CN210320655U - 一种电锅炉的热油循环结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及加热供暖设备的技术领域，具体涉及一种电锅炉的热油循环结构，包括锅炉、油泵和换热器，锅炉、油泵和换热器两两之间通过第一管路相连通，形成闭环回路，换热器内设有换热管，换热管包括依次连通的换热管上部、换热管中部和换热管下部，换热管上部与锅炉连通，换热管下部与油泵连通，换热管中部包括若干换热支管；换热管将换热器的内部分隔成第一空腔和第二空腔，换热管内的为第一空腔，换热管的外周壁与换热器之间形成第二空腔，第二空腔上连通有第二管路。采用本方案能提升换热效率、减少能量损耗大的技术问题。

Description

一种电锅炉的热油循环结构

技术领域

本实用新型涉及加热供暖设备的技术领域，具体涉及一种电锅炉的热油循环结构。

背景技术

近年来，我国北方大气污染日益严重，人们要求保护环境、净化天空的呼声与日俱增。北方冬季城市空气污染的重要来源是采暖燃煤锅炉所排放的粉尘和有害气体。在环境保护的前提下，北方以电采暖供热装置(以下简称电锅炉)代替传统的燃煤锅炉房采暖供热系统开始受到人们的关注。电锅炉是以电力为能源，利用电磁感应加热或电阻发热的方式，将锅炉内的第一导热介质(包括气体、水或有机热载体(如导热油)等)加热到一定参数(温度、压力)后，利用换热器将第一导热介质吸收的热能传递到用于将热能传递到放热工位的第二导热介质中，再利用第二导热介质在放热工位释放热能达到供暖目的的一种热能机械设备。电锅炉可以用于室内供暖，供暖时，第二导热介质在房间的地板或墙壁等部位交换热能将热量传递至室内的空气中，从而实现使室内温度升高的目的。其中，现有的换热器一般是单独设置第一空腔和第二空腔，第一空腔位于第二空腔的内部，所以第一导热介质流经第一空腔时，能将热能传递到第二空腔内的第二导热介质，但是现有的换热器很容易出现换热不彻底的情况，一是第一空腔中部位置的第一导热介质难以放热，二是第二空腔中远离第一空腔的第二导热介质难以获得热能，从而导致现有的换热器存在热能交换效率低，热能交换不彻底的技术问题。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种电锅炉的热油循环结构，以解决现有技术中第一导热介质和第二导热介质之间热能交换速度慢的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种电锅炉的热油循环结构，包括锅炉、油泵和换热器，锅炉、油泵和换热器两两之间通过第一管路相连通，形成闭环回路，换热器内设有换热管，换热管包括依次连通的换热管上部、换热管中部和换热管下部，换热管上部与锅炉连通，换热管下部与油泵连通，换热管中部包括若干换热支管；换热管将换热器的内部分隔成第一空腔和第二空腔，换热管内的为第一空腔，换热管的外周壁与换热器之间形成第二空腔，第二空腔上连通有第二管路。

本方案的原理是：使用时，将第一导热介质存放在第一管路内，将第二导热介质存放于第二管路内；第一导热介质在锅炉内吸收热能升温后，经油泵的作用流向换热器，第一导热介质在换热器内释放热能，对第二导热介质进行加热，第二导热介质吸收第一导热介质的热能后，流向需要供热的放热工位，比如室内，从而实现加热供暖的功能；而第一导热介质在换热器内释放热能后，经第一管路再次回到锅炉内吸热，从而实现了第一导热介质的循环使用，达到了节约能源的目的。

本方案的优点是：

1)本方案采用油管在锅炉、油泵和换热器之间形成闭环回路，使第一导热介质在第一管路内循环流动，实现多次吸热和放热的目的，节约了第一导热介质的使用量；

2)若采用导热介质在锅炉内吸收热能后，直接流向需要供热的放热工位的方式进行放热供暖，对导热介质的要求会很高，如果选用有机导热介质，比如导热油，则成本更高；如果选用水作为导热介质，则容易在锅炉内形成水垢，导致锅炉的加热功能受损严重，锅炉的维护成本更高；而本方案采用换热器，将锅炉内的热能通过第一导热介质引出后，在换热器的部位对第二导热介质进行加热，所以本方案可以选用吸热量大、热能损失小的有机导热介质作为第一导热介质，同时选用成本低廉的水作为第二导热介质将热能传递到放热工位，以实现节约成本的目的；

3)本方案的油泵使第一导热介质处于循环运动状态，充分提高了第一导热介质的换热效率，并且促进了第一导热介质的温度均一性，避免了局部温度过高，从而防止了“积炭”现象的发生；

