複式鍋爐的製作方法
2023-04-25 02:38:46
專利名稱：複式鍋爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及鍋爐，尤其涉及帶有一個絕熱水箱及一個浸在水箱內的單獨的液體加熱盤管的鍋爐。
系統中水箱由內部裝置或外部裝置加熱的鍋爐系統是公知的，而且，已經知道一個熱水鍋爐可以有兩個單獨的熱水出口，一個用於居民用熱水，另一個用於建築物的加熱系統。在授權於Meyers的UC-PS2937625文獻中及授權於Pompei等人的US-PS4222350文獻中已公開了這種裝置。但是，使從水箱中流出的水或液體循環並且當水不在水箱中時才進行加熱的這兩種系統是複雜的單元，這種系統通常比較昂貴且複雜。
本發明的目標是提供一種簡單的熱水設備，它包括一個盛水的絕熱水箱及一個加熱水箱裡的水的系統。儘管水可以循環以便向空間加熱系統供熱，或者在另一實施例中用於向居民供熱水，但僅對水箱中的水進行加熱。在水箱的內部至少有一個單獨的盤管，該盤管可使來自外部的水或其它液體循環通過水箱，並在箱內被水箱中的水加熱。盤管中的熱水可用於空間加熱系統或用於建築物中的熱水系統。在另一個實施例中，可將單獨的盤管放在水箱內以便為如加熱遊泳池、熱水浴、公路地下加熱盤管、輻射板加熱系統、鼓風機盤管加熱器以及其它居民用熱水的使用提供單獨的熱水源或熱液體源。
本發明提供一種複式鍋爐，它包括一個帶有水箱入口和水箱出口的絕熱水箱;加熱水箱中的水而不是加熱水箱外的循環水的加熱裝置;在水箱內的至少一個循環盤管，該盤管有一個入流口和一個出流口，盤管與水箱中的水進行熱交換。
在另一個實施例中所提供的複式鍋爐包括一個帶有水箱入口和出口的絕熱水箱;放在水箱下面加熱水箱中的水而不是加熱水箱外的循環水的加熱裝置;用於容納來自加熱裝置的燃料氣體的燃料圓筒，該圓筒從水箱底部通過水箱頂部;以及在水箱內部的至少一個循環盤管，它有一個入流口和一個出流口，盤管與水箱中的水進行熱交換。
在說明本發明實施例的附圖中，
圖1是本發明複式鍋爐的一個實施例的正視剖面圖;
圖1A是圖1中沿1A-1A剖視的剖面圖;
圖2是本發明複式鍋爐的另一實施例的正視剖面圖;
圖3表示一個實施例的水箱頂部的部分正視剖面圖;
圖4表示另一實施例的水箱頂部的部分正視剖面圖;
圖5表示複式鍋爐的又一實施例的正視剖面圖;
圖6表示複式鍋爐還有一個實施例的正視剖面圖;
圖7表示複式鍋爐再一個實施例的正視剖面圖;
圖8表示帶有兩個並排設置的循環盤管的複式鍋爐的正視剖視圖;
圖9表示所有連接部分都在鍋爐頂部的複式鍋爐的正視剖視圖;
圖10表示複式鍋爐的正視剖視圖，其中一個循環盤管是由集管連接在一起的雙盤盤管;
圖11是複式鍋爐的正視剖視圖，其中循環盤管是可拆卸的;
圖12是圖11中沿12-12線剖開的剖視圖;
圖13是複式鍋爐的一個實施例的正視剖視圖，其中循環盤管是水平設置的;
圖14是圖13中沿14-14剖開的剖視圖。
圖1中示出了複式鍋爐10的一個例子，它有一個由絕熱體14包圍的水箱12，入口連接件16靠近水箱的底部，出口連接件18靠近水箱的頂部。入口16和出口18可相互對換以使水流過水箱12。水箱12有一帶有盤形頂板22和盤形底板24的圓筒形壁20。儘管在居民用熱水加熱器中使用不鏽鋼更滿意，水箱最好由低碳鋼焊接而成。
在圖1A中表示一個離入口連接件16距離很近的擋板25，以確保進入水箱的冷水流分散且不指向循環盤管外部，擋板25由固定夾板或銷栓25A支撐。
