具有扁平水平管的鍋爐的製作方法

2023-11-11 06:01:07

專利名稱：具有扁平水平管的鍋爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於房間加熱或工業用途的具有水平布置的扁平水管的熱水鍋爐。
背景技術：
傳統水管式鍋爐裝配有縱向布置的水管或水平布置的水管，且水管在大多數情況下為圓形或正方形而使得管的橫截面積更大，因此，難以將水管密集地布置在燃燒腔的有限空間內。
這使得執行熱量接收操作的水管的整個表面積比水管中的較大水量更小。結果，儘管在水管表面處接收熱量，但由於水的潛熱，不能足夠快地將熱量傳遞至水管的中心，致使延長爐溫上升所需的時間。此外，由於水管的熱量接收操作受熱量接收面積的限制，因此，鍋爐在燃燒腔的給定空間內的熱量利用率很低，且大部分熱能通過煙道流失。
對左邊和右邊具有鋸齒(zigzag)形廢氣排放通道的鍋爐而言，由於水管擋道，從而難以清潔鍋爐的內部。這造成了碳及其他粉塵物質堆集在水管表面上的情況，從而降低傳熱率，逐漸降低鍋爐的性能。時值能源價格昂貴，必須具各利用率高、清潔起來簡易的鍋爐。

發明內容
技術問題
本發明的目的是提供一種鍋爐，該鍋爐具有能在鍋爐內對水進行快速加熱的扁平水平水管。在根據本發明的具有水平布置水管的鍋爐中，具有較窄橫向寬度和較寬縱向寬度的多個矩形扁平狀水管上下左右密集布置在燃燒腔的有限空間內，以此將多層級水管組形成為通過以鋸齒形方式經過的水道而彼此連通，廢氣排放通道由平直網格線上行進的水平水管之間的狹窄間隙構成。
本發明的另一目的是提供一種通過設置扁平矩形水管而具有提髙的熱能利用率的高性能鍋爐。在本發明中，由於扁平水平水管的寬度很窄，因此，能將其密集地布置在燃燒腔的有限空間內，從而在給定空間內具有增大的熱量接收面積。此外，具有狹窄寬度的廢氣排放通道有助於促進燃燒氣體與水平布置的水管接觸，從而加強水管的熱量接收操作。由於廢氣排放通道在平直狹窄網格線上行進，因此在改進燃燒操作的同時減小了排氣阻力。
本發明的另--目的是提供一種新型鍋爐，該鍋爐對房間加熱以及工業用途更有用，其原因在於，在狹窄的直線網格線上行進的狹窄廢氣排放通道使得能夠很容易清潔鍋爐的內部，從而防止因堆集的氣體和灰塵降低鍋爐的性能。
技術方案
為實現上述H的，根據本發明的鍋爐包括以下部件
水腔，該水腔用於儲存沿著鍋爐本體的四個內壁形成的熱水；
內部水腔，該內部水腔具有與扁平水平水管相連接的隔板，所述
隔板設置在鍋爐水腔的前側和後側的內部；
扁平水平矩形水管，所述水管具有較窄寬度和較寬寬度，並執行熱量接收操作；
多層級扁平水平矩形水管組，所述水管組上下左右密集布置，水管以此與所述內部水腔連通；
引導板，所述引導板設置在內部水腔中，以便交替阻斷水管組的水道，從而通過以相互不同的高度將引導板設置在水管組的兩端部而以鋸齒形方式引導水道；
廢氣排放通道，該廢氣排放通道以平直網格線經過水平水管間的
4狹窄間隙形成的燃燒腔的整個空間；以及
廢氣排放腔，該廢氣排放腔形成在上部水腔中，該上部水腔與廢氣排放通道連通，以用於最後回收燃燒氣體的剩餘熱量。
作為根據本發明的具有上述構造的鍋爐，由於髙度受熱的火焰和燃燒氣體在從燃燒器噴出的燃料(油或氣體)經由廢氣排放通道上升、聚集在廢氣排放腔中並經由煙道排出的過程中與每個水管組的水平水管的表面很好地接觸，因此，能夠進行有效的熱量接收操作。
