CN110260518A - 一种防结垢锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锅炉技术领域，尤其是一种防结垢锅炉，现有的锅炉在加热时容易在结垢，降低热传导效率，且浪费燃料，因此发明一种防结垢锅炉，包括炉体和排烟管，所述炉体内底部设有燃烧室，所述排烟管连通燃烧室并延伸到炉体顶端外，其中，所述排烟管内设有动力扇叶，所述动力扇叶固定在垂直贯穿排烟管的主动轴上，所述主动轴两端均设有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮啮合有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮固定连接在从动轴上，所述从动轴延伸进炉体内并固定有搅动扇叶，所述炉体顶部设有进水口，所述进水口处设有过滤装置，所述炉体侧壁底部设有出水口，本发明实现了锅炉的快速加热，且能够防止结垢，节约能源，在锅炉技术领域有着广泛的应用前景。

Description

一种防结垢锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，尤其是一种防结垢锅炉。

背景技术

锅炉用水因地处区域不同，水的硬度也有差异。当水中硫酸盐及氯化物含量较高时，在锅炉内会随着水不断地蒸发，使它们超出其饱和浓度极限而沉淀出来、并在锅炉内附着沉积，逐渐形成坚硬、难溶于水的水垢。水垢多沉积在受热面的锅炉内，给锅炉及其运行造成极大的危害。水垢的主要危害表现为：水垢为不良导体，它的导热系数是钢材的1/5，水垢会影响受热面导热能力，因受热而热阻增大而造成燃料浪费，热效率降低；因水垢导热性能极差，燃料燃烧产生的热量不能很好地通过金属表面传递给水，导致金属受热面温度升高而过热，金属结构强度降低，引起锅炉变形、鼓包，管内壁断面减小，这会导致水循环不良甚至无法过水而引起水冷壁管烧穿事故，严重者可引起爆管。

发明内容

为解决锅炉在烧水过程中易在受热面结垢，降低锅炉的导热系数，浪费燃料的问题，发明一种防结垢锅炉。

本发明的技术方案是，包括炉体和排烟管，所述炉体内底部设有燃烧室，所述排烟管连通燃烧室并延伸到炉体顶端外，其中，所述排烟管内设有动力扇叶，所述动力扇叶固定在垂直贯穿排烟管的主动轴上，所述主动轴两端均设有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮啮合有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮固定连接在从动轴上，所述从动轴延伸进炉体内并固定有搅动扇叶，所述炉体顶部设有进水口，所述进水口处设有过滤装置，所述炉体侧壁底部设有出水口。

优选地，所述过滤装置包括过滤盒和过滤网，所述过滤盒开口与进水口固定连接且过滤盒在炉体内，所述过滤盒上开设有多个通孔，所述过滤网在过滤盒内，所述过滤网开口固定在支撑环上，所述过滤盒与进水口连接处固定有环形挡块，所述支撑环的外直径大于挡块的内直径，所述支撑环上设有把手。

优选地，所述过滤盒为不锈钢材质，所述过滤盒内设有微孔陶瓷过滤层和离子交换树脂层，所述微孔陶瓷过滤层紧贴过滤盒内壁，所述离子交换树脂层紧贴微孔陶瓷过滤层，所述过滤网自外到内由纳米纤维PP滤芯层和纱布层构成。

优选地，所述进水口与出水口凸出炉体外侧壁且与炉体焊接连接。所述进水口外开口固定有上法兰盘，所述进水口通过上法兰盘连接进水管，所述出水口外开口固定有下法兰盘，所述出水口通过下法兰盘连接出水管。

优选地，所述主动轴贯穿延伸到炉体外的排烟管，所述主动轴与排烟管贯穿处设有轴承，所述轴承焊接连接在排烟管上，所述轴承的内圈与主动轴固定连接且使得动力扇叶在排烟管中间位置，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮相垂直，所述从动轴贯穿炉体处设有旋转支座，所述旋转支座通过螺钉固定在炉体顶部，所述搅动扇叶位于燃烧室上方，所述搅动扇叶使炉体内水上下搅动。

