CN201407817Y - 翅片管式冷凝余热回收真空热水锅炉 - Google Patents

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Abstract

一种翅片管式冷凝余热回收真空热水锅炉属真空锅炉领域。主要技术是:锅炉的冷凝器中采用钢铝复合或不锈钢蛇形螺旋翅片管作为主要受热元件,翅片管内的水与换热器相通,为系统循环水,使冷凝器两侧烟气和水的温差显著增加,烟气中的水蒸汽大量发生冷凝,其汽化潜热被充分利用,相对于竖直安装的光管,冷凝器传热面积可增大5倍~10倍,大大在增加翅片表面流体湍流,传热系数提高1倍~3倍。本实用新型的有益效果是:锅炉排烟温度降低100℃以上,可以使烟气中的大部分水蒸汽发生冷凝,热效率在比普通真空热水锅炉提高8%~15%,一机多用、节省投资、高效节能、减排环保、不腐蚀、不裂纹、不鼓疤、不爆管、寿命长、运行费用低、安全性能高。

Description

翅片管式冷凝余热回收真空热水锅炉
一、 技术领域 本实用新型属真空锅炉领域。
二、 背景技术
所谓真空热水锅炉又称真空相变热水锅炉,指正常运行时,锅炉内部介质 压力低于大气压,通过相变换热方式加热冷水的锅炉。真空热水锅炉由日本在二 十世纪七十年代中期首先开发出来,九十年代后期我国锅炉厂家开始生产。真空
状态的形成一是采用抽气法即用专用的真空泵对锅炉密闭炉体强制抽气;二是采 用煮沸法,即关闭锅炉除排气阀之外的所有阀门,起炉升温至热煤水工作压力下 饱和温度,待溶解于工质内的空气全部排出后关闭排气阀,形成真空状态。普通 真空热水锅炉的高温烟气直接排入大气,能源浪费严重,锅炉热效率低,尤其是 烟气中的水蒸气的汽化潜热没有得到很好的利用。燃油或燃气中的氢元素燃烧产 生大量水蒸气,具有可观的汽化潜热,但排烟温度较高的普通真空锅炉,水蒸汽 不能被冷凝,与烟气显热一起随烟气排放,热量被白白浪费,而且污染严重。冷 凝式真空热水锅炉不仅将更大一部分显热传递给水或水蒸汽,而且还吸收了烟气 中水蒸汽冷凝后释放的汽化潜热,实现热能回收,比普通真空锅炉热效率提髙 8°/o〜15%,节约能源的同时减少了烟气中污染物排放。然而目前已有的冷凝回收式 真空热水锅炉冷凝器内采用竖直的光管,管内为热煤水即经除杂、除氧、软化等 特殊处理的水。由于光管的传热面积小,传热系数低。冷凝器两侧烟气和水的温 差小,光管内热媒水的温度一般高于烟气的冷凝温度20。C〜3(TC以上,故大部分 时间冷凝器内的烟气不会发生冷凝,使其节能减排效果大打折扣。 三、发明内容:本实用新型就是要设计一种可使冷凝器两侧烟气温差显著增加,烟气中的水 蒸汽大量发生冷凝,充分利用其汽化潜热的冷凝式真空热水锅炉,进一步提高锅 炉的热效率,更加节约能源,减少污染物排放。
本实用新型的技术方案是:锅炉的冷凝器中采用钢铝复合或不锈钢翅片管作 为主要受热元件,翅片管内的水通过系统与换热器内的水相通,翅片管外为炉膛 排出的高温烟气,用高温烟气加热翅片管内的水,由于系统回水的温度较低,一 般为5(TC左右,可使冷凝器两侧烟气和水温差显著增加,烟气中的水蒸汽大量发 生冷凝,其汽化潜热被充分利用。冷凝器中翅片管为蛇形螺旋翅片管,相对于竖 直安装的光管,冷凝器传热面积可增大5倍〜10倍,大大增加翅片表面流体湍流, 使传热系数提高1倍〜3倍。翅片管内的水为系统循环水而非竖直光管内的热媒水,
系统循环水从冷凝器下部冷凝器进水口流入,在蛇形螺旋翅片管内盘旋而上,经 换热器从冷凝器出水口流出,供给用户。
本实用新型的有益效果是:冷凝器采用蛇形螺旋翅片管并通以系统循环水后,
锅炉排烟温度降低IO(TC以上可以使烟气中的大部分水蒸汽发生冷凝,热效率在 比普通真空热水锅炉提高8%~15%的基础上又提高2%以上,一机多用、节省投资、 高效节能、减排环保、不腐蚀、不裂纹、不鼓疤、不爆管、寿命长、运行费用低、 安全性能高。
四、 附图说明
图1是本实用新型的主视剖视示意图。 图2是图1的局部俯视剖面示意图。
五、 具体实施方式
结合图1、图2详细说明本实用新型的细节与工作情况。真空热水锅炉的炉 体(1)内焊接着炉膛(2)、回燃室(3)、烟道(7)、冷凝器(10)和排烟室(12),形成的空间下部为热媒水,上部形成真空腔(9),真空腔(9)内胀接、焊接着换 热器(8),换热器(8)两端设有集箱(6),方便清理污垢。燃烧机(4)与回燃 室(3)之间为螺纹副联接。燃油或燃气在燃烧机(4)内燃烧喷出火焰(5)炙烤 炉膛(2)、烟道(7)等受热面,在真空负压状态下炉体(1)内的热媒水吸收热 能沸腾汽化为低温蒸汽。低温蒸汽上升加热换热器(8)中从冷凝器(10)过来的 系统循环水,再经冷凝器(10)供给用户采暖热水,在供暖循环水管路采用旁通 的办法还可同时供应生活热水,达到一机多用。水蒸汽自身被冷却凝结成水滴下 落到热媒水水面再一次被加热,从而完成一个循环过程。热媒水不断在封闭的机 体(1)内进行着"沸腾一蒸发一冷凝一热媒水"的循环,无需补充水,也无空烧 的危险。锅炉的冷凝器(10)中采用钢铝复合或不锈钢翅片管(11)作为主要受 热元件,翅片管(11)内的水通过系统与换热器(8)内的水相通,翅片管(11) 外为炉膛(2)排出的高温烟气,用高温烟气加热翅片管(11)内的水,由于系统 回水的温度较低, 一般为5(TC左右,可使冷凝器(10)两侧烟气和水温差显著增 加,烟气中的水蒸汽大量发生冷凝,其汽化潜热被充分利用。冷凝器(10)中翅 片管(11)为蛇形螺旋翅片管,相对于竖直安装的光管,冷凝器传热面积可增大5 倍〜10倍,大大增加翅片表面流体湍流,使传热系数提高1倍〜3倍。翅片管(11) 内的水为系统循环水而非竖直光管内的热媒水,系统循环水从冷凝器(10)下部 冷凝器进水口 (13)流入,在蛇形螺旋翅片管(11)内盘旋而上,经换热器(8) 从冷凝器出水U中(14)流出,供给用户。

