CN110081453B

CN110081453B - 锅炉气体循环装置

Info

Publication number: CN110081453B
Application number: CN201810076768.5A
Authority: CN
Inventors: 林景辉
Original assignee: Bosch Thermotechnology Shanghai Co Ltd
Current assignee: Bosch Thermotechnology Shanghai Co Ltd
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2023-02-24
Anticipated expiration: 2038-01-26
Also published as: CN110081453A

Abstract

本发明涉及一种气体循环装置，其用于连接至锅炉以将空气供给到锅炉中进行燃烧，并将燃烧后的烟气排出锅炉，所述烟气循环装置包括：外管，所述外管在远离锅炉的端部处在一个径向半部具有轴向的第一空气入口，在另一个径向半部上具有径向的第二空气入口，空气通过第一和第二空气入口进入外管中并进入锅炉的燃烧室中；位于外管内的内管，所述内管在远离锅炉的端部处具有呈Y型构造的排出部，燃烧后的烟气通过所述内管的Y型构造部分排出。本发明还涉及包括这种气体循环装置的锅炉。

Description

锅炉气体循环装置

技术领域

本发明涉及一种家用锅炉，尤其涉及一种用于家用壁挂式锅炉的气体循环装置。

背景技术

随着人民生活水平的提高，家用壁挂式锅炉的使用越来越广泛，这些锅炉通常使用同轴式管道来进行气体循环，即，通过外层管道从室外将新鲜空气吸入到锅炉内以支持燃烧，并通过内层管道，将燃烧产生的废烟气从锅炉中排出。

这种同轴式管道通常分为例如如图1所示被称为“直入/直出式烟道”和如图2所示被称为“侧入/侧出式烟道”的两种类型。如图1所示，锅炉1连接于“直入/直出式烟道”2，新鲜空气按箭头3所示方向进入外层管道201，烟气按箭头4所示方向从内层管道202排出，也就是说，新鲜空气或烟气在吸入/排出过程中不需要改变其方向。

如图2所示，锅炉1连接于“侧入/侧出式烟道”2，新鲜空气从外层管道201侧面的入口8如箭头3所示进入外层管道201，而烟气如箭头4、4'和4”所示从内层管道202侧面的出口9排出。这样，“侧入/侧出式烟道”中，新鲜空气或烟气在吸入/排出过程中需要改变方向。

相比较而言，在防风性能方面，“侧入/侧出式烟道”优于“直入/直出式烟道”，这已通过实验得到了证实，“直入/直出式烟道”中，直吹的风将有可能破坏燃烧的平衡，使锅炉不能正常工作。

但是“侧入/侧出式烟道”在防冻质量方面存在着问题，图3和图4分别为该类烟道在排出口附近的放大示图，一方面，如图3所示，内层管道202中排出的烟气包含水蒸汽5，这些水蒸气会变得越来越冷，然后在挡板6上冷凝成水珠7，并从出口9处如箭头C所示竖直滴下，甚至被冻住以形成大冰块。另一方面，如图4所示，烟气从出口9排出后，由于风的作用产生回流，笼罩在新鲜空气入口8附近并在入口8处形成冰霜，从而影响新鲜空气的吸入。为此，还需要一种在防风性能和防冻质量方面保持平衡的改进的气体循环装置。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能改进现有的“侧入/侧出式烟道”和“直入/直出式烟道”的上述缺点的气体循环装置。

本发明的上述目的通过提出一种根据本发明实施例的气体循环装置来实现，该气体循环装置用于连接至锅炉以将空气供给到锅炉中进行燃烧，并将燃烧后的烟气排出锅炉，所述烟气循环装置包括：外管，所述外管在远离锅炉的端部处在一个径向半部具有轴向的第一空气入口，在另一个径向半部上具有径向的第二空气入口，空气通过第一和第二空气入口进入外管中并进入锅炉的燃烧室中；位于外管内的内管，所述内管在远离锅炉的端部处具有呈Y型构造的排出部，燃烧后的烟气通过所述内管的Y型构造部分排出。

