CN213841334U - 一种新型高效的采暖锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能炉具，即一种新型高效的采暖锅炉。常规家用采暖锅炉普遍存在换热效率不高的问题，主要表现在炉膛内燃料燃烧所释放的热量、烟道内热量等不能快速有效地传递给循环水，使得烟道出口温度较高，造成热量浪费。所述锅炉包括燃烧部、换热部，燃烧部与换热部之间设有连接部；换热部的内胆设有包括但不限于列管、蛇形管、板式、鳍片中的任一种或几种换热装置。采用简单的换热结构或几种换热结构的组合，进一步提高了燃烧部所产生的热量及烟道内的余热利用率，在不额外增加制造成本、装置体量、占用空间等负担的情况下，使得锅炉换热效率得以一定程度的提升，特别适用于小环境的采暖需求。

Description

一种新型高效的采暖锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种节能炉具，即一种新型高效的采暖锅炉。

背景技术

我国北方地区冬季气温较低，居室需要供热。城市已经实现了小区供热或大面积集中供热，而居住在比较分散的村镇，还是采用一家一户分散取暖。都采用中小型锅炉自行供热。这种锅炉的外壳多为双层水套，双层水套之间的空腔装水，并且通过出水管和回水管与暖器相连，构成循环回路。双层水套包围的是填装燃料进行燃烧的炉膛，炉膛下面有炉排和灰池，炉膛上方设有排烟管，把烟气排放到空气中。燃料燃烧放出的热量只被炉壁吸收，吸收后的余热温度还很高，甚至还带着火苗被排出，没有二次、三次吸收，热量浪费严重，不节能。这种锅炉热效率很低。

此外，常规家用采暖锅炉普遍存在换热效率不高的问题，主要表现在炉膛内燃料燃烧所释放的热量、烟道内热量等不能快速有效地传递给循环水，使得烟道出口温度较高，造成热量浪费。

发明内容

本实用新型的目的是研制一种新型高效的采暖锅炉，其能够在一定程度中解决如上所述常规采暖锅炉换热效率不高的问题，且在实现高效换热的同时，尽可能不额外增加锅炉制造成本、保持原有锅炉的简单结构，尽可能不额外增加锅炉体积、占地面积、存放空间。

上述目的是由以下技术方案实现的：

方案[1]：

一种新型高效的采暖锅炉，以下简称为“锅炉”，其特征在于：

所述锅炉包括燃烧部、换热部，燃烧部与换热部之间设有连接部；

所述燃烧部和/或换热部和/或连接部的整体或局部设有夹层结构，燃烧部的夹层结构的内层称为内壳、外层称为外壳，换热部的夹层结构的内层称为内胆、外层称为外胆，连接部的夹层结构的内层称为内套、外导称为外套；

当燃烧部、换热部以及连接部均设有夹层结构时，燃烧部的内壳与换热部的内胆之间通过连接部的内套相连通，燃烧部的外壳与换热部的外胆之间通过连接部的外套相连通；内壳、内套、内胆的内部形成烟道，内壳-内套-内胆与外壳-外套-外胆之间的夹层形成水道；

