TW201809545A - 多段式鍋爐熱交換裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係一種多段式鍋爐熱交換裝置，設有一燃燒爐及至少一鍋爐組，該燃燒爐設有一爐底座及一熱氣導風管，該鍋爐組與該燃燒爐相連接且設有一預熱器及一與該預熱器相連接的鍋爐，該預熱器設於該燃燒爐的一側且與該熱氣導風管相連接，該預熱器能對於進入該預熱器中的熱源溫度進行調節，該鍋爐為一直立設置的筒體，於靠近底部的外表面設有一與該預熱器相連通的導通管，該鍋爐於內部設有一交換管，該交換管內儲存一交換介質，該交換介質能與進入該鍋爐內的熱源產生熱交換，提供一能提高燃燒效率、增加使用壽命且降低使用成本的鍋爐熱交換裝置。

Description

多段式鍋爐熱交換裝置

本發明涉及一種鍋爐熱交換裝置，尤指一種多段式鍋爐熱交換裝置。

現有鍋爐熱交換裝置廣泛地應用於工業加工中，其係可用於冷卻、加熱或廢熱回收等使用，現有鍋爐熱交換裝置大多為設有一燃燒爐及一鍋爐，其中該燃燒爐係燃燒燃料後產生熱源，而該鍋爐與該燃燒爐相連接用以接收該燃燒爐的熱源並進行熱交換，現有鍋爐熱交換裝置的鍋爐為單一盤管式鍋爐，該盤管式鍋爐係呈一橫向臥式設置，藉以對於盤管式鍋爐內的液體或氣體進行熱交換，進而產生熱水、蒸氣或其他交換介質。

然而，現有鍋爐熱交換裝置雖能提供一熱交換效果，由於經該燃燒爐燃燒後所產生的溫度相當高，會直接對於該鍋爐內的交換管產生損害，而相對縮短鍋爐的使用壽命，另外輸送高溫煙氣(氣體)的管路，因為高溫的原因，必須使用耐火材料，不僅會增加成本，且會造成熱量的損失；進一步，由於使用橫向臥式設置的盤管式鍋爐，經該燃燒爐燃燒後的灰燼容易累積於該盤管式鍋爐內而產生阻塞，因此，現有鍋爐熱交換裝置於使用時必須定期停機清潔熱交換管，相對增加使用之成本，因此，現有鍋爐熱交換裝置誠有其需加以改進之處。

為解決現有鍋爐熱交換裝置於使用上的不足及限制，本發明的主要目的在於提出一種多段式鍋爐熱交換裝置，其係透過多段式的結構配置方式，不僅能避免高溫對於鍋爐的交換管造成損壞，且使輸送熱氣的煙道做為預熱器，該煙道不需使用耐火材料而能增加熱交換效果，並且進一步透過直立設置的結構配置，能有效避免產生灰燼阻塞的情形，藉以提供一能提高燃燒效率、增加使用壽命且降低使用成本的鍋爐熱交換裝置。

本發明解決先前技術問題所提出之多段式鍋爐熱交換裝置，其係設有： 一燃燒爐，該燃燒爐於底部設有一爐底座，該燃燒爐係能燃燒燃料以產生熱源，且該燃燒爐於頂部處設有一熱氣導風管；以及 至少一鍋爐組，該至少一鍋爐組與該燃燒爐相連接且設有一預熱器及一與該預熱器相連接的鍋爐，該預熱器設於該燃燒爐的一側且與該熱氣導風管相連接，該預熱器能對於進入該預熱器中的熱源溫度進行調節，避免過高溫度的熱源直接進入該鍋爐內，該鍋爐為一直立設置的筒體，且於靠近底部的外表面設有一與該預熱器相連通的導通管，藉以將燃燒爐所產生的熱源經該預熱器導入該鍋爐內，該鍋爐於內部設有一交換管，該交換管內儲存一交換介質，該交換介質能與進入該鍋爐內的熱源產生熱交換。

進一步，該燃燒爐進一步設有一輸送單元，該輸送單元用以儲存燃料且設有一儲料筒及一輸送槽，該儲料筒係設置於該燃燒爐的一側且用以儲存燃料，該輸送槽設於該儲料筒的下方且與該燃燒爐相連接，藉以將燃料輸送至該燃燒爐中。