可选地，所述Y型构造包括从内管延伸出的直管部分和从直管部分分支出的两个侧管部分，两个侧管部分具有用于烟气的排出口。

可选地，所述两个侧管部分关于直管部分的中心轴线呈对称布置。

可选地，所述两个侧管部分与所述直管部分之间呈钝角。

可选地，所述钝角为100°－170°。

可选地，所述内管和外管同心布置。

可选地，所述内管和外管偏心布置，且所述直管部分远离第一空气入口偏转一定角度。

可选地，所述Y型构造与所述内管一体形成，或者所述Y型构造与内管分别构成为单独元件并连接在一起。

可选地，所述气体循环装置由耐烟气腐蚀的材料制成，例如由不锈钢制成。

本发明还涉及一种包括前述气体循环装置的锅炉。

采用本发明的上述方案，将“直入”与“侧入”两种空气进入方式相组合，将“直出”与“侧出”两种烟气排出方式相结合，使排气管道成为一种全新结构，解决上述有风天气下或寒冷天气下会产生的问题，既具有较强的防风性能，又具有相当的抗冻质量。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请，其中：

图1为现有锅炉的直入直出式烟道的气体循环示意图。

图2为现有锅炉的侧入侧出式烟道的气体循环示意图。

图3为图2所示烟道的内层管道末端的详细示图。

图4为图2所示烟道末端的详细示图。

图5为根据本发明的气体循环装置的平面示意图。

图6为沿图5中A－A线取得的剖视图。

图7为图5中的圆圈部分沿B向观察的放大俯视图。

图8为与图7类似的示图，示出了如何减少烟气冷凝。

图9为与图7类似的示图，示出了如何提高防风性能。

图10为与图9类似的示图，示出了如何提高防风性能的另一方面。

具体实施方式

本申请将参照附图更完整地进行描述，附图中示出了示例性实施例。然而，本申请不应该被认为是限于本文所列的实施例。如本申请所属领域的普通技术人员容易理解的那样，所公开的示例性实施例的特征可以组合。通篇中类似的参考号指代类似的元件。出于简明和清楚起见，众所周知的功能和结构将不进行详细描述。

图5示出了根据本发明的气体循环装置的详细结构，该气体循环装置与家用锅炉相连，也大体为双管结构，通过外管将空气吸入锅炉且供燃烧产生的烟气通过内管排出锅炉。

该气体循环装置在外管的两个半部上分别包括第一空气入口10和第二空气入口12，新鲜空气分别经过第一空气入口10按箭头所示路径11以及经过第二空气入口12按箭头13和14所示路径进入锅炉。结合图6可以清楚知道，第一空气入口10设于外管的径向半部即图6中的上半部上，第二空气入口12沿外管的径向外侧布置在外管的另一径向半部即图6中的下半部上。如图6所示，新鲜空气在径向上如箭头13所示沿外管的半个外壁通过第二空气入口12进入，然后在导向板19的作用下发生转向，沿箭头14所示的轴向在外管中行进，进入锅炉的燃烧室内。

也就是说，第一空气入口10构成所谓的“直入式”空气吸入，第二空气入口12构成所谓的“侧入式”空气吸入，因而，本发明的空气吸入方式将“直入”与“侧入”进行了组合。

本发明的气体循环装置的内管为供烟气排出的出口管道15，该出口管15可以如现有技术中所示那样与外管同心地布置，也可以如图6所示，出口管道15与包括第一和第二空气入口10和12的外管偏心布置，这取决于锅炉要通过“侧入”和“直入”方式吸收的空气量所占的比例，也取决于所使用场所的风力大小。

如图5所示，为使出口管道15的烟气出口对第一和第二空气入口10、12的影响进一步减小，在图6中出口管道15偏心设置的情况下，出口管道15在远离第一空气入口10且朝向第二空气入口12的方向上偏转一个角度，然后终止于一个Y型构造18，燃烧产生的烟气通过箭头16所示的路径沿出口管道15进入Y型构造18。

图7示出了图5中圆圈17所围的Y型构造18部分从B方向观察的俯视放大示意图。该Y型构造18包括从出口管道15倾斜延伸出的直管部分20以及从直管部分20分支出的两个侧管部分21和22，所述侧管部分21、22关于直管部分21的中心轴线呈对称布置，且侧管部分21、22相对于直管部分20呈钝角延伸，从而侧管部分21、22的各自远离直管部分20的侧壁部段共同构成挡板部23。

从出口管道15排出的烟气24被分支为两个部分25、26，分别从两个侧管部分21、22排出，因为侧管部分21、22和直管部分20之间的钝角关系，烟气能够非常平滑地从侧管部分21、22排出。

