專利名稱：鍋爐煙氣余熱利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱交換設(shè)備，特別是一種在穿過鍋爐煙道的封閉管道里有中間傳熱介質(zhì)的鍋爐煙氣余熱利用裝置。
技術(shù)背景目前，國內(nèi)使用燃油及天然氣等清潔能源作為燃料的鍋爐、中央空調(diào)越來越多，而同期燃油價格飛漲。使用成本急劇增加。國內(nèi)與鍋爐、中央空調(diào)排煙系統(tǒng)相匹配的，吸收煙氣中的廢熱為節(jié)能目地的是傳統(tǒng)的節(jié)能設(shè)備——省煤器。它的工作原理是將金屬管道盤繞在排煙管道內(nèi)，金屬管道內(nèi)作為水路，靠金屬管直接吸熱加熱管道內(nèi)的水，其節(jié)能效率較低＜5％，熱水流量小，且盤管內(nèi)為帶壓走水，一旦金屬管受煙氣腐蝕破裂，水將直接流入鍋爐煙道，造成設(shè)備熄火等故障。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，傳熱效果好的鍋爐煙氣余熱利用裝置。它使用安全可靠，余熱利用及節(jié)能效率高。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是；鍋爐煙氣余熱利用裝置，包括設(shè)置在煙道內(nèi)的換熱器件，在煙道的外壁上設(shè)置有水箱，其換熱器件的一端設(shè)置在水箱內(nèi)，換熱器件的另一端伸入至煙道內(nèi)。
本實(shí)用新型的換熱器件采用熱管或采用導(dǎo)熱性能良好的金屬材料制成。
本實(shí)用新型還可以將水箱設(shè)置在煙道外壁的上方，換熱器件采用熱管，熱管的上部設(shè)置在水箱內(nèi)，熱管的下部伸入至煙道內(nèi)。
本實(shí)用新型還可以在換熱器件的外壁上設(shè)置有散熱翅片。
本實(shí)用新型還可以將水箱上的進(jìn)水口設(shè)置在水箱的上部，水箱上出水口的高度低于進(jìn)水口。
本實(shí)用新型還可以在煙道與水箱的連接部位設(shè)置有法蘭。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有如下有益效果1是熱傳導(dǎo)速度快，換熱效果好，換熱載體(水)被加熱后可用來供給鍋爐設(shè)備的補(bǔ)給水，或做衛(wèi)生洗浴用水、工業(yè)用熱水、采暖用熱水等等，供熱水的流量較大，余熱利用率高，節(jié)能效益顯著。2是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，對原有設(shè)備改動小，安裝及使用方便，便于維護(hù)。3是實(shí)現(xiàn)了煙氣及水的分離，換熱裝置為機(jī)械結(jié)構(gòu)，換熱裝置的運(yùn)行不會影響鍋爐裝置的正常工作，且換熱裝置屬于無壓運(yùn)行，使用安全可靠?？蛇m用于使用燃油、燃?xì)忮仩t設(shè)備的工廠、醫(yī)院、學(xué)校以及需要供暖的居民社區(qū)，也可適用于燃煤鍋爐的煙氣余熱利用中。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1的A——A剖視圖圖3是本實(shí)用新型應(yīng)用于鍋爐排煙管路上的示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述如圖1，圖2所示，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理比較簡單，煙道4設(shè)置在整個裝置的下方，在煙道4的外壁上設(shè)置有水箱2，水箱2的結(jié)構(gòu)可以是環(huán)形包容整個煙道4，可以是包圍在煙道4的上方和兩側(cè)面(參見圖2)，也可以僅是如圖2中煙道4上方的部分，即圖2中虛線至水箱2頂部所包容的區(qū)域。其換熱器件1的一端設(shè)置在水箱2內(nèi)，換熱器件1的另一端伸入至煙道4內(nèi)，即換熱器件1穿過水箱2伸入至煙道4內(nèi)部。在煙道4與水箱2的連接部位設(shè)置有法蘭3。法蘭3的邊部可以構(gòu)成煙道4與水箱2隔板的連接與密封，法蘭3的中部可密封安裝換熱器件1，并保證煙道4與水箱2之間的密封隔離。換熱器件1可以采用導(dǎo)熱性能良好的金屬材料如銅或鋁制成。一般制成直桿，一端設(shè)置在水箱2內(nèi)，而另一端可以從任意方向伸入至煙道4的內(nèi)部，直桿的斷面形狀可以是圓形、環(huán)形、方形或扁方形，在其外壁上可以設(shè)置散熱翅片5。由于換熱器件1導(dǎo)熱性能良好，故可以將煙道4內(nèi)部高溫?zé)煔獾臒崃總鬟f至水箱2內(nèi)，使水加熱。這一方式結(jié)構(gòu)簡單，制作成本極低，但換熱效率還不夠理想。
