CN110425601A - 一种炉灶烟气余热再利用装置 - Google Patents

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CN110425601A CN201910697013.1A CN201910697013A CN110425601A CN 110425601 A CN110425601 A CN 110425601A CN 201910697013 A CN201910697013 A CN 201910697013A CN 110425601 A CN110425601 A CN 110425601A
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Abstract

本发明涉及余热回收领域，尤其涉及一种炉灶烟气余热再利用装置。包括：水箱、进烟管道、排烟管道、换热管、分流管、冷水管、补水管、热水管、蒸汽管、排烟风机；所述水箱分为热水室、蒸汽室；所述冷水管设置在水箱的上端；所述补水管设置在水箱的下部；所述热水管设置在蒸汽室中；所述蒸汽管设置在热水室中；所述进烟管道设置在水箱的下端；所述排烟管道设置在水箱的上端；所述换热管竖直设置在水箱中；所述分流管设置在水箱中；所述排烟风机安装在排烟管道上；本发明利用高温烟气通过换热管、分流管、热水管、蒸汽管与水箱中的水进行热交换，产生大量的蒸汽和热水，解决了炉灶烟气余热回收的问题。

Description

一种炉灶烟气余热再利用装置
技术领域
本发明涉及余热回收领域，尤其涉及一种炉灶烟气余热再利用装置。
背景技术
在日常生活中，烹饪时往往需要大量蒸汽来进行操作，通常采用炉灶单独加热水来获取蒸汽，大大浪费了资源及延长了烹饪时间，炉灶在使用过程中产生大量的高温烟气，往往高温烟气通过排烟烟道直接排出炉外，对于高温的烟气没有有效的利用，热能浪费严重。
发明内容
因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明的目的在于提供一种炉灶烟气余热再利用装置，利用高温烟气通过换热管、分流管、热水管、蒸汽管与水箱中的水进行热交换，产生大量的热蒸汽和热水，即解决了烹饪时需要大量蒸汽的问题，又解决了炉灶烟气余热回收的问题。
本发明是通过以下技术方案实现上述目的：一种炉灶烟气余热再利用装置，包括：水箱、进烟管道、排烟管道、换热管、分流管、冷水管、补水管、热水管、蒸汽管、排烟风机；
所述水箱由横置的隔板分为热水室、蒸汽室，热水室位于蒸汽室的上方，热水室的内部设置有高水位探头和低水位探头，高水位探头与热水室的顶板不接触；
所述冷水管设置在水箱的上端并与热水室的内部相贯通，冷水管串接有电磁阀；
上述高水位探头和低水位探头控制电磁阀的开启与闭合；
所述补水管设置在水箱的下部并与蒸汽室的内部相贯通；
所述热水管竖直设置在蒸汽室中，其顶端与热水室的内部相贯通，另一端穿出蒸汽室；
所述蒸汽管竖直设置在热水室中，其底端与蒸汽室的内部相贯通，另一端穿出热水室，蒸汽管的侧壁上开有多个换气孔，换气孔位于热水室中且高于高水位探头；
所述进烟管道竖直设置在水箱的下端并贯穿水箱的底板延伸至蒸汽室内部；
所述排烟管道竖直设置在水箱的上端并贯穿水箱的顶板延伸至热水室内部；
所述排烟风机安装在排烟管道上；
所述换热管由上换热管、文丘里管、下换热管依次竖直连接为一体，换热管竖直设置在水箱中，其上换热管与排烟管道竖直连接，下换热管贯穿隔板与进烟管道竖直连接；
上述进烟管道、排烟管道的横截面均大于文丘里管的喉部的横截面；
所述分流管设置在水箱中并贯穿隔板，其一端贯穿文丘里管的喉部的侧壁并延伸至喉部內且管口竖直向上，另一端贯穿进烟管道位于蒸汽室內的侧壁，分流管、文丘里管、进烟管道三者相贯通；
上述蒸汽管、热水管、分流管均由导热材料制成。
在一个实施例中，所述热水室的内部设置有温度探头。
在一个实施例中，所述蒸汽室的下端设置有放水管，放水管与蒸汽室的内部相贯通。
在一个实施例中，所述蒸汽室内部上端设置有高水位探头和低水位探头，高水位探头与蒸汽室的顶板不接触。
在一个实施例中，所述补水管串接有电磁阀，蒸汽室内部的高水位探头和低水位探头控制补水管串接的电磁阀的开启与闭合。
在一个实施例中，所述下换热管的横截面大于进烟管道的横截面。
在一个实施例中，所述上换热管的横截面大于排烟管道的横截面。
在一个实施例中，所述上换热管的管径不小于下换热管的管径。
在一个实施例中，所述分流管以同样的方式设置为多个。
