CN206369331U - 一种超导常压高温水炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超导常压高温水炉，包括具有空腔的炉体和位于炉体下端的燃烧器，所述炉体的空腔由上至下依次设有：烟气出口、超导管和燃烧室，所述超导管包括位于炉体空腔内的加热端和通出炉体以用于将燃烧器发出地热量传递出的换热端；所述换热端通入开设有进水口和出水口的水管；所述炉体和所述水管外壁设有保温层。本实用新型时适于提供一种常压下使用地安全地、能耗低、运行成本低，能够快速传导并实现更高温度的水炉，降低对设备技术和精密度要求而适合广泛生产应用的热水炉，并且根据热负荷变化而实时提供变炉膛的水炉，达到最佳燃烧效率的水炉。

Description

一种超导常压高温水炉

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉，具体涉及一种超导常压高温热水炉。

背景技术

普通锅炉是利用燃料燃烧热加热水，通过循环加热地水来对期望区域进行供暖或供给热水的装置，根据将燃烧器中产生的燃烧产物的燃烧热经热传递至欲加热的水的方式，分为直接加热方式的一般锅炉和间接加热方式的真空锅炉。

采用直接加热方式的一般采暖锅炉，利用燃烧产物的燃烧热在热交换器中直接传递至管道中流动的水，有能够将输出的热水温度提高至高温的优点，但是加热过程中使得锅炉内部压力高而具有爆炸地危险，因此，普通锅炉属于特种设备，需年检，操作人员也多，并且存在流动供暖水管道与外部空气接触而被腐蚀的风险，直接加热方式的锅炉具有设备寿命相对短的缺点。

为解决一般采暖锅炉高压爆炸的危险，真空锅炉是在封闭的炉体内部形成一个负压的真空环境，在机体内填充热媒水，通过燃烧或其他方式加热热煤水，再由热媒水蒸发、冷凝至换热器上，再由换热器来加热需要加热的水，真空锅炉又称真空相变锅炉，封闭的炉体内部形成一个负压的真空环境，而负压的真空环境对技术要求较高，对设备的精密度要求高，且容易产生锅炉在密封的真空状态下水和铁发生电化学反应而生成不相溶气体导致真度不断下降的问题，若需抽真空，容易产生且因负压真空环境的限制正常的工作温度低于90℃，若需更的加热温度难以达到。

现有的锅炉，炉膛的容积一般都是一定地，炉膛容积热负荷基本可以根据每立方米的炉膛容积内每小时燃烧燃料所释放的热量计算，参数都是相对确定的。而在日常生产和生活中，由于用热设备和用热方式的繁多，用热人数的多变，热负荷变化时，燃烧室不能与其相应产生变动，直接导致燃烧效率受到影响。例如：对于一定参数一定容量的锅炉，如果炉膛容积热负荷值取得大，炉膛容积就小。炉膛容积过小时，燃料在炉内停留时间短，不能保证燃料的完全燃烧，同时热量对水冷壁的辐射面积小，炉温高，易引起结渣。如果炉膛容积热负荷值取得小，炉膛容积就大。炉膛容积过大时，炉内温度低，对燃烧不利，还增加了金属消耗量。

发明内容

为解决现有设计存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种常压下使用地安全地、能耗低、运行成本低，能够快速传导并实现更高温度的水炉，降低对设备技术和精密度要求而适合广泛生产应用的热水炉，并且根据热负荷变化而实时提供变炉膛的水炉，达到最佳燃烧效率的水炉。

解决上述问题，一种超导常压高温水炉，包括具有空腔的炉体和位于炉体下端的燃烧器，所述炉体的空腔由上至下依次设有：烟气出口、超导管和燃烧室（18），所述超导管包括位于炉体空腔内的加热端和伸出炉体以用于将燃烧器发出的热量传递出的换热端；所述换热端通入开设有进水口和出水口的水管；所述炉体和所述水管外壁设有保温层；所述超导管通过无机介质传热；。

