CN202769949U - 一种紊流换热机组 - Google Patents

一种紊流换热机组 Download PDF

Info

Publication number
CN202769949U
CN202769949U CN2012203769500U CN201220376950U CN202769949U CN 202769949 U CN202769949 U CN 202769949U CN 2012203769500 U CN2012203769500 U CN 2012203769500U CN 201220376950 U CN201220376950 U CN 201220376950U CN 202769949 U CN202769949 U CN 202769949U
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
water
turbulent
pipe
eddy flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2012203769500U
Other languages
English (en)
Inventor
强昱合
李占一
田振民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Innovative Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
卢振江
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 卢振江 filed Critical 卢振江
Priority to CN2012203769500U priority Critical patent/CN202769949U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202769949U publication Critical patent/CN202769949U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Chimneys And Flues (AREA)

Abstract

本实用新型公开一种紊流换热机,包括燃烧器、与燃烧器连接的燃烧室和其中设置该燃烧室的换热器,燃烧室上设置出烟口,在换热器上方设排烟孔,换热器上还设出水口和补水用进水口,在换热器上部与出烟口上下相对地设置给水器,在给水器上设有给水孔和出水孔,在出烟口上设置使得烟气旋流的烟气旋流分流器,使烟气旋流。在给水器上还可设给水旋流分流器,在换热器的出烟口上还可设冷凝旋流脱水器。本实用新型将燃烧室产生的高温烟气和给水在换热器中形成强制旋流换热和冷凝脱水,致排烟温度最低达到40℃,输出热水温度85℃以下,紊流换热机效率高达98%。与其它供热设备比较,具有显著的节能、减排、安全、智能化控制、升温快、体积小等特点。

