CN216976761U - 一种流体加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流体加热装置，特别涉及应用于锅炉的加热设备技术领域，包括壳体和多个火管组，圆柱状的壳体内置容纳腔，壳体两端分别设有用于封盖容纳腔的第一端盖和第二端盖，壳体的表面具有贯穿至容纳腔的火管安装孔；火管组沿容纳腔的长度方向并列布置，火管组由正向火管和反向火管相邻布置组合而成，正向火管和反向火管为弯曲状并一体成型，正向火管和反向火管分别设有火管进口、火管出口，火管进口和火管出口分别与火管安装孔相连接并延伸出壳体的表面；正向火管的火管进口与反向火管的火管进口为同朝向布置，正向火管的火管出口与反向火管的火管出口为同朝向布置。以此提高流体的加热均匀性和加热效率，降低火管加工成本。

Description

一种流体加热装置

技术领域

本申请涉及应用于锅炉的加热设备技术领域，尤其涉及一种流体加热装置。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，包括锅和炉两大部分，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。根据用途区分，提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用，而提供蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

目前市场上锅炉的火管组中的每条火管通常都是以焊接方式加工而成，导致制造火管组的成本较高。现有炉胆内的火管组通常是横向方式进行布置，在装配火管时占用空间大，炉胆内的火管装配数量较少，导致对炉胆内的流体加热不均匀、加热效率低等技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是通过提供一种流体加热装置，解决现有流体加热装置的火管制造成本高，及在炉胆内装配、布置不合理而导致流体加热不均匀、加热效率较低等技术问题。

为达到上述技术目的，本申请提供了一种流体加热装置，包括：

壳体，所述壳体大致为圆柱状，所述壳体具有用于容纳流体的容纳腔，所述壳体的两端分别设有用于封盖容纳腔的第一端盖和第二端盖，所述壳体的表面具有贯穿至所述容纳腔的火管安装孔；

多个火管组，多个所述火管组沿所述容纳腔的长度方向并列布置，所述火管组由正向火管和反向火管相邻布置组合而成，所述正向火管和所述反向火管为弯曲状并一体成型，所述正向火管和所述反向火管分别设有火管进口、火管出口，所述火管进口和所述火管出口分别与所述火管安装孔相连接并延伸出所述壳体的表面；

所述正向火管的火管进口与所述反向火管的火管进口为同朝向布置，所述正向火管的火管出口与所述反向火管的火管出口为同朝向布置。

进一步地，多个所述火管组之间等距布置，相邻的两个火管组的正向火管呈相对布置关系，相邻的两个火管组的反向火管呈相对布置关系；

多个所述火管组中相对布置的正向火管位于同一平面上，多个所述火管组中相对布置的反向火管位于同一平面上。

进一步地，所述火管组具有多根所述正向火管和多根所述反向火管，多根所述正向火管的火管进口位于同一直线上并呈排列布置，多根所述正向火管的火管出口位于同一直线上并呈排列布置；

多根所述反向火管的火管进口位于同一直线上并呈排列布置，多根所述反向火管的火管出口位于同一直线上并呈排列布置；

所述正向火管的火管进口与所述反向火管的火管出口位于同一侧并朝相反方向布置，所述正向火管的火管出口与所述反向火管的火管进口位于同一侧并朝相反方向布置。

进一步地，所述火管安装孔设于所述壳体的顶部和底部，所述火管安装孔沿所述壳体的表面的长度方向布置，所述壳体的表面靠近两端的火管安装孔为单排布置，所述壳体的表面中部的火管安装孔为双排布置。

进一步地，所述正向火管和所述反向火管竖向布置于所述容纳腔内，所述火管进口朝所述壳体底部的火管安装孔延伸出所述壳体外部，所述火管出口朝所述壳体顶部的火管安装孔延伸出所述壳体的外部。

