被加热的水或其它流体被用作热水，加热或其它目的。水箱12有一个靠近底部的水入口连接件16和一个靠近顶部的水出口连接件18。水箱中的水被加热并用于加热建筑物或其它需要的使用场合。

通过一个单独的加热盘管80加热水箱的水，盘管80通过管82与一外部加热系统相连。在单独的热交换器中进行加热，这不是本发明的内容。用泵86使热交换器84和水箱内加热盘管80之间的管82内的液体循环，以把热量传入水箱12的水中。

在另一实施例中，如图8所示，使用了一个短粗的水箱12，在这种情况下第一盘管40和第二盘管50如图所示是并排放置的。在另一实施例中两个盘管40、50可以相互连在一起。可以用公知的任一方法加热水箱12。

图9所示的实施例中，水箱12内有两个盘管40、50，且所有连接都通过水箱顶部。水箱入口16与管90连接，管90朝下延伸到水箱12的底部，使水从底部进入水箱。水箱出口18在水箱顶部，入流管44、54和出流管42、52都在水箱顶部，并且有支撑水箱内盘管40和50的延长管。可通过公知的任一种方法或几种的组合来加热水箱12中的水。

在某些情况下，如图10所示，盘管（它们是向水箱供热或从水箱的水中吸热的循环盘管）带有一根连接入流管44的入流集管92和一根连接出流管42的出流集管94。两个盘管40A、40B连接在入流集管92和出流集管94之间，一般盘管40A、40B的直径比集管92、94小并有更多的加热或被加热的传热表面。盘管40A、40B的管径可以不同。在图10中循环盘管40A、40B和50中流体的流动方向要根据它们是向水箱供热还是从水箱中吸热而定。

在图11和12所示的实施例中，盘管40是一种密集的盘管，它有一个在中心与入流连接件44连接的入流管90，盘管40不包围任何加热竖筒30，并且有装在顶板22上开口94中的顶部法兰板92。法兰板92与顶板用螺栓连接并密封，但是，盘管组件40可以完全从开口94中取出以更换或进行维修。入流连接件44和出流连接件42有若干延伸通过锅炉侧壁的弯头，该弯头在燃料气收集区34内要绝热。

图13和14中所示的盘管40具有水平轴且在水箱圆筒侧壁20上设有一个开口94，该开口94由法兰板92密封。盘管组件可以通过开口94取出并更换，该组件安装在加热竖筒30之间，竖筒30巧妙地布置在水箱内以便不影响盘管组件40。

这种使用带有一个单个加热源的热水箱的简单加热系统或者为散居居民、公寓大厦、公寓楼房和类似建筑物或者为商业建筑物等不同目的提供了复式加热系统。通过使用仅对水箱内的水加热的热水箱，人们可以不必使用从水箱中流出的水在一单独热交换器中被加热然后再使之回到水箱中的复杂加热系统。

在不超出本发明的由下面的权利要求书所限定的保护范围的情况下，可对上述实施例作出各种改变。

Claims

1、一种复式锅炉，包括：

带有一个水箱入口和一个出口的绝热水箱；

加热水箱内的水而不是水箱外的循环水的加热装置；及

至少一个在水箱内的循环盘管，该盘管有一个入流口和一个出流口，盘管与水箱中的水进行热交换。

2、如权利要求1所述复式锅炉，其中设有两个循环盘管，每个盘管有一个分开的入流口和出流口。

3、如权利要求2所述复式锅炉，其中两个循环盘管在水箱内布置成一个在另一个的上部。

4、如权利要求2所述复式锅炉，其中两个盘管并排布置。

5、如权利要求2所述复式锅炉，其中的盘管都是绕一个垂直轴盘旋的。

6、如权利要求5所述复式锅炉，其中入流口都在盘管的底部，出流口都在盘管的顶部。

7、如权利要求1所述复式锅炉，其中在水箱内至少两个盘管由集管装置连接而形成一个单一入流口和一个单一出流口。

8、如权利要求2所述复式锅炉，其中水箱入口，水箱出口、入流口和出流口都通过水箱顶部。

9、如权利要求1所述复式锅炉，其中加热装置包括至少一个设在水箱内的浸没的电加热器。

10、如权利要求1所述复式锅炉，其中加热水箱水的加热装置包括一个插在水箱内循环盘管下面的加热盘管;在加热盘管中液体的循环由一个外部加热源引起。

11、如权利要求1所述复式锅炉，其中加热装置包括：由至少一个在水箱内浸没的电加热器组成的第一加热系统和由插在水箱内循环盘管之下的加热盘管组成的第二加热系统;加热盘管中液体的循环由一个外部加热源引起。

12、如权利要求1所述复式锅炉，其中在水箱内的循环盘管可通过水箱内的一个开口取出，该开口有一密封装置，密封该开口使循环盘管在水箱内。

13、一种复式锅炉，包括：

有一个水箱入口和一个水箱出口的绝热水箱;

位于水箱下面加热水箱中的水而不是水箱外的循环水的加热装置;

用于容纳来自加热装置的燃料气体、从水箱底部通向水箱顶部的燃料竖筒装置;以及

至少一个在水箱内的循环盘管，该盘管有一个入流口和出流口，盘管与水箱中的水进行热交换。

14、如权利要求13所述复式锅炉，其中设有两个循环盘管，每个盘管有一个单独的入流口和单独的出流口。

15、如权利要求14所述复式锅炉，其中两个盘管在水箱内部布置成一个在另一个之上。

16、如权利要求14所述复式锅炉，其中两个盘管并排布置。

17、如权利要求13所述复式锅炉，其中加热装置是从固体燃料燃烧器、燃气燃烧器、燃油燃烧器和能源燃烧器中选择的。

18、如权利要求13所述复式锅炉，其中燃料竖筒装置包括多个竖筒，每个竖筒内部有一个形成湍流的装置以使燃料气体形成湍流并使热传递达到最大，上述竖筒基本上是直的。

19、如权利要求13所述复式锅炉，其中水箱入口靠近水箱底部，水箱出口靠近水箱顶部。

20、如权利要求13所述复式锅炉，其中循环盘管的入流口位于出流口之下。

21、如权利要求13所述复式锅炉，其中燃料竖筒装置包括多个筒，每个筒是弯曲的以形成燃料气体的湍流并增加燃料气体和筒壁之间的接触面积，以使热传递最大。

22、如权利要求13所述复式锅炉，其中水箱顶部是朝内的盘形。

23、如权利要求13所述复式锅炉，其中水箱顶部是凸形的。

24、如权利要求13所述复式锅炉，其中水箱顶部是凹形的。

25、如权利要求18所述复式锅炉，还包括在水箱之上与烟囱相连的燃料气体容纳区。

26、如权利要求25所述复式锅炉，还包括一个在烟囱上的用于增加抽吸力并有助于加热装置稳定燃烧的抽吸罩。

27、如权利要求26所述复式锅炉，其中抽吸罩是一个低侧面的抽吸罩。

28、如权利要求26所述复式锅炉，其中在烟囱内抽吸罩之上有一个调节风门。

29、如权利要求25所述复式锅炉，其中有一个与燃囱相连的引风机，以便为气体容纳区提供引风。