CN214426193U - 集热盘管及气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集热盘管及气化炉，用于解决现有的集热盘管的换热量与体积之比太小，以及出水温度和进水温度之间的温差小的问题。其中，集热盘管包括螺旋段以及两端的连接段，其特征在于，在螺旋段的起止端分别设缺口，并在两个缺口之间焊接辅助螺旋管路，且介质在辅助螺旋管路内的流动方向与螺旋段内介质的流动方向相反。本实施例充分利用了炉膛内的空间以及火焰的能量，使得集热盘管的管密度增加，有效了提高了集热盘管的换热效率。同时通过辅助螺旋管路与螺旋段接口位置的特殊设置，有效提高了辅助螺旋管路内的介质温度，以及管内紊流的介质，进一步的提高了以及出水温度和进水温度之间的温差。

Description

集热盘管及气化炉

技术领域

本实用新型涉及气化炉技术领域，尤其是针对气化炉中的高效集热的盘管技术。

背景技术

气化炉，是通过燃料燃烧产生火焰，火焰通过给集热盘管中的介质进行热交换，产生热水或者热油的设备。在民用小型气化炉领域中，气化炉产生的热水可以作为冬季采暖的热源，产生的高温烟气可以为土炕提供热源，所以热利用效率高，深受农民或居民喜欢。

目前，针对气化炉的技术改造，主要是为了提高气化炉的热效率。其中集热盘管作为气化炉的核心部件，目前提高换热效率的方法是增加盘管长度，例如，中国专利文献CN204301314U中，公开了一种强制逆流双层盘管式炉膛，包括分别设置于炉筒侧壁上靠近炉膛前端的一端且位置相对的进水口和高温热水或蒸汽出口，进水口连接有外层盘管，外层盘管还连接有内层盘管，内层盘管的管径大于外层盘管的管径，外层盘管和内层盘管位于炉筒的内部，内层盘管的末端与高温热水或蒸汽出口相连。即，使得介质在盘管中先后通过外层盘管和内层盘管，延长加热换路径，达到热效率提高的目的。

上述技术方案中，通过演延长热交换路径的方法固然可以取得一定的效率的提升，但是，水介质在换热盘管内的流速与最终的进出水温度差也有关联，理论上，盘管内的水介质流速越快，则出水温度和进水温度之间的温差越小。因此本实用新型从延长热交换和控制水介质流动速度的双重角度入手解决出水温度和进水温度之间的温差小的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种集热盘管及气化炉，用于解决现有的集热盘管的换热量与体积之比太小，以及出水温度和进水温度之间的温差小的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

集热盘管，包括螺旋段以及两端的连接段，其特征在于，在螺旋段的起止端分别设缺口，并在两个缺口之间焊接辅助螺旋管路，且介质在辅助螺旋管路内的流动方向与螺旋段内介质的流动方向相反。

进一步的，所述连接段为直管，且在连接段端口部位有连接螺纹。

进一步地，所述螺旋段为整数倍的螺旋。

进一步地，所述辅助螺旋管路的管径小于螺旋段的管径。

所述辅助螺旋管路与螺旋段的螺旋方向相同或相反。

气化炉，具有炉膛，在该炉膛内安装集热盘管，所述集热盘管包括螺旋段以及两端的连接段，其特征在于，在螺旋段的起止端分别设缺口，并在两个缺口之间焊接辅助螺旋管路，且介质在辅助螺旋管路内的流动方向与螺旋段内介质的流动方向相反。

进一步的，所述连接段为直管，且在连接段端口部位有连接螺纹。

进一步地，所述螺旋段为整数倍的螺旋。

进一步地，所述辅助螺旋管路的管径小于螺旋段的管径。

进一步地，所述炉膛壁上设置耐烧保温砖。

所述辅助螺旋管路与螺旋段的螺旋方向相同或相反。

所述气化炉优选燃气气化炉。

本实用新型的有益效果是：本实施例充分利用了炉膛内的空间以及火焰的能量，使得集热盘管的管密度增加，有效了提高了集热盘管的换热效率。同时通过辅助螺旋管路与螺旋段接口位置的特殊设置，有效提高了辅助螺旋管路内的介质温度，以及管内紊流的介质，进一步的提高了以及出水温度和进水温度之间的温差。

附图说明

图1为集热盘管立体图。

图2为集热盘管局部剖视图。

图3为集热盘管前视图。

图4为集热盘管仰视图。

图5为气化炉的结构图。

图中：

01炉膛，10集热盘管，11连接段，111螺纹，12螺旋段，13辅助螺旋管路，14冷介质入口，15热介质出口。

具体实施方式

本实施例的具体实施方式：

参考图5，常规的民用气化炉，从功能上看，其具有炉膛01，炉窗，排烟通道，灶口，其中，炉膛01是燃料燃烧的场所，在该炉膛01内安装集热盘管10，集热盘管安装在炉膛内，在炉膛内火焰与集热盘管发生热交换，使得集热盘管内的介质升温。如果该气化炉为燃气气化炉，则还需要安装燃气喷嘴和打火装置，通过燃气燃烧产生热能。一般来说，且气化炉的炉膛内壁上贴合有耐火保温砖，这也是常规配置。气化炉是常规的民用气化炉具体的构造和使用过程不再详细的描述。