再進一步，該燃燒爐進一步於該爐底座旁設有一灰燼筒，藉以將燃燒爐燃燒後生成的灰燼儲存於該灰燼筒內。

較佳的是，該至少一鍋爐組進一步設有一與該鍋爐相連接的煙囪管件組，該煙囪管件組與該鍋爐的頂部相連接且設有一旋風集塵器及一排氣風機，該旋風集塵器與該鍋爐相連接，藉以導引經熱交換的熱源及煙氣排出該鍋爐，避免鍋爐內的壓力過大產生危安情形，而該排氣風機係與該旋風集塵器相連接，藉以將流動至該旋風集塵器內的熱源及煙氣排出外界。

較佳的是，該交換管為一縱向設置的盤管式交換管。

較佳的是，該鍋爐為一蒸氣式鍋爐。

較佳的是，該鍋爐為一熱水式鍋爐。

藉由上述的技術特徵，本發明多段式鍋爐熱交換裝置，係至少具有以下的優點及功效： 一、提高燃燒效率：本發明多段式鍋爐熱交換裝置，透過於該燃燒爐及該鍋爐之間設置該預熱器的方式，提供一緩衝溫度的效果，能有效避免生質能燃料燃燒後所產生的高溫熱源，直接對於該鍋爐內的交換管產生損害，因此，該鍋爐不需如現有鍋爐熱交換裝置的鍋爐一樣需要使用耐火材料，能有效提高熱交換效率。 二、增加使用壽命：本發明多段式鍋爐熱交換裝置於使用時，透過該至少一鍋爐組具有預熱器及鍋爐的多段式結構配置方式，讓該燃燒爐燃燒所產生的高溫熱源，不會直接對於該鍋爐的交換管進行加熱，有效避免交換管因高溫而產生損壞的情形，因此可增加鍋爐及交換管的使用壽命。 三、降低使用成本：本發明多段式鍋爐熱交換裝置於使用時，因於該燃燒爐及該鍋爐之間設置該預熱器，提供一溫度緩衝及預熱的效果，使該鍋爐不需使用耐火材料，可降低使用的成本，進一步，該導通管位於該鍋爐的底部處且該鍋爐為一直立設置的筒體，使位於該預熱器內的熱源經該導通管進入鍋爐時，會改變該熱源的流動方向，而當熱源的流動方向產生改變時，能讓灰燼產生脫離(轉向脫離)的情形；再者，該鍋爐直立設置的結構配置方式，能讓進入該鍋爐內的熱源之流動速度降低，而當流動速度降低時則無法帶動進入該鍋爐內的灰燼，亦可讓灰燼從熱源中脫離(速度脫離)，如此一來，於該鍋爐內不會產生灰燼阻塞之情形，亦即不需再加裝一集塵裝置，能有效地降低使用所需之成本。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：

請參看如圖1至3所示本發明多段式鍋爐熱交換裝置，其係設有一燃燒爐10及至少一鍋爐組20，其中：

該燃燒爐10為一直立設置的爐體，該燃燒爐10於底部設有一爐底座11，該燃燒爐10係能燃燒燃料以產生熱源，且於頂部處設有一熱氣導風管12，較佳的是，該燃燒爐10進一步設有一輸送單元13，其中該輸送單元13係用以儲存燃料且設有一儲料筒14及一輸送槽15，該儲料筒14係設置於該燃燒爐10的一側且用以儲存如稻米、小麥或咖啡等穀物，在去殼後所殘留的物料可作為生質能燃料，該輸送槽15設於該儲料筒14的下方且與該燃燒爐10相連接，用以將生質能燃料輸送至該燃燒爐10中，其中有關儲料筒14、輸送槽15及燃燒爐10之間的連接方式為一現有技術，故在此不加以闡述，而進入該燃燒爐10中的生質能燃料燃燒後所產生的灰燼，或者未完全燃燒的生質能燃料，會累積在該燃燒爐10的爐底座11上，該燃燒爐10進一步於該爐底座11旁設有一灰燼筒16，藉以將燃燒爐10燃燒後生成的灰燼儲存於該灰燼筒16內。