4)本方案的换热管中部设计成换热支管的形式，充分增大了换热管的表面积，提升了换热效率，提升了第一导热介质和第二导热介质之间的换热率。

优选的，作为一种改进，若干换热支管呈圆周阵列分布于换热管上部和换热管下部之间。

本方案的换热支管均匀分布于换热管上部和换热管下部之间，使得第一导热介质的热能更容易传递到第二导热介质内，热能交换更均匀。

优选的，作为一种改进，第一管路包括第一油管和第二油管，换热器的顶部与第一油管固定连接，换热管上部与第一油管密封转动连接；换热器的底部与第二油管固定连接，换热管下部与第二油管密封转动连接。

本方案将换热管与第一管路转动连接，所以，第一导热介质在第一管路内循环流动期间，换热管能相对于第一管路发生转动，从而对第二空腔内的第二导热介质起到混合搅拌的作用，进一步缓解了第二导热介质受热不均的情况，提升了第二导热介质和第一导热介质的热能传递效率。

优选的，作为一种改进，换热管下部内设有第一驱动机构，第一驱动机构包括转动轴和螺旋桨叶，转动轴与换热管下部同轴固定，螺旋桨叶固定设于转动轴的周壁上。

本方案利用第一导热介质在第一管路内循环流动产生的动能，驱动换热管下部转动，进而驱动换热管转动，实现对第二导热介质进行搅拌的目的，加快水分子的流动速度和碰撞速度，提升热能传递效率，进一步保证第一导热介质和第二导热介质之间的热能传递效率。

优选的，作为一种改进，第一驱动机构还包括有锥形导向头，锥形导向头的底面与转动轴靠近第二油管的一端固定，且锥形导向头的底面的直径大于转动轴的直径。

本方案通过锥形导向头对第一导热介质进行导向分流，使第一导热介质冲击螺旋叶片的位置向远离转动轴的方向发生偏移，从而使得螺旋叶片更容易转动起来，使换热管更容易转动起来。

优选的，作为一种改进，换热管上部内设有第二驱动机构。

本方案使换热管上部和换热管下部均能产生动力，驱动换热管转动，进而使换热管的转动更迅速而稳定。

优选的，作为一种改进，锅炉内设有容纳腔，容纳腔内设有导热油循环管，导热油循环管贯穿容纳腔，导热油循环管的一端与换热器连通，导热油循环管的另一端与油泵相连通。

使用本方案时，在容纳腔内放置具有储能作用的相变材料，相变材料能在用电量少的晚上利用弱电流积累热能，并在耗电量大的白天放热对导热油循环管内的第一导热介质进行加热，第一导热介质循环将热能传递给第二导热介质，从而实现了加热供暖的目的；而相变材料的储能和放能则减少了用电高峰期的耗电量，减小了用电峰谷差距，缓解了局部地区电量相对剩余的情况。

优选的，作为一种改进，锅炉内还设有第一缓冲腔和第二缓冲腔，第一缓冲腔位于锅炉的顶部，导热油循环管的上端与第一缓冲腔相连通，第一缓冲腔与换热器连通；第二缓冲腔位于锅炉的底部，导热油循环管的下端与第二缓冲腔连通，第二缓冲腔与油泵连通。

本方案能避免泵送第一导热介质时，锅炉内出现压力差较大的情况，减少了锅炉的使用损耗，延长了锅炉的使用寿命。

优选的，作为一种改进，第二缓冲腔内固定设有加热管。

本方案采用电阻发热的形式对第一导热介质进行加热，减少了环境污染；而加热管设置在第二缓冲腔内能对第一导热介质起到补充加热的目的，即相变材料提供的热能无法达到用户的供暖需求时，用户可以启动加热管对第一导热介质进行补充加热。

优选的，作为一种改进，换热管上部和换热管下部均与换热器转动连接。

本方案使得换热管在换热器内转动时能更稳定。

附图说明

图1为本实用新型一种电锅炉的热油循环结构实施例一的主视图，其中，锅炉采用主视剖视图示出了内部结构。

图2为本实用新型实施例一中换热器的主视剖视图。

图3为图2沿A-A方向的剖视图。

图4为本实用新型实施例二中换热器的主视剖视图。

图5为图4的局部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：锅炉1、油泵2、换热器3、容纳腔4、导热油循环管5、第一油管6、第二油管7、第一缓冲腔8、第二缓冲腔9、加热管10、换热管上部11、换热支管12、换热管下部13、第一空腔14、第二空腔15、进水管16、出水管17、第一转动轴18、第一螺旋桨叶19、第一锥形导向头20、支撑柱21、第二限位块22、凸缘23。

