CN206037418U - 一种使用寿命长的水加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种使用寿命长的水加热装置，包括热水箱、燃烧灶及用于燃烧灶排烟的烟气管，还包括用于盛装导热油的导热油管，所述导热油管为环形管路，所述导热油管经过热水箱及烟气管；所述导热油管通过螺帽与热水箱的壁面相连；还包括用于驱动导热油管中导热油循环流动的循环泵。本装置可解决采用秸秆作为热源对水进行加热时，水的受热面上容易结垢的问题，同时使用寿命长。

Description

一种使用寿命长的水加热装置

技术领域

本实用新型涉及流体加热设备技术领域，特别是涉及一种使用寿命长的水加热装置。

背景技术

热水是人们日常生活中必不可少的生活用水，现有技术中，燃气形式的热水器、电热水器、太阳能热水器均为获得热水提供了快捷的途径。

现如今，农作物秸秆、树木枝干的燃烧技术得到了发展，现有技术中出现了如下的燃烧技术：将秸秆和枝干先置入一次燃料膛中燃烧，通过控制一次燃料膛的空气进气量，使得一次燃料膛所排烟气中含有大量可燃气体，以上可燃气体用于下一次燃烧，这样，由于可燃气体燃烧产生更少的有害物质，这使得本燃烧技术相较于传统的燃烧方式，不仅具有更环保的优点，同时可通过管道输送以上可燃气体，以方便布置加热点的位置。

随着环保意识的进一步增强，充分利用农作物种植过程中所得的秸秆，以减少对化石燃料的依赖性，是现有能源领域发展的一个重要方向。

实用新型内容

本实用新型提供了一种使用寿命长的水加热装置，该水加热装置用于获得热水，可解决采用秸秆作为热源对水进行加热时，水的受热面上容易结垢的问题；同时，本装置还具有使用寿命长的特点。

本实用新型提供的一种使用寿命长的水加热装置通过以下技术要点来解决问题：一种使用寿命长的水加热装置，包括热水箱、燃烧灶及用于燃烧灶排烟的烟气管，还包括用于盛装导热油的导热油管，所述导热油管为环形管路，所述导热油管经过热水箱及烟气管；

所述热水箱的壁上设置有两个分别用于导热油管进、出热水箱的孔，所述导热油管与所述孔间隙配合，两个孔两侧的导热油管上均设置有外螺纹，还包括四颗螺帽及四片密封垫，两个孔两侧的导热油管上均螺纹连接一颗螺帽，四片密封垫分别位于各螺帽与热水箱的壁面之间，在各螺帽旋转过程中，各密封垫可被夹持于对应螺帽的端面与热水箱的壁面之间；

还包括用于驱动导热油管中导热油循环流动的循环泵。

具体的，以上燃烧灶用于秸秆类燃料的燃烧，所产生的高温烟气由烟气管排出；导热油管经过热水箱及烟气管，即为导热油管上有一部分管段经过热水箱，有一部分管段经过烟气管，这样，导热油管位于烟气管中的一部分为吸热段，导热油管位于热水箱中的部分为放热段；在循环泵的作用下，导热油管内的导热油循环流动，当循环流动过程中，将热量由烟气管中带入热水箱中对水进行加热。

本装置中，由于采用到了导热油作为中间传热元件，由于导热油的比热容比烟气大，故相较于传统直接将烟气与水进行换热，以增加水温的形式，水受热点处温度更低，故可有效改善水受热点处的结垢状况，这使得本装置中的热水箱可直接与自来水系统相连，在长时间使用后，亦可有效保证导热油管与热水箱中水的换热效率；相较于传统方案，由于导热油管中油温较直接用烟气加热温度更低，故本装置对循环泵的耐热指标要求低；在热水箱的出水口被关闭后，相当于热水箱中具有自来水管网的压力，这样，导热油管位于热水箱中的部分受外压，相较于传统的烟气直接加热形式，由于导热油管的温度更低，故本装置对热水箱内的热流体管道强度和刚度要求更低。