在水箱12之下是一個在耐火環28之內的氣體燃燒器26。氣體燃燒器加熱水箱的底板24，而且燃料氣體通過兩個從水箱底板24延伸到水箱頂板22並通過水箱12內側的豎筒30向上流。儘管圖1中示出了兩個豎筒，但也可設置三個或更多的豎筒，並且豎筒的直徑要設置成使燃料氣體能從燃燒器26向上流。螺旋帶32裝在每個燃燒豎筒30之內以形成一個湍流器。因此，當燃料氣體向上流過豎筒30時可作湍流運動，這就使從燃料氣體到豎筒30外壁因而到水箱12中的水中的熱傳遞最大。為把熱從燃料氣體傳到水箱12的水中，可使用幾種不同類型的湍流器。在另一實施例中，在豎筒30中心放有一個板帶，在其每一側衝壓出折板，使氣體以一曲折路徑通過豎筒30。
在水箱12的頂部之上設有燃料氣體收集區34。燃料氣體在此集中然後通過煙囪36流出。在煙囪上設有一個抽吸罩38，以便為燃料氣體提供有利的抽力，並保持燃燒穩定。在煙囪36中高於抽吸罩38處設有一調節風門39。該風門有一個自動控制器39A，當燃燒器26熄火時，控制器使風門關閉，避免從煙囪36中損失熱量。
在水箱內放有一個循環盤管40，該盤管是繞一垂直軸成螺旋狀並包圍燃料豎筒30。盤管40可以與燃料豎筒接觸也可不接觸，但傳到盤管40中的主要熱量要來自於水箱中的水。盤管40有一個入流管44和一個出流管42，冷水或液體從底部進來而熱液體由上部流出。在另一實施例中，入流管44和出流管42可以對換。
盤管40的數量和材料類型要適合於鍋爐的額定能力和使用，對於一個閉合循環，盤管內不存在活性氧，但對於一個開路循環，如一個熱水系統，就存在活性氧，這會導致金屬表面發生氧化，如使低碳鋼生鏽。盤管材料可以用塑料、銅、不鏽鋼，這裡只舉出許多適宜的材料中的幾種。雖然，此處未示出也不包括在本發明中，但還可設置一臺單獨的泵和熱水儲存箱以用於熱水系統或加熱系統中。
水箱中的水溫不能超過水箱中特定壓力下水或其它液體的沸點，並且設有恆溫計(未示出)以確保不出現過熱。
圖2示出了另一個實施例，其中第一盤管40放在水箱底部，並且設有一個帶分開的入流管54和出流管52的第二盤管50。因此在水箱12中有三個加熱系統，也有三個熱源，第一個熱源是水箱12本身，它可用於空間加熱，第二個熱源來自盤管50，用於居民用熱水系統，第三個熱源來自盤管40，用於加熱在公路下面延伸的地下管道以溶化冰，或作其它居用。如果希望有第三循環盤管(未示出)，則可設在盤管40和50的上面。例如，如果希望溶化公路下面的冰或向類似場合提供熱，那麼管中的液體可以不是水而是具有低凝固點的鹽水或其它適宜的液體。這樣，管內液體不會凍結。
在圖2中示出了一個在水箱頂部蓋62上延伸的特別低的側面的抽吸罩60，當然根據需要可將其做得大一些或小一些。這種裝置比圖1所示抽吸罩38更緊湊並可代替抽吸罩38。
在水箱12下面的加熱單元包括一個帶有燃氣或燃油的噴咀68的送風機或鼓風機66，這是一個標準的市售的用於熱水加熱器或爐子的能源燃燒器單元，燃料在耐火壁28環繞的燃燒室70內進行燃燒，燃料氣體通過圖1所示的燃料豎筒30向上流動。
雖然示出的是燃氣和燃油的燃燒器，但鍋爐也可裝有用於固體燃料燃燒的火箱。可以用木材、或其它固體燃料來加熱水箱12中的水。
圖3表示一個實施例，其中頂板22是上凸形狀的而不是如圖1和圖2所示的盤形，而圖4未示出的頂板22是下凹形的。同樣，底板24雖未示出，也可以是圖1和圖2所示的盤形，或者由圖3所示凸形或圖4所示凹形代替。
圖3表示了在煙囪36上裝一個引風機72，當燃燒器工作時提供引風。如果裝有引風機，則不再需要抽吸罩。
圖5示出了複式鍋爐的另一實施例，其中豎筒30是螺旋形狀，且其內不需要湍流器32。通過使豎筒30成螺旋狀，其內的燃料氣體為端流流動並在豎筒30中提供更多的熱傳遞表面，所以從燃料氣體到豎筒30的熱傳遞及隨後傳到水箱12中的水的熱量可達到最大。
圖6表示另一個實施例，其中絕熱水箱12內部有第一螺旋盤管40和第二螺旋盤管50以及浸在水箱內的兩個電加熱元件70。水箱中也裝有恆溫計(未示出)以通過電加熱器70保持水箱12中的水在一預定溫度。兩個分開的加熱系統40和50裝有水、乙二醇、加熱油、鹽水，以及為了任何目的所要求的液體。圖6所示實施例中，由電加熱器70發出的熱加熱水箱的水，然後水箱的水加熱循環盤管40和50。水溫由恆溫計(未示出)控制。
