專利名稱：安全、節(jié)能、多用途、立式管束熱水鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的、向采暖系統(tǒng)或供熱系統(tǒng)供應(yīng)熱水的安全、 節(jié)能、 多用途立式管束熱水鍋爐。本發(fā)明提供的熱水鍋爐適用于熱水或過熱水采暖系統(tǒng)，特別適用于北方鄉(xiāng)鎮(zhèn)的建筑面積在50m2～5000m2之間的熱水采暖、熱水供應(yīng)及烘干系統(tǒng)上，還適用于高溫水采暖與烘干系統(tǒng)上。
現(xiàn)在的管束式熱水鍋爐一般采用臥式的布置結(jié)構(gòu)。
《高溫水供熱與采暖》一書介紹的美國的燃燒工程公司的兩種強(qiáng)制循環(huán)水管鍋爐的結(jié)構(gòu)為爐膛的側(cè)面水冷壁由大量水平管子所組成，水流通過這些水平管保持朝上方流動。對流受熱面大多是安在輻射受熱面的上方，煙氣和爐水采取順向流動方式。順向流動方式可以大大減少因燃用高硫燃料所引起的腐蝕。
國內(nèi)的水管鍋爐的結(jié)構(gòu)一般采用臥式的布置結(jié)構(gòu)，即鍋爐的對流受熱面大多是安在輻射受熱面的側(cè)面或后面。郭云飛編著的《熱水鍋爐》一書介紹的“RSG 20-4/95-A”型熱水鍋爐就是把對流受熱面安在輻射受熱面的后面，這種水管鍋爐的煙氣與爐水采用逆向流動方式，此方式的缺點(diǎn)是尾部受熱面容易產(chǎn)生低溫露點(diǎn)腐蝕，當(dāng)采暖系統(tǒng)采用自然循環(huán)或者燃用高硫燃料時，腐蝕更為嚴(yán)重，大大減少了鍋爐使用年限。
本發(fā)明的任務(wù)是根據(jù)我國三北地區(qū)的實際需要，結(jié)合我國的能源政策、環(huán)保要求，在學(xué)習(xí)、借鑒各種水管鍋爐優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，為三北地區(qū)的小型采暖系統(tǒng)及淋浴、烘干系統(tǒng)提供一種運(yùn)行安全、熱效率高、消煙除塵效果好、占地面積小、耗鋼量少，可避免低溫露點(diǎn)腐蝕的安全、節(jié)能、多用途、立式管束熱水鍋爐。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式完成的將對流受熱面安裝在輻射受熱面的上方，通過2～8根節(jié)流管A、2～8根節(jié)流管B和2～8根節(jié)流管C把對流受熱面與輻射受熱面并聯(lián)連接在一起，組合成一個整體爐型；煙氣與爐水的流動方式采用順流方式。
本發(fā)明的細(xì)節(jié)和特點(diǎn)將從如下所列實施例的附圖中更清楚地說明。


圖1熱水鍋爐的正面圖圖2熱水鍋爐的側(cè)面圖圖3輻射受熱面的俯視圖圖4 對流受熱面的俯視圖
圖1是本發(fā)明提供的熱水鍋爐(0.09MW)的正面圖，圖的上部足對流受熱面。對流受熱面由3～60組(本圖由15組)對流管束組成，每組對流管束由橫向1～7根(本圖由1根)、縱向6～36根(本圖由13根)對流管與1根下聯(lián)管⑩、1根上聯(lián)管連接在一起所組成的。即把13根對流管的上端并聯(lián)連接在上聯(lián)管上，下端并聯(lián)連接在下聯(lián)管⑩上，形成一組對流管束。15組對流管束的上聯(lián)管的后端并聯(lián)連接在橫集箱D④上，其下聯(lián)管⑩的后端并聯(lián)連接在橫集箱C③上，上聯(lián)管、下聯(lián)管⑩的前端用平端蓋或封頭封閉，橫集箱C③、橫集箱D④的兩端用封頭或法蘭盲板封閉，這就組成了本發(fā)明提供的熱水鍋爐的對流受熱面。為了提高煙氣流速，以得到較高的對流傳熱系數(shù)，特在管束中用鰭片管排列成兩道煙氣隔墻，把對流受熱面分為三個對流煙道(見圖4)。
在
圖1中的對流受熱面的下方，布置著輻射受熱面。輻射受熱面是由布置在爐膛內(nèi)的水冷壁管⑥和水冷壁管⑧與布置在燃盡室內(nèi)的水冷壁管⑥以及上聯(lián)箱⑦、下聯(lián)箱⑨和側(cè)聯(lián)箱⑤組成的。由