換熱器件1最好采用熱管，將熱管的上部設(shè)置在水箱2內(nèi)，熱管的下部伸入至煙道4內(nèi)。熱管可以垂直安裝，也可以傾斜安裝，但應(yīng)保證熱管在水箱2一端的位置較高，而在煙道4的一端位置較低，以方便冷媒工質(zhì)蒸發(fā)汽化后向水箱2一端流動，冷凝液化后向煙道一端流動。煙道4和水箱2采用煙——水分離的安裝方式，換熱器件1則穿插其中，具體為熱管的下部設(shè)置在煙道4內(nèi)，在煙道4內(nèi)部流動的高溫?zé)煔饧訜釤峁艿南虏浚蛊錈峁軆?nèi)的冷媒工質(zhì)吸熱蒸發(fā)汽化，迅速將熱能傳導(dǎo)到熱管的上端。熱管的上部設(shè)置在水箱2內(nèi)，并被換熱載體(水)所包容淹沒，冷煤工質(zhì)通過熱管金屬壁與換熱載體進(jìn)行熱交換，釋放熱能后迅速液化流回?zé)峁艿撞浚俅挝諢煹?內(nèi)的熱量進(jìn)行蒸發(fā)汽化。如此，冷煤工質(zhì)重復(fù)地進(jìn)行蒸發(fā)——冷凝過程的循環(huán)，不斷利用煙道4內(nèi)部所流經(jīng)煙氣的廢棄熱量來加熱水箱2中的水，從而達(dá)到回收利用鍋爐煙氣廢熱的目的。在熱管處于水箱2和煙道4部位的外壁上同樣可以設(shè)置散熱翅片5，以提高換熱的效率。
本實(shí)用新型應(yīng)用于鍋爐排煙管路上的結(jié)構(gòu)如圖3所示，將本實(shí)用新型中的煙道4兩端的接口與鍋爐排煙管9對接，在其上方設(shè)置水箱2。水箱2及煙道4內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與圖1，圖2中相同，換熱器件1如熱管或銅桿經(jīng)過法蘭3向下伸入至煙道4內(nèi)部，換熱器件1的外壁上一般都設(shè)置有散熱翅片5。水箱2上的進(jìn)水口6設(shè)置在水箱2的上部，在水箱2的另一端設(shè)置出水口7，出水口7的高度低于進(jìn)水口6，這樣可以使水箱2內(nèi)部的水處于無壓自流狀態(tài)。為更好地?fù)Q熱，可以使水箱2內(nèi)的水持續(xù)流動，還可以使水箱2上進(jìn)水口6至出水口7的方向，即水流水箱2的方向C與煙道4內(nèi)煙氣流動的方向B相反。可見本裝置結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本較低，只需對原有鍋爐設(shè)備的排煙管路進(jìn)行較小的改動即可獲得能持續(xù)供給的熱水，既方便實(shí)用又[安全可靠，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
使用時，鍋爐排煙裝置8將高溫?zé)煔?220度)送入排煙管9，高溫?zé)煔庖勒請D3中所示方向B流經(jīng)煙道4，煙道4內(nèi)的換熱器件1如熱管迅速吸收熱能，使熱管內(nèi)的工質(zhì)汽化上升，進(jìn)入水箱2內(nèi)與換熱載體(水)進(jìn)行熱交換，工質(zhì)釋放熱能后液化返回?zé)煹纼?nèi)4吸熱，如此往復(fù)循環(huán)，持續(xù)加熱換熱載體。換熱載體(水)依照圖3中所示方向C連續(xù)流經(jīng)水箱2，與換熱器件1進(jìn)行熱量交換，攜帶熱量(加熱)后流出，可作為供給鍋爐設(shè)備的補(bǔ)給水，或作為衛(wèi)生洗浴用水、工業(yè)用熱水、采暖用熱水等等，水在水箱內(nèi)無壓流動，供水的流量較大，節(jié)能效果十分顯著。采用本實(shí)用新型中的熱管結(jié)構(gòu)在柴油蒸汽鍋爐上使用后測試，高溫?zé)煔庠诒狙b置內(nèi)釋放熱能后可以快速冷卻下降至50度以下，煙氣中所蘊(yùn)涵大量的水蒸汽被冷凝下來，釋放出大量的汽化熱(潛能)，這就是本實(shí)用新型裝置節(jié)能率比傳統(tǒng)省煤器節(jié)能效率大幅提高的原因。