CN205332212U - 一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉 - Google Patents

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本实用新型提供了一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,包括炉体,所述炉体一侧设有烟气出口,所述炉体内设有换热器和炉膛,所述换热器为由多个沿所述炉膛圆周方向分布的列管组成,所述列管顶部和底部分别连接第一管座和第二管座,所述第一管座上开有连通所述炉膛的通孔,所述通孔内设有混气装置,所述混气装置底部连接燃烧头,所述燃烧头的出火口与所述炉膛连通。本实用新型提供的锅炉,结构简单,换热效率高,换热器的设计能够使列管内的水充分吸收炉膛内的热量,同时列管内的水进行四回程循环混合回流,换热效果更高,水吸收热量更快,同时不同列管内的水均匀混合,出水口内的水温更加稳定,能够满足居民采暖要求,实用性强。

Description

一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉
技术领域
本实用新型涉及供热设备技术领域,特别涉及一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉。
背景技术
目前,我国的城镇建筑供热领域采用越来越多的燃气锅炉,国内燃气锅炉主要有蒸汽锅炉、常压热水锅炉,其中大多采用扩散式燃烧技术,其都带有动力燃烧器和高速风机,在运行中发出干扰噪声达到75分贝以上,且锅炉体积大,重量重。因此,人们研究开发了全预混燃烧技术直燃锅炉,全预混燃烧即在可燃气燃烧前,事先同空气按一定比例充分混合,但是,这种锅炉依然存在燃气燃烧不够完全,燃烧后火焰分散面积较小,火焰无法得到充分利用等缺陷,该缺陷进而导致换热器中的水不能充分吸收热量,水加热不足,热交换效率较低等问题,此外,现有的锅炉中,大多使用碳钢或铸铁作为换热器材料,不仅生产成本高,而且导热率不高,同时,现有的锅炉中,换热器列管大多为一根管或多根管围绕炉膛循环流动,管之间的水不能交流换热,这样导致不同管内的水吸收热量不同,水温不均匀,此外,水循环面积较小,水流受热面积也较小,换热效果较差,无法对换热器中的水进行充分加热,对于居民采暖来说,不能满足居民对室内温度的需求,因此这种锅炉实用性差。
实用新型内容
为了解决现有技术中的锅炉存在的锅炉内燃气燃烧不够完全,燃烧后火焰分散面积较小,火焰无法得到充分利用,同时换热器的热交换效率较低,列管内水循环面积较小,水流受热面积较小,换热效果差等问题,本实用新型提供了一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉。
本实用新型具体技术方案如下:
本实用新型提供了一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,包括炉体,所述炉体一侧设有烟气出口,所述炉体内设有换热器和炉膛,所述换热器为由多个沿所述炉膛圆周方向分布的列管组成,所述列管顶部和底部分别连接第一管座和第二管座,所述第一管座上开有连通所述炉膛的通孔,所述通孔内设有混气装置,所述混气装置底部连接燃烧头,所述燃烧头的出火口与所述炉膛连通;其中,
所述第一管座内设有第一流道,所述列管的顶端均伸入至所述第一流道内,所述第一流道内通过三个挡流板划分为三个流水区,其中两个所述流水区分别设有进水口和出水口;
所述第二管座内设有第二流道,所述列管的底端均伸入至所述第二流道内,所述第二流道内通过两个分流板划分为两个回水区,其中一个所述分流板位于所述进水口和所述出水口之间的所述挡流板的垂直下方,另外一个所述分流板位于其余两个所述挡流板形成的所述流水区区域范围内的垂直下方。
进一步的,所述混气装置包括风机、混气腔和燃气管,所述风机的出风口通过管道与所述混气腔连通,所述燃气管与所述混气腔连通,所述混气腔底部与所述燃烧头连接。
进一步的,所述燃烧头为金属丝网燃烧头,所述金属丝燃烧头呈竖直的圆筒状,所述金属丝网燃烧头上均匀设有火焰分散孔。
进一步的,两个所述回水区分别设有排污口。
进一步的,所述列管的外表面上均匀设有铜翼翅片。
优选的,所述炉体的侧壁内由内至外依次设有保温层和隔音层。
优选的,所述列管内设有拉伸弹簧,所述拉伸弹簧固定在所述列管的内壁上。
本实用新型的有益效果如下:本实用新型提供的全预混锅炉,可以把天然气和空气燃烧前混合均匀,并迅速完全燃烧,燃烧速度不受限于气体扩散速度,安全系数高,燃气燃烧反应充分,热强度高,燃烧温度高,热效率高,此外,换热器的设计能够使列管内的水充分吸收炉膛内的热量,同时列管内的水进行四回程循环混合回流,换热效果更高,水吸收热量更快,同时不同列管内的水均匀混合,出水口内的水温更加稳定,能够满足居民采暖要求,实用性强。
附图说明
图1为实施例1所述的一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉的剖视图;