圖1可見，爐膛左側(cè)的水冷壁管⑥和燃盡室右側(cè)的水冷壁管⑥的下端并聯(lián)連接在側(cè)聯(lián)箱⑤上，其上端煨成與水平夾角成5°～15°圓弧彎，彎向上聯(lián)箱⑦并與上聯(lián)箱⑦垂直并聯(lián)連接爐膛右側(cè)的水冷壁管⑧的上端并聯(lián)連接在上聯(lián)箱⑦上，其下端并聯(lián)連接在下聯(lián)箱⑨上。側(cè)聯(lián)箱⑤、上聯(lián)箱⑦、下聯(lián)箱⑨的前端用管帽或法蘭盲板封閉。上聯(lián)箱⑦的后端垂直連接在橫集箱B②上，側(cè)聯(lián)箱⑤、下聯(lián)箱⑨的后端垂直并聯(lián)連接在橫集箱A①上，橫集箱A①、橫集箱B②的兩端用封頭或法蘭盲板封閉，這就構(gòu)成了本鍋爐的輻射受熱面。
圖2是本發(fā)明提供的熱水鍋爐的側(cè)面圖。由圖可見，2～8(本圖由2)根節(jié)流管A的上、下兩端煨20°～70°圓弧彎，其下端并聯(lián)連接在橫集箱A①上，其上端并聯(lián)連接在橫集箱C③上；2～8(本圖由2)根節(jié)流管B的上端并聯(lián)連接在橫集箱C③上，其下端并聯(lián)連接在橫集箱上B②上；2～8(本圖由2)根節(jié)流管C的上、下兩端煨20°～70°圓弧彎，其下端并聯(lián)連接橫集箱B②上，其上端并聯(lián)連接在橫集箱D④上。通過以上三個采用節(jié)流管連接的技術(shù)方案的實施，把對流受熱面與輻射受熱面上下布置，并聯(lián)連接成一個整體爐型。
圖3所示是本發(fā)明提供的熱水鍋爐的輻射受熱面的俯視圖。輻射受熱面由爐膛內(nèi)的受熱面與燃盡室內(nèi)的受熱面組成的。爐內(nèi)的燃料在爐膛內(nèi)燃燒后，經(jīng)爐膛后部的煙氣出口窗進(jìn)入燃盡室繼續(xù)燃燒燃盡，充分燃盡后的煙氣經(jīng)燃盡室尾部的煙氣出口窗向上進(jìn)入對流受熱面。
本發(fā)明提供的熱水鍋爐的首要特點(diǎn)是設(shè)置了與爐膛并列的燃盡室，這種技術(shù)方案有助于煙氣中的可燃成份在進(jìn)入對流管束之前充分燃盡，這既可以提高鍋爐的熱效率以利于節(jié)約能源，又可以避免煙囪冒黑煙，以附合環(huán)保部門對鍋爐煙塵排放黑度的要求。
本發(fā)明的第二個特點(diǎn)是運(yùn)用節(jié)流管A、節(jié)流管B、節(jié)流管C把輻射受熱面與對流受熱面并聯(lián)連接在一起的技術(shù)方案。各個節(jié)流管的直徑和數(shù)量，是按輻射受熱面與對流受熱面吸熱量的不同，經(jīng)過熱力計算與水動力計算來確定的。采用節(jié)流管的技術(shù)方案既可使輻射受熱面與對流受熱面內(nèi)的水頭損失相互平衡，能有效地防止由于水力不均勻性產(chǎn)生的熱偏差所造成的汽水沖擊及管壁超溫事故，確保鍋爐安全經(jīng)濟(jì)行，又可使強(qiáng)制循環(huán)水暖系統(tǒng)的運(yùn)行鍋爐在突然停電時，可由節(jié)流管A、節(jié)流管B隨鍋水溫度的變化，自動變成下降管，進(jìn)而構(gòu)成了非常明顯而穩(wěn)定的獨(dú)立串聯(lián)的鍋內(nèi)水循環(huán)回路，這樣就使具有大量欠焓的對流受熱面的循環(huán)水沿水循環(huán)回路連續(xù)不斷地流入輻射受熱面冷卻水冷壁，由此避免鍋水汽化所產(chǎn)生的汽水沖擊及過燒事故，確保鍋爐運(yùn)行安全。
本發(fā)明的第三個特點(diǎn)是對流受熱面布置在輻射受熱面的上方。這種技術(shù)方案不僅使鍋爐體積小，占地面積小，便于操作及管理，更有利的是便于煙氣與鍋水采用順向流動方式。由于順向流動方式可以大大減少燃用高硫燃料所引起的腐蝕，更可以避免低溫露點(diǎn)腐蝕，進(jìn)而大大延長鍋爐運(yùn)行年限。
本發(fā)明的第四個特點(diǎn)是鍋水采用在各受熱面管子內(nèi)保持朝上方并聯(lián)流動的方案。鍋水保持朝上方流動有利于水中含氧氣體自然上升排向爐外，可避免鍋爐內(nèi)壁產(chǎn)生氧腐蝕；并聯(lián)流動方式可使鍋水流通斷面積大，流動速度低，水頭損失特別小。當(dāng)鍋爐的供、回水溫度為95～70℃時由比重差產(chǎn)生的運(yùn)動壓頭是鍋內(nèi)水頭損失的6～8倍，能夠保證鍋內(nèi)水循環(huán)的可靠性及安全性。
本發(fā)明的第五個特點(diǎn)是對流煙道內(nèi)的對流管的排列方式按橫向沖刷，順排布置，管間以大的節(jié)距比(S1-dS2-d≈1.6~3.2]]>)在管束之間形成比較寬闊通暢的煙氣流通斷面積。采用這種技術(shù)方案可使對流受熱面布置緊湊，煙氣阻力小，利于鍋爐自然通風(fēng)。