进一步地，所述火管进口的外壁和所述火管出口的外壁分别与所述火管安装孔的内壁呈密封连接关系。

进一步地，所述正向火管和所述反向火管的通过冷成型或热成型加工成S形状。

进一步地，所述第一端盖设有液体进口，所述液体进口通过管道与所述容纳腔相连通。

进一步地，所述第二端盖设有液体出口和气体出口，所述液体出口和所述气体出口分别通过管道与所述容纳腔相连通。

进一步地，所述第一端盖的还设有液位检测管，所述液位检测管的上下两端侧设有连通所述容纳腔的管道。

从以上技术方案可以看出，本申请提供的一种流体加热装置，壳体表面的安装孔，与容纳腔内的火管组的火管进口、火管出口相匹配布置，通过在火管中通入火苗即可对容纳腔内的流体进行加热，且方便火管排烟；

火管组由正向火管和反向火管通过相邻布置组合而成，结合正向火管和反向火管的布置关系对其进出口的朝向也进行合理的布置，使容纳腔内可布置更多的火管组，火管组的空间布局更合理，对流体的加热均匀性、加热效率均有了明显的提升；

火管组的正向火管和反向火管均通过一体成型加工成弯曲形状，免去人工焊接，有效降低加工成本，提高火管的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的流体加热装置的立体图；

图2为本申请实施例提供的流体加热装置的俯视图；

图3为本申请实施例提供的流体加热装置的壳体与火管组相分离后的立体图；

图4为本申请实施例提供的流体加热装置的火管组中拆分正向火管、反向火管的示意图；

图5为本申请实施例提供的流体加热装置剖切后的内部结构视图。

图中：

11、壳体；111、容纳腔；112、火管安装孔；

21、第一端盖；22、第二端盖；

31、火管组；311、正向火管；312、反向火管；3111、火管进口；3112、火管出口；

41、液体进口；42、液体出口；43、气体出口；

51、液位检测管。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例公开了一种流体加热装置。

请参阅图1-5所示，本申请实施例中提供的一种流体加热装置，可用于液体和液体的加热，于本实施例中，以液体为加热对象展开加热设备的详细实施手段。

流体加热装置主要包括壳体11和多个火管组31，本实施例采用的壳体11为棱柱状或圆柱状，本实施例优选采用圆柱状的壳体11。壳体11内部的中空结构形成容纳腔111，容纳腔111用于容纳待加热的流体，容纳腔111的容积可根据实际需求进行加工生产。

为了实现通过火管加热容纳腔111内的流体的目的，将火管组31安装于容纳腔111内，火管组31采用不锈钢材质，而火管组31的安装数量可根据容纳腔111的容积大小进行确定，本实施例的容纳腔111可容纳25L-35L的液体，本实施例加热的液体可以是液态水。火管组31与容纳腔111之间的布置要求是，将多个火管组31沿容纳腔111的长度方向并列布置，也即是，火管组31是自容纳腔111的一端持续布置至容纳腔111的另一端，使得火管组31能够等距地铺设于容纳腔111内。

优选的，为了方便容纳腔111内部的火管组31的装配，在壳体11的表面设置多个贯穿至容纳腔111的火管安装孔112，火管安装孔112呈一定的规律沿壳体11的长度方向布置，火管安装孔112的布置数量需要与容纳腔111内能够安装的火管数量进行合理规划，同时火管安装孔112的形状与火管的外径形状相匹配。根据火管安装的设计要求，本实施例的火管组31由正向火管311和反向火管312相邻布置组合而成，正向火管311和反向火管312之间的相邻布置是指，一根正向火管311的两侧均布置反向火管312，一根反向火管312的两侧均布置正向火管311，以此形成正向火管311和反向火管312交替、相隔组合成一组火管组31。

正向火管311设有火管进口3111和火管出口3112，同样的，反向火管312设有火管进口3111和火管出口3112。为了提高火管与壳体11之间的装配稳固性和方便向火管内导入火苗，需将正向火管311的火管进口3111和火管出口3112分别贯穿到壳体11的表面的火管安装孔112，将反向火管312的火管进口3111和火管出口3112分别贯穿到壳体11的表面的火管安装孔112，使得火管进口3111和火管出口3112分别与火管安装孔112相连接，通过火管安装孔112对火管进行定位和布局。火管进口3111和火管出口3112贯穿火管安装孔112后伸出壳体11的表面，这样，即可在壳体11外部往正向火管311和反向火管312导入火苗对容纳腔111内的水进行加热，提高用户使用体验感。