进一步地，所述燃烧器设置地支撑杆为电动推杆，所述电动推杆根据燃烧器热负荷变化而带动燃烧器在垂直方向高度的变化，引致燃烧室空间变化。

进一步地，所述燃烧器外围设有二次进风口，所述二次进风口为若干进气调节风门，所述进气调节风门可直接向燃烧室进风。

进一步地，所述进气调节风门为电动进气调节风门。

进一步地，所述超导管水平方向平行铺设，垂直方向设有多层，相邻层的超导管错位设置。

进一步地，所述超导管在加热端和换热端设有翅片，所述翅片为焊接在外壁的螺旋缠绕式翅片。

进一步地，所述水流进水口流入，以纵向列超导管换热端为支流，支流汇入出水口并流出。

进一步地，所述纵向列的超导管换热端的翅片外围被支流水管以S形包覆，支流水沿着翅片螺旋式流动。

进一步地，所述烟气出口设置省煤器和引风机。

进一步地，所述超导管设置为三层、或四层，或五层。

本实用新型的超导常压高温水炉，在常压下工作运行，非高压运行无需控压，不属于特种设备，无需特种设备的维护，便于安装、使用和推广；通过将超导管直接通入炉膛传导热能，利用无机超导管均温特性和超音速导热性能，迅速传导热能至超导管位于水管一侧的换热端，并通过水流输出热能，实现了极高的热传递效率，解决了高压传导的危险，也根据炉膛内温度实现更高的加热温度；本实用新型的水炉减少了锅炉的“锅”，降低了常规锅炉设备的制作成本，解决了一般采暖锅炉直接加热流动水从而造成的锅炉高压爆炸的危险，解决了真空锅炉的对高技术和高设备精密度的要求，降低了真空锅炉的维护保养成本，利于大范围的推广使用，且解决了真空锅炉工作温度低于90℃的问题，实现了常压导热和高温导热；炉膛内水平铺设的多层超导管，其相邻层超导管错位设置，热气流自下蜿蜒而上，能充分传导燃烧器释放的热能，超导管加热端的温度也自下而上渐渐变低，超导管换热端流经的导热水流自上端的进水口流入逐渐升温，至出水口流出，导热效率极高，且各超导管加热端及换热端外壁均设有缠绕式焊接翅片，增加热传导面积进而提升了热传导效率；在燃烧器下端设置电动推杆，通过升高或者降低燃烧器的高度，使得燃烧室的空间也随之变化，进而可以适应因不同用热人数、用热设备、用热方式的变化而产生的炉膛容积热负荷的变化，以实现最佳的燃烧效率；通过在燃烧室周边设置电动进气调节风门，实现二次进风，通过控制电动进气调节风门，以保证燃料能够尽可能地完全燃烧，实现炉内最佳过量空气系数。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的左侧结构示意图；

图3是本实用新型超导管换热端的侧视图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1：

如图1-3所示，本实用新型的超导常压高温水炉，包括具有空腔的炉体17和位于炉体17下端的天然气燃烧器11，其中炉体17的空腔由上至下依次设有：烟气出口14、超导管2和燃烧室18。

其中，超导管2包括相连的两部分，位于炉体17空腔内的加热端23和伸出炉体17以用于将燃烧器11发出地热量传递出的换热端20。

换热端20通入开设有进水口19和出水口21的水管22。

其中，炉体17和水管22的外壁均严密地设有保温层3，保温层3为硅酸铝保温层。

其中，燃烧器11下端设置四根支撑杆，这四根支撑杆为电动推杆9，该四根电动推杆9根据燃烧器热负荷变化而推动燃烧器11在垂直方向升降，从而间接变化燃烧室18的空间大小。

燃烧器11外围设有四个二次进风口，本实施例的二次进风口为四个电动进气调节风门，其可直接向燃烧室18通风。

炉体17内超导管2横向水平铺设14根，且纵向设置四层，相邻层之间的超导管错位设置，超导管2在加热端23和换热端20外壁焊接翅片24，翅片24为焊接在外壁的螺旋缠绕式铝翅片。

水流自位于上端的进水口19流入水管22，以纵向不在同一垂直平面地一列为单位地超导管换热端20为支流，水流经换热逐渐导热升温后，以14列支流分别汇入出水口21并流出。

本实施例中，纵向一列的超导管换热端20的翅片24外围被支流水管25的内壁贴合包覆，每一支流分四层，呈S形自上而下流出，沿着换热端20的翅片24螺旋式换热并流出。

本实施例中，烟气出口14设置有省煤器15和引风机16。

其中，超导常压高温水炉设有自动运行系统，在燃烧器11装设有燃气压力传感器、自动点火程序，在超导管2上设有温度传感器，在水管22上设置有流量传感器和温度传感器，为实现最佳过量空气系数，通过控制自动进气调节风门和电动推杆，已达到燃烧最佳值，实现超导常压高温水炉自动控制、运行。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本专利的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本专利的保护范围，即凡依本专利所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落入本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种超导常压高温水炉，其特征在于：包括具有空腔的炉体（17）和位于炉体（17）下端的燃烧器（11），所述炉体（17）的空腔由上至下依次设有：烟气出口（14）、超导管（2）和燃烧室（18），所述超导管（2）包括位于炉体（17）空腔内的加热端（23）和伸出炉体（17）以用于将燃烧器（11）发出的热量传递出的换热端（20）；所述换热端（20）通入开设有进水口（19）和出水口（21）的水管（22）；所述炉体（17）和所述水管（22）外壁设有保温层（3）；所述超导管（2）通过无机介质传热。

2.如权利要求1所述的超导常压高温水炉，其特征在于：所述燃烧器（11）设置地支撑杆为电动推杆（9），所述电动推杆（9）根据燃烧器热负荷变化而带动燃烧器（11）在垂直方向高度的变化，引致燃烧室（18）空间变化。

3.如权利要求2所述的超导常压高温水炉，其特征在于：所述燃烧器外围设有二次进风口，所述二次进风口为若干进气调节风门（13），所述进气调节风门（13）可直接向燃烧室（18）进风。

4.如权利要求3所述的超导常压高温水炉，其特征在于：所述进气调节风门（13）为电动进气调节风门。

5.如权利要求1-3任一权利要求所述的超导常压高温水炉，其特征在于：所述超导管（2）水平方向平行铺设，垂直方向设有多层，相邻层的超导管错位设置。

6.如权利要求5所述的超导常压高温水炉，其特征在于：所述超导管（2）在加热端（23）和换热端（20）设有翅片（24），所述翅片为焊接在外壁的螺旋缠绕式翅片。

7.如权利要求6所述的超导常压高温水炉，其特征在于：水流自上端的进水口（19）流入，以纵向列超导管换热端（20）为支流，支流汇入出水口（21）并流出。

8.如权利要求7所述的超导常压高温水炉，其特征在于：所述纵向列的超导管换热端（20）的翅片（24）外围被支流水管（25）以S形包覆，支流水沿着翅片（24）螺旋式流动。

9.如权利要求1-3任一权利要求所述的超导常压高温水炉，其特征在于：所述烟气出口（14）设置省煤器（15）和引风机（16）。

10.如权利要求5所述的超导常压高温水炉，其特征在于：所述超导管（2）设置为三层、或四层，或五层。