本發(fā)明的第六個特點(diǎn)是用途廣泛。由于鍋內(nèi)水頭損失及爐內(nèi)煙氣阻力都小，不用風(fēng)機(jī)、水泵仍可正常運(yùn)行，因此，本鍋爐不僅適用于有電力供應(yīng)的鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)的小型建筑的強(qiáng)制循環(huán)水暖及淋浴系統(tǒng)，也適用于無電的林牧區(qū)及邊防地區(qū)或者室內(nèi)需要特別安靜的自然循環(huán)采暖及淋浴系統(tǒng)上。由于本鍋爐屬于管束結(jié)構(gòu)，承壓能力高，因而更適于安裝在高溫水采暖系統(tǒng)上。
權(quán)利要求1.安全、節(jié)能、多用途、立式管束熱水鍋爐，對流受熱面布置在輻射受熱面的上方，對流受熱面是由3～60組對流管束通過橫集箱C③、橫集箱D④并聯(lián)成一體構(gòu)成的， 每組對流管束由1根下聯(lián)管⑩、1根上聯(lián)管和并聯(lián)連接在下聯(lián)管⑩、上聯(lián)管之間的6～3 6根對流管構(gòu)成的，下聯(lián)管⑩的后端并聯(lián)連接在橫集箱C③上，上聯(lián)管的后端并聯(lián)連接在橫集箱D④上，橫集箱C③與橫集箱D④的兩端用封頭或法蘭盲板封閉，下聯(lián)管⑩與上聯(lián)管的前端用平端蓋或封頭封閉； 輻射受熱面由水冷壁管⑥、水冷壁管⑧、上聯(lián)箱⑦、下聯(lián)箱⑨和側(cè)聯(lián)箱⑤組成，通過橫集箱A①、橫集箱B②連接成一體構(gòu)成的；水冷壁管⑥煨成與水平夾角成5°～15°的彎管，其下端并聯(lián)連接在位于輻射受熱面下部左、右側(cè)的側(cè)聯(lián)箱⑤上，上端并聯(lián)連接在位于輻射受熱面上部中心線上的上聯(lián)箱⑦上，水冷壁管⑧的上端并聯(lián)連接在上聯(lián)箱⑦上，下端并聯(lián)連接在下聯(lián)箱⑨上，下聯(lián)箱⑨和側(cè)聯(lián)箱⑤的后端并聯(lián)連接在橫集箱A①上，上聯(lián)箱⑦的后端連接在橫集箱B②上，側(cè)聯(lián)箱⑤、上聯(lián)箱⑦與下聯(lián)箱⑨的前端用管帽或法蘭盲板封閉，橫集箱A①與橫集箱B②的兩端用封頭或法蘭盲板封閉本發(fā)明的特征在于輻射受熱面與對流受熱面的并聯(lián)連接是由節(jié)流管A、節(jié)流管B和節(jié)流管C來構(gòu)成的，2～8根節(jié)流管A的兩端煨成20°～70°圓弧彎，上端并聯(lián)連接在橫集箱C③上，下端并聯(lián)連接在橫集箱A①上，2～8根節(jié)流管B的下端并聯(lián)連接在橫集箱B②上，其上端并聯(lián)連接在橫集箱C③上，再把2～8根節(jié)流管C的兩端煨成20°～70°圓弧彎，下端并聯(lián)連接在橫集箱B②上，上端并聯(lián)連接在橫集箱D④上，構(gòu)成一臺整體爐型。
2.按權(quán)利要求1規(guī)定的立式管束熱水鍋爐，其特征在于輻射受熱面與對流受熱面的鍋內(nèi)水循環(huán)回路是并聯(lián)的水循環(huán)回路。
專利摘要本實用新型提供了一種改進(jìn)的、可生產(chǎn)熱水及高溫水的安全、節(jié)能、多用途立式管束熱水鍋爐。本鍋爐增設(shè)了燃盡室使煤完全燃燒,不僅能提高熱效率,還能減輕鍋爐煙塵對環(huán)境的污染。對流受熱面布置在輻射受熱面的上方,能避免煙氣露點(diǎn)腐蝕。由于在鍋爐的并聯(lián)連接處安裝了三組節(jié)流管,使鍋內(nèi)構(gòu)成了可隨負(fù)荷突然變化的、穩(wěn)定、明顯的水循環(huán)回路,進(jìn)而使鍋爐用途廣泛、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)安全。該鍋爐系列適用于城鄉(xiāng)50～5000m
文檔編號F24H1/22GK2281505SQ9621724
公開日1998年5月13日 申請日期1996年7月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月19日
發(fā)明者朱彥廷 申請人:朱彥廷