CN208269415U - 一种锅炉用冷凝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锅炉用冷凝系统，包括封闭循环气室、冷凝管束和压缩机；所述冷凝管束两端与封闭循环气室联通，封闭循环气室内设置风扇和蒸发器，所述蒸发器连接压缩机；所述冷凝系统设置在锅炉上方，冷凝管束与锅炉产生的烟气接触。本实用新型能够有效对加热锅炉时所产生的烟气及水汽的热量进行回收，提高热效率。

Description

一种锅炉用冷凝系统

技术领域

本实用新型涉及一种冷凝系统，更具体的说，是一种锅炉用冷凝系统。

背景技术

目前市场上常见的锅炉设备中，由于无法有效利用锅炉内产生的烟气的热量，导致整个锅炉设备效率低下，而且烟气直接排出设备外，不仅会带走热量，同时会使设备内水量逐渐减少，需不断向设备内进行补充，不利于设备内的有效循环。

发明内容

根据现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种锅炉用冷凝系统，能够解决锅炉热效率低下，无法有效回收热量等问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种锅炉用冷凝系统，包括封闭循环气室、冷凝管束和压缩机；所述冷凝管束两端与封闭循环气室联通，封闭循环气室内设置风扇和蒸发器，所述蒸发器连接压缩机；所述冷凝系统设置在锅炉上方，冷凝管束与锅炉产生的烟气接触。

进一步地，所述冷凝系统还包括冷凝水回收管，所述冷凝水回收管连接至锅炉的进水系统。

优选的，所述封闭循环气室为两个。

进一步地，所述冷凝管束外围空间联通至锅炉本体上的排气烟囱。

进一步地，所述锅炉为内燃式锅炉，包括锅炉本体、燃烧机和排气管束，所述燃烧机和排气管束设置在锅炉本体内，燃烧机的吸气端设置在独立的储气室内，燃烧机出气端连接排气管束的一端且内置于排气管束内部，排气管束另一端延伸至锅炉本体的下部并连接设置在锅炉底部的潆射盘，所述排气管束上靠近燃烧机的出气端的位置设置启闭器。

进一步地，所述锅炉本体上设置溢水管，溢水管设置在排气管束最高点的上方。

进一步地，所述锅炉本体设置有进水系统和出水系统，所述进水系统为布水器，所述布水器为环形水管，布水器上设置有入水口，布水器的内壁设置有一个出水口和若干均匀设置的出水孔，所述布水器设置在潆射盘的上方；所述出水系统包括出水管和汽水分离器，所述出水管设置在锅炉本体上，出水管远离内壁一侧设置有汽水分离器。

进一步地，所述锅炉上部设置空气预热系统，空气预热系统设置在冷凝系统的下方，所述空气预热系统包括若干管束，每个管束一端与锅炉外部空气相联通，另一端联通至燃烧机的储气室，所述若干管束外壁与上升的烟气接触。

进一步的，所述锅炉本体内部设置一个或多个换热装置，其内通有待加热介质。

进一步地，所述燃烧机为涡喷式燃烧机，包括壳体、设置于壳体上的法兰、尾端出气涡扇、吸气涡扇、所述壳体一端为吸气端，另一端为出气端；所述壳体内为空腔结构，壳体吸气端与出气端为开口设置，所述壳体内中心穿设有一个主轴，主轴一端设有吸气涡扇，主轴另一端设有尾端出气涡扇，壳体内设有燃料供给管道和喷嘴，壳体内还设有点火系统，所述的尾端出气涡扇和吸气涡扇为带有倾斜角度的排气孔层，尾端出气涡扇排气孔层数量小于吸气涡扇的排气孔层，所述吸气涡扇外端设有进气量调节风门。

进一步地，所述壳体空腔内以主轴为分界，依次分别设有隔层结构，所述壳体内腔分成三层通道形式，包括外通风道、燃烧室及中心通风道。

本实用新型的有益效果为：有效对加热锅炉时所产生的烟气及水汽的热量进行回收，提高热效率。

附图说明

图1为冷凝系统结构示意图，

图2为冷凝系统俯视图，

图3为锅炉结构示意图，

图4为锅炉侧视图，

图5为涡喷燃烧机结构示意图，

图6为布水器结构示意图，

图中：1、封闭循环气室， 2、冷凝管束， 3、压缩机， 4、风扇， 5、蒸发器， 6、排气烟囱， 7、锅炉本体， 8、燃烧机， 9、排气管束， 10、储气室， 11、换热装置，13、潆射盘， 14、启闭器， 15、溢水管， 16、布水器， 17、入水口， 18、出水口， 19、出水孔， 20、出水管， 21、气泡隔板， 22、空气预热系统， 23、法兰， 24、尾端出气涡扇， 25、燃料供给管道， 26、点火系统， 27、壳体， 28、吸气涡扇， 29、进气量调节风门， 30、主轴， 31、中心通风道， 32、燃烧室， 33、外通风道， A、中焰， B、内焰， C、外焰。