直管部分20和侧管部分21、22优选为圆形截面的管道，也可以为椭圆形截面或为带圆角的方管形状。

侧管部分21、22和直管部分20之间的钝角例如可为大于100度且小于170度。所述钝角优选为120度。

下面结合图8、9、10来具体描述根据本发明的气体循环装置的出口处的Y型构造如何实现防风和防冻功能的。

对于防冻功能来说，如图8所示，当锅炉运行时，直管部分20中的排出的烟气27将分成两部分28、29，分别通过两个侧管部分21、22排出到室外，因为直管部分20和侧管部分21、22之间的钝角关系，排出的烟气不会太大地改变其方向，这样，烟气中所含的湿气在遇到挡板部23时所冷凝成的冷凝水将顺着侧管部分21、22被吹走，而不会阻碍气流，也不会产生现有技术中所说的冷凝水的滴落问题。

另一方面，因为与“侧入/侧出式烟道”相比，Y形构造的两个侧管部分21、22更远离两个空气入口10、12，在侧管部分21、22的出口处所产生的湿气不容易围绕在外管的第一和第二空气入口12处以形成雾气，可靠地保证了新鲜的干燥空气通过外管进入锅炉。

对于防风功能来说，可从两方面来实现。

如图9所示，当风如箭头30所示朝Y型构造直接吹的时候，挡板部23的盖区域35、36将阻止风吹入烟道。

如图10所示，当风从侧面吹入例如从侧管部分21吹入的时候，Y型构造18会如箭头所示将风31切割为两个部分32、33和并沿两个方向引导风，一部分风33与烟气一起吹出侧管部分22，从而吹入直管部分20中的另一部分风32的量大大减少，从而大大降低了因风的吹入产生的对燃烧的负面影响。

这样，在本发明中，对于空气的进入而言，新鲜空气入口被设计成一半“直入”一半“侧入”，从而结合了直入式和侧入式二者的优点。对于仅直入式管道，具有很好的防冻性能，对于仅侧入式管道，具有很好的防风性能，对于本发明中的这种半侧入半直入式的管道，组合了现有直入式和侧入式各自的优点，同时实现良好的防冻和防风性能。

而对于排出烟气而言，通过引入Y型构造，且该Y型构造远离空气入口部分，进一部加强了锅炉的防冻和防风性能。

根据本发明的气体循环装置由耐烟气腐蚀的材料制成，例如由不锈钢制成。

所述Y型构造可以由金属板材料焊接而成，也可以由金属铸造而成。

根据本发明的气体循环装置不仅可以应用于家用传统锅炉和燃气锅炉，而且可以广泛应用于其他室外使用的锅炉烟气排出部分，不仅可使用于强风天气，而且也能使用于低温天气。

尽管本申请参照实施例进行了详细描述，但要理解的是，前述仅是示例性实施例的例示，本申请并不限于所公开的具体实施例，对所公开的实施例的修改、所公开实施例的特征的组合以及其他实施例都包括于所附权利要求的范围内。

Claims

1.一种气体循环装置，其用于连接至锅炉以将空气供给到锅炉中进行燃烧，并将燃烧后的烟气排出锅炉，所述气体循环装置包括：

外管，所述外管在远离锅炉的端部处在一个径向半部具有轴向的第一空气入口，在另一个径向半部上具有径向的第二空气入口，空气通过第一和第二空气入口进入外管中并进入锅炉的燃烧室中；

位于外管内的内管，所述内管在远离锅炉的端部处具有呈Y型构造的排出部，燃烧后的烟气通过所述内管的Y型构造部分排出。

2.根据权利要求1所述的气体循环装置，其中，所述Y型构造包括从内管延伸出的直管部分和从直管部分分支出的两个侧管部分，两个侧管部分具有用于烟气的排出口。

3.根据权利要求2所述的气体循环装置，其中所述两个侧管部分关于直管部分的中心轴线呈对称布置。

4.根据权利要求2或3所述的气体循环装置，其中所述两个侧管部分与所述直管部分之间呈钝角。

5.根据权利要求4所述的气体循环装置，其中所述钝角为100°－170°。

6.根据权利要求1所述的气体循环装置，其中所述内管和外管同心布置。

7.根据权利要求2所述的气体循环装置，其中所述内管和外管偏心布置，且所述直管部分远离第一空气入口偏转一定角度。

8.根据权利要求1或2所述的气体循环装置，其中所述Y型构造与所述内管一体形成，或者所述Y型构造与内管分别构成为单独元件并连接在一起。

9.根据权利要求1或2所述的气体循环装置，其中所述气体循环装置由耐烟气腐蚀的材料制成。

10.根据权利要求9所述的气体循环装置，其中所述气体循环装置由不锈钢制成。

11.一种锅炉，包括根据前述权利要求中任一项所述的气体循环装置。