优选地，所述炉体底部设有圆台形支撑座，所述燃烧室位于炉体底部中间。

采用本发明的技术方案可以利用排烟管中的烟气的势能转化为搅动扇叶的动能，进而搅动炉体内的水流动，加快热量传导效率，同时也避免了锅炉内燃烧室长时间接触水，使水局部温度过高而结垢，影响燃烧室热传导效率；另外在进水口设置过滤装置，从源头上改变水的硬度，防止水在加热时结垢，节约能源，本发明在锅炉技术领域有着广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明一种防结垢锅炉的结构示意图。

图2为图1中A区域局部放大图。

图3为图1中B区域局部放大图。

图4为图1中C区域局部放大图。

其中，1、炉体，2、支撑座，3、燃烧室，4、排烟管，5、动力扇叶，6、主动轴，7、轴承，8、主动锥齿轮，9、从动轴，10、从动锥齿轮，11、旋转支座，12、搅动扇叶，13、防护罩，14、进水口，15、过滤盒，16、支撑环，17、过滤网，18、挡块，19、把手，20、上法兰盘，21、进水管，22、出水口，23、下法兰盘，24、出水管，101、纳米纤维PP滤芯层，102、纱布层，103、离子交换树脂层，104、微孔陶瓷过滤层。

具体实施方式

本领域普通技术人员将认识到的是，“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语是用于描述附图，并不表示对由所述权利要求限定的本发明的范围的限制。

如图1所示的一种防结垢锅炉，包括炉体1和排烟管4，炉体1内底部设有燃烧室3，为燃料燃烧提供场所，同时便于对炉体1内的水进行加热。燃烧室3位于炉体1底部中间，使炉体1内的水能够包裹燃烧室3侧壁和顶部，使燃料燃烧后产生的热能通过燃烧室3充分被炉体1内的水进行时吸收，提高热量的利用率，节约能源。排烟管4连通燃烧室3并延伸到炉体1顶端外，便于燃烧室3内燃料燃烧后产生的烟气排出。炉体1底部设有圆台形支撑座2，支撑座2顶端直径等于炉体1直径，支撑,2底端直径大于炉体1直径，便于对炉体1提供稳定的支撑作用。

如图3、图4所示的一种防结垢锅炉，排烟管4内设有动力扇叶5，动力扇叶5在排烟管4中利用排出烟气的推动进行转动，使势能转化为动能，提高燃料燃烧后的热能利用率。动力扇叶5数量在4-6个，太少会使得势能转化动能的效率低，为动力扇叶5的转动不能提供充足的动力，太多会堵塞排烟管4，使烟气排出不及时，影响燃料的充足燃烧。动力扇叶5固定在垂直贯穿排烟管4的主动轴6上，使动力扇叶5的动能传递到主动轴6上，带动主动轴6转动。主动轴6贯穿延伸到炉体1外的排烟管4，使主动轴6在炉体1上方，避免影响炉体1内部的密封性。主动轴6与排烟管4贯穿处设有轴承7，轴承7焊接连接在排烟管4上，轴承7的内圈与主动轴6固定连接且使得动力扇叶5在排烟管4中间位置，轴承7对主动轴6起到支撑的作用，同时使得主动轴6在转动时减小摩擦力，提高动力的传递效率，动力扇叶5在排烟管4中间位置便于排烟管4在烟气带动动力扇叶5转动，防止动力扇叶5接触排烟管4内壁产生摩擦，降低势能转化为动能的效率。主动轴6两端均设有主动锥齿轮8，主动锥齿轮8垂直啮合有从动锥齿轮10，从动锥齿轮10固定连接在从动轴9上，使得主动轴6转动带动从动9轴转动，将动力传递到从动轴9上。从动轴9向下延伸到达炉体1内，且从动轴9贯穿炉体1处设有旋转支座11，旋转支座11通过螺钉固定在炉体1顶部，旋转支座11用于支撑从动轴9，防止从动轴9上下滑动以及左右摆动，影响动力传递，同时也减小从动轴9转动时的摩擦力。从动轴9延伸进炉体1内的部分固定有搅动扇叶12，搅动扇叶12使炉体1内水上下搅动，从动轴9转动带动搅拌扇叶12转动，进而带动炉体1内的水上下搅动，增加炉体1内水的热传导效率，减少加热时间，同时水的搅动也防止靠近燃烧室3的水因长时间局部温度过高而结垢附着在燃烧室3外表面，降低燃烧室3的热传导效率。搅动扇叶12在炉体1内的从动轴上有1-3组，可以更加快速的搅动炉体1内的水，但是不能太多，太多会使得搅动扇叶12在水中的阻力过大，而提供的动力小不足以带动搅动扇叶12转动。从动轴9最下端的一组搅动扇叶12位于燃烧室3上方，可以及时对靠近燃烧室3的水进行搅动，防止水因长时间局部温度过高而结垢。炉体1外的主动轴6外设有防护罩13，防护罩13用于保护主动轴6以及主动锥齿轮8和从动锥齿轮10，避免落上灰尘，影响动力的传递效率。