具体实施方式

实施例1

根据图1-2对本实用新型作进一步说明，一种锅炉用冷凝系统，包括封闭循环气室1、冷凝管束2和压缩机3；所述冷凝管束2两端与封闭循环气室1联通，封闭循环气室1内设置风扇4和蒸发器5，所述蒸发器5连接压缩机3；所述冷凝系统设置在锅炉上方，冷凝管束2与锅炉产生的烟气接触。

进一步地，所述冷凝系统还包括冷凝水回收管，所述冷凝水回收管连接至锅炉的进水系统。

优选的，所述封闭循环气室为两个。

进一步地，所述冷凝管束外围空间联通至锅炉本体上的排气烟囱6。

压缩机3将冷媒压缩为液态，压缩后的液态冷媒进入到蒸发器5中，空间增大，压力减小，液态的冷媒汽化，变成气态低温的冷媒，从而吸收大量的热量，蒸发器5变冷，风扇4吹出的风从蒸发器5中吹过变成冷风后，进入到冷凝管束2中，由于冷凝管束2吸收锅炉内上升的烟气的热量，从而将冷气加热后又经由风扇4吹出，从而形成一个气体循环，同时，锅炉内产生的烟气中夹带的水汽遇到冷凝管束2会液化为冷凝水附着在冷凝管束2的外部，热量被吸收的烟气从排气烟囱6排出，在冷凝管束的下方设置收集装置，冷凝水会不断滴落至收集装置内，冷凝水回收管将残余部分热量的冷凝水重新回收至锅炉内，减少能量浪费同时避免锅炉内水分不断减少。

实施例2

根据附图1-6对本实用新型作进一步的说明，一种锅炉用冷凝系统，包括封闭循环气室1、冷凝管束2和压缩机3；所述冷凝管束2两端与封闭循环气室1联通，封闭循环气室1内设置风扇4和蒸发器5，所述蒸发器5连接压缩机3；所述冷凝系统设置在锅炉上方，冷凝管束2与锅炉产生的烟气接触。

进一步地，所述冷凝系统还包括冷凝水回收管，所述冷凝水回收管连接至锅炉的进水系统。

优选的，所述封闭循环气室1为两个。

进一步地，所述冷凝管束2外围空间联通至锅炉本体7上的排气烟囱6。

进一步地，所述锅炉为内燃式锅炉，包括锅炉本体7、燃烧机8和排气管束9，所述燃烧机8和排气管束9设置在锅炉本体7内，燃烧机8的吸气端设置在独立的储气室10内，燃烧机出气端连接排气管束9的一端且内置于排气管束9内部，排气管束9另一端延伸至锅炉本体7的下部并连接设置在锅炉底部的潆射盘13，所述排气管束9上靠近燃烧机的出气端的位置设置启闭器14。

进一步地，所述锅炉本体7上设置溢水管15，溢水管15设置在排气管束9最高点的上方。

进一步地，所述锅炉本体7设置有进水系统和出水系统，所述进水系统为布水器16，所述布水器16为环形水管，布水器16上设置有入水口17，布水器的内壁设置有一个出水口18和若干均匀设置的出水孔19，所述布水器16设置在潆射盘13的上方；所述出水系统包括出水管20和汽水分离器，所述出水管20设置在锅炉本体7上，出水管20远离内壁一侧设置有汽水分离器，所述汽水分离器为气泡隔板21。

进一步地，所述锅炉上部设置空气预热系统22，空气预热系统22设置在冷凝系统的下方，所述空气预热系统包括若干管束，每个管束一端与锅炉外部空气相联通，另一端联通至燃烧机的储气室10，所述若干管束外壁与上升的烟气接触。