根據(jù)計算，鍋爐排煙溫度每下降15度，鍋爐熱效率提高1％，節(jié)能1％。煙氣溫度從220度下降到50度，可以節(jié)能11％。1公斤柴油燃燒產(chǎn)生1.34公斤水蒸氣，1公斤100度的水蒸氣轉(zhuǎn)化為100度的水能釋放529大卡熱能(潛能)，1公斤柴油燃燒產(chǎn)生1.34公斤水蒸氣轉(zhuǎn)化為100度的水能釋放708大卡熱能，約占柴油低位發(fā)熱值的7％。所以當(dāng)換熱器件1采用熱管時，本實(shí)用新型裝置的綜合節(jié)能率可以達(dá)到15％。
權(quán)利要求1.鍋爐煙氣余熱利用裝置，包括設(shè)置在煙道(4)內(nèi)的換熱器件(1)，其特征在于在煙道(4)的外壁上設(shè)置有水箱(2)，其換熱器件(1)的一端設(shè)置在水箱(2)內(nèi)，換熱器件(1)的另一端伸入至煙道(4)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣余熱利用裝置，其特征在于換熱器件(1)采用熱管或采用導(dǎo)熱性能良好的金屬材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍋爐煙氣余熱利用裝置，其特征在于水箱(2)設(shè)置在煙道(4)外壁的上方，換熱器件(1)采用熱管，熱管的上部設(shè)置在水箱(2)內(nèi)，熱管的下部伸入至煙道(4)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍋爐煙氣余熱利用裝置，其特征在于在換熱器件(1)的外壁上設(shè)置有散熱翅片(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍋爐煙氣余熱利用裝置，其特征在于在換熱器件(1)的外壁上設(shè)置有散熱翅片(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣余熱利用裝置，其特征在于水箱(2)上的進(jìn)水口(6)設(shè)置在水箱(2)的上部，水箱(2)上出水口(7)的高度低于進(jìn)水口(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍋爐煙氣余熱利用裝置，其特征在于水箱(2)上的進(jìn)水口(6)設(shè)置在水箱(2)的上部，水箱(2)上出水口(7)的高度低于進(jìn)水口(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣余熱利用裝置，其特征在于在煙道(4)與水箱(2)的連接部位設(shè)置有法蘭(3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍋爐煙氣余熱利用裝置，其特征在于在煙道(4)與水箱(2)的連接部位設(shè)置有法蘭(3)。
專利摘要鍋爐煙氣余熱利用裝置，將水箱2設(shè)置在煙道4外壁的上方，換熱器件1采用熱管，熱管的上部設(shè)置在水箱2內(nèi)，熱管的下部伸入至煙道3內(nèi)。換熱器件1的外壁上設(shè)置有散熱翅片5。在煙道4與水箱2的連接部位設(shè)置有法蘭3。熱傳導(dǎo)速度快，換熱效果好，供熱水的流量較大，余熱利用率高，節(jié)能效益顯著。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，對原有設(shè)備改動小，安裝及使用方便，便于維護(hù)。實(shí)現(xiàn)了煙氣及水的分離，換熱裝置屬于無壓運(yùn)行，使用安全可靠。適用于使用燃油、燃?xì)忮仩t設(shè)備的工廠、醫(yī)院、學(xué)校以及需要供暖的居民社區(qū)，也可適用于燃煤鍋爐的煙氣余熱利用中。
文檔編號F24H8/00GK2847159SQ200620097030
公開日2006年12月13日 申請日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月5日
發(fā)明者徐澤宇, 彭躍 申請人:徐澤宇, 彭躍