CN207317278U - 一种低氮冷凝壁挂炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低氮冷凝壁挂炉,包括风机、集烟罩、燃气阀和水冷燃烧器。水冷燃烧器分气管的内腔通过堵板分成独立的两段,每段均连接有进气接头。燃气阀由一个主通断阀、一个比例调节阀和两个通断阀组成,主通断阀连接主进气管,两个通断阀的出口分别与分气管的两段连通。将水冷燃烧器的分气管进行分段,控制分气管上的全部火排燃烧或者部分火排燃烧,降低小负荷比,可解决离焰问题和夏季水温过烫的问题。另外本壁挂炉采用定速风机,可解决冷凝水腐蚀主换热器的问题。还通过在集烟罩的底部设置透风挡板,来解决极限气测试条件下CO排放超标的问题。通过试验验证,本壁挂炉的小负荷调节比在0.35~0.5之间,即可解决离焰问题和夏季水温过烫的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种冷凝壁挂炉,具体涉及一种低氮冷凝壁挂炉。
背景技术
常用的壁挂炉有燃气采暖热水炉和冷凝式燃气暖浴两用炉。目前的燃烧器主要有全预混燃烧器、浓淡燃烧器和水冷盘管式燃烧器三种。浓淡燃烧器在壁挂炉中应用很少,且其借用的是壁挂炉口琴结构式燃烧器,只适用于正压燃烧环境。全预混燃烧器技术含量高,且对燃气的成分含量及其洁净度有很高的要求,所以其燃烧适应能力较弱。目前在壁挂炉中应用得比较好的是水冷式燃烧器,应用该燃烧器,燃气燃烧后能够有效的降低氮氧化物含量,可满足低氮氧化物排放要求。但是该燃烧器的应用也存在以下缺陷:冷凝水腐蚀主换热器;燃烧负荷调节比太小导致夏季水温太烫;在极限气测试条件下,烟气中的CO气体超标。等等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可避免上述缺陷的低氮冷凝壁挂炉。
本发明提供的这种低氮冷凝壁挂炉,包括风机、集烟罩、燃气阀和水冷燃烧器。水冷燃烧器分气管的内腔通过堵板分成独立的两段,每段均连接有进气接头。所述燃气阀由一个主通断阀、一个比例调节阀和两个通断阀组成,主通断阀连接主进气管,两个通断阀的出口分别与分气管的两段连通。
所述风机为定速风机。
所述集烟罩的底部设置透风挡板,透风挡板一端段的透风率大于另一端段的透风率。
所述透风板采用耐高温、抗变形的金属材料制作。
本发明通过将水冷燃烧器的分气管进行分段,控制分气管上的全部火排燃烧或者部分火排燃烧两种工况,使低氮冷凝壁挂炉的性能更优越。通过分段燃烧降低小负荷与额定负荷的比值,保证部分火排燃烧稳定避免发生离焰问题。在夏季时,以小负荷分段燃烧,降低燃烧负荷,使水加热后不超过设定温度范围,避免水温过烫。主换热器一般为铜质换热器,少数使用不锈钢换热器。发生腐蚀主要是在燃烧器以最小负荷下燃烧换热时,此时主换热器换热有余量,而风速太小,换热效率过高,导致出现冷凝,产生冷凝水。本发明采用定速风机,所以燃烧器在最大负荷和最小负荷下燃烧时,风速保持不变,所以小负荷下风速偏大,效率偏低,满足一级能效标准即可,烟气中的含氧量增加,理论露点温度降低,排烟温度相比增加,所以主换热发生冷凝的几率很小,基本上可避免小负荷下主换热器产生冷凝水,部分冷凝只发生在冷凝换热器中,而冷凝换热器为不锈钢换热器。在集烟罩的底部设置透风挡板,且透风挡板靠近集烟罩排烟口的区域透风率较大,合理分布气流组织,使得燃气燃烧后,气流更均匀、通畅,避免在极限气测试条件下,CO排放超标。
总的来说,本发明具有以下优势:可有效增加产品的燃烧负荷调节比,降低最小燃烧负荷,避免夏季水温过烫;可有效减少冷凝水对主换热器的腐蚀,提高产品的使用寿命;可有效解决极限气测试条件下烟气中CO超标排放的问题,绿色环保。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中水冷燃烧器的放大结构示意图。
图3为图1中透风板的一种放大结构示意图。
图4为图1中透风板的另一种放大结构示意图。
图5为图1中燃气阀的放大结构示意图。
图6为图5的侧视示意图。
图1中:
A、供暖水出口;B、生活热水出口;C、燃气进口;D、生活冷水进口;E、供暖回水口;F、冷凝水排水口;
1、风压开关;2、风机;3、集烟罩;4、主换热器;5、机械温控器;6、供暖温度探头;7、水冷燃烧器;8、燃气阀;9、三通阀;10、水压传感器;11、热水温度探头;12、补水阀;13、安全泄压阀;14、循环水泵;15、板式换热器;16、膨胀水箱;17、冷凝换热器;18、同轴给排烟管。
图2中:71、分气管;72、堵板;73、进气接头;74、紧固螺栓;75、燃烧器支架;76、盘管;77、火排。
具体实施方式
