CN214199189U - 一种新型换热通道水火直接换热式锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型换热通道水火直接换热式锅炉，属于锅炉设备技术领域，本实用新型解决现有水火直接换热锅炉易发生烧毁锅炉、炉壁烧穿、火焰倒吹烧毁燃烧机设备的技术问题。本实用新型的技术方案为：包括炉体、竖直设置的排烟管和设在炉体外侧的补水箱，所述炉体内腔下部设有储水箱，所述炉体顶面中部设有排烟口，所述炉体一侧侧壁下部设有出水口，所述炉体另一侧侧壁下部设有补水口和排污口，所述补水口通过补水管道与补水箱连通，所述补水管道上设有补水流量控制阀，所述新型换热通道水火直接换热式锅炉还包括燃烧机装置、水循环系统和控制装置。本实用新型具有结构设计合理、换热效果好、燃料利用率高操作简便、成本低、安全实用等优点。

Description

一种新型换热通道水火直接换热式锅炉

技术领域

本实用新型属于锅炉设备技术领域，具体涉及的是一种新型换热通道水火直接换热式锅炉。

背景技术

传统锅炉通过金属管将水与高温火焰、烟气隔开，以热传导方式进行热交换，不但结构复杂，且其热交换效率完全取决于金属管材的导热系数及有效受热面积，而且还易产生水垢影响换热效率。为解决水垢对锅炉换热效率的影响、简化锅炉结构，采用浸没燃烧法的水火直接换热式锅炉应运而生，与传统锅炉相比，水火直接换热式锅炉的传热过程属于直接接触传热，具有能耗低、热效率高、设备简单等优点。

随着水火直接换热锅炉的研发，由于高效、节能、成本低、适用燃料范围广等优点，使其能够得到迅速推广，但是现有换热锅炉的通道设计结构不合理，若水量不足或不均匀，燃烧着的火焰会直接冲向炉壁，发生烧毁锅炉、炉壁烧穿，甚至出现火焰倒吹烧毁燃烧机设备的现象发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种新型换热通道水火直接换热式锅炉，解决现有水火直接换热锅炉易发生烧毁锅炉、炉壁烧穿、火焰倒吹烧毁燃烧机设备的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种新型换热通道水火直接换热式锅炉，包括炉体、竖直设置的排烟管和设在炉体外侧的补水箱，所述炉体内腔下部设有储水箱，所述炉体顶面左侧设有排烟口，所述炉体一侧侧壁下部设有排污口，所述炉体另一侧侧壁下部设有补水口和出水口，所述补水口通过补水管道与补水箱连通，所述补水管道上设有补水流量控制阀，其中：所述新型换热通道水火直接换热式锅炉还包括燃烧机装置、水循环系统和控制装置；

所述炉体为圆柱体形筒体，所述排烟管下端由排烟口伸入炉体内，所述炉体内腔上部设有喷淋水箱，所述喷淋水箱底面设有淋水板；

所述炉体内腔中部由上至下依次设置有第一淋水篦板、第二淋水篦板、第三淋水篦板和第四淋水篦板，所述第一淋水篦板、第二淋水篦板、第三淋水篦板和第四淋水篦板的直径尺寸均与炉体内腔直径尺寸一致；所述第一淋水篦板上右侧设有圆形通道一，所述第二淋水篦板上右后侧设有圆形通道二，所述第三淋水篦板上左后侧设有圆形通道三，第四淋水篦板左侧设有圆形通道四；

所述第一淋水篦板和第二淋水篦板之间设有弧形立板一，所述弧形立板一高度尺寸与第一淋水篦板和第二淋水篦板之间高度距离尺寸一致；所述弧形立板一长度尺寸大于炉体内腔半径尺寸、且小于炉体内腔直径尺寸；所述弧形立板一设在圆形通道一与圆形通道二之间，所述弧形立板一一侧竖直侧壁与炉体侧壁连接，所述弧形立板一另一竖直侧壁弧度弯曲至圆形通道一一侧；

所述第二淋水篦板和第三淋水篦板之间设有弧形立板二，所述弧形立板二高度尺寸与第二淋水篦板和第三淋水篦板之间高度距离尺寸一致；所述弧形立板二长度尺寸大于炉体内腔半径尺寸、且小于炉体内腔直径尺寸；所述弧形立板二设在圆形通道二与圆形通道三之间，所述弧形立板二一侧竖直侧壁与炉体侧壁连接，所述弧形立板二另一竖直侧壁弧度弯曲至圆形通道二一侧；