图2为实施例1所述的一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉中换热器的立体图;
图3为实施例1所述的一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉中换热器顶部的结构图;
图4为实施例1所述的一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉中换热器底部的结构图;
图5为实施例2所述的一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉的剖视图;
图6为实施例2所述的一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉中换热器的截面图;
图7为实施例2所述的一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉中列管的结构图;
图8为实施例2所述的一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉中炉体的侧壁截面图;
图9为实施例2所述的一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉中列管的俯视图。
其中:1、炉体;2、换热器;3、炉膛;4、列管;5、第一管座;6、第二管座;7、通孔;8、混气装置;801、风机;802、混气腔;803、燃气管;9、燃烧头;10、第一流道;11、挡流板;12、流水区;13、进水口;14、出水口;15、第二流道;16、分流板;17、回水区;18、排污口;19、铜翼翅片;20、保温层;21、隔音层;22、烟气出口;23、拉伸弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1
如图1-4所示,本实用新型实施例1提供了一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,该四回程的锅炉设计主要对换热器2内列管4进行特殊设计,使水能够进行四回程循环混合回流,该锅炉包括炉体1,所述炉体1一侧设有烟气出口22,烟气出口22用于将炉体1内的烟气排出,所述炉体1内设有换热器2和炉膛3,所述换热器2为由多个沿所述炉膛3圆周方向分布的列管4组成,炉膛3用于生成火焰,并将火焰的热量通过列管4传递至列管4内的水,所述列管4顶部和底部分别连接第一管座5和第二管座6,第一管座5和第二管座6除了用于固定列管4为,还能够实现列管4内的水相互循环混合流动,所述第一管座5上开有连通所述炉膛3的通孔7,所述通孔7内设有混气装置8,所述混气装置8底部连接燃烧头9,所述燃烧头9的出火口与所述炉膛3连通;混气装置8用于将天然气和空气进行均匀混合后,通过燃烧头9点燃燃烧并生成火焰,火焰喷至炉膛3内,从而加热列管4。
为了实现换热器2中列管4内的水能够进行四回程流动,本实用新型中进一步的限定了以下结构:
如图3所示,所述第一管座5内设有第一流道10,所述列管4的顶端均伸入至所述第一流道10内,所述第一流道10内通过三个挡流板11划分为三个流水区12,其中两个所述流水区12分别设有进水口13和出水口14;
如图4所示,所述第二管座6内设有第二流道15,所述列管4的底端均伸入至所述第二流道15内,所述第二流道15内通过两个分流板16划分为两个回水区17,其中一个所述分流板16位于所述进水口13和所述出水口14之间的所述挡流板11的垂直下方,另外一个所述分流板16位于其余两个所述挡流板11形成的所述流水区12区域范围内的垂直下方。
当进水口13进水后,首先水通过第一流道10流入至设有进水口13的流水区12中的列管4内,列管4内的水流入至第二流道15内的其中一个回水区17内,此为第一回程;当水一定量后,水通过回水区17内的其他列管4再次流入至第一流道10内的除了进水口13和出水口14以外的流水区12内,此为第二回程;当水一定量后,水通过该流水区12内的列管4再次流入至第二流道15内的另外一个回水区17内,此为第三回程;当水一定量后,水通过回水区17内的其他列管4再次流入至第一流道10内的设有出水口14的流水区12内,此为第四回程;最后,通过出水口14流出,供给居民供暖。
在上述水经过换热器2的四回程循环换热后,水的温度提高,列管4之间的水混合换热,使出水口14的水温均匀稳定,能够满足居民采暖要求。
实施例2
本实施例2提供了一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,该实施例2在实施例1的基础上进一步限定了混气装置8的结构,提高了锅炉的多功能性。
如图5所示,需要进一步限定的是,所述混气装置8包括风机801、混气腔802和燃气管803,所述风机801的出风口通过管道与所述混气腔802连通,所述燃气管803与所述混气腔802连通,所述混气腔802底部与所述燃烧头9连接。具体安装时,燃气管803与风机801的前端连接,天然气由燃气管3排出后可直接被风机801吹入混气腔802中与空气进行混合。