在另一個實施例中，下部循環盤管40與一個單獨的加熱系統相連使一加熱介質從中流過。該循環盤管40成為一個加熱盤管，為水箱12提供第二熱源。但是，水箱12中的水只在水箱內被加熱。當循環盤管40成為加熱盤管而向水箱的水供熱時，一般流動方向要反向，液體從出流管42進入，從入流管44流出。
在另一個實施例中，如圖7所示，絕熱水箱12有一置於水箱12上部的螺旋盤管40，它有在盤管40底部的入流管44和在盤管40頂部的出流管42。在盤管40中被加熱的水或其它流體被用作熱水，加熱或其它目的。水箱12有一個靠近底部的水入口連接件16和一個靠近頂部的水出口連接件18。水箱中的水被加熱並用於加熱建築物或其它需要的使用場合。
通過一個單獨的加熱盤管80加熱水箱的水，盤管80通過管82與一外部加熱系統相連。在單獨的熱交換器中進行加熱，這不是本發明的內容。用泵86使熱交換器84和水箱內加熱盤管80之間的管82內的液體循環，以把熱量傳入水箱12的水中。
在另一實施例中，如圖8所示，使用了一個短粗的水箱12，在這種情況下第一盤管40和第二盤管50如圖所示是並排放置的。在另一實施例中兩個盤管40、50可以相互連在一起。可以用公知的任一方法加熱水箱12。
圖9所示的實施例中，水箱12內有兩個盤管40、50，且所有連接都通過水箱頂部。水箱入口16與管90連接，管90朝下延伸到水箱12的底部，使水從底部進入水箱。水箱出口18在水箱頂部，入流管44、54和出流管42、52都在水箱頂部，並且有支撐水箱內盤管40和50的延長管。可通過公知的任一種方法或幾種的組合來加熱水箱12中的水。
在某些情況下，如圖10所示，盤管(它們是向水箱供熱或從水箱的水中吸熱的循環盤管)帶有一根連接入流管44的入流集管92和一根連接出流管42的出流集管94。兩個盤管40A、40B連接在入流集管92和出流集管94之間，一般盤管40A、40B的直徑比集管92、94小並有更多的加熱或被加熱的傳熱表面。盤管40A、40B的管徑可以不同。在圖10中循環盤管40A、40B和50中流體的流動方向要根據它們是向水箱供熱還是從水箱中吸熱而定。
在圖11和12所示的實施例中，盤管40是一種密集的盤管，它有一個在中心與入流連接件44連接的入流管90，盤管40不包圍任何加熱豎筒30，並且有裝在頂板22上開口94中的頂部法蘭板92。法蘭板92與頂板用螺栓連接並密封，但是，盤管組件40可以完全從開口94中取出以更換或進行維修。入流連接件44和出流連接件42有若干延伸通過鍋爐側壁的彎頭，該彎頭在燃料氣收集區34內要絕熱。
圖13和14中所示的盤管40具有水平軸且在水箱圓筒側壁20上設有一個開口94，該開口94由法蘭板92密封。盤管組件可以通過開口94取出並更換，該組件安裝在加熱豎筒30之間，豎筒30巧妙地布置在水箱內以便不影響盤管組件40。
這種使用帶有一個單個加熱源的熱水箱的簡單加熱系統或者為散居居民、公寓大廈、公寓樓房和類似建築物或者為商業建築物等不同目的提供了複式加熱系統。通過使用僅對水箱內的水加熱的熱水箱，人們可以不必使用從水箱中流出的水在一單獨熱交換器中被加熱然後再使之回到水箱中的複雜加熱系統。
在不超出本發明的由下面的權利要求書所限定的保護範圍的情況下，可對上述實施例作出各種改變。
權利要求
1.一種複式鍋爐，包括帶有一個水箱入口和一個出口的絕熱水箱；加熱水箱內的水而不是水箱外的循環水的加熱裝置；及至少一個在水箱內的循環盤管，該盤管有一個入流口和一個出流口，盤管與水箱中的水進行熱交換。
2.如權利要求1所述複式鍋爐，其中設有兩個循環盤管，每個盤管有一個分開的入流口和出流口。