实施例一

如附图1所示：一种电锅炉的热油循环结构，包括锅炉1、油泵2和换热器3，锅炉1、油泵2和换热器3两两之间通过第一管路相连通，形成闭环回路；第一管路包括第一油管6、第二油管7和第三油管，换热器3的顶部与第一油管6的右端固定卡接，第一油管6的左端与锅炉1的顶部固定卡接；换热器3的底部与第二油管7的右端固定卡接，第二油管7的左端与油泵2固定卡接；第三油管的左端与锅炉1的底部固定卡接，第三油管的右端与油泵2固定卡接。第一管路内存放第一导热介质，此处以导热油为例。

如附图1所示，锅炉1内设有容纳腔4，容纳腔4内竖直固定卡接有导热油循环管5，导热油循环管5贯穿容纳腔4；锅炉1内还设有第一缓冲腔8和第二缓冲腔9，第一缓冲腔8位于锅炉1的顶部，导热油循环管5的上端与第一缓冲腔8相连通，第一缓冲腔8通过第一油管6与换热器3连通；第二缓冲腔9位于锅炉1的底部，导热油循环管5的下端与第二缓冲腔9连通，第二缓冲腔9通过第三管路与油泵2连通。油泵2选用循环油泵2，此为现有技术，在此不做赘述。第二缓冲腔9内固定卡接有加热管10，加热管10选用电加热管10，加热管10的左端焊接有用于与外界电源通电的插头。

如图2、图3所示，换热器3内设有换热管，换热管包括依次连通的换热管上部11、换热管中部和换热管下部13，换热管上部11的上端通过第一油管6与第一缓冲腔8连通，换热管下部13的下端通过第二油管7与油泵2连通；换热管中部包括若干换热支管12，换热支管12的上端与换热管上部11一体成型，换热支管12的下端与换热管下部13一体成型，且若干换热支管12呈圆周阵列分布。换热管将换热器3的内部分隔成第一空腔14和第二空腔15，换热管内的空间命名为第一空腔14，换热管的外周壁与换热器3的内壁之间形成的空腔为第二空腔15，第二空腔15上连通有第二管路，第二管路包括进水管16和出水管17，进水管16和出水管17的右端延伸到需要加热供暖的位置，进水管16和出水管17的右端相互连通并与换热器3形成循环回路，第二管路上还连通有水泵，第二管路内放置第二导热介质，此处选用水为例。

具体实施过程如下：本方案的容纳腔4内存放有用于储能的相变材料，相变材料可以根据需要选择硫酸镁、氢氧化钠、硫酸钠或硫酸铁中的一种，此处以硫酸镁为例进行说明，相变材料能将电能转化成热能进行储存，然后再在无电或少电的环境下释放热能为导热油加热，从而使本方案能对夜间的弱电进行利用，进而实现了缓解用电峰谷差距大的问题。

相变材料放热时，导热油吸收热能，然后在油泵2的作用下进入换热器3内，并在换热器3内释放热能对第二管路中的水进行加热；启动水泵，使第二管路中的水处于循环流动状态，所以吸收热能后的水流动到需要加热供暖的位置并释放热能，从而实现加热供暖的目的；而导热油在换热器3中释放热能后，在油泵2的作用下向上(图1视角)流经第一油管6，然后流入锅炉1内，开始第二次加热，从而实现了导热油的循环使用。

当用户认为供暖温度不够时，还可以手动将电线与外界电源连通，使加热管10发热对第二缓冲腔9内的导热油进行补充加热，从而提升供暖温度。而且本方案的加热管10是在导热油吸收相变材料释放的热能后才对其进行加热，所以不会影响导热油吸收相变材料的热能的过程。

实施例二

如图4所示，本实施例与实施例一的区别在于换热器3内焊接有支撑柱21，以右侧的支撑柱21为例，支撑柱21的上、下两端分别与第二空腔15的顶部和底部焊接固定，支撑柱21上固定卡接有第一限位块和第二限位块22，此处将位于上侧的命名为第一限位块，位于下侧的命名为第二限位块22；第一限位块的上表面与换热管上部11的下表面相抵，第二限位块22的上表面与换热管下部13的下表面相抵，具体实施时，也可以在第一限位块和第二限位块22的上表面上转动安装滚珠，用于减小第一限位块和第二限位块22的摩擦系数；换热管上部11的上端与第一油管6通过滑槽密封转动连接，同理，换热管下部13的下端与第二油管7通过滑槽密封转动连接，如图5所示，以换热管下部13为例对其具体连接结构进行说明，第二油管7的上端一体成型有凸缘23，换热管下部13内设有用于与凸缘23配合的凹槽。