从图1可以看出,本发明公开的这种低氮冷凝壁挂炉,包括风压开关1、风机2、集烟罩3、主换热器4、机械温控器5、供暖温度探头6、水冷燃烧器7、燃气阀8、三通阀9、水压传感器10、热水温度探头11、补水阀12、安全泄压阀13、循环水泵14、板式换热器15、膨胀水箱16、冷凝换热器17、同轴给排烟管18、透风挡板19。供暖水出口A、生活热水出口B、燃气进口C、生活冷水进口D、供暖回水口E、冷凝水排水口F。
结合图5和图6可以看出,燃气阀8由一个主通断阀81、一个比例调节阀82和两个通断阀83组成。
从图2可以看出,水冷燃烧器7的分气管71的内腔被堵板72分隔成独立的两段,每段的下侧均连接有一个进气接头73。
结合图1、图2、图5和图6可以看出,主通断阀81连接主进气管,两个通断阀83的出口分别与分气管71的两段连通。
图3为本发明透风挡板的一种结构示意图。从图3可以看出,其下部的透风孔直径小于上部透风孔的直径,但是下部透风孔的布置密度大于上部透风孔的密度。
图4为本发明透风板的另一种结构示意图。从图4可以看出,上部和下部透风孔的直径相同,但是布置密度不同,下部较密上部较稀疏。
本发明公开的这种低氮冷凝壁挂炉的工作原理如下:
在燃气系统中,燃气由C进口后进入燃气阀8,从图5和图6可以看出,燃气阀8为分段比例阀,有两个通断阀作为出口阀。结合图1和图2可以看出,燃气阀8的两个通断阀分别与水冷燃烧器7分气管的两段连通,通过系统的控制,在水冷燃烧器7中分段燃烧,燃烧的部分热量与水冷燃烧器7的盘管76内循环水换热,降低火焰根部温度,破坏NOX的生成环境,降低NOX的生产含量,燃烧的热量大部分与主换热器4进行换热,加热管路中的循环水,最后高温烟气经风机2强排至冷凝换热器17中,管路循环水进一步吸收余热,烟气最后排出室外。
在供暖循环水系统中,循环水由供暖回水口E流入壁挂炉,在经过循环泵14后,循环水被送至冷凝换热器与高温烟气换热,再流回燃烧器中的盘管与火焰根部温度换热,最后再流至主换热器进行加热,加热后经三通阀切换下,加热后的循环水流进板式换热器中,与生活水进行换热。生活水由D进B出。
将风机2采用定速风机,所以燃烧器在最大负荷和最小负荷下燃烧时,风速保持不变,所以小负荷下风速偏大,效率偏低,满足一级能效标准即可,烟气中的含氧量增加,理论露点温度降低,排烟温度相比增加,所以主换热发生冷凝的几率很小,基本上可避免小负荷下主换热器产生冷凝水,部分冷凝只发生在冷凝换热器中,而冷凝换热器为不锈钢换热器。
在集烟罩3的底部设置透风挡板19,透风挡板与集烟罩壳体之间通过铆接方式连接或者通过螺钉紧固。图3和图4示出了两种结构的透风挡板,根据集烟罩的形状不同,可酌情选用。如用图3所示的结构时,使透风孔直径较小的一端段距离集烟罩排烟出口较近。或者选用图4所示的结构,使透风孔布置较稀的一端段距离集烟罩的排烟出口较近。选用原则是合理分布气流组织,使得燃气燃烧后,气流更均匀、通畅,避免在极限气测试条件下CO超标。
水冷燃烧器的结构决定了其不分段燃烧的小负荷不得小于50%额定负荷,若小于这个值会使火排燃烧不稳定,从而导致离焰现象出现。通过将水冷燃烧器的分气管分成独立的两段,控制火排分段燃烧可降低小负荷比。而水冷燃烧器的火孔比普通燃烧器的火孔要大,其燃烧方式为类似全预混燃烧时,过剩空气系数比普通燃烧器的要小很多。经过反复试验验证,在小负荷状态下,若负荷比小于0.35,再配合定速风机燃烧时,风量过大,气流影响较大,易导致点火燃烧不成功,或燃烧不稳定。若配合可调速风机,风量过小,气流缓慢,换热后的烟气再集烟罩易发生凝聚,或者产生回流,烟温过低易冷凝,产生冷凝水,腐蚀主换热器。也就是说,水冷燃烧器分段燃烧时,其小负荷为额定负荷的35%为最低值,这样才能克服现有技术存在的缺陷。
Claims (4)
1.一种低氮冷凝壁挂炉,包括风机、集烟罩、燃气阀和水冷燃烧器,其特征在于:所述水冷燃烧器分气管的内腔通过堵板分成独立的两段,每段均连接有进气接头,所述燃气阀由一个主通断阀、一个比例调节阀和两个通断阀组成,主通断阀连接主进气管,两个通断阀的出口分别与分气管的两段连通。
2.如权利要求1所述的低氮冷凝壁挂炉,其特征在于:所述风机为定速风机。
3.如权利要求1所述的低氮冷凝壁挂炉,其特征在于:所述集烟罩的底部设置透风挡板,透风挡板一端段的透风率大于另一端段的透风率。
4.如权利要求3所述的低氮冷凝壁挂炉,其特征在于:所述透风挡板采用耐高温、抗变形的金属材料制作。
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CN108731269A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-11-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种防冷凝燃气壁挂炉及其防冷凝方法 |
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