本实施例所提供的预混式锅炉能够在进行燃烧前预先将空气与天然气或其它可燃性气体混合均匀,大幅提高了燃烧效率,降低了氮氧化物的排放量。
需要说明的是,所述燃烧头9为金属丝网燃烧头,所述金属丝燃烧头呈竖直的圆筒状,所述金属丝网燃烧头上均匀设有火焰分散孔。本实用新型中使用金属丝网燃烧头,主要是把火焰拆分成大面积无数的小火焰均匀贴附加热纯铜换热器2,金属丝网燃烧头主要用的材料为铁铬铝纤维,优选地,火焰分散孔的直径约为30-50微米,燃烧强度可达2500kw/m3,耐高温1300度,由于预混火焰结构紧凑,火焰近距离贴附纯铜翅片管加热,加热效率高,充分利用火焰,此外,金属丝网燃烧头采用辐射传热方式,可以大大增大热交换的效率,燃烧时火焰在燃烧头9的表面是由无数蓝色火苗组成的火面,此种燃烧状态称作为面式燃烧,这也是天然气最佳的燃烧状态,节省了燃气量,提高了燃烧效率和换热效率。
如图6所示,为了进一步提高换热器2的实用性,本技术方案中限定了,两个所述回水区17分别设有排污口18,通过排污口18能够清理列管4中的杂质,防止列管4堵塞,影响水循环。
如图7所示,为了提高换热效果,本技术方案中限定了,所述列管4的外表面上均匀设有铜翼翅片19。该列管4采用TR2级99.9%的纯铜作为换热材料,纯铜翼翅片19管技术是在直铜管的外表面于每英寸25.4mm长度均匀攻出七片翼片,从而增大受热面积,锅炉热效率的高低很大部分取决于换热效果,铜翼管的换热效果是普通铜管的9倍,是铸铁钢制的近90倍。
如图8所示,优选的,所述炉体1的侧壁内由内至外依次设有保温层20和隔音层21。保温层20的设计主要用于防止炉体1内的温度向外界扩散,同时降低炉体1外侧壁的温度,避免操作人员被烫伤;隔音层21的设计主要用于降低风机801的噪音。
如图9所示,所述列管4内设有拉伸弹簧22,所述拉伸弹簧22固定在所述列管4的内壁上。拉伸弹簧22设置在所述列管4内,起到扰流作用。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式,任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,包括炉体(1),所述炉体(1)一侧设有烟气出口(22),其特征在于,所述炉体(1)内设有换热器(2)和炉膛(3),所述换热器(2)为由多个沿所述炉膛(3)圆周方向分布的列管(4)组成,所述列管(4)顶部和底部分别连接第一管座(5)和第二管座(6),所述第一管座(5)上开有连通所述炉膛(3)的通孔(7),所述通孔(7)内设有混气装置(8),所述混气装置(8)底部连接燃烧头(9),所述燃烧头(9)的出火口与所述炉膛(3)连通;其中,
所述第一管座(5)内设有第一流道(10),所述列管(4)的顶端均伸入至所述第一流道(10)内,所述第一流道(10)内通过三个挡流板(11)划分为三个流水区(12),其中两个所述流水区(12)分别设有进水口(13)和出水口(14);
所述第二管座(6)内设有第二流道(15),所述列管(4)的底端均伸入至所述第二流道(15)内,所述第二流道(15)内通过两个分流板(16)划分为两个回水区(17),其中一个所述分流板(16)位于所述进水口(13)和所述出水口(14)之间的所述挡流板(11)的垂直下方,另外一个所述分流板(16)位于其余两个所述挡流板(11)形成的所述流水区(12)区域范围内的垂直下方。
2.如权利要求1所述的四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,其特征在于,所述混气装置(8)包括风机(801)、混气腔(802)和燃气管(803),所述风机(801)的出风口通过管道与所述混气腔(802)连通,所述燃气管(803)与所述混气腔(802)连通,所述混气腔(802)底部与所述燃烧头(9)连接。
3.如权利要求1或2所述的四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,其特征在于,所述燃烧头(9)为金属丝网燃烧头,所述金属丝燃烧头呈竖直的圆筒状,所述金属丝网燃烧头上均匀设有火焰分散孔。
4.如权利要求1所述的四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,其特征在于,两个所述回水区(17)分别设有排污口(18)。
5.如权利要求1所述的四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,其特征在于,所述列管(4)的外表面上均匀设有铜翼翅片(19)。
6.如权利要求1所述的四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,其特征在于,所述炉体(1)的侧壁内由内至外依次设有保温层(20)和隔音层(21)。
7.如权利要求1所述的四回程结构的全预混低氮纯铜锅炉,其特征在于,所述列管(4)内设有拉伸弹簧(23),所述拉伸弹簧(23)固定在所述列管(4)的内壁上。
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