如图1、图2所示的一种防结垢锅炉，炉体1顶部设有进水口14，便于向炉体1内加入添加水。进水口14处设有过滤装置，用于将水中的杂质进行过滤，同时软化进入炉体1内水的硬度，从源头防止进入炉体1内的水经加热后产生结垢。过滤装置包括过滤盒15和过滤网17，过滤盒15开口与进水口14固定连接且过滤盒15在炉体1内，使得过滤盒15与进水口14形成一个整体固定在炉体1顶部。过滤盒14与从动轴9在炉体1内部不接触，避免相互干扰。过滤盒15为不锈钢材质，且过滤盒15上开设有多个通孔，使得过滤盒15形成不锈钢漏网形状，便于连通炉体1内部，使过滤后的水进入炉体1内。过滤网17在过滤盒15内，便于从进水口14进入的水首先经过过滤网17过滤。过滤网17开口固定在支撑环16上，使得过滤网17的开口能够撑开。过滤盒15与进水口14连接处固定有环形挡块18，且支撑环16的外直径大于挡块18的内直径，防止支撑环16滑落到炉体1内的过滤盒15内，影响水的首次过滤效果。支撑环16上设有把手19，便于将过滤网17取出更换。

过滤网17自外到内由纳米纤维PP滤芯层101和纱布层102构成，纱布层102能够有效过滤水中较大的固体颗粒杂质，对进入炉体1内的水进行第一次过滤；纳米纤维PP滤芯层101能有效的截留微生物、胶体、悬浮物、细菌、寄生虫、大肠杆菌、藻类、泥沙、铁锈等，对进入炉体1内的水进行第二次过滤。过滤盒15内设有微孔陶瓷过滤层104和离子交换树脂层103，微孔陶瓷过滤层104紧贴过滤盒15内壁，离子交换树脂层103紧贴微孔陶瓷过滤层104，离子交换树脂层103可以除去水中的钙离子、镁离子等金属离子，便于将进入炉体1内的水进行软化，使水在加热后不易结垢，对进入炉体1内的水进行第三次过滤；微孔陶瓷过滤层104能有效的截留悬浮杂质、胶状颗粒、细菌、大分子有机物等，第四次对进入炉体1内的水过滤。经过过滤装置四次过滤后的水能够有效防止在炉体1能经加热后结垢。有硬度离子的自来水通过离子交换树脂层103时，水中的钙、镁离子与树脂内的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从过滤装置内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。随着交换过程中的不断进行，树脂中钠离子全部被置换达到饱和后就失去了交换功能，此时必须使用氯化钠溶液对树脂进行再生，将树脂吸附的钙离子、镁离子置换下来，树脂重新吸附钠离子，恢复软化交换能力。

如图1所示的一种防结垢锅炉，炉体1侧壁底部设有出水口22，便于将炉体1内的水排出。进水口14与出水口22凸出炉体1外侧壁且与炉体1焊接连接，使进水口14和出水口22与炉体1形成一个整体。进水口24外开口固定有上法兰盘20，进水口24通过上法兰盘20连接进水管21，便于进水口24与进水管21的连接。进水管24的直径小于进水口14的直径，防止过滤网17回吸进进水管21。出水口22外开口固定有下法兰盘23，出水口22通过下法兰盘23连接出水管24，便于出水口22与出水管24相连接。

