CN201652805U - 一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置 - Google Patents

Abstract

一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置，涉及一种利用锅炉排烟余热加热水的设备。该装置包括：壳体、烟气入口、烟气出口、冷水入口、热水出口、热管、中间隔板及保温材料；中间隔板将壳体的内部空间分为上下两部分，上部为储水箱，下部为烟气流道。热管布置在壳体的内部且穿过中间隔板，位于中间隔板下部的热管带有翅片；壳体外部覆盖有保温材料。该装置中各部件均采用常规材料及工艺，工艺简单，造价低廉，使用方便，主要应用于北方村镇单体建筑小型采暖锅炉的烟气热回收，利用回收的热量可以提供农户冬季的生活热水供应或预热供暖系统回水，减少能源消耗。

Description

一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用锅炉排烟余热加热水的设备，属于热能利用领域。

背景技术

在传统能能源(如煤炭、石油等)日趋紧张的今天，有效提高能源的利用率成为研究的热点问题。由于我国北方地区气候寒冷，农村地区的多数家庭采用传统土暖气锅炉进行供暖，以北京房山地区农村为例，农村居民家庭中安装有土暖气设施的接近60％，家庭平均年用煤3.5t，用于采暖2.2t，比例接近63％，有78％的家庭认为采暖负担重([1]郑竺凌，李永红，杨旭东.北京市农村住宅节能研究，建筑科学，2008(4)：9～14)。根据相关文献的测试结果，现在常用的土暖气供暖热效率仅有40％左右([2]吴爱贞，李元哲，蔡启林.家庭两用煤炉热效率实验方法，节能与环保，1988(01)：13～16)，这也是造成北方农村地区供暖能耗偏高的重要原因之一。此类供暖设备排烟温度可以达到100℃以上，烟气热损失不容忽视，因此研究烟气热回收装置成为提高锅炉供热效率的重要研究内容。但现有的烟气热回收装置大多用于区域供暖的大型锅炉设备，对小型锅炉(诸如土暖气)的烟气热回收装置研究较少，此类专利更为少见。

与此同时，在我国北方农村地区，冬季生活热水供应还主要是以太阳能热水器、电热水器和燃煤制热水等方式为主。市场上的户用太阳能热水器一般价格较高，少则也需要1000元以上，对于农户来说负担偏重，而且受天气情况影响较大，在太阳能辐射强度不高时，往往不能及时有效提供热水。电热水器和燃煤制热水方式虽然不受天气情况影响，但使用传统能源，不利于环境保护及降低农民生活用能负担。因此，如果能采取合理的方式将小型单户供暖锅炉(如土暖气)的排烟热量进行回收，设计出一种造价低廉，但相对高效的小型单户供暖锅炉烟气热回收装置，提供部分冬季生活热水或作为供暖系统回水的预热装置，不仅可以降低农民生活用能成本，而且可以起到良好的节能减排效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种适合于村镇单体建筑小型供暖锅炉使用的低成本烟气热回收装置，提高能源的利用效率。

本实用新型技术方案如下：

一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置，其特征在于：所述的热回收装置包括壳体，烟气入口，烟气出口，冷水入口，热水出口，热管以及中间隔板；所述的中间隔板固定在壳体上，将壳体的内部空间分为上下两部分，上部为储水箱，下部为烟气流道，所述的冷水入口和热水出口分别位于储水箱的下侧部和上侧部，烟气入口和烟气出口分别位于烟气流道的下侧部和上侧部；所述的热管布置在壳体的内部，且穿过中间隔板，热管与中间隔板之间采用密封连接；位于中间隔板下部的热管带有翅片；所述的壳体外部覆盖有保温材料。

本实用新型所述的翅片为等间距螺旋型翅片。所述的热管采用多根，并采用差排方式布置于壳体内。所述的壳体的下底部为活连接结构，优选采用合页连接。

本实用新型具有以下优点及突出性效果：

本实用新型主要应用于北方村镇单体建筑小型供暖锅炉上。所述的热回收装置各部件均采用常规材料以及制作工艺，工艺简单，造价低廉。该种热回收装置具有模块化特点，可根据锅炉型号、出水温度高低等自由选择大小，从而较为自由的控制初投资。通过前期计算及实测发现，该热回收装置应用在供热面积为100m²的北京农宅小型供暖锅炉中，每年可以节省200～400kg左右的煤炭消耗，其初投资在300元～400元左右，经济回收期为2～3年，该种烟气热回收装置的使用寿命可以达到10年以上，因此该种装置的经济性很好，符合当地居民的经济水平。另外，每年节省200～400kg左右的传统煤耗，根据当地情况，相当于减少0.5～1.0吨左右的CO₂排放量，对减少环境污染也起到积极作用。因此，该种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置除了高效节能的特点之外，还兼有良好的经济性与环境效益，具有良好的发展潜力。