Claims (3)

1、一种翅片管式冷凝余热回收真空热水锅炉,其特征在于:锅炉的冷凝器(10)中采用钢铝复合或不锈钢翅片管(11)作为主要受热元件,翅片管(11)内的水通过系统与换热器(8)内的水相通,翅片管(11)外为炉膛(2)排出的高温烟气,用高温烟气加热翅片管(11)内的水,由于系统回水的温度较低,一般为50℃左右,可使冷凝器(10)两侧烟气和水的温差显著增加,烟气中的水蒸汽大量发生冷凝,其汽化潜热被充分利用。
2、 根据权利要求1所述翅片管式冷凝余热回收真空热水锅炉, 其特征在于:冷凝器(10)中翅片管(11)为蛇形螺旋翅片管,相对 于竖直安装的光管,冷凝器传热面积可增大5倍〜10倍,大大增加翅 片表面流体湍流,使传热系数提高1倍〜3倍。
3、 根据权利要求1所述翅片管式冷凝余热回收真空热水锅炉, 其特征在于:翅片管(11)内的水为系统循环水而非坚直光管内的热 媒水,系统循环水从冷凝器(10)下部冷凝器进水口 (13)流入,在 蛇形螺旋翅片管(11)内盘旋而上,经换热器(8)从冷凝器出水口 中(14)流出,供给用户。
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