此時，儘管增大了水平水管的熱量接收面積，但水平水管中水的量很小，因此，在內部壓力升髙時，水同樣快速受熱。為此，熱水逐步從下層級水管組快速循環到上層級水管組，並流入水腔。然後，水腔中的水在循環到上層級水管組中之前快速流入下層級水管。在此過程中，鍋爐中的水被加熱至高溫。
有益效果
在根據本發明的鍋爐中，多個扁平水平矩形水管以多個層級上下左右密集布置在由水腔環繞而成的燃燒腔的有限空間內，水管以此能與內部水腔連通，因此，水平水管具有比水平水管中水的量更大的熱量接收面積，水平水管中的水通過水平水管的熱量接收操作而得以快速加熱。
此外，由亍廢氣排放通道經由水平布置水管之間的狹窄間隙形成，因此，髙度受熱的火焰以及經過廢氣排放通道的燃燒氣體與水平水管很好地接觸而實現有效熱量接收操作，從而提高熱量利用率。
此外，由於寬度狹窄的廢氣排放通道在平直網格線上行進，因此，其減小了排放阻力，從而促進了燃燒操作，並使得容易清潔鍋爐的內部。由此，可將根據本發明的鍋爐有效地用作高性能鍋爐。


圖1是根據本發明的鍋爐的部分截取的正面透視圖。
圖2是截取根據本發明鍋爐的正面(安裝燃燒器所在側)的剖面圖。圖3是截取根據本發明鍋爐的側面的剖面圖。
具體實施例方式
在根據本發明的鍋爐中，沿著鍋爐本體的內壁形成的水腔以通過孔彼此連通的方式與形成在燃燒腔周圍的下部水腔分開。
另外，從安裝燃燒器的正面可見，具有內部水腔，該內部水腔具有與扁平水平水管連接的隔板，隔板設置在鍋爐水腔的前側和後側的內部。
由於水平水管為具有較窄頂寬和較寬側寬的扁平矩形，因此，能將水平水管上下左右密集地布置在鍋爐燃燒腔的有限空間內，並且水平水管的兩端與內部水腔相連接，從而形成上下多層級水管組。
結果，水平水管的整個熱量接收面積較之水平水管中的相對小的水量增大，並使得鍋爐能通過水平水管的熱量接收操作對水進行快速加熱。
引導板設置在內部水腔中，以便交替地阻斷水管組的水道，從而通過以相互不同的高度將引導板設置在水管組的兩端部來以鋸齒形方式引導水道。因此，能隨著水在下層級水管組與上層級水管組之間上下循環而對水管中的水進行加熱。
廢氣排放通道由上下橫向布置的水管之間的狹窄間隙構成，並在水管組所佔據的空間內以平直網格線行進。由於廢氣排放通道很窄，因此能很好地執行水平水管的熱量接收操作。由於廢氣排放通道為直線而不彎曲，因此，減小了排放阻力，從而促進了燃燒操作。在燃燒
6腔空間的中間部分內具有導向板，該導向板形成在將燃燒氣體導向中 心部分的兩側上。
在上部水腔中具有廢氣排放腔，該廢氣排放腔形成為與廢氣排放 通道連通，以最後回收燃燒氣體的剩餘熱量。
在水腔的上部和下部中，分別具有供水管和進水口；且在燃燒腔 的底部，具有用於排放清潔水的排水口。
作為根據本發明的具有上述構造的鍋爐，由於髙度受熱的火焰和 燃燒氣體在從燃燒器噴出的燃料(油或氣體)經由廢氣排放通道上升、聚 集在廢氣排放腔中並經由煙道排出的過程中與每個水管組的水平水管 的表面很好地接觸，因此，能夠進行有效的熱量接收操作。此時，監 管增大了水平水管的熱量接收面積，但水平水管中水的量很小，因此， 在內部壓力升高時，水同樣快速受熱。為此，熱水逐步從下層級水管 組快速循環到上層級水管組，並流入水腔。然後，水腔中的水在循環 到上層級水管組中之前快速流入下層級水管。在此過程中，鍋爐中的 水被加熱至高溫。