为便于描述和理解，本实施例在绘图的过程中，将按照炉膛的使用状态进行了方位定义，即进行了上下左右前后的方位确认，这在附图中具有标示。

具体来说，该集热盘管10是有两端的连接段11和位于两个连接段之间的螺旋段12组成的，其中，连接段11为直管构造，连接段11端口部位套丝形成螺纹111，用于和外部管道进行密封连接，连接要求防水、防漏、防渗。螺旋段12至少为一圈，也可以为两圈或者三圈，最佳的，应当为整数倍的螺旋段。上述的螺旋段121和两端的连接段形成一个整体，介质在该集热盘管内流动，流动方向参考图示，其中，冷的介质受热后自然上升，上升的过程中继续吸收热量，一般来说，由于螺旋管内的介质处于基本顺流的状态，速度较快。本实施例的改进之处是，在该螺旋段12的螺旋空间内，具体来说是在螺旋段12的起止端分别开设一个缺口，并在两个缺口之间焊接一个辅助螺旋管路13，该辅助螺旋管路13的两端与上述的螺旋段焊接连接，且辅助螺旋管路13的端部为非垂直于该连接点的螺旋段12的，而是成特定角度存在的。具体来说，该集热盘管低点的连接段为冷介质入口14，高点的连接段为热介质出口15，介质在二者之间流动，辅助螺旋管路13两端的连接口与介质流动方向相反，也就是说，上述的辅助螺旋管路的流动方向是逆向的，也就是说，在低点以连接点为分叉点，介质向相反的方向流动，在高点以连接点为合拢点，介质从相反的方向合流，参考图1至图4中的箭头方向，箭头表示介质的流动方向。在此过程中，介质发生紊流，该紊流发生在螺旋段12和辅助螺旋管路13的两个接口位置，该紊流对于减缓介质在螺旋段和辅助螺旋管路内的流动速度是具有积极的意义的。

有上述结构可知，螺旋段内介质流动比较顺畅，辅助螺旋管路内的介质流动相对于螺旋段内介质的流动速度略低，这使得辅助螺旋管路内的介质温度明显的高于螺旋段内的介质的高度，所以，可以进一步的提高集热盘管的出口温度的入口温度之间的温差。

同时，辅助螺旋管路位于螺旋段的内部，充分利用了螺旋段的内部空间，并形成密集的排列，该排列是在立体空间上的密集存在的，可以有效的提高立体空间上的空间利用率，具体反映在炉膛内，火焰的存在可以充分地对螺旋段12和辅助螺旋管路13同时进行加热，避免火焰的空烧而造成的损失。

进一步地，上述的螺旋段12和辅助螺旋管路13的螺旋方向可以相同也可以相反，都不影响该技术方案的实施。

最佳的，考虑到螺旋段12内空间的大小问题，辅助螺旋管路13的管径明显小于螺旋段12的管径。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.集热盘管，包括螺旋段以及两端的连接段，其特征在于，在螺旋段的起止端分别设缺口，并在两个缺口之间焊接辅助螺旋管路，且介质在辅助螺旋管路内的流动方向与螺旋段内介质的流动方向相反。

2.根据权利要求1所述的集热盘管，其特征在于，所述连接段为直管，且在连接段端口部位有连接螺纹。

3.根据权利要求1所述的集热盘管，其特征在于，所述螺旋段为整数倍的螺旋。

4.根据权利要求1所述的集热盘管，其特征在于，所述辅助螺旋管路的管径小于螺旋段的管径。

5.根据权利要求1所述的集热盘管，其特征在于，所述辅助螺旋管路与螺旋段的螺旋方向相同或相反。

6.气化炉，具有炉膛，在该炉膛内安装集热盘管，所述集热盘管包括螺旋段以及两端的连接段，其特征在于，在螺旋段的起止端分别设缺口，并在两个缺口之间焊接辅助螺旋管路，且介质在辅助螺旋管路内的流动方向与螺旋段内介质的流动方向相反。

7.根据权利要求6所述的气化炉，其特征在于，所述连接段为直管，且在连接段端口部位有连接螺纹。

8.根据权利要求6所述的气化炉，其特征在于，所述气化炉为燃气气化炉。

9.根据权利要求6所述的气化炉，其特征在于，所述辅助螺旋管路的管径小于螺旋段的管径。

10.根据权利要求6所述的气化炉，其特征在于，所述炉膛壁上设置耐烧保温砖。

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