附图说明

图1一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置结构图。

图2热管排列A-A剖面示意图。

图中各部件表示：1-壳体，2-烟气入口，3-烟气出口，4-冷水入口，5-热水出口，6-热管，6a-翅片，7-中间隔板，8-储水箱，9-合页，10-保温材料，11-烟气流道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的工作原理、具体结构作进一步的说明。

图1一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置结构图，该烟气热回收装置包括壳体1，烟气入口2，烟气出口3，冷水入口4，热水出口5，热管6和中间隔板7；所述的中间隔板7固定在壳体1上，将壳体的内部空间分为上下两部分，上部为储水箱8，下部为烟气流道11，冷水入口4和热水出口5分别位于储水箱8的下部和上部，烟气入口2和烟气出口3分别位于烟气流道11的下部和和上部；所述的热管6布置在壳体1的内部，并穿过中间隔板7，热管6与中间隔板7之间采用密封连接，位于中间隔板7下部的热管6带有翅片6a，翅片可采用等间距螺旋型翅片。壳体1外部覆盖有保温材料10。壳体的下底部为活连接结构。

所述的储水箱8和烟气流道11利用中间隔板7隔开，分别布置在壳体内部空间的上部和下部，可以使装置更加紧凑，节省空间；冷水入口4和热水出口5分别布置在储水箱的两侧部，可以确保冷热水不混合，提高热水利用率；烟气入口2和烟气出口3分别布置在烟气流道11的两侧部，可以充分利用热烟气的浮升力，减小排烟阻力，避免对锅炉燃烧产生影响；翅片6a采用等间距螺旋型翅片，是为了增大烟气侧的换热面积，提高换热能力；采用热管6作为传热途径，可以确保在较小温差情况下对热量的高效回收，热管采用差排方式布置于壳体1内部，增强换热效果；所述的保温材料10可以起到一定的保温作用，使得烟气流道11和储水箱8中的热量不会散失到周围空气中，提高装置的整体热回收效。所述的壳体1的下底采用合页9式活连接，方便定期对烟气流道11进行清理，防止烟气中携带的颗粒物等过多地覆盖在热管6上，确保热管6与烟气的换热能力。

本实用新型提供的一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置，其工作原理为利用锅炉排放的烟气流经烟气流道11加热热管6内部下方的液态工质，使液态工质蒸发变成气态，气态工质密度减小，自然流动到热管6的上部，气态工质被热管上部外侧的冷水冷却后又变成液态，沿热管内壁面流至底部，从而形成一个传热循环，在此过程中，储水箱8中的冷水吸收热管内部气态工质冷凝所释放的热量而被加热升温。

本实用新型主要应用于北方村镇单体建筑小型供暖锅炉上，热回收装置各部件均采用常规材料以及制作工艺，工艺简单，造价低廉。该种热回收装置具有模块化特点，可根据锅炉型号、出水温度高低等自由选择大小，从而较为自由的控制初投资。通过前期计算及实测发现，该热回收装置应用在供热面积为100m²的北京农宅小型供暖锅炉中，每年可以节省200～400kg左右的煤炭消耗，其初投资在300元～400元左右，经济回收期在2～3年，且热回收装置的使用寿命可以达到10年以上，因此该种装置的经济性很好，符合当地居民的经济水平。另外，每年节省200～400kg左右的传统煤耗，根据当地情况，相当于减少0.5～1吨左右的CO₂排放量，对减少环境污染也起到一定的作用。因此，用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置除了高效节能的特点之外，还兼有良好的经济性与环境效益，具有良好的发展潜力。

Claims (5)

1.一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置，其特征在于：所述烟气热回收装置包括壳体(1)、烟气入口(2)、烟气出口(3)、冷水入口(4)、热水出口(5)、热管(6)以及中间隔板(7)；所述的中间隔板(7)固定在壳体(1)上，将壳体的内部空间分为上下两部分，上部为储水箱(8)，下部为烟气流道(11)；所述的冷水入口(4)和热水出口(5)分别位于储水箱(8)的下侧部和上侧部，烟气入口(2)和烟气出口(3)分别位于烟气流道(11)的下侧部和上侧部；所述的热管(6)布置在壳体(1)的内部，穿过中间隔板(7)，热管与中间隔板之间采用密封连接，位于中间隔板(7)下部的热管(6)带有翅片(6a)；所述的壳体(1)外部覆盖有保温材料(10)。

2.按照权利要求1所述的一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置，其特征在于：所述的翅片(6a)为等间距螺旋型翅片。

3.按照权利要求1所述的一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置，其特征在于：所述的热管(6)采用多根，并采用差排方式布置于壳体(1)内。

4.按照权利要求1、2或3所述的一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置，其特征在于：所述的壳体(1)的下底部为活连接结构。

5.按照权利要求4所述的一种用于小型单户供暖锅炉的烟气热回收装置，其特征在于：所述的活连接结构采用合页(9)连接。 

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