所述第三淋水篦板和第四淋水篦板之间设有弧形立板三，所述弧形立板三高度尺寸与第三淋水篦板和第四淋水篦板之间高度距离尺寸一致；所述弧形立板三长度尺寸大于炉体内腔半径尺寸、且小于炉体内腔直径尺寸；所述弧形立板三设在圆形通道三与圆形通道四之间，所述弧形立板三21一侧竖直侧壁与炉体侧壁连接，所述弧形立板三另一竖直侧壁弧度弯曲至圆形通道三一侧；

所述第四淋水篦板下方的炉体内壁上设有环形喷淋管，所述喷淋管上均匀设有若干朝向炉体侧壁的喷头；

所述第四淋水篦板下方右侧设有向下弯曲的弧形挡水板，所述弧形挡水板下方水平方向设有喷火管，所述喷火管靠近炉体侧壁一端穿过炉体侧壁向外伸出并与设在炉体外侧的燃烧机装置连通，所述喷火管另一端外侧设有弧形挡火板，所述弧形挡火板弯向喷火管一侧；

所述水循环系统包括高压循环水泵和若干连接水管；所述出水口通过连接水管与高压循环水泵的进水口连接，所述高压循环水泵的出水口通过连接水管与三通接口的进口连通，所述三通接口的两个出口分别通过连接水管与喷淋水箱和环形喷淋管连通；

所述炉体内壁设有若干炉温检测探头；所述控制装置设在炉体外侧壁上部，所述控制装置上设有显示屏，所述控制装置与显示屏、高压循环水泵、补水流量控制阀、若干炉温检测探头之间分别通过电气连接。

进一步，所述炉体侧壁和炉体底部由内至外依次包括不锈钢钢板内层、保温层、碳钢钢板层。

进一步，所述储水箱内设有水位监测器，所述水位监测器与控制装置电气连接。

本实用新型采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1)第一淋水篦板、第二淋水篦板、第三淋水篦板和第四淋水篦板对换热锅炉的通道进行了合理的设置，使得烟气螺旋上升，可有效避免出现热量集中对炉壁的冲击；

2)弧形挡水板可有效保护喷火管，避免喷火管进水损坏；弧形挡火板能够火焰避免对炉壁造成伤害；

3)环形喷淋管的设置可对炉壁进行再次降温，避免炉壁过热损伤。

与现有技术相比，本实用新型具有结构设计合理、换热效果好、燃料利用率高操作简便、成本低、安全实用等优点。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1的A-A剖面示意图；

图3为图1的B-B剖面示意图；

图4为图1的C-C剖面示意图；

图5为图1的D-D剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1至图5所示，一种新型换热通道水火直接换热式锅炉，包括炉体1、竖直设置的排烟管2和设在炉体1外侧的补水箱3，所述炉体1内腔下部设有储水箱4，所述炉体1顶面左侧设有排烟口1-1，所述炉体1一侧侧壁下部设有排污口1-4，所述炉体1另一侧侧壁下部设有补水口1-3和出水口1-2，所述补水口1-3通过补水管道与补水箱3连通，所述补水管道上设有补水流量控制阀5，其中：所述新型换热通道水火直接换热式锅炉还包括燃烧机装置6、水循环系统和控制装置7；

所述炉体1为圆柱体形筒体，所述排烟管2下端由排烟口1-1伸入炉体1 内，所述炉体1内腔上部设有喷淋水箱9，所述喷淋水箱底面设有淋水板8；

所述炉体1内腔中部由上至下依次设置有第一淋水篦板11、第二淋水篦板 12、第三淋水篦板13和第四淋水篦板14，所述第一淋水篦板11、第二淋水篦板12、第三淋水篦板13和第四淋水篦板14的直径尺寸均与炉体1内腔直径尺寸一致；所述第一淋水篦板11上右侧设有圆形通道一15，所述第二淋水篦板 12上右后侧设有圆形通道二16，所述第三淋水篦板13上左后侧设有圆形通道三17，第四淋水篦板14左侧设有圆形通道四18；

所述第一淋水篦板11和第二淋水篦板12之间设有弧形立板一19，所述弧形立板一19高度尺寸与第一淋水篦板11和第二淋水篦板12之间高度距离尺寸一致；所述弧形立板一19长度尺寸大于炉体1内腔半径尺寸、且小于炉体1内腔直径尺寸；所述弧形立板一19设在圆形通道一15与圆形通道二16之间，所述弧形立板一19一侧竖直侧壁与炉体1侧壁连接，所述弧形立板一19另一竖直侧壁弧度弯曲至圆形通道一15一侧；

所述第二淋水篦板12和第三淋水篦板13之间设有弧形立板二20，所述弧形立板二20高度尺寸与第二淋水篦板12和第三淋水篦板13之间高度距离尺寸一致；所述弧形立板二20长度尺寸大于炉体1内腔半径尺寸、且小于炉体1内腔直径尺寸；所述弧形立板二20设在圆形通道二16与圆形通道三17之间，所述弧形立板二20一侧竖直侧壁与炉体1侧壁连接，所述弧形立板二20另一竖直侧壁弧度弯曲至圆形通道二16一侧；