燃烧部设有燃烧室，用于燃烧燃料，燃烧室设在烟道的始端；烟道的末端从换热部外胆的顶部穿出形成出烟口；

换热部用于传导、转移热量，换热部设有出水口、回水口；

换热部的内胆设有包括但不限于列管、蛇形管、板式、鳍片中的任一种或几种换热装置。

进一步地，连接部水平设置。

进一步地，所述燃烧部是一种圆形或方形的桶状结构，燃烧部设有填料口、炉门、灰门、格栅；

填料口位于燃烧部顶面、用于装填燃料或作为炉灶使用；

格栅位于燃烧部内部靠下位置、用于承载燃料及漏灰，格栅将燃烧部上下地分隔为炉膛和灰池两部分；

炉门位于炉膛的侧面，灰门位于灰池的侧面。

进一步地，所述格栅设有至少一个翻板，该翻板设有翻板轴，翻板轴伸出外壳以外，伸出外壳的翻轴端部设有手柄，该手柄用于控制翻板的姿态。

方案[2]：

基于上述方案[1]，本方案所述换热装置包括列管、蛇形折板，列管设置在内胆的下部，蛇形折板设在内胆的中上部。

所述列管为多层交错排布的管状层次结构，每一层至少设有两根平行的单管，相邻两层之间的单管形成45-90度的夹角，且相信两层之间留有间隙；

单管贯穿内胆的两侧壁，且单管的端部与内胆侧壁相固定连接。

所述蛇形折板由多个内凹的横槽组成，相邻的两个横槽错落排布。

所述横槽的深度（c）为内胆横截面直径的1/2至2/3；

所述横槽的高度（a）为相邻两横槽之间间距（b）的0.8至1.2倍。

所述横槽的数量为2-5个。

所述列管具有2-4层交错排布的管状层次结构。

所述横槽倾斜设置，横槽的倾斜角度为5-15度；

全部横槽的倾斜方向相同、或方向交替相反；当横槽的倾斜方向交替相反时，相邻的两个横槽形成正V形、或倒V形排布结构。

方案[3]：

基于上述方案[1]~[2] 任一方案或其组合，本方案所述内胆设有混水腔，该混水腔设在内胆的顶部和/或底部，位于顶部的混水腔与出水口相对应，位于底部的混水腔与回水口相对应。

所述内胆呈圆桶形，出水口和/或回水口沿内胆横截面切线方向设置。

方案[4]：

基于上述方案[1]~[3]任一方案或其组合，本方案所述换热部设有导热装置，该导热装置设在内胆与外胆之间。

所述导热装置为导热板，导热板设有多个，该多个导热板均匀地分布在内胆的外周面；

导热板与内胆轴向相平行对齐或倾斜设置。

所述导热装置为导热块，该导热块呈两端大、中间小的扁葫芦形，导热块的两端分别与内胆外壁、外胆内壁相接触，导热块至少有一端固定在内胆外壁或外胆内壁。

本实用新型的有益效果是：采用简单的换热结构或几种换热结构的组合，进一步提高了燃烧部所产生的热量及烟道内的余热利用率，在不额外增加制造成本、装置体量、占用空间等负担的情况下，使得锅炉换热效率得以一定程度的提升，甚至能够使设备更加简单化、轻量化、高效化，特别适用于小环境的采暖需求。

附图说明

附图如下：

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中横槽的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一中横槽排布的结构示意图；

图4是本实用新型实施例二中横槽的第一种排布方式的结构示意图；

图5是本实用新型实施例二中横槽的第二种排布方式的结构示意图；

图6是本实用新型实施例二中横槽的第三种排布方式的结构示意图；

图7是本实用新型实施例四的结构示意图。

图中，

1燃烧部 11内壳 12外壳 13燃烧室 14格栅

2连接部 21内套 22外套

3换热部 31内胆 32外胆 33出烟口 34出水口 35回水口

4换热装置 41列管 42蛇形折板 43横槽 44混水腔

51导热块 52导热板

６烟道

7水道。

具体实施方式

【实施例1】

所图1-3所示，本实施例所述一种新型高效的采暖锅炉，以下简称为“锅炉”，其特征在于：

所述锅炉包括燃烧部、换热部，燃烧部与换热部之间设有连接部；

所述燃烧部和/或换热部和/或连接部的整体或局部设有夹层结构，燃烧部的夹层结构的内层称为内壳、外层称为外壳，换热部的夹层结构的内层称为内胆、外层称为外胆，连接部的夹层结构的内层称为内套、外导称为外套；

当燃烧部、换热部以及连接部均设有夹层结构时，燃烧部的内壳与换热部的内胆之间通过连接部的内套相连通，燃烧部的外壳与换热部的外胆之间通过连接部的外套相连通；内壳、内套、内胆的内部形成烟道，内壳-内套-内胆与外壳-外套-外胆之间的夹层形成水道；

燃烧部设有燃烧室，用于燃烧燃料，燃烧室设在烟道的始端；烟道的末端从换热部外胆的顶部穿出形成出烟口；

换热部用于传导、转移热量，换热部设有出水口、回水口；

换热部的内胆设有包括但不限于列管、蛇形管、板式、鳍片中的任一种或几种换热装置。

上述方案中，通常情况下，换热部的内胆与外胆之间的间隙可以是较小的，即内外胆之间留有较小的间隙，可以是2-8厘米，以利于快速换热及快速循环，提高换热效率。换热部的夹层采用较小间隙，且间隙大部分均匀，一方面方便加工制造，另一方面使其内的水体流动稳定。而对于燃烧部和连接部而言，特别是连接部，其作用已经不再主要是换热，换热只是一方面，燃烧部的夹层水套在换热的同时，还要起到防止炉体过热的作用；连接部则主要起到便于燃烧部与换热部之间的循环水快速流动的目的。因此，燃烧部的夹层可根据其容积大小、燃料属性等因素具体设置其厚度，以及夹层在燃烧部炉体上的设置高度，以在最小加工成本、用料成本的情况下获得较佳的保护目的、换热目的。

