CN1877212A

CN1877212A - 燃气采暖炉

Info

Publication number: CN1877212A
Application number: CN 200610091164
Authority: CN
Inventors: 孙京岩; 闫小勤; 王任华; 曹立国; 李慎波
Original assignee: Haier Group Corp; Qingdao Economic and Technological Development Zone Haier Water Heater Co Ltd
Current assignee: Haier Group Corp; Qingdao Economic and Technological Development Zone Haier Water Heater Co Ltd
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2006-12-13

Abstract

本发明公开一种燃气采暖炉包括主换热器和二次换热器，水箱以及采暖进出水管；还包括温度传感器、中央处理单元、由中央处理单元控制转速的变速风机以及由中央处理单元控制输出功率的燃气比例阀。本发明要解决的技术问题是提供一种燃气采暖炉，解决了燃气采暖炉排放的烟气中水蒸气充分冷凝以及热量有效地回收利用的问题。

Description

燃气采暖炉

技术领域

本发明涉及一种燃气采暖炉。

背景技术

目前，大多数采暖热水两用采暖炉是使用燃气工作的。普通的燃气两用采暖炉在使用过程中，有大概10％左右的热量随烟气而排放掉，这样就造成了能源的浪费。由于燃气在燃烧时会产生大量的水蒸气，1立方米的天然气在完全燃烧时可以产生1.6千克的水。因此，现有两用采暖炉多采用二次换热结构，冷凝燃气燃烧后的烟气中的水蒸气。这样燃气燃烧后的烟气中的热量可以得到一定程度的再利用。

申请号为03272510.8，发明名称为“新型燃气供暖/热水两用锅炉”的中国实用新型专利申请，公开了一种二次冷凝的燃气两用采暖炉。该专利新型燃气供暖/热水两用锅炉，包括壳体，在壳体的上方设置排烟管和进气管，在壳体中设置了循环水泵和燃气比例阀，燃气比例阀上端连接燃烧器，在燃烧器上设置燃烧室，在燃烧室上方设置一次热交换器，在一次热交换器的受热翅片中穿有供暖水受热管，在供暖水受热管中套接有生活热水受热管，在一次热交换器上方设置集烟罩，在集烟罩上设置引风机，在壳体中设置了二次冷凝式热交换器，二次冷凝式热交换器的上端与引风机的排烟口相通，下端与排气管相通，冷凝式热交换器下方设置冷凝水收集器，冷凝水收集器通过连接管路与排污接头相连通，在壳体中设置了中央控制器，在壳体中设置了膨胀水箱，其下端通过导管与循环水泵相连接，在壳体中设置了过滤器，过滤器一端与供暖水进水接头相连通，另一端通过水流量传器与循环水泵相连接，在壳体中还设置了生活热水进水接头和生活热水出水接头，在生活热水进水接头的连接管与供暖水进水接头的连接管之间设置了自动补水阀。该专利虽然可以实现燃气两用采暖炉烟气热量的部分回收，但由于燃气两用采暖炉的实际应用很广泛，具体的工作环境不同，供、回水的温度不同因此使得冷凝的效果变化较大，不能有效的冷凝。

因此，如何使燃气采暖炉排放的烟气的水蒸气得到充分冷凝，热量得到有效的回收利用，是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种燃气采暖炉，解决了燃气采暖炉排放的烟气中水蒸气充分冷凝以及热量有效的回收利用的问题。

具体说，本发明提供的一种燃气采暖炉，包括主换热器和二次换热器，水箱以及采暖进出水管；还包括温度传感器、中央处理单元、由中央处理单元控制转速的变速风机以及由中央处理单元控制输出功率的燃气比例阀。

所述中央处理单元按照比例积分微分PID方式调节燃气比例阀的输出功率和变速风机的转速。

所述温度传感器为安装在所述采暖出水管上的采暖温度传感器。

本发明燃气采暖炉还包括热水进出水管；所述温度传感器为安装在所述热水出水管上的热水温度传感器。

所述二次换热器为冷凝式换热器，所述冷凝式换热器底部连接一冷凝水排放管。

所述冷凝式换热器采用耐腐蚀的金属材料制成。

所述冷凝式换热器包括盘管和高温烟气进口和低温烟气出口，所述盘管包括进出水管。

所述盘管进水管通过连接管连接循环水泵，所述盘管的出水管与主换热器的进水管连接。

所述主换热器的出水管与采暖出水管相连。

本发明燃气采暖炉还包括用于加热生活用水的板式换热器。

与现有技术相比，由于本发明燃气采暖炉采用变速风机和燃气比例阀，以及与变速风机和燃气比例阀相连的中央处理单元相连，在中央处理单元根据温度传感器的温度控制调节变速风机的转速和燃气比例阀的输出功率。使得燃气采暖炉排放的烟气的水蒸气得到充分冷凝，热量得到有效的回收利用。

附图说明

图1为本发明燃气采暖炉结构图；

图2为本发明结构框图；

图3为本发明冷凝式换热器结构图。

具体实施方式

本发明提供一种燃气采暖炉，实现燃气采暖炉排放的烟气的水蒸气得到充分冷凝，热量得到有效的回收利用。

参见图1，该图为本发明燃气采暖炉结构图。

1为热水温度传感器；2为板式换热器；3为三通阀电机；4为燃烧器；5为点火/检测电极；6为主换热器；7为采暖温度传感器；8为极限温度开关；9为变速风机；10为风压差开关；11为烟气排出管；12为空气进入管；13为温度传感器；14为冷凝式换热器；15为闭式膨胀水箱；16为冷凝水排水管；17为自动排气阀；18为循环水泵；19为水压表；20为水流传感器；21为安全阀；22为补水阀；23为燃气比例阀；24为旁通阀；中央处理单元25。