为了进一步提高火苗导入、导出及排烟，优先将正向火管311的火管进口3111与反向火管312的火管进口3111以同朝向的方式进行安装，将正向火管311的火管出口3112与反向火管312的火管出口3112以同朝向的方式进行安装。也即是说，全部火管的火管进口3111位于壳体11的一侧面，全部火管的火管出口3112位于壳体11的另一侧面，且各火管组31之间的火管进口3111、火管出口3112以成排或成列方式进行布置。

为了提高容纳腔111内水的加热均匀度和高效，正向火管311的中部和反向火管312的中部均设为弯曲状，使正向火管311和反向火管312的中部更多面积处于容纳腔111内，也即是容纳腔111内的水能够接触到多大面积的火管。对于正向火管311和反向火管312的加工生产要求是，正向火管311和反向火管312均采用一体成型的加工方式，解决以往逐段焊接加工产生表面不平整、缝合度缺陷、加工成本高及加工效率低等问题。

通过在壳体11的两端设置第一端盖21和第二端盖22，完成容纳腔111的封闭效果，保证容纳腔111内部的暖气和水不会外泄。在实际应用中，优先将火管组31装配于容纳腔111内，然后再将壳体11两端的第一端盖21和第二端盖22进行焊接，完成壳体11、第一端盖21及第二端盖22之间的组合关系。

这样，壳体11表面的安装孔，与容纳腔111内的火管组31的火管进口3111、火管出口3112相匹配布置，通过在火管中通入火苗即可对容纳腔111内的流体进行加热，且方便火管排烟；

火管组31由正向火管311和反向火管312通过相邻布置组合而成，结合正向火管311和反向火管312的布置关系对其进出口的朝向也进行合理的布置，使容纳腔111内可布置更多的火管组31，火管组31的空间布局更合理，对流体的加热均匀性、加热效率均有了明显的提升；

火管组31的正向火管311和反向火管312均通过一体成型加工成弯曲形状，免去人工焊接，有效降低加工成本，提高火管的使用寿命。

请参阅图1、图2、图5所示，本实施例的火管安装孔112设于壳体11的顶部和底部，也即是，火管安装孔112是布置在壳体11的上表面和下表面。火管安装孔112沿壳体11的表面的长度方向布置。结合火管的装配的要求，壳体11表面的火管安装孔112大致是沿圆柱状的壳体11的径向布置多个火管安装孔112，多个径向布置的火管安装孔112形成排列形状，这样，沿壳体11的表面的长度方向可布置多排所述火管安装孔112。每一排火管安装孔112与壳体11之间的关系是，壳体11的表面靠近两端的火管安装孔112设为单排，而壳体11的表面中部的火管安装孔112设为双排，以此通过火管的合理布局来实现容纳腔111内水的均匀加热效果和提高加热效率。

于本实施例中，正向火管311与反向火管312相邻组合后，再将正向火管311和反向火管312以竖向方式布置于容纳腔111内，当然在实际应用中也可选择横向方式布置于容纳腔111，本实施例优先将正向火管311和反向火管312以竖向方式布置作为实施手段展开说明。为了实现火管组31导入火苗和排火排烟的目的，将正向火管311和反向火管312与火管安装孔112形成相互连接关系。火管进口3111作为导入火苗的入口，所以火管进口3111需与壳体11底部的火管安装孔112相连接，并使火管进口3111朝壳体11底部的火管安装孔112延伸出壳体11外部，以方便导入火苗对容纳腔111内的水进行加热；火管出口3112作为排出火苗和烟气的出口，所以火管出口3112需与壳体11顶部的火管安装孔112相连接，并使火管出口3112朝壳体11顶部的火管安装孔112延伸出壳体11的外部，以方便排出已经流通过容纳腔111内部的火管的火苗和加热产生的烟气。