Description

一种紊流换热机组
技术领域
本实用新型属于换热技术领域,尤其涉及两种介质紊流直接接触换热机组。
背景技术
根据国家战略规划,环境保护和节能减排工作要长期开展下去,为此,国内各省市都把天然气液化气作为首选燃料发展。目前,国内燃气燃油锅炉现有约10万台左右,今后,燃气锅炉的数量还要快速增长。然而,现有燃气锅炉技术制造的锅炉明显存在着如下问题:一是锅炉排烟温度高,热效率低,浪费燃料。二是向大气中排放的污染物无法明显降低。三是同样吨位锅炉耗钢量大,不能节约钢材。四是锅炉体积大,浪费使用单位场地。
实用新型内容
本实用新型的目的在于改进现有技术的不足,提供一种让烟气和雾化的水在空间直接旋流换热,并进行冷凝将烟气中的汽化潜热释放出来,用于加热循环水,能够有效降低紊流换热机组的排烟温度,提高紊流换热机组效率的紊流换热机组。
本实用新型的目的是这样实现的:
一种紊流换热机组,包括燃烧器、与燃烧器连接的燃烧室和其中设置该燃烧室的换热器,所述燃烧室上设置出烟口,在换热器上方设置排烟孔,该换热器上还设有出水口和补水用进水口,在该换热器上部与所述出烟口上下相对地设置给水器,在该给水器上设有给水孔,其特征在于:在该出烟口上设置使得烟气旋流的烟气旋流分流器。
所述烟气旋流分流器包括一立式圆筒,该立式圆筒的底部与燃烧室连接,安装在所述出烟口上,在该立式圆筒的顶部设置封头封闭该顶部出口,在该立式圆筒的上部侧壁上设置若干出烟孔,在各个所述出烟孔上连接有出烟管,各个所述出烟管的出烟端口的中心轴线与各自在所述立式圆筒的连接端的径向方向相交相同的设定角度地设置,该设定角度为0°~90°。
各个所述出烟管向下倾斜地设置,即其与立式圆筒连接的连接端口高于其出烟端口。
所述出烟管的出烟端口的中心轴线与该立式圆筒的横截面形成向下10°~40°角度。
所述烟气旋流分流器上部沿外筒壁均匀布置两周所述出烟管,各个所述出烟管为90°弯头,两周弯头上下相错设置;或者且,每周均布8-14个所述出烟管。
进一步地,所述紊流换热器内设有的所述给水器为使得给水旋流的给水旋流分流器。
所述给水旋流分流器包括一碟状中空圆型筒体,其顶部中心与一给水管连通,在所述中空圆型筒体侧壁均布出水口,其上设置过水弯管,该过水弯管末端接一雾状喷头。
进一步地,还可以在所述排烟孔上设置使得排烟旋流而冷凝脱水的冷凝旋流脱水器。
所述冷凝旋流脱水器是一整体圆盘,沿圆周均布若干个与烟气旋流分流器旋向一致的割口,该割口的径向两端和一个侧面的切口构成叶片向下折拧,叶间做重叠,使得呈百叶状,圆盘状中部隆起,扣置于紊流换热室排烟口处。
所述过水弯管为90°角弯管;或者,
所述过水弯管的个数为8-14个;或者,
所述雾状喷头的中心轴线和所述碟状中空圆型筒体中心轴线夹角为10°~30°,该雾状喷头的倾斜方向与所述烟气旋流分流器中出烟管的倾斜方向相反;或者,
所述给水旋流分流器中的碟状中空圆型筒体底部和壁周还布置若干个直径为2—5mm圆孔。
所述燃烧器的中心线距燃烧室中心线偏下100mm-300mm;或者,
所述燃烧室筒壁两端是平板扳边封头,即封头为平板形状,与所述筒壁的连接处为圆角过渡结构;或者,
所述换热器上有高水位、低水位限位装置,其中的该高水位高于该换热器的出水口且低于所述烟气旋流分流器的出烟端口;和/或,所述换热器上设有防没孔,在该防没孔上连接防没管,其设置位置与所述换热器允许的最高水位匹配,即该防没孔可以与换热器的高水位相对应或稍高。在该防没管处设有水位自动报警装置。
在所述换热器中设置导流板,该导流板设置在所述出水口处位于出水口的下面,以防止换热器内下方的温度较低的水短路排出,该导流板也可以位于所述出水口上面而在所述出烟口的下方,为了避免温度较低的冷凝水流下从换热器的出水口排出。
该换热器上还可以设有排污口以及紊流换热器检查孔。
在本机组中还可以包括自动控制系统,所述三个水位传感器与该自动控制系统连接。还是所述紊流换热机自动控制系统包括自动控制系统,其连接由所述燃烧器的启闭控制装置、燃烧室和换热器中检测烟气和水的温度的温度传感器、所述换热器上的所述高水位、低水位、正常水位以及、给水、防没水位处的液位传感器、烟气和水有关温度等均有以获取相应数据以便于自动控制系统监测,具有和/或控制操作并对于超出设计规定的情况的自动报警联动功能。
在本机组中还可以包括水质处理装置。
上述结构设计实现了本实用新型的目的。主要优点如下:
1、热效率高,节约燃料。由于本紊流换热机的结构改进,使得排烟达到40℃,烟气中的汽化潜热和排烟温度大大降低,解放出来的热量被循环水吸收,致使热效率高达98%。经国家环境保护部下属单位检测,正平衡热效率达98.2%。与同吨位常规热水锅炉比较,大大地节省燃料。
2、向大气排放烟气中有害物极低。本实用新型向大气排放烟气中,有害物质一氧化碳、碳氢化合物、硫化物和氢氧化物大大降低。远远低于国家对Ⅰ类地区的限制标准。几乎不污染周围环境。
3、制造成本低。由于采用紊流空间旋流换热,省去了常规热水锅炉的对流和导热受热面的一些钢材。致使结构简单、省钢材、制造成本低。