进一步的，所述锅炉本体7内部设置一个或多个换热装置11，其内通有待加热介质。

进一步地，所述燃烧机8为涡喷式燃烧机，包括壳体27、设置于壳体上的法兰23、尾端出气涡扇24、吸气涡扇28、所述壳体一端为吸气端，另一端为出气端；所述壳体27内为空腔结构，壳体吸气端与出气端为开口设置，所述壳体内中心穿设有一个主轴30，主轴30一端设有吸气涡扇28，主轴另一端设有尾端出气涡扇24，壳体27内设有燃料供给管道25，壳体内还设有点火系统26，所述的尾端出气涡扇24和吸气涡扇28为带有倾斜角度的排气孔层，尾端出气涡扇24排气孔层数量小于吸气涡扇28的排气孔层，所述吸气涡扇28外端设有进气量调节风门29。

进一步地，所述壳体空腔内以主轴为分界，依次分别设有隔层结构，所述壳体内腔分成三层通道形式，包括外通风道33、燃烧室32及中心通风道31。

进一步的，所述的进气量调节风门29设计成百叶窗形式，分别控制中心通风道31、燃烧室32及外通风道33，百叶窗通过设置调节杆调节百叶窗的升降开关，同时调节叶片的角度。

从燃料供给管道25向燃烧室32内喷油，通过点火系统26点火，燃烧室32内燃烧，气体急剧膨胀，膨胀后从尾端排出，由于尾端出气涡扇24数量小于吸气涡扇28的数量，使膨胀后的气体克服阻力被迫向尾端出气涡扇24方向排出做功，形成涡轮，气体推动涡轮旋转；涡轮旋转起来后，吸气涡扇28从外部吸收空气，当空气吸入到燃烧室32内，燃烧室32内为混合空气，大量的气体及火带动涡轮旋转喷出形成中焰；当空气被吸收到中心通风道31，中心通风道31为冷空气，不完全燃烧，氧气已经耗尽，但里面还有部分燃料，在通过尾端出气涡扇24之后至壳体排气端边缘位置之前时，剩余燃料被二次引燃，由于通入的是冷空气，引燃的温度很低，因此，由中心通风道31通过的内焰温度不高；当空气从外通风道33吸收到达尾端出气涡扇24后，与内焰原理相同，在通过尾端出气涡扇24之后至壳体排气端边缘位置之前时，进行二次引燃，从而形成外焰，最终导致内焰B、中焰A、外焰C温度保持平衡，进而实现火焰温度大小的控制。

通过涡轮设计形状吸气和喷气，从而形成涡轮，喷出火焰；通过分层结构的内腔，设计不同的通风道喷出不同层的火焰，中焰A是通过燃烧室32点火喷出的火焰，内焰B和外焰C都为了充分燃烧，技术效果是平衡火焰不同层的温度，控制火焰的温度，减少氮氧化物的形成；进气量调节风门29的设计通过自主调节实现进风量的大小，目的是控制火焰的能力。

基于上述的技术方案，本系统的工作过程是：在锅炉内的燃烧机8还未工作的时候，锅炉本体7内置有水，由于排气管束9内与其外侧空间联通，排气管束9内、外的水位高度持平。当燃烧机8工作时，火焰由燃烧机8的出气端喷出，排气管束9上部靠近火焰位置的气体膨胀，压力逐渐增大，起初气体会由启闭器14位置释放出来，当压力增大到一定程度，启闭器14受压力作用闭合，气体会沿着排气管束9自上而下下压排气管束内的液面，水由排气管束9内流向排气管束外，排气管束9外侧的液面会逐渐上升，直至上升至溢水管15，其会将燃烧机8及排气管束9完全浸没在水面以下，吸收燃烧机8及排气管束9内部所散发的热量，相较外置或加热装置不完全浸没于水中的装置，本装置的燃烧机和排气管束获得的热量会完全传递给水，热效率更高。在燃烧机8不断工作过程中，排气管束9内部会不断产生气体，气体会沿着排气管束9自上而下至潆射盘13后进入排气管束外围的锅炉水内，气泡不断上升，此过程中气泡携带的热量也不断传至锅炉水。与此同时，由于燃烧机工作过程中会产生有害废气，在其由锅炉底部不断上升过程中会逐渐被水溶解，大部分的废气中的有害物质会被除去。