采用本发明的技术方案可以利用排烟管中的烟气的势能转化为搅动扇叶的动能，进而搅动炉体内的水流动，加快热量传导效率，同时也避免了锅炉内燃烧室长时间接触水，使水局部温度过高而结垢，影响燃烧室热传导效率；另外在进水口设置过滤装置，从源头上改变水的硬度，防止水在加热时结垢，节约能源，本发明在锅炉技术领域有着广泛的应用前景。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种防结垢锅炉，包括炉体(1)和排烟管(4)，所述炉体(1)内底部设有燃烧室(3)，所述排烟管(4)连通燃烧室(3)并延伸到炉体(1)顶端外，其特征在于，所述排烟管(4)内设有动力扇叶(5)，所述动力扇叶(5)固定在垂直贯穿排烟管(4)的主动轴(6)上，所述主动轴(6)两端均设有主动锥齿轮(8)，所述主动锥齿轮(8)啮合有从动锥齿轮(10)，所述从动锥齿轮(10)固定连接在从动轴(9)上，所述从动轴(9)延伸进炉体(1)内并固定有搅动扇叶(12)，所述炉体(1)顶部设有进水口(14)，所述进水口(14)处设有过滤装置，所述炉体(1)侧壁底部设有出水口(22)。

2.根据权利要求1所述的一种防结垢锅炉，其特征在于，所述过滤装置包括过滤盒(15)和过滤网(17)，所述过滤盒(15)开口与进水口(14)固定连接且过滤盒(15)在炉体(1)内，所述过滤盒(15)上开设有多个通孔，所述过滤网(17)在过滤盒(15)内，所述过滤网(17)开口固定在支撑环(16)上，所述过滤盒(15)与进水口(14)连接处固定有环形挡块(18)，所述支撑环(16)的外直径大于挡块(18)的内直径，所述支撑环(16)上设有把手(19)。

3.根据权利要求2所述的一种防结垢锅炉，其特征在于，所述过滤盒(15)为不锈钢材质，所述过滤盒(15)内设有微孔陶瓷过滤层(104)和离子交换树脂层(103)，所述微孔陶瓷过滤层(104)紧贴过滤盒(15)内壁，所述离子交换树脂层(103)紧贴微孔陶瓷过滤层(104)，所述过滤网(17)自外到内由纳米纤维PP滤芯层(101)和纱布层(102)构成。

4.根据权利要求1所述的一种防结垢锅炉，其特征在于，所述进水口(14)与出水口(22)凸出炉体(1)外侧壁且与炉体(1)焊接连接。所述进水口(14)外开口固定有上法兰盘(20)，所述进水口(14)通过上法兰盘(20)连接进水管(21)，所述出水口(22)外开口固定有下法兰盘(23)，所述出水口(22)通过下法兰盘(23)连接出水管(24)。

5.根据权利要求1所述的一种防结垢锅炉，其特征在于，所述主动轴(6)贯穿延伸到炉体(1)外的排烟管(4)，所述主动轴(6)与排烟管(4)贯穿处设有轴承(7)，所述轴承(7)焊接连接在排烟管(4)上，所述轴承(7)的内圈与主动轴(6)固定连接且使得动力扇叶(5)在排烟管(4)中间位置，所述主动锥齿轮(8)与从动锥齿轮(10)相垂直，所述从动轴(9)贯穿炉体(1)处设有旋转支座(11)，所述旋转支座(11)通过螺钉固定在炉体(1)顶部，所述搅动扇叶(12)位于燃烧室(3)上方，所述搅动扇叶(12)使炉体(1)内水上下搅动。

6.根据权利要求1所述的一种防结垢锅炉，其特征在于，所述炉体(1)底部设有圆台形支撑座(2)，所述燃烧室(3)位于炉体(1)底部中间。