4、体积小,节省场地和投资。本实用新型设计的紊流换热机体积小、占用场地少。可安装在地下室、屋顶和楼层中,节省建锅炉房的投资。
5、耐用、寿命长。本实用新型是常压换热设备,无爆炸危险,使用寿命长。
附图说明:
图1和图1a为本实用新型所述紊流换热机主要结构示意图。
图2和图2a为本实用新型所述烟气旋流分流器结构示意图。
图3和图3a为本实用新型所述给水旋流分流器结构示意图。
图4和图4a为本实用新型所述冷凝旋流脱水器结构示意图。
图5和图5a为本实用新型所述水位控制装置结构示意图。
图6为本实用新型所述另一实施例结构示意图。
具体实施方式:
如图1和图1a所示,一种卧式紊流换热机,主要结构由如图1所示,主要由燃烧机1、燃烧室2、换热器3组成,燃烧室2上设置出烟口,在换热器上方设置排烟孔,该换热器3上,设有出水口,其上设有出水管13,该换热器上还设有补水用进水口,其上设有补水管15,在该换热器3上部与所述出烟口上下相对地设置给水器,在该给水器上设有给水孔10和出水孔,在该出烟口上设置使得烟气旋流的烟气旋流分流器5。
所述燃烧机1为外购标准配置。
所述燃烧室2为中空筒体;卧置固定在机体下部中央,一侧设燃烧进口,与燃烧机连接。
所述换热器3为长方体容箱,与燃烧室构成夹层水套,形成一级换热结构。箱体一侧布置所述出水管13、排污口14,另一侧布置所述补水管15。
所述烟气旋流器5如图2和图2a所示,包括一立式圆筒50,圆筒顶部设置一椭圆封头封闭圆筒上端口,圆筒50底部与燃烧室2上的出烟口连接。在立式圆筒50的上部沿外筒壁周向均匀布置两周90°弯头51,每周8-10个,上下弯头相错设置。弯头51出口与水平线形成向下10°~40°角度,优选20-40°。根据紊流换热机供热量大小,在燃烧室顶部设置多个出烟口,每个出烟口上均设置所述的烟气旋流分流器,该出烟口的间距和孔径应满足烟气的均匀排放。
所述烟气旋流器可以使高温烟气在换热器中形成均匀、旋流的排出状态,能够与上面淋下的水充分接触进行换热,同时避免换热过程中的水进入燃烧室。
在燃烧室上部的换热器部分为紊流换热室,如图1a和图6所示。如图6所示的一种换热机,所述紊流换热室6为独立于换热器的立式筒状,下口与换热器顶部连通连接,其顶端封头中央开设所述排烟孔9并在排烟孔布烟温联控点即温度传感器,其筒壁开设所述进水管10和检查孔11。
图1所示的换热机上的检查孔11设置在换热器上部侧壁上。
如图3和图3a所示,所述给水器为使得给水旋流的给水旋流分流器7,所述给水旋流分流器7包括一碟状中空圆型筒体70,其顶部中心与给水管10成90°角弯管连通(如图1和图1a所示),碟状中空圆型筒体70侧壁周向均布8-14个90°角过水弯管71,弯管71末端接一雾状喷头72。雾状喷头和中空圆型筒体中心线夹角10°~30°之间,使得出水方向线与部件轴纵线形成一定的角度,形成出水旋流,与正下方的高温烟气旋向相反。中空圆型筒体上底面和下底面以及侧壁周向还可以布置2—5mm若干个圆孔73。
如图1、图4和图4a所示,在所述排烟孔9上设置使得排烟旋流而冷凝脱水的冷凝旋流脱水器。所述冷凝旋流脱水器是整体圆盘状80,在该圆盘的边缘向内的一个环形区域内沿圆周作20—40个与烟气旋流分流器旋向一致的割口81,相邻的两割口之间的片材构成叶片82,呈向下折拧的百叶状,叶间重叠,形成曲折通道。圆盘状中部83为隆起结构,构成帽子形状,通过隆起结构扣置于紊流换热室的排烟口处。其作用是烟气通过旋流,使气水冷凝分离。水沿周壁沉降至换热器中,烟气降温排出。
如图1所示,所述燃烧器1中心线距燃烧室2中心线偏下100mm-300mm之间。燃烧室筒壁两端是平板扳边封头,即封头为平板形状,与所述筒壁的连接处为圆角过渡结构。
换热器上有包括高水位、低水位和正常水位的水位控制装置4,其上设置水位传感器。参照图5和图5a,所述水位控制装置4为水位自动联控口,置于换热器一侧上部,分别为低位报警、自动补水和补停水位感应口,并将此三口覆盖一U型板件01,纵置于换热容器内壁,起到稳定水位液面的目的。
在换热器的出水管的上面设置防没管12,如图1和图6所示,其上设置水位自动报警装置。如图6所示,所述防没管12为90度角过水弯管,纵置于换热器一侧上端近顶处。纵段长短适当,探入换热器内液面以下位置,横段处于液面稍上位置,其作用是防止换热器内的水没过烟气分流器出口进入到燃烧室。
如图1和图6所示,本实用新型可根据机型和供热量大小,在燃烧室2顶部设置一个或多个高温烟气旋流分流器,其间距和孔径应满足烟气的均匀排放。
所述卧式紊流换热机内所用循环水要进行水质处理。一种方式是直接向换热容器中投药。另一种方式是所用循环水要进行专用水处理设备进行处理。
所述卧式紊流换热机还包括自动控制系统,其连接所述燃烧器的启闭控制装置、燃烧室和换热器中检测烟气和水的温度的温度传感器、所述换热器上的所述高水位、低水位、正常水位以及防没水位处的液位传感器以获取相应数据以便于监测和/或控制操作并对于超出设计规定的情况的自动报警,所述卧式紊流换热机自动控制系统由燃烧器、燃烧室、高水位、低水位、正常水位、给水、防没水位、烟气和水有关温度等均有自动控制系统监测,具有当出现控制超出设计规定的异常情况时自动报警联动功能。这些都可以采用现有控制装置和技术制成,故而不详细赘述。