M为采暖出水口；U为热水出水口；G为燃气通道；E为冷水进水口；R为采暖进水口。

燃烧器4在正常燃烧时，产生大约1500℃左右的高温烟气，经过主换热器6一次换热后，吸收约88％的热量，烟气温度下降到150℃左右。150℃左右的烟气通过变速风机9进入冷凝式换热器14中进行二次换热，吸收约8-10％的热量，使最后排出的烟气温度下降到80℃以下。在冷凝式换热器14内部进行热交换的过程中，烟气温度在此降低。由于烟气温度的下降使得冷凝式换热器14盘管的换热管壁和内表面上产生冷凝水。由于在圆桶状的冷凝式热交换器14底部连接一冷凝水排水管16，因此冷凝水没有积存在冷凝式热交换器14内而是直接通过冷凝水排水管16排出经中和反应后排入下水管道。采用中和反应是由于冷凝水是具有腐蚀性的酸性液体。而且正是由于冷凝水是具有腐蚀性的酸性液体会对没有进行过防腐蚀的金属材料进行腐蚀，影响了燃气采暖炉的正常工作和使用寿命。因此冷凝式换热器14采用耐腐蚀的金属制成。烟气排出管11、冷凝水排水管16等与冷凝水接触的部分采用耐腐蚀的金属或非金属材料制成。

参见图2，该图为本发明结构框图。

当有采暖需求时，中央处理单元(CPU)25接收到热需求信号，启动点火程序点燃燃烧器4。当燃烧器4正常燃烧后，循环水泵18把从冷水进入口E的冷水打入到冷凝式换热器14的盘管141低温水入口141a中。该盘管141中的冷水作为冷凝式换热器的换热介质。经过主换热器6一次换热后的烟气通过变速风机9进入冷凝式换热器14中进行二次换热，盘管141中的冷水使冷凝式换热器14中的烟气的温度下降，同时盘管141中的冷水也被升高，通过盘管141高温水出口141b流经主换热器6，被主换热器加热。在与主换热器相连的采暖热水管上设置极限温度开关8和温度传感器7。极限温度开关8是用于设置热水管的上限温度，在异常情况下，温度超过所设定的极限温度时，CPU25安全关闭燃气比例阀23，该采暖炉停止工作。温度传感器7负责检测采暖热水管中的实际温度，并把检测到的温度传送到与其相连的CPU25。CPU25对温度传感器7发送的检测温度与用户事先设定的温度进行比较分析。根据分析结果，CPU25按比例积分微分(PID)调节方式调节燃气比例阀23的输出功率，同时调节变速风机9的转速。CPU25控制燃气比例阀23的输出功率和变速风机9的转速使得燃气比例阀23输出的燃气流量和变速风机9的风量达到一定的比例。最佳燃烧工况是过剩空气系数小于1.3，即理论空气量和实际空气量的体积比为1∶1.3。

同样，当有热水需求时，中央处理单元(CPU)25接收到热需求信号，启动点火程序点燃燃烧器4。当燃烧器4正常燃烧后，板式换热器2加热由冷水进水口E进入的生活用水，通过热水管由热水出水口U流出生活热水。热水温度传感器1安装在与热水出水口U相连的热水管上，可以检测到生活热水的实际水温。CPU25对热水温度传感器1检测到的实际温度值与用户事先设定的温度值进行比较分析。根据分析结果，CPU25按比例积分微分(PID)调节方式调节燃气比例阀23的输出功率，同时调节变速风机9的转速。CPU25控制使燃气比例阀23的输出功率和变速风机9的转速使燃气比例阀23输出的燃气流量和变速风机9的风量达到一定的比例。最佳燃烧工况是过剩空气系数小于1.3。

参见图3，该图为本发明冷凝式换热器内部结构图。

本发明冷凝式换热器为圆柱形结构，其内部采用盘管141作为二次换热管，141a为进水管是低温水入口，141b为出水管是高温水出口。在冷凝式换热器进出水管一侧的外壳中间开有一圆形的高温烟气进口，在冷凝式换热器圆柱侧壁上开有类似矩形孔作为低温烟气出口。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1、一种燃气采暖炉，包括主换热器和二次换热器，水箱以及采暖进出水管；其特征在于，还包括温度传感器、中央处理单元、由中央处理单元控制转速的变速风机以及由中央处理单元控制输出功率的燃气比例阀。

2、根据权利要求1所述的燃气采暖炉，其特征在于，所述中央处理单元按照比例积分微分PID方式调节燃气比例阀的输出功率和变速风机的转速。

3、根据权利要求1所述的燃气采暖炉，其特征在于，所述温度传感器为安装在所述(采暖)出水管上的采暖温度传感器。

4、根据权利要求1所述的燃气采暖炉，其特征在于，还包括热水进出水管；所述温度传感器为安装在所述热水出水管上的热水温度传感器。

5、根据权利要求1所述的燃气采暖炉，其特征在于，所述二次换热器为冷凝式换热器，所述冷凝式换热器底部连接一冷凝水排放管。

6、根据权利要求5所述的燃气采暖炉，其特征在于，所述冷凝式换热器采用耐腐蚀的金属材料制成。

7、根据权利要求5或6所述的燃气采暖炉，其特征在于，所述冷凝式换热器包括盘管和高温烟气进口和低温烟气出口，所述盘管包括进出水管。

8、根据权利要求7所述的燃气采暖炉，其特征在于，所述盘管进水管通过连接管连接循环水泵，所述盘管的出水管与主换热器的进水管连接。

9、根据权利要求8所述的燃气采暖炉，其特征在于，所述主换热器的出水管与采暖出水管相连。

10、根据权利要求1至6任一所述的燃气采暖炉，其特征在于，还包括用于加热生活用水的板式换热器。