此外，连接部的夹层则可能不同于换热部和燃烧部，一种可能的方案是：换热部的底部与燃烧部的顶部相对齐，连接部将上述换热部底部与燃烧部顶部之间相连通，且连接部呈水平状态，或者连接部设有倾斜状态，即换热部底部高于燃烧部顶部，以利于烟道和水道的畅通。上述换热部的底部，是指内胆的底部，而外胆的底部则可以尽可能放低，一种方式是该外胆的底部与燃烧部夹层水套的底部相对齐，且二者又均与燃烧部炉体的格栅相平齐，使得换热部底部由回水口进入的冷水，能够快速向燃烧部流动，促使燃烧部水套内已被加热的水向上、沿连接部朝换热部上部流动，并向出水口供应热水。

进一步地，连接部水平设置。

进一步地，所述燃烧部是一种圆形或方形的桶状结构，燃烧部设有填料口、炉门、灰门、格栅；

填料口位于燃烧部顶面、用于装填燃料或作为炉灶使用；

格栅位于燃烧部内部靠下位置、用于承载燃料及漏灰，格栅将燃烧部上下地分隔为炉膛和灰池两部分；

炉门位于炉膛的侧面，灰门位于灰池的侧面。

进一步地，所述格栅设有至少一个翻板，该翻板设有翻板轴，翻板轴伸出外壳以外，伸出外壳的翻轴端部设有手柄，该手柄用于控制翻板的姿态。

【实施例2】

如图2-6所示，在上述实施例基础上，本实施例所述换热装置包括列管、蛇形折板，列管设置在内胆的下部，蛇形折板设在内胆的中上部。

所述列管为多层交错排布的管状层次结构，每一层至少设有两根平行的单管，相邻两层之间的单管形成45-90度的夹角，且相信两层之间留有间隙；

单管贯穿内胆的两侧壁，且单管的端部与内胆侧壁相固定连接。

所述蛇形折板由多个内凹的横槽组成，相邻的两个横槽错落排布。

所述横槽的深度（c）为内胆横截面直径的1/2至2/3；

所述横槽的高度（a）为相邻两横槽之间间距（b）的0.8至1.2倍。

所述横槽的数量为2-5个。

所述列管具有2-4层交错排布的管状层次结构。

所述横槽倾斜设置，横槽的倾斜角度为5-15度；

全部横槽的倾斜方向相同、或方向交替相反；当横槽的倾斜方向交替相反时，相邻的两个横槽形成正V形、或倒V形排布结构。

上述方案中，列管位于蛇形折板下方，列管位置的烟道比蛇形折板位置的烟道宽敞、通畅，火焰或烟气温度较高，可采用列管快速高效换热，同时通畅的烟道也有利于烟气排出、利于燃烧部燃烧充分。而蛇形折板处的烟道则较为曲折，此处烟气行走较缓，可通过具有较大接触面的横槽充分换热，使热量利用充分。

【实施例3】

如图3-5所示，在上述实施例基础上，本实施例所述内胆设有混水腔，该混水腔设在内胆的顶部和/或底部，位于顶部的混水腔与出水口相对应，位于底部的混水腔与回水口相对应。

所述内胆呈圆桶形，出水口和/或回水口沿内胆横截面切线方向设置。

上述混水腔的设计，体现换热部各部分位置的循环水的差异化流速，即在较狭窄的换热部中间，其流速高于混水腔水速，利于烟道向水道传导热量。

【实施例4】

如图3-5所示，在上述实施例基础上，本实施例所述换热部设有导热装置，该导热装置设在内胆与外胆之间。

所述导热装置为导热板，导热板设有多个，该多个导热板均匀地分布在内胆的外周面；

导热板与内胆轴向相平行对齐或倾斜设置。

所述导热装置为导热块，该导热块呈两端大、中间小的扁葫芦形，导热块的两端分别与内胆外壁、外胆内壁相接触，导热块至少有一端固定在内胆外壁或外胆内壁。

上述导热板或导热块设置在换热部的内胆与外胆之间，且该导热装置的两端均分别与内外胆相接触，可使得内胆的热量直接通过导热装置向外胆传导，其传导效率远高于循环水的热传导，通过合理布局导热装置的数量、位置，在尽可能减少其对循环水流速的影响下，使外胆的温度趋近于内胆温度，实现内外胆同时向循环水加热。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种新型高效的采暖锅炉，以下简称为“锅炉”，其特征在于：

