CN2281505Y - 安全、节能、多用途、立式管束热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种改进的、可生产热水及高温水的安全、节能、多用途立式管束热水锅炉。本锅炉增设了燃尽室使煤完全燃烧,不仅能提高热效率,还能减轻锅炉烟尘对环境的污染。对流受热面布置在辐射受热面的上方,能避免烟气露点腐蚀。由于在锅炉的并联连接处安装了三组节流管,使锅内构成了可随负荷突然变化的、稳定、明显的水循环回路,进而使锅炉用途广泛、运行经济安全。该锅炉系列适用于城乡50～5000m²的热水采暖、热水供应及烘干系统,还适用于高温水采暖与烘干系统。

Description

安全、节能、多用途、立式管束热水锅炉

本发明涉及一种改进的、向采暖系统或供热系统供应热水的安全、  节能、  多用途立式管束热水锅炉。本发明提供的热水锅炉适用于热水或过热水采暖系统，特别适用于北方乡镇的建筑面积在50m²～5000m²之间的热水采暖、热水供应及烘干系统上，还适用于高温水采暖与烘干系统上。

现在的管束式热水锅炉一般采用卧式的布置结构。

《高温水供热与采暖》一书介绍的美国的燃烧工程公司的两种强制循环水管锅炉的结构为：炉膛的侧面水冷壁由大量水平管子所组成，水流通过这些水平管保持朝上方流动。对流受热面大多是安在辐射受热面的上方，烟气和炉水采取顺向流动方式。顺向流动方式可以大大减少因燃用高硫燃料所引起的腐蚀。

国内的水管锅炉的结构一般采用卧式的布置结构，即锅炉的对流受热面大多是安在辐射受热面的侧面或后面。郭云飞编著的《热水锅炉》一书介绍的“RSG 20-4/95-A”型热水锅炉就是把对流受热面安在辐射受热面的后面，这种水管锅炉的烟气与炉水采用逆向流动方式，此方式的缺点是尾部受热面容易产生低温露点腐蚀，当采暖系统采用自然循环或者燃用高硫燃料时，腐蚀更为严重，大大减少了锅炉使用年限。

本发明的任务是根据我国三北地区的实际需要，结合我国的能源政策、环保要求，在学习、借鉴各种水管锅炉优点的基础上，为三北地区的小型采暖系统及淋浴、烘干系统提供一种运行安全、热效率高、消烟除尘效果好、占地面积小、耗钢量少，可避免低温露点腐蚀的安全、节能、多用途、立式管束热水锅炉。

本发明的任务是以如下方式完成的：将对流受热面安装在辐射受热面的上方，通过2～8根节流管A、2～8根节流管B和2～8根节流管C把对流受热面与辐射受热面并联连接在一起，组合成一个整体炉型；烟气与炉水的流动方式采用顺流方式。

本发明的细节和特点将从如下所列实施例的附图中更清楚地说明。

图1热水锅炉的正面图

图2热水锅炉的侧面图

图3辐射受热面的俯视图

图4 对流受热面的俯视图

图1是本发明提供的热水锅炉(0.09MW)的正面图，图的上部足对流受热面。对流受热面由3～60组(本图由15组)对流管束组成，每组对流管束由横向1～7根(本图由1根)、纵向6～36根(本图由13根)对流管与1根下联管⑩、1根上联管连接在一起所组成的。即把13根对流管的上端并联连接在上联管上，下端并联连接在下联管⑩上，形成一组对流管束。15组对流管束的上联管的后端并联连接在横集箱D④上，其下联管⑩的后端并联连接在横集箱C③上，上联管、下联管⑩的前端用平端盖或封头封闭，横集箱C③、横集箱D④的两端用封头或法兰盲板封闭，这就组成了本发明提供的热水锅炉的对流受热面。为了提高烟气流速，以得到较高的对流传热系数，特在管束中用鳍片管排列成两道烟气隔墙，把对流受热面分为三个对流烟道(见图4)。

在图1中的对流受热面的下方，布置着辐射受热面。辐射受热面是由布置在炉膛内的水冷壁管⑥和水冷壁管⑧与布置在燃尽室内的水冷壁管⑥以及上联箱⑦、下联箱⑨和侧联箱⑤组成的。由图1可见，炉膛左侧的水冷壁管⑥和燃尽室右侧的水冷壁管⑥的下端并联连接在侧联箱⑤上，其上端煨成与水平夹角成5°～15°圆弧弯，弯向上联箱⑦并与上联箱⑦垂直并联连接：炉膛右侧的水冷壁管⑧的上端并联连接在上联箱⑦上，其下端并联连接在下联箱⑨上。侧联箱⑤、上联箱⑦、下联箱⑨的前端用管帽或法兰盲板封闭。上联箱⑦的后端垂直连接在横集箱B②上，侧联箱⑤、下联箱⑨的后端垂直并联连接在横集箱A①上，横集箱A①、横集箱B②的两端用封头或法兰盲板封闭，这就构成了本锅炉的辐射受热面。

图2是本发明提供的热水锅炉的侧面图。由图可见，2～8(本图由2)根节流管A的上、下两端煨20°～70°圆弧弯，其下端并联连接在横集箱A①上，其上端并联连接在横集箱C③上；2～8(本图由2)根节流管B的上端并联连接在横集箱C③上，其下端并联连接在横集箱上B②上；2～8(本图由2)根节流管C的上、下两端煨20°～70°圆弧弯，其下端并联连接横集箱B②上，其上端并联连接在横集箱D④上。通过以上三个采用节流管连接的技术方案的实施，把对流受热面与辐射受热面上下布置，并联连接成一个整体炉型。

