燃油或燃氣的熱管式熱水開水爐的製作方法

2023-05-11 10:13:16

專利名稱：燃油或燃氣的熱管式熱水開水爐的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於加熱設備，是一種配用全自動燃油(氣)燃燒器既可供熱水又可供開水的爐子。
既可供熱水又可供開水的爐子俗稱茶浴爐(以下簡稱這種爐子為茶浴爐)，在賓館、飯店、企業、事業單位、機關團體得到普遍應用。然而現有小型茶浴爐熱效率低，操作自動化程度低，甚至無自動化可言。目前在鍋爐行業中，重力鋼水熱管技術主要應用在煙氣餘熱回收裝置上，一般煙氣溫度在300－500℃範圍內。而以柴油或煤氣為燃料的燃燒加熱裝置中，還沒有採用重力鋼水熱管技術的報導。
本實用新型的目的是提供一種茶浴爐，以油(柴油或煤油)或氣(液化石油氣、天然氣或城市煤氣)為燃料，採用重力鋼水熱管傳熱，改進燃燒火碗，煙管中插入擾流器，提高熱效率，具有既可供熱水又可供開水兩種功能。
按照本發明創造構思的茶浴爐，分為外爐體、內爐體、水套和燃燒火碗四大部分。自動燃燒器和自動控制系統是配用的，可以選用先進的燃用柴油或煤油、煤氣、液化石油氣或天然氣的自動燃燒器和全自動控制系統。
外爐體和內爐體以及它們圍成的空間組成茶浴爐的主體部分，整個爐體是焊接結構。內爐體和外爐體之間形成水套，水套用於貯水和對水加熱。外爐體由外殼、底板、頂板、封頭、出煙管、支架、水溫計、水位計等構件或元件組成。外殼上下分別與頂板和底板焊接形成外殼體、底板之下裝有支承安裝支架，頂板之上有橢圓封頭與外殼焊牢，形成煙氣室，封頭頂部有帶法蘭的出煙管，還有起吊用吊鉤。外殼的上部裝有水位顯示管、水位計、水溫計和汽笛，外殼底部有排垢口，底板近邊緣處有排汙管和排汙閥門，底板中心設有火碗聯接管，用以安裝燃燒火碗。
內爐體由內筒、內筒頂板、熱管、煙管和擾流器組成。內筒底端與前述外爐體的底板密封焊接，內筒的外徑較外殼的內徑小，二者間形成間隙，內筒頂板焊在內筒頂部，在內筒頂板上焊裝了許多熱管和煙管，其中熱管在內筒頂板的外圓周均勻布置，煙管在熱管之內的同心圓周上均勻布置。煙管的一端與內筒頂板密封焊接，另一端與外殼頂部的頂板密封焊接。
熱管為L型重力鋼水式，其垂直部分下部、彎曲部分和橫向部分一起組成蒸發段，橫向部分相對於水平面傾斜地裝在內筒之內的加熱室中，蒸發段的橫向部分帶有翅片；熱管垂直段的上部為冷凝段，伸出於內筒頂板之上，熱管垂直段與內筒頂板相結合處密封焊接；熱管的蒸發段垂直部分下部的長度是不相同的，以便使熱管蒸發段在空間彼此錯開布置；在煙管中插入各種形狀的擾流器，用以加強煙氣擾動，擴大煙氣對流傳熱效果。
擾流器設計了多種形式，可以選用一種或二種混用(1)掛板式，其結構是一平薄金屬帶，與煙管近似等長，其寬度略小於煙管內直徑，帶的兩面順序間隔地焊有半橢圓形薄金屬片，所說的半橢圓片以其直邊略帶傾斜地與薄金屬帶焊接，單數片焊在一面，雙數片焊在另一面，燃燒氣體(煙氣)在橢圓片之間旋轉上升。
(2)鑽孔掛板式；基本結構與上述掛板式相同，但在兩半橢圓片之間的鋼帶上，開有方形或圓形的孔；(3)螺旋帶式，在一心軸上車出一定深度的螺旋槽，用一薄金屬帶退火後纏繞嵌裝在心軸的螺旋槽中，最後取出心軸，裝進煙管之後，煙管管壁與螺旋帶外邊緣之間留有一定的間隙。
(4)螺旋線式用直徑2－4毫米的金屬絲繞成螺旋線狀，插入煙管中；(5)扭帶式用一定寬度的金屬帶、扭曲纏繞成麻花狀；(6)鑽孔扭帶式與第(5)種扭帶式的區別是在扭帶上增開了適當尺寸的孔。