当气泡不断上升至水面以上破裂，气体仍然有部分热量未被吸收，其进入空气预热系统22，空气预热系统22的管束由锅炉外直接引入燃烧机的储气室10，管束外围上升的气泡对管束中的空气进行传热，被预热的空气进入燃烧机的储气室10，则不但进一步利用了气泡的热量还可以使得燃烧机的储气室内气体初温上升，更容易充分燃烧。

经过空气预热系统22后的烟气体进入冷凝系统，对气体进行冷凝，冷凝后冷凝水回流至进水系统，气体由排气烟囱6排出。

在利用锅炉热量时，可以在锅炉外部的进水系统与出水系统之间设置换热装置11，以进行换热；或者直接将换热装置11内置在锅炉内部的溢流管15下部，其内通有待加热介质，如此设置，直接在内部进行热量交换，换热效率更高。

锅炉水是通过锅炉本体7连接的布水器16不断进水的，并且通过与锅炉本体连接的出水系统不断出水，实现其内部锅炉水的不断循环，在出水系统周围设置的气泡隔板21可以有效的挡住气泡不由出水系统外泄。

所述的布水器16通过出水孔19向锅炉本体7注水，会与底部正在上升的高温气泡接触，进行传热。

以上列举的仅是本实用新型的最佳实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种锅炉用冷凝系统，其特征在于：包括封闭循环气室、冷凝管束和压缩机；所述冷凝管束两端与封闭循环气室联通，封闭循环气室内设置风扇和蒸发器，所述蒸发器连接压缩机；所述冷凝系统设置在锅炉上方，冷凝管束与锅炉产生的烟气接触。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉用冷凝系统，其特征在于：所述冷凝系统还包括冷凝水回收管，所述冷凝水回收管连接至锅炉的进水系统。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉用冷凝系统，其特征在于：所述封闭循环气室为两个。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉用冷凝系统，其特征在于：所述冷凝管束外围空间联通至锅炉本体上的排气烟囱。

5.根据权利要求1所述的一种锅炉用冷凝系统，其特征在于：所述锅炉为内燃式锅炉，包括锅炉本体、燃烧机和排气管束，所述燃烧机和排气管束设置在锅炉本体内，燃烧机的吸气端设置在独立的储气室内，燃烧机出气端连接排气管束的一端且内置于排气管束内部，排气管束另一端延伸至锅炉本体的下部并连接设置在锅炉底部的潆射盘，所述潆射盘上设置若干出气孔，所述排气管束上靠近燃烧机的出气端的位置设置启闭器。

6.根据权利要求5所述的一种锅炉用冷凝系统，其特征在于：所述锅炉本体上设置溢水管，溢水管设置在排气管束最高点的上方。

7.根据权利要求5所述的一种锅炉用冷凝系统，其特征在于：所述锅炉本体设置有进水系统和出水系统，所述进水系统为布水器，所述布水器为环形水管，布水器上设置有入水口，布水器的内壁设置有一个出水口和若干均匀设置的出水孔，所述布水器设置在潆射盘的上方；所述出水系统包括出水管和汽水分离器，所述出水管设置在锅炉本体上，出水管远离内壁一侧设置有汽水分离器。

8.根据权利要求5所述的一种锅炉用冷凝系统，其特征在于：所述锅炉上部设置空气预热系统，空气预热系统设置在冷凝系统的下方，所述空气预热系统包括若干管束，每个管束一端与锅炉外部空气相联通，另一端联通至燃烧机的储气室，所述若干管束外壁与上升的烟气接触。

9.根据权利要求5所述的一种锅炉用冷凝系统，其特征在于：所述燃烧机为涡喷式燃烧机，包括壳体、设置于壳体上的法兰、尾端出气涡扇、吸气涡扇、所述壳体一端为吸气端，另一端为出气端；所述壳体内为空腔结构，壳体吸气端与出气端为开口设置，所述壳体内中心穿设有一个主轴，主轴一端设有吸气涡扇，主轴另一端设有尾端出气涡扇，壳体内设有燃料供给管道及喷嘴，壳体内还设有点火系统，所述的尾端出气涡扇和吸气涡扇为带有倾斜角度的排气孔层，尾端出气涡扇排气孔层数量小于吸气涡扇的排气孔层，所述吸气涡扇外端设有进气量调节风门。

10.根据权利要求9所述的一种锅炉用冷凝系统，其特征在于：所述壳体空腔内以主轴为分界，依次分别设有隔层结构，所述壳体内腔分成三层通道形式，包括外通风道、燃烧室及中心通风道。