如图1和图6所示,在所述换热器中设置导流板16,该导流板16设置在所述出水口处位于出水口的下面以防止换热器内下方的温度较低的水短路排出(见图6),或者位于所述出水口上面而在所述出烟口的下方为了避免温度较低的冷凝水流下从换热器的出水口排出(见图1)。
本紊流换热器内设有烟气旋流分流器、给水旋流分流器、冷凝旋流脱水器、导流板,将烟气和给水,按各个不同角度有规律的快速旋流换热和冷凝脱水。
综上所述,本实用新型以紊流换热的方式,将燃烧室充分燃烧并经烟气分流器旋流排除的高温烟气与进水分流器反向旋流排出的雾状和喷射状水充分接触溶合换热,加热后的沉降水进入溶器,从出水管流出,换热后的烟气经旋流冷凝脱水,降温排出。
最后应说明的是:虽然本使用新型已经上述详细描述。但是,技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换。而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种紊流换热机,包括燃烧器、与燃烧器连接的燃烧室和其中设置该燃烧室的换热器,所述燃烧室上设置出烟口,在换热器上方设置排烟孔,该换热器上还设有出水口和补水用进水口,在该换热器上部与所述出烟口上下相对地设置给水器,在该给水器上设有给水孔和出水孔,其特征在于:在该出烟口上设置使得烟气旋流的烟气旋流分流器。
2.根据权利要求1所述的紊流换热机,其特征在于:所述烟气旋流分流器包括一立式圆筒,该立式圆筒的底部与燃烧室连接,安装在所述出烟口上,在该立式圆筒的顶部设置封头封闭该顶部出口,在该立式圆筒的上部侧壁上设置若干出烟孔,在各个所述出烟孔上连接有出烟管,各个所述出烟管的出烟端口的中心轴线与各自在所述立式圆筒的连接端的径向方向相交相同的设定角度地设置,该设定角度为0°~90°。
3.根据权利要求2所述的紊流换热机,其特征在于:各个所述出烟管向下倾斜地设置,即其与立式圆筒连接的连接端口高于其出烟端口。
4.根据权利要求3所述的紊流换热机,其特征在于:所述出烟管的出烟端口的中心轴线与该立式圆筒的横截面形成向下10°~40°角度。
5.根据权利要求2至4之一所述的紊流换热机,其特征在于:所述烟气旋流分流器上部沿外筒壁均匀布置两周所述出烟管,各个所述出烟管为90°弯头,两周弯头上下相错设置;或者且,每周均布8-14个所述出烟管。
6.根据权利要求1或2所述的紊流换热机,其特征在于:所述紊流换热机内设有的所述给水器为使得给水旋流的给水旋流分流器;和/或,
在所述排烟孔上设置使得排烟旋流而冷凝脱水的冷凝旋流脱水器。
7.根据权利要求6所述的紊流换热机,其特征在于:所述给水旋流分流器包括一碟状中空圆型筒体,其顶部中心与一给水管连通,在所述中空圆型筒体侧壁均布出水口,其上设置过水弯管,该过水弯管末端接一雾状喷头;或者,
所述冷凝旋流脱水器是一整体圆盘,在该圆盘的边缘向内的一个环形区域内沿圆周均布若干个与烟气旋流分流器旋向一致的割口,相邻的两割口之间的片材构成叶片,呈向下折拧的百叶状,叶片间做重叠,圆盘状中部隆起,扣置于紊流换热室排烟口处。
8.根据权利要求7所述的紊流换热机,其特征在于:
所述过水弯管为90°角弯管;或者,
所述过水弯管的个数为8-14个;或者,
所述雾状喷头的中心轴线和所述碟状中空圆型筒体中心轴线夹角为10°~30°,该雾状喷头的倾斜方向与所述烟气旋流分流器中出烟管的倾斜方向相反;或者, 
所述给水旋流分流器中的碟状中空圆型筒体底部和周壁还布置若干个直径为2-5mm圆孔。
9.按权利要求1或2所述的紊流换热机,其特征在于:所述燃烧器的中心线距燃烧室中心线偏下100mm-300mm;或者,
所述燃烧室筒壁两端是平板扳边封头,即封头为平板形状,与所述筒壁的连接处为圆角过渡结构;或者,
所述换热器上有高水位、低水位限位装置,其中的该高水位高于该换热器的出水口且低于所述烟气旋流分流器的出烟端口;和/或,所述换热器上设有防没管,其设置位置与所述换热器允许的最高水位匹配,在该防没管处设有水位自动报警装置;或者,
在所述换热器中设置导流板,该导流板设置在所述出水口处位于出水口的下面或者位于所述出水口上面而在所述出烟口的下方。
10.按权利要求9所述的紊流换热机,其特征在于:还包括自动控制系统,其连接所述燃烧器的启闭控制装置、燃烧室和换热器中检测烟气和水的温度的温度传感器、所述换热器上的所述高水位、低水位、正常水位以及防没水位处的液位传感器以获取相应数据以便于监测和/或控制操作并对于超出设计规定的情况的自动报警。 
CN2012203769500U 2012-06-11 2012-07-30 一种紊流换热机组 Expired - Fee Related CN202769949U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012203769500U CN202769949U (zh) 2012-06-11 2012-07-30 一种紊流换热机组