燃燒火碗的縱向斷面，大體呈L形，橫向部分是帶有法蘭的火焰進口管，配用的自動燃燒器裝在該進口管的法蘭上。火碗體為多層筒形，其筒底和外層用金屬製做，內層為耐火材料，外層和內層之間為充填保溫材料的保溫層，火碗體上端開口裝有用耐高溫金屬或耐火材料製成的封口磚，封口磚的縱斷面為兩頂部相連的截頂圓錐，上下為截頂圓錐的底面，該封口磚為縮放型。從燃燒器噴出的火焰以水平方向進入火碗體中，然後折轉90°向上，通過封口磚時先收縮後膨脹，最後進入內筒空間中。
本實用新型配用了全自動燃燒控制系統以後，其工作程序為接通電源，接通上、下水源，按下啟動按鈕，進水電磁閥自動打開，水自動注入水套中，當水達到予定的高水位限定時，進水電磁閥自動關閉，燃燒器自動點火，油氣自動比例調節，燃燒火焰水平方向進入火碗，然後折轉90°向上，穿過火碗上部的收縮封口磚進入內筒空間，燃燒火焰在內筒空間中加熱帶翅片的熱管蒸發段，進入煙管中的高溫煙氣，在插入煙管中的擾流器的作用下，進一步對流換熱，然後進入內筒頂部封頭圍成的煙氣室，最後從煙管和煙囪排出。
本實用新型燃油(氣)熱管式茶浴爐有以下特點(1)採用L型帶翅片的重力鋼水熱管作為主要傳熱元件，擴大了熱管接受火焰熱量的面積，提高了熱管的傳熱效率。
(2)穿過水套的煙管中加裝了擾流器，又一次增加了煙氣的擾動，提高了煙氣對流傳熱效果。
(3)帶有收縮膨脹封口磚的L型燃燒火碗，有利於燃料油的充分蒸發和燃燒，燃燒完全而且穩定，CO含量低，CO含量為40－48PPM。
(4)配用先進的自動燃燒器和功能完善的自動控制線路，可以組成性能優越，操作簡便的全自動茶浴爐系列產品。
經過儀器測量，本茶浴爐總體熱效率最高可達96.5％。
有以下

本實用新型的內容和實施例。
圖1、燃油或燃氣的熱管式熱水開水爐總圖圖2、帶翅片的鋼水重力熱管結構圖3、熱管和煙管在內筒頂板上的布置圖4、插入煙管中的幾種擾流器，其中(1)掛板式 (2)鑽孔掛板式 (3)螺旋帶式 (4)螺旋線式 (5)扭帶式。
圖5、燃燒火碗的結構
以下結合附圖所示實施例，進一步說明本實用新型的內容及其實施例。
圖1表示了由外爐體、內爐體、水套以及燃燒火碗組成的茶浴爐總體結構。整個爐體為焊接結構。外爐體由外殼6、底板4、頂板11、封頭14、出煙管13、支架1、水溫計17、水位計15等主要構件組成。外殼6上下分別與頂板11和底板4焊接，底板4之下焊有支承安裝支架1，頂板11之上封蓋橢圓封頭14形成煙氣室，封頭14頂上有帶法蘭的出煙管13和起吊用吊鉤12，外殼6的上部裝有水位顯示管9、水位計15、水溫計17、汽笛10，以及上水口(圖中未表示)，外殼6底部設有排垢口5，底板4邊緣有排汙管3和排汙閥門2，底板4中心有火碗聯接管20，用以安裝燃燒火碗21。
內爐體由內筒7，內筒頂板19、熱管8、煙管16和擾流器18組成。內筒7底端與外爐體的底板4密封焊接，內筒7頂端焊接內筒頂板19，如圖3所示，熱管8和煙管16焊裝在內筒頂板19上，其中熱管8在內筒頂板19的外圓周均勻布置，煙管16在熱管之內的同心圓周上均勻布置，煙管16一端與內筒頂板19焊接，另一端與外爐體的頂板11焊接，擾流器18插在煙管16中。
如圖3所示，熱管8為L型，分為冷凝段和蒸發段，蒸發段由長度不等的垂直部分34(圖上為B段)，彎曲部分33和水平部分31組成；水平部分蒸發段帶有翅片32，其軸線相對於水平面向下傾斜4°。垂直的冷凝段(圖上為A段)伸出於內筒頂板19之上。