燃燒氣體由導向板導向廢氣排放通道的中心部分。由於以網格線 而非彎曲地將廢氣排放通道規則地布置在燃燒腔的整個空間內，且該
廢氣排放通道承受小的排放阻力並實現有效的燃燒操作，從而，在水 管組處保持良好的熱量接收操作。排出的燃燒氣體的大多數熱量在廢 氣到達廢氣排放腔之前被回收，且流入廢氣排放腔的燃燒氣體的剩餘 熱量最後由上部水腔回收，而經由煙道進行排放的進程被延遲。此時， 經由煙道排出的氣體的溫度不超過10(TC至20(TC，這表示水管式鍋爐 的極高熱量回收率。
此外，通過廢氣排放腔能很容易地清潔鍋爐的內部。因此，有必 要的話，隨時能移除堆集在水腔組上的碳和灰塵，從而防止鍋爐性能
7降低。
如上所述，能利用根據本發明的鍋爐的極高熱量利用率將其有效 用於房間加熱以及工業用途。
用於本發明的模型
下面通過附圖詳細描述用於本發明的模型。
如圖1所示，根據本發明的鍋爐包括以下部件 水腔(2)，該水腔沿著鍋爐的本體(l)的內壁而形成； 內部水腔(2a)，該內部水腔具有與水平水管(3)相連的隔板(4a),隔 板設置在鍋爐的水腔(2)的前側和後側的內部；
扁平水平矩形水管(3)，所述水管具有較窄寬度(a)和較寬寬度(b)，
從而具有增大的熱量接收面積；
密集布置的多層級扁平水平矩形水管組(3a)，水平矩形水管以此與 所述內部水腔(2a)相連；
引導板(4c)，所述引導板設置在內部水腔(2a)內，以便交替阻斷水 管組(3A)的水道(3r)，從而通過以相互不同的高度將引導板(4c)設置在 水管組(3A)的兩個端部來以鋸齒形方式引導水道(3r);
廢氣排放通道(5a)，該廢氣排放通道以平直網格線行進通過水平水 管之間的狹窄間隙形成的燃燒腔的整個空間；以及
廢氣排放腔(5c)，該廢氣排放腔形成在與廢氣排放通道(5a)連通的 上部水腔(2b)中，用於最後回收燃燒氣體的剩餘熱量。
如圖2和圖3所示,在根據本發明的鍋爐中，水腔(2)形成在外壁(未 給出標記)與內壁(4)之間而貫穿鍋爐的本體(1)的整個內壁；且在燃燒腔 (5)周圍的水腔(2)的底側，具有形成為經由孔(2h)與水腔(2)連通的下部 水腔(2c)。在水腔(2)的上部中，具有供水管(p、 p');並且在下部水腔(2c) 中具有進水口(K)。從安裝用於燃燒腔(5)的燃燒器(B)的正面可見，隔板(4a)形成於水 腔(2)的中間部分內的前側與後側，水腔(2)的內壁(4)與內部水腔(2a)的 水腔(2)分開，所述隔板(4a)與水平水管(3)相連接，所述水腔(2)通過下 部水腔(2c)的孔(2h)與所述內部水腔(2a)連通。
水平水管(3)為具有較窄橫向寬度(a)、較寬縱向寬度(b)以及給定長 度(￡)的扁平矩形。所述組成的水平水管(3)以規則的狹窄間隔上下左右 密集而布置，從而，這些水平水管使窄邊(a)位於頂部，而使較寬邊(b) 位於側部。水平水管(3)的前端和後端均焊接至隔板(4a)，水平水管以此 與內部水腔(2a)連通，而形成於隔板焊接部分處的開口為用於水流過的 左開口 。將每層級橫向布置的水管(3)組叫作水管組(3A)。最上層級(3An) 中的水管組布置為較寬寬度(b)側位於頂部，藉此形成水管壁，且所述 水管組(3An)的一端部(3e)與水腔(2)的上部連通，而最下層級(3A)中的 水管組的一端部(3e)與水腔(2)的下部連通。為使得每個水管組(3A)的水 道(3r)以Z形線彼此連通，將引導板(4c)設置在內部水腔(2a)內而位於每 個水管組(3A)的兩端部，將與水平水管(3)的頂面相連的所述引導板焊 接至水腔(2)的內壁(4)，從而交替阻斷不同高度的水管組(3A)的水道 (3r)。