在一个实施例中，所述蒸汽管、热水管、排烟管道、进烟管道四者位于水箱中的部分的侧壁以及换热管、分流管的侧壁均设置有多个导热翅片。
本发明的有益效果：
1、本发明利用高温烟气对水箱中蒸汽室里的水进行加热，从而产生热蒸汽，有效的利用了烟气余热，节约了资源。
2、本发明利用进烟管道、换热管、分流管三者的配合，使高温烟气与水的换热面积加大以及换热时间变长，有效的解决了烟气余热回收及回收效率不高的问题。
3、本发明利用水箱中的热水室，使对烟气余热回收时不仅产生热蒸汽还同时产生热水，并通过蒸汽管设置，使热水室中的水快速加热，热水室中的水沸腾时又产生大量的热蒸汽，并排入蒸汽管，不仅达到了产生大量热蒸汽的效果还大大的提高了对高温烟气的余热利用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的内部结构示意图。
图3为本发明的进烟管道、排烟管道、换热管、分流管四者连接后的剖视图。
附图标记：水箱-100、热水室-110、蒸汽室-120、隔板-130、进烟管道-210、排烟管道-220、换热管-300、上换热管-310、下换热管-320、文丘里管330、分流管-400、导热套管-420、导热棒-421、导热管-422、管帽-430、连接杆-440、冷水管-500、补水管-510、电磁阀-520、热水管-600、放水管-610、蒸汽管-700、换气孔-710、高水位探头-810、低水位探头-820、温度探头-830、排烟风机-900。
具体实施方式
本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-2所示，一种炉灶烟气余热再利用装置，包括：水箱100、进烟管道210、排烟管道220、换热管300、分流管400、冷水管500、补水管510、热水管600、蒸汽管700、排烟风机900；
所述水箱100由横置的隔板130分为热水室110、蒸汽室120，热水室110位于蒸汽室120的上方，热水室110的内部设置有高水位探头810和低水位探头820，高水位探头810与热水室110的顶板不接触，可使热水室110内形成一个空气层；
所述冷水管500设置在水箱100的上端并与热水室110的内部相贯通，可使冷水进入热水室110，冷水管500串接有电磁阀520；
上述高水位探头810和低水位探头820控制电磁阀520的开启与闭合；
所述补水管510设置在水箱100的下部并与蒸汽室120的内部相贯通，可完成对蒸汽室120的补水，避免蒸汽室120出现干烧现象；
所述热水管600竖直设置在蒸汽室120中，其顶端与热水室110的内部相贯通，另一端穿出蒸汽室120，可使热水在流出热水管600的过程中，再次被蒸汽室120的热蒸汽和沸水加热；
所述蒸汽管700竖直设置在热水室110中，其底端与蒸汽室120的内部相贯通，另一端穿出热水室110，便于热蒸汽的收集再利用，同时竖直设置在热水室110中可使热蒸汽在流出蒸汽管700的过程中，再次对热水室110中的水进行加热，蒸汽管700的侧壁上开有多个换气孔710，换气孔710位于热水室110中且高于高水位探头810，可使蒸汽管700中的热蒸汽与热水室110的空气发生热交换，从而对水进行加热，当水被加热沸腾时，产生热蒸汽，随着热蒸汽越来越多，热水室110的内部压力越来越大，最终会通过蒸汽管700的换气孔710进入蒸汽管700，从而产生大量的热蒸汽；
所述进烟管道210竖直设置在水箱100的下端并贯穿水箱100的底板延伸至蒸汽室120内部，可使换热管300、分流管400与进烟管道210连接后位于水箱100的内部，减少热量的散失，进烟管道210竖直安装在炉灶上，并与炉灶的排烟管道相贯通，竖直的设置更容易产生烟筒效应，排烟效果更好；
所述排烟管道220竖直设置在水箱100的上端并贯穿水箱100的顶板延伸至热水室110内部，可使换热管300与进烟管道210连接后位于水箱100的内部，减少热量的散失；
如图2所示，所述排烟风机900安装在排烟管道220上，可使烟气有效的排出及增大烟气的流速；
如图2-3所示，所述换热管300由上换热管310、文丘里管330、下换热管320依次竖直连接为一体，换热管300竖直设置在水箱100中，其上换热管310与排烟管道220竖直连接，下换热管320贯穿隔板130与进烟管道210竖直连接，文丘里管330的设置增加了换热管300的换热面积，提高了换热效率；