图3所示是本发明提供的热水锅炉的辐射受热面的俯视图。辐射受热面由炉膛内的受热面与燃尽室内的受热面组成的。炉内的燃料在炉膛内燃烧后，经炉膛后部的烟气出口窗进入燃尽室继续燃烧燃尽，充分燃尽后的烟气经燃尽室尾部的烟气出口窗向上进入对流受热面。

本发明提供的热水锅炉的首要特点是设置了与炉膛并列的燃尽室，这种技术方案有助于烟气中的可燃成份在进入对流管束之前充分燃尽，这既可以提高锅炉的热效率以利于节约能源，又可以避免烟囱冒黑烟，以附合环保部门对锅炉烟尘排放黑度的要求。

本发明的第二个特点是运用节流管A、节流管B、节流管C把辐射受热面与对流受热面并联连接在一起的技术方案。各个节流管的直径和数量，是按辐射受热面与对流受热面吸热量的不同，经过热力计算与水动力计算来确定的。采用节流管的技术方案既可使辐射受热面与对流受热面内的水头损失相互平衡，能有效地防止由于水力不均匀性产生的热偏差所造成的汽水冲击及管壁超温事故，确保锅炉安全经济行，又可使强制循环水暖系统的运行锅炉在突然停电时，可由节流管A、节流管B随锅水温度的变化，自动变成下降管，进而构成了非常明显而稳定的独立串联的锅内水循环回路，这样就使具有大量欠焓的对流受热面的循环水沿水循环回路连续不断地流入辐射受热面冷却水冷壁，由此避免锅水汽化所产生的汽水冲击及过烧事故，确保锅炉运行安全。

本发明的第三个特点是对流受热面布置在辐射受热面的上方。这种技术方案不仅使锅炉体积小，占地面积小，便于操作及管理，更有利的是便于烟气与锅水采用顺向流动方式。由于顺向流动方式可以大大减少燃用高硫燃料所引起的腐蚀，更可以避免低温露点腐蚀，进而大大延长锅炉运行年限。

本发明的第四个特点是锅水采用在各受热面管子内保持朝上方并联流动的方案。锅水保持朝上方流动有利于水中含氧气体自然上升排向炉外，可避免锅炉内壁产生氧腐蚀；并联流动方式可使锅水流通断面积大，流动速度低，水头损失特别小。当锅炉的供、回水温度为95～70℃时由比重差产生的运动压头是锅内水头损失的6～8倍，能够保证锅内水循环的可靠性及安全性。

本发明的第五个特点是对流烟道内的对流管的排列方式按横向冲刷，顺排布置，管间以大的节距比( $\frac{S_1-d}{S_2-d}\≈1.6~3.2$ )在管束之间形成比较宽阔通畅的烟气流通断面积。采用这种技术方案可使对流受热面布置紧凑，烟气阻力小，利于锅炉自然通风。

本发明的第六个特点是用途广泛。由于锅内水头损失及炉内烟气阻力都小，不用风机、水泵仍可正常运行，因此，本锅炉不仅适用于有电力供应的乡村城镇的小型建筑的强制循环水暖及淋浴系统，也适用于无电的林牧区及边防地区或者室内需要特别安静的自然循环采暖及淋浴系统上。由于本锅炉属于管束结构，承压能力高，因而更适于安装在高温水采暖系统上。

Claims (2)

1、安全、节能、多用途、立式管束热水锅炉，对流受热面布置在辐射受热面的上方，对流受热面是由3～60组对流管束通过横集箱C③、横集箱D④并联成一体构成的，  每组对流管束由1根下联管⑩、1根上联管和并联连接在下联管⑩、上联管之间的6～3 6根对流管构成的，下联管⑩的后端并联连接在横集箱C③上，上联管的后端并联连接在横集箱D④上，横集箱C③与横集箱D④的两端用封头或法兰盲板封闭，下联管⑩与上联管的前端用平端盖或封头封闭；  辐射受热面由水冷壁管⑥、水冷壁管⑧、上联箱⑦、下联箱⑨和侧联箱⑤组成，通过横集箱A①、横集箱B②连接成一体构成的；水冷壁管⑥煨成与水平夹角成5°～15°的弯管，其下端并联连接在位于辐射受热面下部左、右侧的侧联箱⑤上，上端并联连接在位于辐射受热面上部中心线上的上联箱⑦上，水冷壁管⑧的上端并联连接在上联箱⑦上，下端并联连接在下联箱⑨上，下联箱⑨和侧联箱⑤的后端并联连接在横集箱A①上，上联箱⑦的后端连接在横集箱B②上，侧联箱⑤、上联箱⑦与下联箱⑨的前端用管帽或法兰盲板封闭，横集箱A①与横集箱B②的两端用封头或法兰盲板封闭：本发明的特征在于：辐射受热面与对流受热面的并联连接是由节流管A、节流管B和节流管C来构成的，2～8根节流管A的两端煨成20°～70°圆弧弯，上端并联连接在横集箱C③上，下端并联连接在横集箱A①上，2～8根节流管B的下端并联连接在横集箱B②上，其上端并联连接在横集箱C③上，再把2～8根节流管C的两端煨成20°～70°圆弧弯，下端并联连接在横集箱B②上，上端并联连接在横集箱D④上，构成一台整体炉型。

2、按权利要求1规定的立式管束热水锅炉，其特征在于：辐射受热面与对流受热面的锅内水循环回路是并联的水循环回路。

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