所述第三淋水篦板13和第四淋水篦板14之间设有弧形立板三21，所述弧形立板三21高度尺寸与第三淋水篦板13和第四淋水篦板14之间高度距离尺寸一致；所述弧形立板三21长度尺寸大于炉体1内腔半径尺寸、且小于炉体1内腔直径尺寸；所述弧形立板三21设在圆形通道三17与圆形通道四18之间，所述弧形立板三21一侧竖直侧壁与炉体1侧壁连接，所述弧形立板三21另一竖直侧壁弧度弯曲至圆形通道三17一侧；

所述第四淋水篦板14下方的炉体1内壁上设有环形喷淋管10，所述喷淋管 10上均匀设有若干朝向炉体1侧壁的喷头；

所述第四淋水篦板14下方右侧设有向下弯曲的弧形挡水板22，所述弧形挡水板22下方水平方向设有喷火管23，所述喷火管23靠近炉体1侧壁一端穿过炉体1侧壁向外伸出并与设在炉体1外侧的燃烧机装置6连通，所述喷火管23 另一端外侧设有弧形挡火板24，所述弧形挡火板24弯向喷火管一侧；

所述水循环系统包括高压循环水泵25和若干连接水管；所述出水口1-2通过连接水管与高压循环水泵25的进水口连接，所述高压循环水泵25的出水口通过连接水管与三通接口26的进口连通，所述三通接口26的两个出口分别通过连接水管与喷淋水箱9和环形喷淋管10连通；

所述炉体1内壁设有若干炉温检测探头27；所述控制装置7设在炉体1外侧壁上部，所述控制装置7上设有显示屏，所述控制装置7与显示屏、高压循环水泵25、补水流量控制阀5、若干炉温检测探头27之间分别通过电气连接。

进一步，所述炉体1侧壁和炉体1底部由内至外依次包括不锈钢钢板内层 29、保温层30、碳钢钢板层31。

进一步，所述储水箱4内设有水位监测器28，所述水位监测器28与控制装置7电气连接。

本实用新型的工作过程及原理：

1)首先通过控制装置7启动补水流量控制阀5，由补水箱3向储水箱4中进水；

2)通过控制装置7启动高压循环水泵25，储水箱4中的水经高压循环水泵 25加压后流经三通接口26，然后分别流向喷淋水箱9和喷淋管10，喷淋水箱9 的水由淋水板8向下纵向喷淋、喷淋管18呈由炉体1侧壁喷淋，使得炉体1内腔中充满水雾；

3)启动燃烧机装置6，燃烧机装置6喷出的火焰由喷火管20向炉体1喷出，高温火焰和热气由第四淋水篦板14上的圆形通道四18穿过向上运行至第四淋水篦板14和第三淋水篦板13之间，绕弧形立板三21逆时针旋转一周；然后由第三淋水篦板13上的圆形通道三17穿过向上运行至第三淋水篦板13和第二淋水篦板12之间，绕弧形立板二20逆时针旋转一周；然后由第二淋水篦板12上的圆形通道二16穿过向上运行至第二淋水篦板12和第一淋水篦板11之间，绕弧形立板一20逆时针旋转一周；然后由第一淋水篦板11上的圆形通道二15穿过向上运行；运行过程中高温火焰和热气与炉体1中的水雾接触后实现热交换，热量随着烟气向上由运动，最后由排烟管2排出。

若干炉温检测探头27可通过控制装置7实时传输炉体1内腔温度至显示屏，通过显示屏观察炉体温度，达到合适温度后关闭燃烧机装置6，随后通过控制装置7关闭高压循环水泵25。

水位监测器28可对储水箱4内的水位进行实时检测，当水位低于最低限位时，向控制装置7发送信号，并通过控制装置7启动补水流量控制阀5，由补水箱3向储水箱中4补水直至达到最高水位为止。

Claims (3)

1.一种新型换热通道水火直接换热式锅炉，包括炉体(1)、竖直设置的排烟管(2)和设在炉体(1)外侧的补水箱(3)，所述炉体(1)内腔下部设有储水箱(4)，所述炉体(1)顶面左侧设有排烟口(1-1)，所述炉体(1)一侧侧壁下部设有排污口(1-4)，所述炉体(1)另一侧侧壁下部设有补水口(1-3)和出水口(1-2)，所述补水口(1-3)通过补水管道与补水箱(3)连通，所述补水管道上设有补水流量控制阀(5)，其特征在于：所述新型换热通道水火直接换热式锅炉还包括燃烧机装置(6)、水循环系统和控制装置(7)；