上述进烟管道210、排烟管道220的横截面均大于文丘里管330的喉部的横截面，可使烟气在排烟风机900的作用下高速流经文丘里管330的喉部，使文丘里管330的喉部形成负压；
所述分流管400设置在水箱100中并贯穿隔板130，其一端贯穿文丘里管330的喉部的侧壁并延伸至喉部内且管口竖直向上，可使高速的烟气在流经文丘里管330的喉部时，因文丘里管330的喉部的横截面变小，从而使高速烟气的流速再次增大，文丘里管330的喉部的负压更大，分流管400的另一端贯穿进烟管道210位于蒸汽室120内的侧壁，分流管400、文丘里管330、进烟管道210三者相贯通，可使高温烟气在文丘里管330的喉部形成的负压作用下，从进烟管道210中流入文丘里管330的上部，由于分流管400对进烟管道210中高温烟气的分流，使处于下换热管320中的高温烟气流速变慢，增加了高温烟气与蒸汽室120、热水室110中的水的换热时间，提高了对烟气余热的回收效率，同时分流管400又增大了高温烟气与蒸汽室120中的水、热水室110中的水的热交换面积，进一步的提高了换热效率；
上述蒸汽管700、热水管600、分流管400均由导热材料制成，进一步提高了热交换效率。
如图2所示，优选的，作为一种可实施方式，所述热水室110的内部设置有温度探头900，便于使用者观察热水室110的内部的温度。
如图2所示，优选的，作为一种可实施方式，所述蒸汽室120的下端设置有放水管610，放水管610与蒸汽室120的内部相贯通，用于排放蒸汽室120的水，可有效的避免设备发生锈蚀现象。
如图2所示，优选的，作为一种可实施方式，所述蒸汽室120内部上端设置有高水位探头810和低水位探头820，高水位探头810与蒸汽室120的顶板不接触，可用于蒸汽室120的自动补水以及在蒸汽室120的上部形成一空气层，便于产生大量的热蒸汽。
如图2所示，优选的，作为一种可实施方式，所述补水管510串接有电磁阀520，蒸汽室120内部的高水位探头810和低水位探头820控制补水管510串接的电磁阀520的开启与闭合，可用于蒸汽室120的自动补水。
优选的，作为一种可实施方式，所述下换热管320的横截面大于进烟管道210的横截面，可使高温烟气进入下换热管320后，流速变慢，增加了换热时间。
优选的，作为一种可实施方式，所述上换热管310的横截面大于排烟管道220的横截面，可使烟气在上换热管310中的流速变慢，增加了换热时间。
优选的，作为一种可实施方式，所述上换热管310的管径不小于下换热管320的管径，便于文丘里管330喉部负压的产生。
如图2所示，优选的，作为一种可实施方式，所述分流管400以同样的方式设置为多个，进一步的增加了烟气与蒸汽室120、热水室110中的水换热面积，同时也使高温烟气在文丘里管330喉部内的流速进一步加大，在文丘里管330的喉部內形成更大的负压，便于烟气的分流。
优选的，作为一种可实施方式，所述蒸汽管700、热水管600、排烟管道220、进烟管道210四者位于水箱100中的部分的侧壁以及换热管300、分流管400的侧壁均设置有多个导热翅片(图中未示出)，可进一步提高换热效率。
本发明的工作原理：
在炉灶使用时，冷水分别从冷水管500进入热水室110、补水管510进入蒸汽室120，同时通过高水位探头810与电磁阀520的配合，使热水室110里的水位不高于蒸汽管700上的换气孔710；当炉灶产生的高温烟气在排烟风机900的作用下从进烟管道210进入换热管300，并沿着换热管300的上换热管310、文丘里管330、下换热管320流动，高速流动的烟气使文丘里管330的喉部处形成负压，使进烟管道210中的部分高温烟气沿分流管400流动，高温的烟气通过换热管310、分流管400与热水室110、蒸汽室120里的水热交换，由于蒸汽室120处于热水室110的下方，故高温的烟气先与蒸汽室120里的水热交换，随之高温的烟气变成低温的烟气，再与热水室110里的水热交换，最后经过排烟管道220排出；当蒸汽室120里的水加热至沸腾时，产生大量的热蒸汽，并由蒸汽管700排出，热蒸汽在流经蒸汽管700时对热水室110里的水加热，并通过蒸汽管700上的换气孔710与热水室110里的空气热交换，产生热的空气又与热水室110里的水热交换，当热水室110里的水被加热至沸腾时，产生大量的热蒸汽，热水室110內的压力变大，从而热蒸汽从蒸汽管700上的换气孔710进入蒸汽管700排出，热水室110里的热水在通过设置在蒸汽室120里的放水管610排出时，蒸汽室120里的热蒸汽和沸水对其再次加热，最终完成利用炉灶的烟气余热产生大量的热蒸汽和热水。