本装置区别于传统的水加热设备，由于导热油管需要进入到热水箱中，故导热油管进、出热水箱处需要进行密封，以上结构中，在热水箱壁面上的用于导热油管穿过的各孔处，分别处于该孔内、外侧的螺帽均可与热水箱的对应壁面进行挤压，以上挤压不仅实现了导热油管与热水箱的固定，同时，以上挤压可在对应密封垫上产生足够的密封比压以实现对所述孔的密封。这样，本装置在运输过程中不需要组装为一体，在后续使用场合安装过程中，完成导热油管与热水箱的连接无需焊接，这样，以上螺帽对热水箱壁面的挤压以及螺帽与导热油管螺纹连接不影响导热油管与热水箱的材料性能，可使得本装置具有较长的使用寿命。

更进一步技术方案为：

还包括至少两个膨胀节，所述膨胀节串联于导热油管上，且热水箱内部的导热油管、热水箱外部的导热油管上均设置有至少一个膨胀节。由于导热油管在使用过程中存在冷态和热态两个状态，故本装置中设置的膨胀节可有效降低导热油管使用过程中其上产生的热应力。

由于热水箱连接在自来水管网上时，相当于为一个内压容器，为使得热水箱具有更好的抗压性能，所述热水箱包括圆筒状的筒身及分别固定于筒身不同端的封头，所述封头为半球形封头或椭圆形封头。

为便于对热水箱内导热油管进行安装和维护等，其中一个封头与筒身法兰连接，另一个封头与筒身焊接连接。

由于温度更高的水的密度较温度低的水小，为尽可能的保证由热水箱排出的水为热水，所述热水箱上还连接有进水管和出水管，所述进水管与出水管分别位于热水箱的不同端，且出水管连接于热水箱的上端，进水管连接于热水箱的下端。

为使得热水箱中的温度更低的水与温度更好的水能够在进水的动力下充分混合，以利于水与导热油之间的传热，还包括设置于热水箱中的折流板，所述折流板位于热水箱上进水管口与出水管口之间。

为使得导热油管上吸热段和放热段均具有较大的热交换面积，作为一种便于制造的形式，所述导热油管位于热水箱中的部分及位于烟气管中的部分均呈盘管状。

为减小热损失，所述热水箱、排气管的外壁面包裹有保温层，所述导热油管裸露于热水箱与燃气管之外的部分上包裹有保温层。

作为一种导热性能好的导热油管实现形式，所述导热油管为铜管。

作为循环泵的实现方式，所述循环泵为安装于导热油管内的轴流泵，导热油管用于吸收烟气热量的管段位于轴流泵的出口侧前方，导热油管用于向水释放热量的管段位于轴流泵的入口侧后方。本案中，由于流经轴流泵的导热油经过了导热油管放热段，且导热油的吸热点在轴流泵的前方，故本方案可使得轴流泵工作在一个较低的温度环境内。

本实用新型具有以下有益效果：

本装置中，由于采用到了导热油作为中间传热元件，由于导热油的比热容比烟气大，故相较于传统直接将烟气与水进行换热，以增加水温的形式，水受热点处温度更低，故可有效改善水受热点处的结垢状况，这使得本装置中的热水箱可直接与自来水系统相连，在长时间使用后，亦可有效保证导热油管与热水箱中水的换热效率；相较于传统方案，由于导热油管中油温较直接用烟气加热温度更低，故本装置对循环泵的耐热指标要求低；在热水箱的出水口被关闭后，相当于热水箱中具有自来水管网的压力，这样，导热油管位于热水箱中的部分受外压，相较于传统的烟气直接加热形式，由于导热油管的温度更低，故本装置对热水箱内的热流体管道强度和刚度要求更低。

本装置区别于传统的水加热设备，由于导热油管需要进入到热水箱中，故导热油管进、出热水箱处需要进行密封，以上结构中，在热水箱壁面上的用于导热油管穿过的各孔处，分别处于该孔内、外侧的螺帽均可与热水箱的对应壁面进行挤压，以上挤压不仅实现了导热油管与热水箱的固定，同时，以上挤压可在对应密封垫上产生足够的密封比压以实现对所述孔的密封。这样，本装置在运输过程中不需要组装为一体，在后续使用场合安装过程中，完成导热油管与热水箱的连接无需焊接，这样，以上螺帽对热水箱壁面的挤压以及螺帽与导热油管螺纹连接不影响导热油管与热水箱的材料性能，可使得本装置具有较长的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种使用寿命长的水加热装置一个具体实施例的结构示意图。