由水平水管(3)之間的狹窄間隙構成的廢氣排放通道(5a)以平直網 格線朝著廢氣排放腔(5c)均勻分布在佔據燃燒腔(5)的空間的水管組之 間。在燃燒腔中的中間部分內，具有用以將燃燒氣體導向廢氣排放通 道的中心部的已知導向板(4d)。在上部水腔(2b)中具有廢氣排放腔(5c)， 該廢氣排放腔(5c)形成為與廢氣排放通道(5a)的廢氣出口(5b)和煙道(5d) 連通，用於最後回收燃燒氣體的剩餘熱量而。燃燒腔(5)的底部形成有 用於清潔水排出的排水口(d)。
下面說明具有上述構造的本發明的操作。
從燃燒器(B)注入的燃料(油或氣體)在燃燒腔(5)中燃燒，經由廢氣排放通道(5a)上升，並通過廢氣出口(5b)聚集在廢氣排放腔(5c)中，然後 經由煙道(5d)排出。由於扁平水平水管(3)密集布置在燃燒腔(5)的有限 空間內形成水管組(3A)，經過水平水管(3)之間的狹窄間隙所構成的廢 氣排放通道(5a)的高度受熱燃燒氣體和火焰很好地與水平水管(3)的表 面直接接觸，從而通過水平水管的表面實現有效熱量接收操作。儘管 水平水管(3)的熱量接收面積增大，但水平水管(3)中水的量很小，因此， 水(w)快速受熱，致使水平水管(3)的內部壓力升高。因此，熱水通過水 道(3r)從下層級水管組(3A)快速循環至上層級水管組(3An)，並以增加的 熱量流入水腔(2)的上部。在水腔(2)的下部中，水的高溫隨著水流入下 層級水管組(3A)而得以保持。熱水經由供水管(p、 p')供應到外部，且冷 卻水經由進水口(K)流回水腔(2)。
燃燒氣體由導向板(4d)引入廢氣排放通道(5a)的中心部分。儘管廢 氣排放通道(5a)狹窄，但還是以平直網格線使其均勻分布，從而在保持 良好燃燒操作的同吋減小排放阻力。此外，廢氣排放腔(5c)由比廢氣排 放通道(5a)更寬的空間組成，進而延遲了流入廢氣排放腔(5c)的燃燒氣 體的排放，且在此期間，包含予燃燒氣體中的剩餘熱量最後由上部水 腔(2b)回收。這明顯減小了經由煙道(5d)排出的熱能的損失。
此外，由於以平直網格線布置廢氣排放通道(5a)，因此，能將噴水 器安置在燃燒腔(5)內用以注入水，從而清潔遠到最上層級水管組(3An) 所堆集的汙垢和灰塵。清潔掉水平水符(3)的汙垢和灰塵，很好地維持 了水管的熱量接收操作，從而改善鍋爐的性能。由於用於清潔的水經 由排水口(d)排出，因此，能很好地清潔鍋爐。
工業實用性
在根據本發明的鍋爐中，多個扁平水平矩形水管上下左右密集地 布置在水管環繞而成的燃燒腔的有限空間內而與內部水腔連通。因此， 水平水管的熱量接收面積大於水平水管中水的量，這使得能通過水平 水管的熱量接收操作對水平水管中的水進行快速加熱。
10此外，由於廢氣排放通道由水平水管之間的狹窄間隙形成，因此， 髙度受熱的火焰和經過廢氣排放通道的燃燒氣體與水平水管的表面很 好地接觸而實現有效熱量接收操作，從而提高鍋爐的熱能利用率。