Claims (10)

1.一种炉灶烟气余热再利用装置，包括：水箱(100)、进烟管道(210)、排烟管道(220)、换热管(300)、分流管(400)、冷水管(500)、补水管(510)、热水管(600)、蒸汽管(700)、排烟风机(900)；
所述进烟管道(210)竖直安装在炉灶上，并与炉灶的排烟管道相贯通；
其特征在于：
所述水箱(100)由横置的隔板(130)分为热水室(110)、蒸汽室(120)，热水室(110)位于蒸汽室(120)的上方，热水室(110)的内部设置有高水位探头(810)和低水位探头(820)，高水位探头(810)与热水室(110)的顶板不接触；
所述冷水管(500)设置在水箱(100)的上端并与热水室(110)的内部相贯通，冷水管(500)串接有电磁阀(520)；
上述高水位探头(810)和低水位探头(820)控制电磁阀(520)的开启与闭合；
所述补水管(510)设置在水箱(100)的下部并与蒸汽室(120)的内部相贯通；
所述热水管(600)竖直设置在蒸汽室(120)中，其顶端与热水室(110)的内部相贯通，另一端穿出蒸汽室(120)；
所述蒸汽管(700)竖直设置在热水室(110)中，其底端与蒸汽室(120)的内部相贯通，另一端穿出热水室(110)，蒸汽管(700)的侧壁上开有多个换气孔(710)，换气孔(710)位于热水室(110)中且高于高水位探头(810)；
所述进烟管道(210)竖直设置在水箱(100)的下端并贯穿水箱(100)的底板延伸至蒸汽室(120)内部；
所述排烟管道(220)竖直设置在水箱(100)的上端并贯穿水箱(100)的顶板延伸至热水室(110)内部；
所述排烟风机(900)安装在排烟管道(220)上；
所述换热管(300)由上换热管(310)、文丘里管(330)、下换热管(320)依次竖直连接为一体，换热管(300)竖直设置在水箱(100)中，其上换热管(310)与排烟管道(220)竖直连接，下换热管(320)贯穿隔板(130)与进烟管道(210)竖直连接；
上述进烟管道(210)、排烟管道(220)的横截面均大于文丘里管(330)的喉部的横截面；
所述分流管(400)设置在水箱(100)中并贯穿隔板(130)，其一端贯穿文丘里管(330)的喉部的侧壁并延伸至喉部內且管口竖直向上，另一端贯穿进烟管道(210)位于蒸汽室(120)內的侧壁，分流管(400)、文丘里管(330)、进烟管道(210)三者相贯通；
上述蒸汽管(700)、热水管(600)、分流管(400)均由导热材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种炉灶烟气余热再利用装置，其特征在于：所述热水室(110)的内部设置有温度探头(830)。
3.根据权利要求1所述的一种炉灶烟气余热再利用装置，其特征在于：所述蒸汽室(120)的下端设置有放水管(610)，放水管(610)与蒸汽室(120)的内部相贯通。
4.根据权利要求1所述的一种新型炉灶烟气余热回收装置，其特征在于：所述蒸汽室(120)内部上端设置有高水位探头(810)和低水位探头(820)，高水位探头(810)与蒸汽室(120)的顶板不接触。
5.根据权利要求4所述的一种炉灶烟气余热再利用装置，其特征在于：所述补水管(510)串接有电磁阀(520)，蒸汽室(120)内部的高水位探头(810)和低水位探头(820)控制补水管(510)串接的电磁阀(520)的开启与闭合。
6.根据权利要求1所述的一种炉灶烟气余热再利用装置，其特征在于：所述下换热管(320)的横截面大于进烟管道(210)的横截面。
7.根据权利要求6所述的一种炉灶烟气余热再利用装置，其特征在于：所述上换热管(310)的横截面大于排烟管道(220)的横截面。
8.根据权利要求7所述的一种炉灶烟气余热再利用装置，其特征在于：所述上换热管(310)的管径不小于下换热管(320)的管径。
9.根据权利要求1所述的一种炉灶烟气余热再利用装置，其特征在于：所述分流管(400)以同样的方式设置为多个。
10.根据权利要求1所述的一种炉灶烟气余热再利用装置，其特征在于：所述蒸汽管(700)、热水管(600)、排烟管道(220)、进烟管道(210)四者位于水箱(100)中的部分的侧壁以及换热管(300)、分流管(400)的侧壁均设置有多个导热翅片。
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CN112855078A (zh) * 2021-01-19 2021-05-28 江苏天广云尚节能科技有限公司 大口径换热管限流式常压热水与换热系统及其控制方法
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TWI739221B (zh) * 2019-11-26 2021-09-11 潔康企業有限公司 製造過熱蒸氣之結構

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