所述锅炉包括燃烧部、换热部，燃烧部与换热部之间设有连接部；

所述燃烧部和/或换热部和/或连接部的整体或局部设有夹层结构，燃烧部的夹层结构的内层称为内壳、外层称为外壳，换热部的夹层结构的内层称为内胆、外层称为外胆，连接部的夹层结构的内层称为内套、外导称为外套；

当燃烧部、换热部以及连接部均设有夹层结构时，燃烧部的内壳与换热部的内胆之间通过连接部的内套相连通，燃烧部的外壳与换热部的外胆之间通过连接部的外套相连通；内壳、内套、内胆的内部形成烟道，内壳-内套-内胆与外壳-外套-外胆之间的夹层形成水道；

燃烧部设有燃烧室，用于燃烧燃料，燃烧室设在烟道的始端；烟道的末端从换热部外胆的顶部穿出形成出烟口；

换热部用于传导、转移热量，换热部设有出水口、回水口；

换热部的内胆设有包括但不限于列管、蛇形管、板式、鳍片中的任一种或几种换热装置。

2.根据权利要求1所述的一种新型高效的采暖锅炉，其特征在于：

所述燃烧部是一种圆形或方形的桶状结构，燃烧部设有填料口、炉门、灰门、格栅；

填料口位于燃烧部顶面、用于装填燃料或作为炉灶使用；

格栅位于燃烧部内部靠下位置、用于承载燃料及漏灰，格栅将燃烧部上下地分隔为炉膛和灰池两部分；

炉门位于炉膛的侧面，灰门位于灰池的侧面；

所述格栅设有至少一个翻板，该翻板设有翻板轴，翻板轴伸出外壳以外，伸出外壳的翻轴端部设有手柄，该手柄用于控制翻板的姿态。

3.根据权利要求1所述的一种新型高效的采暖锅炉，其特征在于：

所述换热装置包括列管、蛇形折板，列管设置在内胆的下部，蛇形折板设在内胆的中上部。

4.根据权利要求3所述的一种新型高效的采暖锅炉，其特征在于：

所述列管为多层交错排布的管状层次结构，每一层至少设有两根平行的单管，相邻两层之间的单管形成45-90度的夹角，且相信两层之间留有间隙；

单管贯穿内胆的两侧壁，且单管的端部与内胆侧壁相固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种新型高效的采暖锅炉，其特征在于：

所述蛇形折板由多个内凹的横槽组成，相邻的两个横槽错落排布。

6.根据权利要求5所述的一种新型高效的采暖锅炉，其特征在于：

所述横槽的深度为内胆横截面直径的1/2至2/3；

所述横槽的高度为相邻两横槽之间间距的0.8至1.2倍。

7.根据权利要求5所述的一种新型高效的采暖锅炉，其特征在于：

所述横槽的数量为2-5个。

8.根据权利要求5所述的一种新型高效的采暖锅炉，其特征在于：

所述横槽倾斜设置，横槽的倾斜角度为5-15度；

全部横槽的倾斜方向相同、或方向交替相反；当横槽的倾斜方向交替相反时，相邻的两个横槽形成正V形、或倒V形排布结构。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种新型高效的采暖锅炉，其特征在于：

所述内胆设有混水腔，该混水腔设在内胆的顶部和/或底部，位于顶部的混水腔与出水口相对应，位于底部的混水腔与回水口相对应。

10.根据权利要求1至8任一项所述的一种新型高效的采暖锅炉，其特征在于：

所述换热部设有导热装置，该导热装置设在内胆与外胆之间，导热装置为导热块和/或导热板；

当导热装置为导热板时，导热板设有多个，该多个导热板均匀地分布在内胆的外周面；

导热板与内胆轴向相平行对齐或倾斜设置；

当导热装置为导热块时，该导热块呈两端大、中间小的扁葫芦形，导热块的两端分别与内胆外壁、外胆内壁相接触，导热块至少有一端固定在内胆外壁或外胆内壁。

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