除此之外，所排出的燃燒氣體的大部分熱量在所排出的燃燒氣體 到達廢氣排放腔之前被回收。由於燃燒氣體在已流入廢氣排放腔時經 由煙道的排出被推遲，從而最後由上部水腔回收剩餘熱量。此時，由
於經由煙道排出的燃燒氣體的溫度不超過100'C至200'C，因此，對水 管式鍋爐而言，熱能回收率很高。
此外，通過廢氣排放通道能很容易地清潔鍋爐的內部。因此，如 果汙垢和灰塵堆集在水管組上，則在需要時能對其進行清潔，從而防 止因汙垢和灰塵導致鍋爐性能下降。
如上所述，能以根據本發明的鍋爐的優良熱量利用率將其有效用 於房間加熱以及各種工業用途。附圖標記
1:鍋爐的本體；
2:水腔；
2a:內部水腔；
3:水平水管；
3A:水管組；
3r:水道；
4:內壁；
4a:隔板；
4C:引導板；
4d:導向板；
5:燃燒腔；
5a:廢氣排放通道;
5b:廢氣出口；
5C-廢氣排放腔
權利要求
1.一種具有扁平水平水管的鍋爐，包括水腔(2)，所述水腔(2)沿著所述鍋爐的本體(1)的內壁形成；內部水腔(2a)，所述內部水腔(2a)具有形成在所述水腔(2)的前側和後側的內部的隔板(4a)，所述內部水腔(2a)通過所述水腔(2)的內壁(4)與所述水腔(2)分開，所述水腔(2)和所述內部水腔(2a)通過孔(2h)與形成在燃燒腔(5)周圍的下部水腔(2c)連通；上下左右密集布置的多個扁平水平水管(3)，所述水管(3)上下形成多層級水管組(3A)，所述水管(3)的兩端與隔板(4a)相連接，以便與上部水腔(2b)連通；引導板(4c)，所述引導板(4c)設置在所述內部水腔(2a)內，以便交替阻斷所述水管組(3A)的水道(3r)，從而通過以交替的不同高度將所述引導板(4c)設置在所述水管組(3A)的兩個端部，以鋸齒形方式引導所述水道(3r)；廢氣排放通道(5a)，所述廢氣排放通道(5a)由布置在所述燃燒腔(5)的空間內的所述水平水管(3)之間的狹窄間隙形成，從而與廢氣排放腔(5c)連通，以便廢氣通過廢氣出口(5b)和煙道(5d)排出。
2. 根據權利要求l所述的具有扁平水平水管的鍋爐，其中所述水管組(3A)布置為使得所述水平水管(3)密集布置成使所述水平水管的較寬寬度(b)處在其側面並使所述水平水管(3)的較窄寬度(a)處在其頂部；並且其中所述最高層級中的水管組(3An)布置成使所述水平水管(3)的較寬寬度(b)處在其頂部並使所述水平水管(3)的較窄寬度(a)處在其側面。
全文摘要
本發明涉及一種具有水平布置的扁平矩形水管的鍋爐，該鍋爐包括水腔；內部水腔，該內部水腔與水平水管相連接，所述水平布置的水管形成多層級水管組；引導板，所述引導板設置在內部水腔內，用以交替阻斷所述水平水管的水道，以此使得所述水道以鋸齒形方式拐彎；廢氣排放通道，該廢氣排放通道由所述水平水管之間的狹窄間隙以平直網格線形成；以及形成在上部水腔內的廢氣排放腔。所述扁平的水平布置的矩形水管寬度很窄，這使得能夠將其密集布置在燃燒腔的有限空間內且具有增大的熱量接收面積，所述水管能快速加熱鍋爐中的水。
文檔編號F24H1/00GK101688684SQ200780053609
公開日2010年3月31日 申請日期2007年7月2日 優先權日2007年7月2日
發明者盧軍愚 申請人:盧軍愚;盧載銀