該至少一鍋爐組20與該燃燒爐10相連接且設有一預熱器21及一與該預熱器21相連接的鍋爐22，該預熱器21設於該燃燒爐10的一側且與該熱氣導風管12相連接，其中該預熱器21能對於進入該預熱器21中的熱源溫度進行調節，避免過高的熱源溫度直接進入該鍋爐22內，避免高溫對於鍋爐22產生損害，進一步，由於該預熱器21能避免高溫直接損害該鍋爐22，因此不僅能增加鍋爐22的使用壽命，且該鍋爐22不需使用耐火材料，進而減少使用成本並增加熱交換效率。

該鍋爐22於靠近底部的外表面設有一與該預熱器21相連通的導通管221，藉以將燃燒爐所產生的熱源經該預熱器21導入該鍋爐22內，該鍋爐於內部設有一交換管，該交換管內儲存一交換介質，該交換介質能與進入該鍋爐22內的熱源產生熱交換，較佳的是，該交換管係為一縱向設置的盤管式交換管，進一步，請配合參看如圖4所示，由於該導通管221位於該鍋爐22的底部處且該鍋爐22為一直立設置的筒體，使位於該預熱器21內的熱源經該導通管221進入鍋爐22時，會改變該熱源的流動方向，而當熱源的流動方向產生改變時，能讓灰燼產生脫離(轉向脫離)的情形；再者，該鍋爐22直立設置的結構配置方式，能讓進入該鍋爐22內的熱源之流動速度降低，而當流動速度降低時則無法帶動進入該鍋爐22內的灰燼，亦可讓灰燼從熱源中脫離(速度脫離)，如此一來，於該鍋爐22內不會產生灰燼阻塞之情形，亦即不需再加裝一集塵裝置，能有效地降低使用所需之成本，較佳的是，該鍋爐22為一蒸氣式鍋爐或者一熱水式鍋爐。

請配合參看如圖1及3所示，該至少一鍋爐組20進一步設有一與該鍋爐22相連接的煙囪管件組23，該煙囪管件組23與該鍋爐22的頂部相連接且設有一旋風集塵器231及一排氣風機232，該旋風集塵器231與該鍋爐22相連接，藉以導引經熱交換的熱源及煙氣排出該鍋爐22，避免鍋爐22內的壓力過大產生危安情形，而該排氣風機232係與該旋風集塵器231相連接，藉以將流動至該旋風集塵器231內的熱源及煙氣排出外界，達到排出熱氣以及導入冷空氣的效果，並增加本發明多段式爐熱交換裝置於使用上的安全係數。

本發明多段式鍋爐熱交換裝置於使用時係如圖1及4所示，透過該輸送單元13的輸送槽15的作動，將儲存於該儲料筒14內的生質能燃料輸送至該燃燒爐10內進行燃燒，生質能燃料燃燒後所產生的熱源會經由該熱氣導風管12進行該預熱器21中，而於該爐底座11燃燒後生成的灰燼，則收集於該灰燼筒16內，而該預熱器21會對於該熱源進行溫度的調節，避免過高的熱源溫度直接進入該鍋爐22內，避免高溫對於鍋爐22產生損害，進一步，由於該預熱器21能避免高溫直接損害該鍋爐22，因此不僅能增加鍋爐22的使用壽命，且該鍋爐22不需使用耐火材料，進而減少使用成本並增加熱交換效率。

請再配合參看如圖5所示，由於該導通管221位於該鍋爐22的底部處且該鍋爐22為一直立設置的筒體，使位於該預熱器21內的熱源經該導通管221進入鍋爐22時，會改變該熱源的流動方向，而當熱源的流動方向產生改變時，能讓灰燼產生脫離(轉向脫離)的情形；再者，該鍋爐22直立設置的結構配置方式，能讓進入該鍋爐22內的熱源之流動速度降低，而當流動速度降低時則無法帶動進入該鍋爐22內的灰燼，亦可讓灰燼從熱源中脫離(速度脫離)，如此一來，於該鍋爐22內不會產生灰燼阻塞之情形，亦即不需再加裝一集塵裝置，能有效地降低使用所需之成本，藉以提供一能提高燃燒效率、增加使用壽命且降低使用成本的鍋爐熱交換裝置。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術方案的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，並且未脫離本發明的技術方案內容，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10‧‧‧燃燒爐
11‧‧‧爐底座
12‧‧‧熱氣導風管
13‧‧‧輸送單元
14‧‧‧儲料筒
15‧‧‧輸送槽
16‧‧‧灰燼筒
20‧‧‧鍋爐組
21‧‧‧預熱器
22‧‧‧鍋爐
221‧‧‧導通管
23‧‧‧煙囪管件組
231‧‧‧旋風集塵器
232‧‧‧排氣風機