所述炉体(1)为圆柱体形筒体，所述排烟管(2)下端由排烟口(1-1)伸入炉体(1)内，所述炉体(1)内腔上部设有喷淋水箱(9)，所述喷淋水箱底面设有淋水板(8)；

所述炉体(1)内腔中部由上至下依次设置有第一淋水篦板(11)、第二淋水篦板(12)、第三淋水篦板(13)和第四淋水篦板(14)，所述第一淋水篦板(11)、第二淋水篦板(12)、第三淋水篦板(13)和第四淋水篦板(14)的直径尺寸均与炉体(1)内腔直径尺寸一致；所述第一淋水篦板(11)上右侧设有圆形通道一(15)，所述第二淋水篦板(12)上右后侧设有圆形通道二(16)，所述第三淋水篦板(13)上左后侧设有圆形通道三(17)，第四淋水篦板(14)左侧设有圆形通道四(18)；

所述第一淋水篦板(11)和第二淋水篦板(12)之间设有弧形立板一(19)，所述弧形立板一(19)高度尺寸与第一淋水篦板(11)和第二淋水篦板(12)之间高度距离尺寸一致；所述弧形立板一(19)长度尺寸大于炉体(1)内腔半径尺寸、且小于炉体(1)内腔直径尺寸；所述弧形立板一(19)设在圆形通道一(15)与圆形通道二(16)之间，所述弧形立板一(19)一侧竖直侧壁与炉体(1)侧壁连接，所述弧形立板一(19)另一竖直侧壁弧度弯曲至圆形通道一(15)一侧；

所述第二淋水篦板(12)和第三淋水篦板(13)之间设有弧形立板二(20)，所述弧形立板二(20)高度尺寸与第二淋水篦板(12)和第三淋水篦板(13)之间高度距离尺寸一致；所述弧形立板二(20)长度尺寸大于炉体(1)内腔半径尺寸、且小于炉体(1)内腔直径尺寸；所述弧形立板二(20)设在圆形通道二(16)与圆形通道三(17)之间，所述弧形立板二(20)一侧竖直侧壁与炉体(1)侧壁连接，所述弧形立板二(20)另一竖直侧壁弧度弯曲至圆形通道二(16)一侧；

所述第三淋水篦板(13)和第四淋水篦板(14)之间设有弧形立板三(21)，所述弧形立板三(21)高度尺寸与第三淋水篦板(13)和第四淋水篦板(14)之间高度距离尺寸一致；所述弧形立板三(21)长度尺寸大于炉体(1)内腔半径尺寸、且小于炉体(1)内腔直径尺寸；所述弧形立板三(21)设在圆形通道三(17)与圆形通道四(18)之间，所述弧形立板三(21)一侧竖直侧壁与炉体(1)侧壁连接，所述弧形立板三(21)另一竖直侧壁弧度弯曲至圆形通道三(17)一侧；

所述第四淋水篦板(14)下方的炉体(1)内壁上设有环形喷淋管(10)，所述喷淋管(10)上均匀设有若干朝向炉体(1)侧壁的喷头；

所述第四淋水篦板(14)下方右侧设有向下弯曲的弧形挡水板(22)，所述弧形挡水板(22)下方水平方向设有喷火管(23)，所述喷火管(23)靠近炉体(1)侧壁一端穿过炉体(1)侧壁向外伸出并与设在炉体(1)外侧的燃烧机装置(6)连通，所述喷火管(23)另一端外侧设有弧形挡火板(24)，所述弧形挡火板(24)弯向喷火管一侧；

所述水循环系统包括高压循环水泵(25)和若干连接水管；所述出水口(1-2)通过连接水管与高压循环水泵(25)的进水口连接，所述高压循环水泵(25)的出水口通过连接水管与三通接口(26)的进口连通，所述三通接口(26)的两个出口分别通过连接水管与喷淋水箱(9)和环形喷淋管(10)连通；

所述炉体(1)内壁设有若干炉温检测探头(27)；所述控制装置(7)设在炉体(1)外侧壁上部，所述控制装置(7)上设有显示屏，所述控制装置(7)与显示屏、高压循环水泵(25)、补水流量控制阀(5)、若干炉温检测探头(27)之间分别通过电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型换热通道水火直接换热式锅炉，其特征在于：所述炉体(1)侧壁和炉体(1)底部由内至外依次包括不锈钢钢板内层(29)、保温层(30)、碳钢钢板层(31)。

3.根据权利要求2所述的一种新型换热通道水火直接换热式锅炉，其特征在于：所述储水箱(4)内设有水位监测器(28)，所述水位监测器(28)与控制装置(7)电气连接。

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