CN200972132Y - 直流喷淋式常压热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种直流喷淋式常压热水锅炉，隔板将锅炉隔成上下两部分，上部为喷淋室，下部为水箱，炉胆置于水箱内，炉胆的内壁直段部分装有盘管，炉水通过喷淋和炉胆的初步加热后由水箱流入外置水箱，外部装有循环泵，通过循环泵将外置水箱内的水送入盘管经再次加热后供给用户。导烟管将炉胆与喷淋室连通，烟气沿导烟管上升与喷水装置喷出的水进行混合式热交换，烟气经脱水器脱水后排出。炉胆前装有燃烧器，喷入的燃料为气体或油。本结构的炉水建立了有序流动体系，实行分段加热。炉膛采用直流辐射换热，尾部采用喷淋混合换热相结合的方式，从而大大提高了热交换的效果，环保好，结构简单，安全可靠，是一种先进的换热方式。

Description

直流喷淋式常压热水锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种常压热水锅炉，一种燃用气体燃料或燃油的能使烟气与水直接混合的常压热水锅炉。

背景技术

近十几年来常压热水锅炉及其供暖系统已经在一些地区相继问世，它的最大优点是从根本上消除了锅炉汽水爆炸事故的发生，而且它节省钢材、简化工艺、安装地点不受限制等。近些年，在燃用气体燃料或油的常压热水锅炉中，出现一种利用水、火相容加热炉水的热水机。这种热水机的结构更加简单，其燃料在炉胆中燃烧时所产生的高温烟气，经导烟管及回旋叶轮引入换热筒，在换热筒中大量喷水，使水、火相容进行热交换，热水从水箱上部流出，经水泵送给用户。这种热水机经过一、两年采暖季节的实践运行，出现了不少新的问题，主要是(一)炉胆(即燃烧室)底部多处发生贯穿性裂纹，使炉胆漏水。(二)炉胆上部靠近导烟管附近也易出现贯穿性裂纹。(三)导烟管出口及回旋叶轮处局部烧坏，叶片出现变形，使叶片间大量积垢，减少了烟气通道截面。(四)排出的烟气中带有大量水蒸气。(五)运行一段后，水温上升缓慢，热效率急剧下降。产生这些问题的主要原因是没有建立有效的炉水循环系统，炉胆外的炉水流动量少；另一主要原因是过于依赖水、火相容的换热方式，燃烧产物进行喷水时烟温过高，从而引起大量水珠蒸发，进而烧坏了叶轮等部件。

发明内容

针对存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供这样一种直流喷淋式常压热水锅炉，其高温热烟气在炉胆内与螺旋盘管进行辐射传热，同时热烟气沿其流动路程与炉胆及其封头、导烟管等进行热交换，然后烟气流到水箱上部的喷淋室与刚喷入的回水或补水进行水、火直接相容，从而使热量得到充分的交换和利用，排烟温度低，热效率高，达到节能、环保和安全运行的目的。

为达到上述目的，本实用新型采取了如下的技术措施：隔板(12)将锅炉分为上下两部分，上部为喷淋室(15)，下部为水箱(2)，炉胆(3)置于水箱(2)内，燃烧器(1)与炉胆(3)的封头连接，导烟管(16)将炉胆(3)与喷淋室(15)连通，炉胆(3)的直段部分绕内壁装有螺旋盘管(4)，盘管(4)的入口连至循环泵(8)的出口，溢水管(9)将炉水引入外置水箱(7)中，循环泵(8)的入口管伸入外置水箱(7)内，所述螺旋盘管(4)的出口端与热水出口管(6)连接，下降管(5)的上端连接于隔板(12)上，下端置于水箱(2)的下部，喷淋室(15)的顶部装有进水管(13)，它与喷淋装置(14)连接，后部装有脱水器(10)，顶部装有排烟筒(11)，沿喷淋室(15)的长度方向可装有两套以上喷淋装置(14)。

这种锅炉的主要优点：

1.采用中心回焰，使辐射热和水进行强制换热，比传统的炉胆外壳和炉水通过自然对流换热的效果大为加强。为便于制造和减少水流阻力，在炉胆两端的封头部分不布置盘管，它们和炉胆外壳与炉水也同时进行着热交换，其炉水由于位差而流动加快，效果比自然对流好。

2.取消了传统的中心回焰锅炉尾部设置的大量回烟管，而代之以混合式换热方式，即烟气由导烟管引入喷淋室，给水由若干喷嘴喷入，与烟气混合进行热交换，然后热水通过位差经下降管引入炉胆下部继续进行加热。而烟气经过换热和洗涤后再通过脱水装置进入烟囱排放，烟气净化好、环保好，炉水通过加药可保持PH值为10~12，保证采暖设备的安全。

3.传统的中心回焰燃油燃气锅炉，炉胆辐射受热可达到总吸热量的65％～70％。本设计强化辐射热交换，其辐射吸热量可达到总吸热量的75％~80％，因此进入喷淋室的烟气温度较低，而喷水量是全部的循环水量，不但避免了喷水被大量汽化的现象，而且实现了很低的排烟温度。排烟温度保持在70℃左右，热效率高达96％～97％。