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201220272382 2012-06-11
CN201220272382.X 2012-06-11
CN2012203769500U CN202769949U (zh) 2012-06-11 2012-07-30 一种紊流换热机组

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202769949U true CN202769949U (zh) 2013-03-06

Family

ID=47776515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012203769500U Expired - Fee Related CN202769949U (zh) 2012-06-11 2012-07-30 一种紊流换热机组

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202769949U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106833724A (zh) * 2017-03-22 2017-06-13 安徽国孚润滑油工业有限公司 渣油连续沉降分离装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106833724A (zh) * 2017-03-22 2017-06-13 安徽国孚润滑油工业有限公司 渣油连续沉降分离装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102607014B (zh) 收集余热和凝结水的锅炉补水系统
CN103968406B (zh) 一种能够防止低温腐蚀的水媒烟气-烟气换热系统及方法
CN203869302U (zh) 全交换直热立式热水锅炉
CN203797719U (zh) 节能环保燃气灶具
CN105757983A (zh) 一种冷凝锅炉
CN203927881U (zh) 一种燃油燃气锅炉节能器
CN104034024A (zh) 全交换直热立式热水锅炉
CN204082378U (zh) 一种高效余热回收利用系统
CN103185396B (zh) 一种冷凝热水锅炉
CN202769949U (zh) 一种紊流换热机组
CN205579981U (zh) 一种冷凝锅炉
CN202928094U (zh) 一种冷凝热水锅炉
CN104864598A (zh) 一种冷凝热水锅炉
CN108981171B (zh) 一种燃气锅炉烟气、水蒸气及热量回收装置
CN204830918U (zh) 回收煤矸石制砖焙烧隧道窑排烟余热的热能系统
CN204153760U (zh) 一种废热蒸汽余热回收装置
CN103063040A (zh) 一种自控式电炉烟气燃烧沉降室
CN208008467U (zh) 一种炭化料活化炉
CN206478851U (zh) 一种空调热水锅炉
CN104406185A (zh) 一种锅炉烟气梯级余热回收节能器
CN204213956U (zh) 一种锅炉烟气梯级余热回收节能器
CN205261499U (zh) 高温立式火管锅炉
CN104061681A (zh) 一种冷凝热水锅炉
CN208871581U (zh) 一种小型高温烟气回收余热蒸汽锅炉
CN2522819Y (zh) 燃气、燃油锅炉烟气节能装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160412

Address after: 065400 Hebei Xianghe environmental protection industrial park, obstetrics and Gynecology Hospital, South

Patentee after: Hebei innovative energy technology Co. Ltd.

Address before: 065400, Langfang, Hebei Province, Xianghe County, Guo Xin North

Patentee before: Lu Zhenjiang

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130306

Termination date: 20200730

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee