CN212692123U - 管群式常压热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种管群式常压热水锅炉，包括换热机构，换热机构包括换热盒，换热盒的两端分别固设有进水盒和出水盒；换热盒一端固设有与其内腔连通的火口法兰，火口法兰用于与燃烧器连接，换热盒远离其与火口法兰连接的一端固设有与其内腔连通的出烟道；换热盒上穿设有多个与火口法兰轴线平行的换热管件，换热管件的两端分别与进水盒和出水盒内腔连通，换热管件包括第一换热管，第一换热管包括粗管，粗管的两端分别固设有细管，细管一端与粗管固定且连通，细管另一端穿过换热盒且与换热盒焊接固定，细管与换热盒连接一端的外径小于粗管外径，粗管两端的细管分别与进水盒和出水盒内腔连通。本申请具有减小换热盒的整体占地面积的效果。

Description

管群式常压热水锅炉

技术领域

本申请涉及锅炉设备的领域，尤其是涉及一种管群式常压热水锅炉。

背景技术

卧式常压热水锅炉的燃料为电、燃气、燃油、燃煤、生物质燃料等，其中电和燃气属于清洁燃料，不会产生大气污染，不会加剧雾霾天气，是一种值得推广的清洁燃烧设备，卧式常压热水锅炉具有燃烧充分、安装和使用方便等优点，是一种非常适合中国国情的经济型热销锅炉品种。

申请公布号为CN108240704A的中国发明申请提供了一种燃气和电两用卧式常压热水锅炉，包括燃气燃烧器、热电偶和换热系统，所述换热系统包括烟室、烟管和排烟口，所述烟管包括一回程烟管和二回程烟管，所述燃气燃烧器与所述烟室连接，所述热电偶设置于所述一回程烟管和二回程烟管的中间，所述一回程烟管和二回程烟管水平设置。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有锅炉占地面积大，虽然通过减小换热管道之间的间隙能减少锅炉整体的占地面积，但换热管道与锅炉常规为焊接连接，焊缝之间的间隙需要满足规定，因此相邻换热管道之间的间隙需要大于焊缝之间的间隙。

实用新型内容

为了减小换热盒的整体占地面积，本申请提供一种管群式常压热水锅炉。

包括换热机构，所述换热机构包括换热盒，所述换热盒的两端分别固设有进水盒和出水盒；所述换热盒一端固设有与其内腔连通的火口法兰，所述火口法兰用于与燃烧器连接，所述换热盒远离其与火口法兰连接的一端固设有与其内腔连通的出烟道；

所述换热盒上穿设有多个与火口法兰轴线平行的换热管件，所述换热管件的两端分别与进水盒和出水盒内腔连通，所述换热管件包括第一换热管，所述第一换热管包括粗管，所述粗管的两端分别固设有细管，所述细管一端与粗管固定且连通，所述细管另一端穿过换热盒且与换热盒焊接固定，所述细管与换热盒连接一端的外径小于粗管外径，所述粗管两端的细管分别与进水盒和出水盒内腔连通。

通过采用上述技术方案，火口法兰上的燃烧器喷出火焰后进入换热盒内，高温燃气对第一换热管进行加热，进水盒内的水持续流经换热管件后进入出水盒，换热管件对水其内壁流经的水流进行加热；

细管与换热盒焊接时，相邻两个细管与换热盒焊接处的焊缝之间的距离满足规定的最小焊缝间隙时，由于粗管外径大于细管与换热盒连接一端的外径，因此，相邻两个粗管外壁之间的间隙小于两个细管与换热盒连接一端之间的间隙，减小在粗管数量及排布方式固定的情况下，换热盒的整体占地面积。

本申请进一步设置为：所述细管与粗管之间固设有收缩管，所述收缩管的内径沿朝向细管方向逐渐减小；

和\或所述第一换热管的壁厚相同。

通过采用上述技术方案，收缩管的设置能使细管与粗管内的水流之间平稳地流动，减少流体流动的能量损失；

第一换热管的壁厚相同，能保证第一换热管的耐腐蚀性能相似，保证其各部分的寿命接近一致。

本申请进一步设置为：所述换热盒的横截面为长圆形环；

和\或所述换热盒的横截面为长圆形环，所述火口法兰连接于换热盒横截面上长圆形环的长度方向的一端；

和\或所述换热盒外侧固设有机架。

通过采用上述技术方案，长圆形环结构的换热盒，能减小换热盒的占地面积；

机架能对换热盒进行支撑，提高换热盒的稳定性。

本申请进一步设置为：所述第一换热管包括一组沿火口法兰周向间隔设置的多个第一换热管，所述一组第一换热管的轴线位于同一圆周面上。

通过采用上述技术方案，于火口法兰周向设置的第一换热管能使每组第一换热管与高温燃气接触的均匀性较高，加热稳定。

本申请进一步设置为：所述第一换热管包括且轴线位于不同直径的圆周面的多组。

通过采用上述技术方案，多组换热管的设置能提高燃气与第一换热管的整体接触面积，提高燃气与第一换热管之间的换热总量。

本申请进一步设置为：所述每组第一换热管轴线之间的距离随着该组第一换热管轴线所在圆周面的直径的增大而增大。

通过采用上述技术方案，同组相邻两个第一换热管之间的距离逐渐增大后，烟气流经两个第一换热管之间的阻力减小，有利于烟气的流动；间隙增大后烟气流动速度减小，增加烟气与第一换热管之间的接触时间，提高换热效率。

本申请进一步设置为：相邻所述两组第一换热管中的第一换热管沿火口法兰的周向方向相错设置。

通过采用上述技术方案，燃气经过相对靠内的一组两个第一换热管之间后直接流向相对靠外的一组第一换热管的外壁，高温烟气与相对靠外的一组第一换热管的外壁接触面积较大，换热效率较高。

本申请进一步设置为：所述换热管件包括第二换热管，所述第二换热管轴线到火口法兰轴线的距离大于第一换热管到火口法兰轴线的距离；

和\或所述第二换热管的内径小于第一换热管的内径；

和\或所述第二换热管的壁厚小于第一换热管的壁厚；

和\或所述第二换热管横向等间距、纵向等间距排布。

通过采用上述技术方案，通过第二换热管的设置进一步吸收烟气中的热量，提高烟气的能量利用率，提高热交换效率。

本申请进一步设置为：所述出烟道位穿过换热盒侧壁靠近地面的部分与换热盒内部相通；

和\或所述进水盒的上固设有与其内腔连通的检查管；

和\或所述出水盒的上固设有与其内腔连通的大气平衡管。

通过采用上述技术方案，高温烟气与换热管内的水流进行热交换，之后烟气下沉进入下烟道排出锅炉。

本申请进一步设置为：包括导流组件，导流组件包括导流件，所述导流件位于第一换热管之间，导流件包括导流板，导流板为圆锥形的板状，导流板的轴线与火口法兰的轴线重合；

所述导流组件包括连接导流件与换热盒的支撑杆，所述支撑杆一端与导流板连接，另一端与换热盒连接。

通过采用上述技术方案，高温的烟气气流从进烟道进入换热盒，烟气流经导流板时被导流板导流朝向远离导流板轴线的方向流动，使得高温的烟气进入换热盒内之后能尽快与第一换热管相接触，减少了热损失，从而提高锅炉的工作效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.火口法兰上的燃烧器喷出火焰后进入换热盒内，高温燃气对第一换热管进行加热，进水盒内的水持续流经换热管件后进入出水盒，换热管件对水其内壁流经的水流进行加热；细管与换热盒焊接时，相邻两个细管与换热盒焊接处的焊缝之间的距离满足规定的最小焊缝间隙时，由于粗管外径大于细管与换热盒连接一端的外径，因此，相邻两个粗管外壁之间的间隙小于两个细管与换热盒连接一端之间的间隙，减小在粗管数量及排布方式固定的情况下，换热盒的整体占地面积；

2.同组相邻两个第一换热管之间的距离逐渐增大后，烟气流经两个第一换热管之间的阻力减小，有利于烟气的流动；间隙增大后烟气流动速度减小，增加烟气与第一换热管之间的接触时间，提高换热效率；

3.第二换热管的设置进一步吸收烟气中的热量，提高烟气的能量利用率，提高热交换效率。

附图说明

图1是本申请实施例一的整体结构图；

图2是本申请实施例一的俯视图；

图3是沿图2中A-A线的剖视图；

图4是本申请实施例一显示换热通孔位置的示意图；

图5是本申请实施例一显示第一换热管结构的示意图；

图6是图5中B处的放大图；

图7是本申请实施例二的剖视图。

附图标记说明：1、机架；21、进水盒；22、出水盒；31、火口法兰；32、出烟道；4、换热机构；41、换热盒；411、换热内腔；42、换热通孔；421、第一换热孔；422、第二换热孔；43、换热管件；431、第一换热管；4311、粗管；4312、收缩管；43121、细管；43122、连接管；432、第二换热管；51、进水管；52、出水管；61、检查管；62、大气平衡管；621、换气管；7、吊环；8、导流组件；81、导流件；811、导流板；812、导流管；82、支撑杆。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种管群式常压热水锅炉。