圖1是本發明多段式鍋爐熱交換裝置的外觀側視示意圖。 圖2是本發明多段式鍋爐熱交換裝置局部放大的側視示意圖。 圖3是本發明多段式鍋爐熱交換裝置另一局部放大的側視示意圖。 圖4是本發明多段式鍋爐熱交換裝置進行使用時的局部放大側視示意圖。

10‧‧‧燃燒爐

11‧‧‧爐底座

12‧‧‧熱氣導風管

13‧‧‧輸送單元

14‧‧‧儲料筒

15‧‧‧輸送槽

16‧‧‧灰燼筒

20‧‧‧鍋爐組

21‧‧‧預熱器

22‧‧‧鍋爐

221‧‧‧導通管

23‧‧‧煙囪管件組

231‧‧‧旋風集塵器

232‧‧‧排氣風機

Claims (9)

1. 一種多段式鍋爐熱交換裝置，其係設有： 一燃燒爐，該燃燒爐於底部設有一爐底座，該燃燒爐係能燃燒燃料以產生熱源，且該燃燒爐於頂部處設有一熱氣導風管；以及 至少一鍋爐組，該至少一鍋爐組與該燃燒爐相連接且設有一預熱器及一與該預熱器相連接的鍋爐，該預熱器設於該燃燒爐的一側且與該熱氣導風管相連接，該預熱器能對於進入該預熱器中的熱源溫度進行調節，避免過高溫度的熱源直接進入該鍋爐內，該鍋爐為一直立設置的筒體，且於靠近底部的外表面設有一與該預熱器相連通的導通管，藉以將燃燒爐所產生的熱源經該預熱器導入該鍋爐內，該鍋爐於內部設有一交換管，該交換管內儲存一交換介質，該交換介質能與進入該鍋爐內的熱源產生熱交換。
2. 如請求項1所述之多段式鍋爐熱交換裝置，其中該燃燒爐進一步設有一輸送單元，該輸送單元用以儲存燃料且設有一儲料筒及一輸送槽，該儲料筒係設置於該燃燒爐的一側且用以儲存燃料，該輸送槽設於該儲料筒的下方且與該燃燒爐相連接，藉以將燃料輸送至該燃燒爐中。
3. 如請求項2所述之多段式鍋爐熱交換裝置，其中該燃燒爐進一步於該爐底座旁設有一灰燼筒，藉以將燃燒爐燃燒後生成的灰燼儲存於該灰燼筒內。
4. 如請求項3所述之多段式鍋爐熱交換裝置，其中該至少一鍋爐組進一步設有一與該鍋爐相連接的煙囪管件組，該煙囪管件組與該鍋爐的頂部相連接且設有一旋風集塵器及一排氣風機，該旋風集塵器與該鍋爐相連接，藉以導引經熱交換的熱源及煙氣排出該鍋爐，避免鍋爐內的壓力過大產生危安情形，而該排氣風機係與該旋風集塵器相連接，藉以將流動至該旋風集塵器內的熱源及煙氣排出外界。
5. 如請求項1至4中任一項所述之多段式鍋爐熱交換裝置，其中該交換管為一縱向設置的盤管式交換管。
6. 如請求項1至4中任一項所述之多段式鍋爐熱交換裝置，其中該鍋爐為一蒸氣式鍋爐。
7. 如請求項1至4中任一項所述之多段式鍋爐熱交換裝置，其中該鍋爐為一熱水式鍋爐。
8. 如請求項1所述之多段式鍋爐熱交換裝置，其中該燃燒爐進一步於該爐底座旁設有一灰燼筒，藉以將燃燒爐燃燒後生成的灰燼儲存於該灰燼筒內。
9. 如請求項1或2所述之多段式鍋爐熱交換裝置，其中該至少一鍋爐組進一步設有一與該鍋爐相連接的煙囪管件組，該煙囪管件組與該鍋爐的頂部相連接且設有一旋風集塵器及一排氣風機，該旋風集塵器與該鍋爐相連接，藉以導引經熱交換的熱源及煙氣排出該鍋爐，避免鍋爐內的壓力過大產生危安情形，而該排氣風機係與該旋風集塵器相連接，藉以將流動至該旋風集塵器內的熱源及煙氣排出外界。