本实施例中的容纳腔111主要用于储存待加热的水，而火管安装孔112是由壳体11表面贯穿至容纳腔111内。这样，火管进口3111、火管出口3112与火管安装孔112进行连接时，需要将火管进口3111的外壁和火管出口3112的外壁分别与火管安装孔112的内壁呈密封连接关系，该密封连接可以是焊接或通过专用的胶水连接或其他能够达到同样效果的密封连接方式，在此不作限定。通过使用密封连接的方式来预防容纳腔111内的水往外泄露，保证流体加热装置的安全使用。

对于火管的加工要求是，传统锅炉中的火管生产加工通常是通过焊接方式完成，使用焊接加工生产除了加工成本高，还会容易出现密封性不良的情况。因此，本实施例的正向火管311和反向火管312的通过冷成型或热成型加工成S形状，可以结合特定的模具进行一体化成型生产，降低加工成本，提高火管使用寿命，实现批量生产的目的。

为了实现往容纳腔111中导入水的目的，可在第一端盖21加设管道，该管道的一端贯穿第一端盖21进入到容纳腔111内，管道的另一端连接有接头作为连接外部的水源的液体进口41。以此实现液体进口41通过管道与容纳腔111相连通，通过液体进口41往容纳腔111内导入水的目的。

为了实现检测容纳腔111中导入水的水量的目的，在第一端盖21的外侧面加设液位检测管51。同样的，该液位检测管51通过管道贯穿第一端盖21连通到容纳腔111内部，具体地，液位检测管51的上下两端侧均通过管道连通至容纳腔111。本实施例的液位检测管51可内置液位传感器进行感应水位情况，并通过仪器设备显示出来，比方便用户时刻观察容纳腔111导入水量的情况。

容纳腔111内的水经过火管组31加热后，会对液体水进行汽水分离，加热后的水和蒸发后的热气体都可进行利用。这样，为了将容纳腔111内的热水和热气体排出至外部的目的，可在第二端盖22加设两条管道，两条管道的一端分别贯穿第二端盖22连通至容纳腔111内。其中一条管道的另一端连接锥度接头作为排放热气体的气体出口43，另一条管道的另一端连接接头作为排放热水的液体出口42。当正向火管311和反向火管312以竖向方式布置于容纳腔111内时，气体出口43设于液体出口42的上方，通过气体出口43和液体出口42与容纳腔111之间的合理设计，可有效提高加热装置对水的加热效率与利用。

请参阅图3-4所示，对于火管组31的设计要求是，容纳腔111内布置有多个火管组31，多个火管组31同时对容纳腔111内的水进行均匀和高效地加热。通过多个火管组31之间等距布置，可使得多个火管组31沿容纳腔111的长度方向进行均等距离布置，实现容纳腔111内水的均匀加热，同时通过火管组31的合理布局可在容纳腔111内布置更多的火管组31，提高水的加热效率。相邻的两个火管组31的正向火管311呈相对布置关系，相邻的两个火管组31的反向火管312呈相对布置关系，也即是两个火管组31之间是紧凑排布的；且多个火管组31中相对布置的正向火管311位于同一平面上，多个火管组31中相对布置的反向火管312位于同一平面上，无论火管组31在沿容纳腔111的长度方向，还是容纳腔111的径向方向，均可使火管组31的排布更密集。同时由于火管组31呈现弯曲状，可知正向火管311和反向火管312的中部是留置有空腔部用于方便水流通的，因此密集紧凑布置的火管组31不会影响到水流通。