实施例1

参照图1和图2，管群式常压热水锅炉，包括放置于地面的机架1，机架1与地面固定连接，机架1固定连接有进水盒21和出水盒22，进水盒21和出水盒22之间固设有换热机构4，换热机构4一端固设有火口法兰31，火口法兰31用于与燃烧器连接，火口法兰31连接于换热机构4与出水盒22连接的一端。换热机构4另一端固设有出烟道32，燃烧器喷出的燃料与空气混合物于炉体内腔燃烧后，从出烟道32排出，高温烟气换热机构4换热盒41发生热交换，高温烟气温度降低后排出换热机构4外，进水盒21上固设有进水管51，出水盒22上固设有出水管52，进水管51设置于炉体设置有出烟道32的一端，水从进水管51进入换热机构4换热盒41后从出水管52中排出。

参照图3和图4，进水盒21以及出水盒22均为开口朝向换热机构4的长圆形盒体，长圆形盒体包括长圆形的环形外壁和固定于环形外壁背向换热机构4一端的长圆形板。

参照图3和图4，换热机构4包括换热盒41，换热盒41为两端均设置有端板的长圆型的管体，换热盒41的长圆型管的两个中心线与进水盒21以及出水盒22的长圆型管的两个中心线重合，换热盒41的圆管的外壁较进水盒21以及出水盒22的外壁大，换热盒41两端的端板分别与进水盒21以及出水盒22焊接固定。

参照图3和图4，火口法兰31包括一端穿过出水盒22后穿过换热盒41的端板的火口圆管和固定于火口圆管远离换热盒41一端的法兰接头，火口圆管与换热盒41和出水盒22焊接固定。

参照图3，换热盒41的管体及端板形成的空间为换热内腔411，换热盒41长度方向的中间位置与机架1焊接固定。

参照图3和图4，换热盒41的两个端板上开设有两两相互同轴设置的圆形的换热通孔42，换热通孔42贯穿换热盒41的端板，换热盒41的两个端板上穿设有换热管件43，换热管件43换热盒41两端分别位于同轴的两个换热通孔42内，换热管件43的两端固定于换热盒41的两个端板。

参照图4，换热通孔42包括第一换热孔421，第一换热孔421于换热盒41的端板上设置有两组，每组第一换热孔421均于换热盒41沿火口法兰31周向依次间隔均布有多个，两组换热孔轴线位于同一圆周面上，两组第一换热孔421分别为内组和外组，内组的第一换热孔421轴线所在圆环面的直径小于外组的第一换热孔421轴线所在圆环面的直径。

参照图5和图6，换热管件43包块与第一换热孔421上连接的第一换热管431，第一换热管431包括粗管4311以及分别一体成型于粗管4311两端的收缩管4312，在本实施例中粗管4311的内径为26.5毫米，外径为30毫米。

参照图6，粗管4311为中空的直圆管。

收缩管4312包括细管43121以及固定连接于细管43121与粗管4311之间的连接管43122。

细管43121为轴线与粗管4311重合的中空直圆管，在本实施例中细管43121的内径为20.5毫米，外径为24毫米，细管43121的外径较粗管4311的外径小，细管43121远离粗管4311的一端同轴穿设于相对应的第一换热孔421上，细管43121与换热盒41的端板固定连接，两个细管43121分别与进水盒21和出水盒22内腔连通。

参照图6，连接管43122是外壁及内壁均为同轴的圆台形的管体，连接管43122远离细管43121的一端与粗管4311固定连接。

参照图6，粗管4311，细管43121以及连接管43122同轴设置；粗管4311，细管43121以及连接管43122内部相通。

参照图4，换热通孔42包括第二换热孔422，第二换热孔422位于第一换热孔421靠近地面一侧，第二换热孔422沿换热盒41宽度和高度方向间隔均布有多个。

参照图5，换热管包括与第二换热孔422连接的第二换热管432，本实施例中第二换热管432的内径为19.5毫米，外径为22.5毫米，第二换热管432为中空的直圆管，第二换热管432与对应的第二换热孔422同轴设置，第二换热管432与换热盒41的两个端板相焊接，第二换热管432的两端分别与进水盒21和出水盒22连通。