3.如權利要求2所述複式鍋爐，其中兩個循環盤管在水箱內布置成一個在另一個的上部。
4.如權利要求2所述複式鍋爐，其中兩個盤管並排布置。
5.如權利要求2所述複式鍋爐，其中的盤管都是繞一個垂直軸盤旋的。
6.如權利要求5所述複式鍋爐，其中入流口都在盤管的底部，出流口都在盤管的頂部。
7.如權利要求1所述複式鍋爐，其中在水箱內至少兩個盤管由集管裝置連接而形成一個單一入流口和一個單一出流口。
8.如權利要求2所述複式鍋爐，其中水箱入口，水箱出口、入流口和出流口都通過水箱頂部。
9.如權利要求1所述複式鍋爐，其中加熱裝置包括至少一個設在水箱內的浸沒的電加熱器。
10.如權利要求1所述複式鍋爐，其中加熱水箱水的加熱裝置包括一個插在水箱內循環盤管下面的加熱盤管;在加熱盤管中液體的循環由一個外部加熱源引起。
11.如權利要求1所述複式鍋爐，其中加熱裝置包括由至少一個在水箱內浸沒的電加熱器組成的第一加熱系統和由插在水箱內循環盤管之下的加熱盤管組成的第二加熱系統;加熱盤管中液體的循環由一個外部加熱源引起。
12.如權利要求1所述複式鍋爐，其中在水箱內的循環盤管可通過水箱內的一個開口取出，該開口有一密封裝置，密封該開口使循環盤管在水箱內。
13.一種複式鍋爐，包括有一個水箱入口和一個水箱出口的絕熱水箱;位於水箱下面加熱水箱中的水而不是水箱外的循環水的加熱裝置;用於容納來自加熱裝置的燃料氣體、從水箱底部通向水箱頂部的燃料豎筒裝置;以及至少一個在水箱內的循環盤管，該盤管有一個入流口和出流口，盤管與水箱中的水進行熱交換。
14.如權利要求13所述複式鍋爐，其中設有兩個循環盤管，每個盤管有一個單獨的入流口和單獨的出流口。
15.如權利要求14所述複式鍋爐，其中兩個盤管在水箱內部布置成一個在另一個之上。
16.如權利要求14所述複式鍋爐，其中兩個盤管並排布置。
17.如權利要求13所述複式鍋爐，其中加熱裝置是從固體燃料燃燒器、燃氣燃燒器、燃油燃燒器和能源燃燒器中選擇的。
18.如權利要求13所述複式鍋爐，其中燃料豎筒裝置包括多個豎筒，每個豎筒內部有一個形成湍流的裝置以使燃料氣體形成湍流並使熱傳遞達到最大，上述豎筒基本上是直的。
19.如權利要求13所述複式鍋爐，其中水箱入口靠近水箱底部，水箱出口靠近水箱頂部。
20.如權利要求13所述複式鍋爐，其中循環盤管的入流口位於出流口之下。
21.如權利要求13所述複式鍋爐，其中燃料豎筒裝置包括多個筒，每個筒是彎曲的以形成燃料氣體的湍流並增加燃料氣體和筒壁之間的接觸面積，以使熱傳遞最大。
22.如權利要求13所述複式鍋爐，其中水箱頂部是朝內的盤形。
23.如權利要求13所述複式鍋爐，其中水箱頂部是凸形的。
24.如權利要求13所述複式鍋爐，其中水箱頂部是凹形的。
25.如權利要求18所述複式鍋爐，還包括在水箱之上與煙囪相連的燃料氣體容納區。
26.如權利要求25所述複式鍋爐，還包括一個在煙囪上的用於增加抽吸力並有助於加熱裝置穩定燃燒的抽吸罩。
27.如權利要求26所述複式鍋爐，其中抽吸罩是一個低側面的抽吸罩。
28.如權利要求26所述複式鍋爐，其中在煙囪內抽吸罩之上有一個調節風門。
29.如權利要求25所述複式鍋爐，其中有一個與燃囪相連的引風機，以便為氣體容納區提供引風。
全文摘要
本發明公開了一種複式鍋爐，它至少有兩個單獨的聯合加熱系統。儘管具有兩個供熱裝置的鍋爐是已知的，但它們結構複雜，要求在水箱外進行加熱。本發明的複式鍋爐有一個絕熱水箱，該水箱帶有加熱水箱內的水而不在水箱外加熱循環水的加熱器。在水箱內至少布置了一個循環盤管，它與水箱內的水進行熱交換。
文檔編號F24H1/48GK1082684SQ93104508
公開日1994年2月23日 申請日期1993年3月25日 優先權日1992年3月25日
發明者雷蒙·大光·譚 申請人:雷蒙·大光·譚