换热管下部13内设有第一驱动机构，第一驱动机构包括第一转动轴18和第一螺旋桨叶19，第一转动轴18与换热管下部13同轴设置，第一转动轴18的上端与换热管下部13的顶端焊接，第一转动轴18的下端一体成型有尖部朝下的第一锥形导向头20，第一锥形导向头20的底面的直径大于转动轴的直径，第一锥形导向头20的尖部深入第二油管7的端部内1mm；第一螺旋桨叶19通过螺栓固定连接在第一转动轴18的周壁上。换热管上部11内设有第二驱动机构，第二驱动机构的结构与第一驱动机构相同，且第二驱动机构的螺旋桨叶与第一螺旋桨叶19的扭转方向相同，第二驱动机构的锥形导向头与第一锥形导向头20的朝向相反。

具体实施时，导热油在油泵2的作用下经过第二油管7流入换热管下部13，进入换热管下部13时，第一锥形导向头20使导热油向四周散开形成伞状，从而使得导热油向上的冲击力能作用在第一螺旋桨叶19上，避免了导热油冲击第一转动轴18而无法为第一螺旋桨叶19提供动力的情况。导热油流动冲击第一螺旋桨叶19使第一螺旋桨叶19发生摆动，第一螺旋桨叶19摆动会带动第一转动轴18摆动，第一转动轴18带动换热管下部13摆动，换热管下部13带动换热支管12和换热管上部11摆动。所以本方案能使换热支管12在换热器3内摆动对第二空腔15内的第二导热介质进行搅动，使第二导热介质在第二空腔15内碰撞混合，进而使远离换热支管12的第二导热介质能快速运动到换热支管12的附近、与换热支管12直接接触，从而达到加快热传递效率的目的；采用上述方案使导热油和第二导热介质之间热传递速度提升的同时，用户还可以增大油泵2的功率，使导热油进入换热器的流动速度进一步更快，为换热管下部13提供更大的动力，进一步加快换热支管12的转动速度。所以本方案能加快热传递效率，提升加热供暖的效率，使用户能更快地感受到温暖。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种电锅炉的热油循环结构，包括锅炉、油泵和换热器，锅炉、油泵和换热器两两之间通过第一管路相连通，形成闭环回路，其特征在于：所述换热器内设有换热管，换热管包括依次连通的换热管上部、换热管中部和换热管下部，换热管上部与锅炉连通，换热管下部与油泵连通，换热管中部包括若干换热支管；换热管将换热器的内部分隔成第一空腔和第二空腔，换热管内的为第一空腔，换热管的外周壁与换热器之间形成第二空腔，第二空腔上连通有第二管路。

2.根据权利要求1所述的一种电锅炉的热油循环结构，其特征在于：若干换热支管呈圆周阵列分布于换热管上部和换热管下部之间。

3.根据权利要求1所述的一种电锅炉的热油循环结构，其特征在于：所述第一管路包括第一油管和第二油管，换热器的顶部与第一油管固定连接，换热管上部与第一油管密封转动连接；换热器的底部与第二油管固定连接，换热管下部与第二油管密封转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种电锅炉的热油循环结构，其特征在于：所述换热管下部内设有第一驱动机构，第一驱动机构包括转动轴和螺旋桨叶，转动轴与换热管下部同轴固定，螺旋桨叶固定设于转动轴的周壁上。

5.根据权利要求4所述的一种电锅炉的热油循环结构，其特征在于：所述第一驱动机构还包括有锥形导向头，锥形导向头的底面与转动轴靠近第二油管的一端固定，且锥形导向头的底面的直径大于转动轴的直径。

6.根据权利要求5所述的一种电锅炉的热油循环结构，其特征在于：所述换热管上部内设有第二驱动机构。

7.根据权利要求1所述的一种电锅炉的热油循环结构，其特征在于：所述锅炉内设有容纳腔，容纳腔内设有导热油循环管，导热油循环管贯穿容纳腔，导热油循环管的一端与换热器连通，导热油循环管的另一端与油泵相连通。

8.根据权利要求7所述的一种电锅炉的热油循环结构，其特征在于：所述锅炉内还设有第一缓冲腔和第二缓冲腔，第一缓冲腔位于锅炉的顶部，导热油循环管的上端与第一缓冲腔相连通，第一缓冲腔与换热器连通；第二缓冲腔位于锅炉的底部，导热油循环管的下端与第二缓冲腔连通，第二缓冲腔与油泵连通。

9.根据权利要求8所述的一种电锅炉的热油循环结构，其特征在于：所述第二缓冲腔内固定设有加热管。

10.根据权利要求3所述的一种电锅炉的热油循环结构，其特征在于：所述换热管上部和换热管下部均与换热器转动连接。

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