圖4表示了多種形式的擾流器，(1)為掛板式，(2)為鑽孔掛板式，(3)為螺旋帶式，(4)為螺旋線式，(5)為扭帶式，另一種鑽孔扭帶式。在圖中未表示。這些擾流器的結構特徵，已在前文中作了描述。在本實施例中任選一種。
如圖5所示的燃燒火碗21的主體為圓筒形，共分三層，外層25為金屬殼體，內層27為耐火材料，內外層之間是保溫層26，採用保溫材料，火碗21上端開口有採用耐火材料(或耐熱金屬)製成的封口磚24，封口磚24的垂直縱斷面為兩段相連的截頂圓錐，上下兩面開口大、中間口小，火碗筒體底部水平橫向有帶法蘭29的火焰進口管28，該進口管28與火碗外層25焊牢。火焰進口管28與選用的自動燃燒器相聯結。
權利要求1.一種燃油或燃氣的熱管式熱水開水爐，由外爐體、內爐體、水套、燃燒火碗構成爐子的主體並配用自動燃燒器和自動控制系統，其特徵是整個爐體是焊接結構，內爐體和外爐體之間形成水套；外爐體由外殼、底板、頂板、封頭、出煙管、支架、水溫計、水位計及汽笛構件或元件組成；外殼上下分別與頂板和底板焊接成外殼體，底板之下裝有支承安裝支架，頂板之上有橢圓封頭與外殼密封焊接形成煙氣室，封頭頂部有帶法蘭的出煙管和吊鉤，外殼的上部裝有水位顯示管、水位計、水溫計和汽笛，外殼底部有排垢口，底板近邊緣處有排汙管和排汙閥門，底板中心設有火碗聯接管；內爐體由內筒、內筒頂板、熱管、煙管和擾流器組成；內筒底端與外爐體的底板密封焊接，內筒的外徑較外殼的內徑小，內筒頂板焊在內筒頂部，內筒頂板上焊裝了許多熱管和煙管，熱管在內筒頂板的外圓周均勻布置，煙管在熱管之內的同心圓周上均勻布置，煙管的一端與內筒頂板密封焊接，另一端與外殼頂部的頂板密封焊接。
2.如權利要求1所述的燃油或燃氣的熱管式熱水開水爐，其特徵是熱管為L型重力鋼水式，熱管垂直部分下部以及彎曲和橫向部分為蒸發段，橫向部分相對於水平面略帶傾斜地裝在內筒所圍成的加熱室中，蒸發段的橫向部分帶有翅片；熱管垂直段的上部伸出內筒頂板之上，熱管垂直段與內筒頂板結合處密封焊接，內筒加熱室中熱管垂直段的下部的長度是不相同的，熱管的蒸發段在加熱室空間中彼此錯開布置。
3.如權利1和2所述的燃油或燃氣的熱管式熱水開水爐，其特徵是燃燒火碗的縱向呈L形，橫向部分是帶有法蘭的火焰進口管，火碗體為多層筒形，筒底和外層是金屬的，內層是耐火材料，外層和內層之間是充填保溫材料的保溫層，火碗體上端開口裝有用耐高溫金屬或耐火材料製成的封口磚，封口磚的縱斷面為兩頂部相連的截頂圓錐，上下為截頂圓錐的底面。
4.如權利要求1或2所述的燃油或燃氣的熱管式熱水開水爐，其特徵是煙管中插入了擾流器。
5.如權利要求3所述的燃油或燃氣的熱管式熱水開水爐，其特徵是煙管中插入了擾流器。
專利摘要一種燃油或燃氣的熱水開水爐，分為外爐體、內爐體、水套和燃燒火碗幾部分。自動燃燒器和自動控制系統是配用的。整個爐體是焊接結構，其中採用了高效的L形帶翅片的重力鋼水熱管作為傳熱元件，在煙管中裝有用來擴大煙氣對流傳熱效果的擾流器，處於加熱室和自動燃燒器之間的燃燒火碗呈L形，火碗體為多層筒形，上端裝有特別設計的封口磚。配用了全自動控制系統的茶浴爐熱效率高，燃燒完全穩定，操作簡便。
文檔編號F24H8/00GK2183533SQ9324427
公開日1994年11月23日 申請日期1993年11月16日 優先權日1993年11月16日
發明者陳元利, 陳振斌, 梁翠芳, 蔡榕, 趙友生, 張景盛, 李華保, 唐宏 申請人:中國科學院電工研究所