参照图3，出烟道32一端穿过换热盒41的侧壁靠近地面的部分与换热内腔411连通，出烟道32为L型管道，出烟道32另一端设置有与废气排放管道连接的法兰接头。

出水盒22的管壁上固定连接有进水管51，进水管51为轴线与地面平行设置的中空圆管，进水管51一端位于锅炉外侧，另一端穿过出水盒22的管壁位于出水盒22的内部，进水管51远离进水盒21的一端固定连接有法兰。

参照图3，进水盒21的管壁上固定连接有出水管52，出水管52为轴线与出水管52的轴线平行设置的中空圆管，出水管52一端位于锅炉外侧，另一端穿过进水盒21的管壁上位于进水盒21的内部，出水管52远离进水盒21的一端固定连接有法兰。

参照图5，出水管52位于进水管51上方。

参照图3，水从进水管51进入出水盒22，从出水盒22进入换热盒41上穿设的换热管件43内，经过换热盒41内对烟气的热量进行吸收，使得水的温度升高，高温水从换热管件43进入出水盒22，从出水盒22上穿设的出水管52排出。

参照图1，进水盒21的侧壁的背离地面的部分固定连接有检查管61，检查管61为中空的圆管，检查管61的轴线与地面垂直设置，检查管61穿设于出水盒22的中空管体的侧壁上，检查管61内部与出进部的内部相通，检查管61远离进水盒21的一端连接有法兰，检查管61远离进水盒21的一端法兰连接有吊环7。

参照图1，出水盒22的侧壁的背离地面的部分固定连接有大气平衡管62，大气平衡管62为中空的圆管，大气平衡管62的轴线检查管61平行设置，大气平衡管62穿设于出水盒22的中空管体的侧壁上，大气平衡管62内部与出水盒22的内部相通，大气平衡管62远离出水盒22的一端连接有法兰，检查管61远离出水盒22的一端法兰连接有吊环7。

参照图1，大气平衡管62的侧壁上固定连接的换气管621，换气管621穿设于大气平衡管62的侧壁上，换气管621是圆管，换气管621的轴线与大气平衡管62相垂直，换气管621的内部与大气平衡管62内部相通，换气管621用于连接安全阀以平衡锅炉内的气压与大气压的气压差。

参照图1，出水盒22的侧壁的靠近地面的部分固定连接有与其内腔连通的排污管。

参照图2，当需要运输锅炉时，检查管61以及大气平衡管62上与吊环7固定连接，吊环7能用于锅炉的吊装。

参照图2，将检查管61上的吊环7卸下后，便于检查火口法兰31位于出水盒22内腔的部分。

参照图3，进水盒21上穿设有穿过换热盒41且与换热盒41内腔连通的观察管，观察管的轴线与火口法兰31轴线重合，观察管内腔固设有耐热玻璃。

实施例1的实施原理为：

水从进水管51流入出水盒22，从出水盒22进入贯穿换热盒41设置的换热管件43内，从换热管件43流经进水盒21从出水管52排出；

烟气从进烟道进入换热内腔411中，于换热内腔411中与换热管外壁相接触，从换热盒41上连接的出烟道32排出；

水与烟气于换热内腔411中进行热交换，换热管件43内的水对换热盒41内腔中烟气的热量进行吸收，使得水的温度升高，高温水出水管52排出锅炉，烟气的温度降低使得自身的密度增大，从而使得烟气向靠近地面的方向下落从位于换热盒41侧壁靠近地面一部分上设置的出烟道32排出。

实施例2

参照图7，管群式常压热水锅炉包括导流组件8，导流组件8包括导流件81以及连接导流件81与换热盒41的支撑杆82

导流件81设置于换热盒41内，导流件81位于换热管件43之间。

导流件81包括导流板811，导流板811为圆锥形的板状，导流板811包括尖端部以及开口部，导流板811的轴线与出烟孔的轴线重合，导流板811的尖端部靠近出水盒，导流板811的开口部靠近换热管件43。

导流件81包括固定连接于导流板811的开口部的导流管812，导流管812的形状为圆柱形管状，导流管812与导流板811同轴。

支撑杆82沿导流板811的轴线周向均匀设置有四个，支撑杆82一端与导流板811靠近进烟孔一端的侧壁焊接，支撑杆82远离导流板811的一端与换热盒41靠近进水盒21的端板相焊接。