4.建立了炉水的有序流动体系，实行分段加热，炉内采用直流辐射换热和尾部采用喷淋混合换热相结合的方式，大大提高了热交换效果，达到结构简单、安全、可靠、效率高、循环好的要求。

附图说明

附图为本实用新型直流喷淋式常压热水锅炉的结构示意图

具体实施方式：

该热水锅炉以隔板(12)将锅炉分成上下两部分，上部为喷淋室(15)，下部为水箱(2)，炉胆(3)置于水箱(2)内，燃烧器(1)与炉胆(3)的前封头连接，矩形截而的导烟管(16)的下部连接于前封头的上部，而其上部伸至喷淋室(15)内，炉胆(3)的直段部分绕内壁装有螺旋盘管(4)，盘管(4)的入口端与循环泵(8)的出口端连接，溢水管(9)的一端置于水箱(2)内，另一端连接至外置水箱(7)，循环泵(8)的入口管伸入外置水箱(7)内，所述螺旋盘管(4)的出口端与热水出口管(6)连接，4根下降管(5)的上端连至隔板(12)上，下端置于炉胆(3)外部的水箱(2)中，喷淋室(15)的顶部装有进水管(13)，它与喷淋装置(14)连接，后部装有脱水器(10)，吸取烟气中漂浮的水珠后，烟气从顶部的排烟筒(11)处排出。

运行中水箱(2)中充满着水，炉胆(3)完全浸没在炉水中，炉胆直段部分所布满的盘管(4)既可是螺旋式的，也可以是蛇形管。当锅炉容量较大时，喷淋室(15)内的喷淋装置(14)可设置为二次喷水，即在喷淋室的长度方向装两套喷淋装置，其脱水器(10)主要将随烟气漂浮的小水珠分离出来，避免工质和热量的损失。

在附图中，锅炉的给水(回水或补水)由喷淋装置(14)进入喷淋室(15)，在这里水和烟气进行混合式热交换。喷出的水量是锅炉全部的给水，数量较大，而且喷出的水珠不能雾化太细，以防大量蒸发，因此喷嘴的数量和喷孔直径是经过计算而选择的。进入锅炉的水在这里被第一次加热，其吸热量约占总吸热量的20％～25％。

炉水经过第一次加热后沿4根下降管(5)进入炉胆(3)的底部，炉水在位置差和比重差的作用下向上流动并和炉胆外壳、封头及导烟管(16)进行热交换，这是炉水第二次被加热，其吸热比例约为15％。

炉水上升至水箱(2)的上部时沿溢水管(9)流至外置水箱(7)中，然后被循环泵(8)抽吸并被泵入螺旋盘管(4)内，水在其中以较快的速度流动，和辐射热进行强制热交换，然后送给用户。这是炉水第三次被加热，其吸热比例约为60％～65％。

水从进入锅炉直至送出锅炉全部是有序的强制流动，并且被分段加热，这和传统常压锅炉以及现存的水、火相容换热锅炉是完全不同的。

燃料通过燃烧器(1)在炉胆(3)中燃烧，释放出的热量首先被盘管(4)及炉胆的封头等大量吸收，燃烧产物回焰后经过导烟管(16)进入喷淋室(15)，在这里烟气和大量的喷水混合热交换，然后经过脱水器(10)去除水珠，最后通过排烟筒(11)排放。从中可以看出整个水流方向和烟气流向是逆流布置，有利于提高热效率。

传统锅炉由于尾部温压较低，往往要花费较多的金属材料来吸收烟气中的余热，因而排烟温度选择较高。在燃用气体或油而且用途为采暖的这种特定条件下，尾部采用喷淋式混合换热是一种较好的选择。在本实用新型中，直流强制辐射换热是其主要的换热手段；尾部喷淋混合换热是降低排烟温度、清洁烟气的最佳选择；炉水合理流动、分段加热是锅炉安全的必要保证。

本实用新型仅示出一个实施例，凡是与本结构相同相似的，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1、一种直流喷淋式常压热水锅炉，主要包括炉胆(3)、炉胆(3)内的盘管(4)和喷淋装置(14)，其特征在于：隔板(12)将锅炉分为上下两部分，上部为喷淋室(15)，下部为水箱(2)，炉胆(3)置于水箱(2)内，燃烧器(1)与炉胆(3)的封头连接，导烟管(16)将炉胆(3)与喷淋室(15)连通，炉胆(3)的直段部分绕内壁装有螺旋盘管(4)，盘管(4)的入口连至循环泵(8)的出口，溢水管(9)将炉水引入外置水箱(7)中，循环泵(8)的入口管伸入外置水箱(7)内，所述螺旋盘管(4)的出口端与热水出口管(6)连接，下降管(5)的上端连接于隔板(12)上，下端置于水箱(2)的下部，喷淋室(15)的顶部装有进水管(13)，它与喷淋装置(14)连接，后部装有脱水器(10)，顶部装有排烟筒(11)。

2、如权利要求1所述的常压热水锅炉，其特征在于：沿喷淋室(15)的长度方向可装有两套以上喷淋装置(14)。

Images