图中的编号依次为：1、热水箱，2、导热油管，3、膨胀节，4、循环泵，5、烟气管，6、燃烧灶。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1所示，一种使用寿命长的水加热装置，包括热水箱1、燃烧灶6及用于燃烧灶排烟的烟气管5，还包括用于盛装导热油的导热油管2，所述导热油管2为环形管路，所述导热油管2经过热水箱1及烟气管5；

所述热水箱1的壁上设置有两个分别用于导热油管2进、出热水箱1的孔，所述导热油管2与所述孔间隙配合，两个孔两侧的导热油管2上均设置有外螺纹，还包括四颗螺帽及四片密封垫，两个孔两侧的导热油管2上均螺纹连接一颗螺帽，四片密封垫分别位于各螺帽与热水箱1的壁面之间，在各螺帽旋转过程中，各密封垫可被夹持于对应螺帽的端面与热水箱1的壁面之间；

还包括用于驱动导热油管2中导热油循环流动的循环泵4。

具体的，以上燃烧灶6用于秸秆类燃料的燃烧，所产生的高温烟气由烟气管5排出；导热油管2经过热水箱1及烟气管5，即为导热油管2上有一部分管段经过热水箱1，有一部分管段经过烟气管5，这样，导热油管2位于烟气管5中的一部分为吸热段，导热油管2位于热水箱1中的部分为放热段；在循环泵4的作用下，导热油管2内的导热油循环流动，当循环流动过程中，将热量由烟气管5中带入热水箱1中对水进行加热。

本装置中，由于采用到了导热油作为中间传热元件，由于导热油的比热容比烟气大，故相较于传统直接将烟气与水进行换热，以增加水温的形式，水受热点处温度更低，故可有效改善水受热点处的结垢状况，这使得本装置中的热水箱1可直接与自来水系统相连，在长时间使用后，亦可有效保证导热油管2与热水箱1中水的换热效率；相较于传统方案，由于导热油管2中油温较直接用烟气加热温度更低，故本装置对循环泵4的耐热指标要求低；在热水箱1的出水口被关闭后，相当于热水箱1中具有自来水管网的压力，这样，导热油管2位于热水箱1中的部分受外压，相较于传统的烟气直接加热形式，由于导热油管2的温度更低，故本装置对热水箱1内的热流体管道强度和刚度要求更低。

本装置区别于传统的水加热设备，由于导热油管2需要进入到热水箱1中，故导热油管2进、出热水箱1处需要进行密封，以上结构中，在热水箱1壁面上的用于导热油管2穿过的各孔处，分别处于该孔内、外侧的螺帽均可与热水箱1的对应壁面进行挤压，以上挤压不仅实现了导热油管2与热水箱1的固定，同时，以上挤压可在对应密封垫上产生足够的密封比压以实现对所述孔的密封。这样，本装置在运输过程中不需要组装为一体，在后续使用场合安装过程中，完成导热油管2与热水箱1的连接无需焊接，这样，以上螺帽对热水箱1壁面的挤压以及螺帽与导热油管2螺纹连接不影响导热油管2与热水箱1的材料性能，可使得本装置具有较长的使用寿命。

实施例2：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：还包括至少两个膨胀节3，所述膨胀节3串联于导热油管2上，且热水箱1内部的导热油管2、热水箱1外部的导热油管2上均设置有至少一个膨胀节3。由于导热油管2在使用过程中存在冷态和热态两个状态，故本装置中设置的膨胀节3可有效降低导热油管2使用过程中其上产生的热应力。

由于热水箱1连接在自来水管网上时，相当于为一个内压容器，为使得热水箱1具有更好的抗压性能，所述热水箱1包括圆筒状的筒身及分别固定于筒身不同端的封头，所述封头为半球形封头或椭圆形封头。

为便于对热水箱1内导热油管2进行安装和维护等，其中一个封头与筒身法兰连接，另一个封头与筒身焊接连接。

由于温度更高的水的密度较温度低的水小，为尽可能的保证由热水箱1排出的水为热水，所述热水箱1上还连接有进水管和出水管，所述进水管与出水管分别位于热水箱1的不同端，且出水管连接于热水箱1的上端，进水管连接于热水箱1的下端。