实施例2的实施原理为：高温的烟气气流从进烟道31进入换热盒41，烟气流经导流板811时被导流板811导流朝向远离导流板811轴线的方向流动，与换热管件43进行热交换，使得高温的烟气进入换热管件43内之后能尽快与导流板811相接触，减少了热损失，从而提高锅炉的工作效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管群式常压热水锅炉，其特征在于：包括换热机构(4)，所述换热机构(4)包括换热盒(41)，所述换热盒(41)的两端分别固设有进水盒(21)和出水盒(22)；所述换热盒(41)一端固设有与其内腔连通的火口法兰(31)，所述火口法兰(31)用于与燃烧器连接，所述换热盒(41)远离其与火口法兰(31)连接的一端固设有与其内腔连通的出烟道(32)；

所述换热盒(41)上穿设有多个与火口法兰(31)轴线平行的换热管件(43)，所述换热管件(43)的两端分别与进水盒(21)和出水盒(22)内腔连通，所述换热管件(43)包括第一换热管(431)，所述第一换热管(431)包括粗管(4311)，所述粗管(4311)的两端分别固设有细管(43121)，所述细管(43121)一端与粗管(4311)固定且连通，所述细管(43121)另一端穿过换热盒(41)且与换热盒(41)焊接固定，所述细管(43121)与换热盒(41)连接一端的外径小于粗管(4311)外径，所述粗管(4311)两端的细管(43121)分别与进水盒(21)和出水盒(22)内腔连通。

2.根据权利要求1所述的管群式常压热水锅炉，其特征在于：所述细管(43121)与粗管(4311)之间固设有收缩管(4312)，所述收缩管(4312)的内径沿朝向细管(43121)方向逐渐减小；

和\或所述第一换热管(431)的壁厚相同。

3.根据权利要求1所述的管群式常压热水锅炉，其特征在于：所述换热盒(41)的横截面为长圆形环；

和\或所述换热盒(41)的横截面为长圆形环，所述火口法兰(31)连接于换热盒(41)横截面上长圆形环的长度方向的一端；

和\或所述换热盒(41)外侧固设有机架(1)。

4.根据权利要求1所述的管群式常压热水锅炉，其特征在于：所述第一换热管(431)包括一组沿火口法兰(31)周向间隔设置的多个第一换热管(431)，所述一组第一换热管(431)的轴线位于同一圆周面上。

5.根据权利要求4所述的管群式常压热水锅炉，其特征在于：所述第一换热管(431)包括且轴线位于不同直径的圆周面的多组。

6.根据权利要求5所述的管群式常压热水锅炉，其特征在于：所述每组第一换热管(431)轴线之间的距离随着该组第一换热管(431)轴线所在圆周面的直径的增大而增大。

7.根据权利要求5所述的管群式常压热水锅炉，其特征在于：相邻所述两组第一换热管(431)中的第一换热管(431)沿火口法兰(31)的周向方向相错设置。

8.根据权利要求1所述的管群式常压热水锅炉，其特征在于：所述换热管件(43)包括第二换热管(432)，所述第二换热管(432)轴线到火口法兰(31)轴线的距离大于第一换热管(431)到火口法兰(31)轴线的距离；

和\或所述第二换热管(432)的内径小于第一换热管(431)的内径；

和\或所述第二换热管(432)的壁厚小于第一换热管(431)的壁厚；

和\或所述第二换热管(432)横向等间距、纵向等间距排布。

9.根据权利要求1所述的管群式常压热水锅炉，其特征在于：所述出烟道(32)位穿过换热盒(41)侧壁靠近地面的部分与换热盒(41)内部相通；

和\或所述进水盒(21)的上固设有与其内腔连通的检查管(61)；

和\或所述出水盒(22)的上固设有与其内腔连通的大气平衡管(62)。

10.根据权利要求1所述的管群式常压热水锅炉，其特征在于：包括导流组件(8)，导流组件(8)包括导流件(81)，所述导流件(81)位于第一换热管(431)之间，导流件(81)包括导流板(811)，导流板(811)为圆锥形的板状，导流板(811)的轴线与火口法兰(31)的轴线重合；

所述导流组件(8)包括连接导流件(81)与换热盒(41)的支撑杆(82)，所述支撑杆(82)一端与导流板(811)连接，另一端与换热盒(41)连接。

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