本实施例的火管组31主要由多根正向火管311和多根反向火管312构成，由于正向火管311与反向火管312之间是呈相邻布置的，正向火管311与反向火管312形成相互平行的状态。根据正向火管311与反向火管312之间的布置特点，使得多根正向火管311的火管进口3111位于同一直线上并呈排列布置，多根正向火管311的火管出口3112位于同一直线上并呈排列布置；多根反向火管312的火管进口3111位于同一直线上并呈排列布置，多根反向火管312的火管出口3112位于同一直线上并呈排列布置。火管组31的同一直线上排列布置的火管进口3111及同一直线上排列布置的火管出口3112均与壳体11表面的火管安装孔112相对应，方便正向火管311、反向火管312与火管安装孔112之间的装配。

根据壳体11顶部和底部的火管安装孔112的设计位置，也即是壳体11底部的火管安装孔112对应火管进口3111，壳体11顶部的火管安装孔112对应火管出口3112；这样，正向火管311的火管进口3111与反向火管312的火管出口3112位于同一侧并朝相反方向布置，正向火管311的火管出口3112与反向火管312的火管进口3111位于同一侧并朝相反方向布置，使得正向火管311的火管进口3111和反向火管312的火管进口3111分别对应连接到壳体11底部的火管安装孔112，正向火管311的火管出口3112和反向火管312的火管出扣分别对应连接到壳体11顶部的火管安装孔112。通过以上技术方案，可高效完成火管进口3111、火管出口3112与火管安装孔112之间的装配，同时节省人工成本。

以上对本申请所提供的一种流体加热装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种流体加热装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体大致为圆柱状，所述壳体具有用于容纳流体的容纳腔，所述壳体的两端分别设有用于封盖容纳腔的第一端盖和第二端盖，所述壳体的表面具有贯穿至所述容纳腔的火管安装孔；

多个火管组，多个所述火管组沿所述容纳腔的长度方向并列布置，所述火管组由正向火管和反向火管相邻布置组合而成，所述正向火管和所述反向火管为弯曲状并一体成型，所述正向火管和所述反向火管分别设有火管进口、火管出口，所述火管进口和所述火管出口分别与所述火管安装孔相连接并延伸出所述壳体的表面；

所述正向火管的火管进口与所述反向火管的火管进口为同朝向布置，所述正向火管的火管出口与所述反向火管的火管出口为同朝向布置。

2.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，多个所述火管组之间等距布置，相邻的两个火管组的正向火管呈相对布置关系，相邻的两个火管组的反向火管呈相对布置关系；

多个所述火管组中相对布置的正向火管位于同一平面上，多个所述火管组中相对布置的反向火管位于同一平面上。

3.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述火管组具有多根所述正向火管和多根所述反向火管，多根所述正向火管的火管进口位于同一直线上并呈排列布置，多根所述正向火管的火管出口位于同一直线上并呈排列布置；

多根所述反向火管的火管进口位于同一直线上并呈排列布置，多根所述反向火管的火管出口位于同一直线上并呈排列布置；

所述正向火管的火管进口与所述反向火管的火管出口位于同一侧并朝相反方向布置，所述正向火管的火管出口与所述反向火管的火管进口位于同一侧并朝相反方向布置。

4.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述火管安装孔设于所述壳体的顶部和底部，所述火管安装孔沿所述壳体的表面的长度方向布置，所述壳体的表面靠近两端的火管安装孔为单排布置，所述壳体的表面中部的火管安装孔为双排布置。

5.根据权利要求4所述的流体加热装置，其特征在于，所述正向火管和所述反向火管竖向布置于所述容纳腔内，所述火管进口朝所述壳体底部的火管安装孔延伸出所述壳体外部，所述火管出口朝所述壳体顶部的火管安装孔延伸出所述壳体的外部。

6.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述火管进口的外壁和所述火管出口的外壁分别与所述火管安装孔的内壁呈密封连接关系。

7.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述正向火管和所述反向火管的通过冷成型或热成型加工成S形状。

8.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述第一端盖设有液体进口，所述液体进口通过管道与所述容纳腔相连通。

9.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述第二端盖设有液体出口和气体出口，所述液体出口和所述气体出口分别通过管道与所述容纳腔相连通。

10.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述第一端盖的外侧面设有液位检测管，所述液位检测管的上下两端侧设有连通所述容纳腔的管道。

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