为使得热水箱1中的温度更低的水与温度更好的水能够在进水的动力下充分混合，以利于水与导热油之间的传热，还包括设置于热水箱1中的折流板，所述折流板位于热水箱1上进水管口与出水管口之间。

为使得导热油管2上吸热段和放热段均具有较大的热交换面积，作为一种便于制造的形式，所述导热油管2位于热水箱1中的部分及位于烟气管5中的部分均呈盘管状。

为减小热损失，所述热水箱1、排气管的外壁面包裹有保温层，所述导热油管2裸露于热水箱1与燃气管之外的部分上包裹有保温层。

作为一种导热性能好的导热油管2实现形式，所述导热油管2为铜管。

作为循环泵4的实现方式，所述循环泵4为安装于导热油管2内的轴流泵，导热油管2用于吸收烟气热量的管段位于轴流泵的出口侧前方，导热油管2用于向水释放热量的管段位于轴流泵的入口侧后方。本案中，由于流经轴流泵的导热油经过了导热油管2放热段，且导热油的吸热点在轴流泵的前方，故本方案可使得轴流泵工作在一个较低的温度环境内。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种使用寿命长的水加热装置，包括热水箱（1）、燃烧灶（6）及用于燃烧灶（6）排烟的烟气管（5），其特征在于，还包括用于盛装导热油的导热油管（2），所述导热油管（2）为环形管路，所述导热油管（2）经过热水箱（1）及烟气管（5）；

所述热水箱（1）的壁上设置有两个分别用于导热油管（2）进、出热水箱（1）的孔，所述导热油管（2）与所述孔间隙配合，两个孔两侧的导热油管（2）上均设置有外螺纹，还包括四颗螺帽及四片密封垫，两个孔两侧的导热油管（2）上均螺纹连接一颗螺帽，四片密封垫分别位于各螺帽与热水箱（1）的壁面之间，在各螺帽旋转过程中，各密封垫可被夹持于对应螺帽的端面与热水箱（1）的壁面之间；

还包括用于驱动导热油管（2）中导热油循环流动的循环泵（4）。

2.根据权利要求1所述的一种使用寿命长的水加热装置，其特征在于，还包括至少两个膨胀节（3），所述膨胀节（3）串联于导热油管（2）上，且热水箱（1）内部的导热油管（2）、热水箱（1）外部的导热油管（2）上均设置有至少一个膨胀节（3）。

3.根据权利要求1所述的一种使用寿命长的水加热装置，其特征在于，所述热水箱（1）包括圆筒状的筒身及分别固定于筒身不同端的封头，所述封头为半球形封头或椭圆形封头。

4.根据权利要求1所述的一种使用寿命长的水加热装置，其特征在于，其中一个封头与筒身法兰连接，另一个封头与筒身焊接连接。

5.根据权利要求1所述的一种使用寿命长的水加热装置，其特征在于，所述热水箱（1）上还连接有进水管和出水管，所述进水管与出水管分别位于热水箱的不同端，且出水管连接于热水箱（1）的上端，进水管连接于热水箱（1）的下端。

6.根据权利要求5所述的一种使用寿命长的水加热装置，其特征在于，还包括设置于热水箱（1）中的折流板，所述折流板位于热水箱（1）上进水管口与出水管口之间。

7.根据权利要求1所述的一种使用寿命长的水加热装置，其特征在于，所述导热油管（2）位于热水箱（1）中的部分及位于烟气管（5）中的部分均呈盘管状。

8.根据权利要求1所述的一种使用寿命长的水加热装置，其特征在于，所述热水箱（1）、烟气管（5）的外壁面包裹有保温层，所述导热油管（2）裸露于热水箱（1）与燃气管（5）之外的部分上包裹有保温层。

9.根据权利要求1所述的一种使用寿命长的水加热装置，其特征在于，所述导热油管（2）为铜管。

10.根据权利要求1所述的一种使用寿命长的水加热装置，其特征在于，所述循环泵（4）为安装于导热油管（2）内的轴流泵，导热油管（2）用于吸收烟气热量的管段位于轴流泵的出口侧前方，导热油管（2）用于向水释放热量的管段位于轴流泵的入口侧后方。