專利名稱：中央熱能熱水爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生活用熱水爐，具體地涉及中央熱能熱水爐。
現(xiàn)有的熱水爐大多數(shù)都是列管式熱水爐，按其熱交換列管的截面形狀可分為圓形列管和倒三角形列管兩大類。圓形列管由于其截面為圓形，不能將燃燒氣流分成平穩(wěn)的兩股氣流，因此使得燃燒氣流在通過(guò)第一排列管之后就變成湍流，進(jìn)而在通過(guò)第二、第三排列管之后這種湍流作用更進(jìn)一步加劇，因此導(dǎo)致氣流的高溫部分不能集中于下一排列管的管道上，從而使熱交換效率降低。另一方面，由于燃燒氣流呈湍流狀態(tài)，某些區(qū)域的氣流流速較快而另一些區(qū)域特別是管道上方的區(qū)域的氣流流速較慢，從而導(dǎo)致在列管管道上側(cè)表面容易聚集積炭，因此使得隨著運(yùn)行時(shí)間的延續(xù)，熱交換效率逐漸降低，以致于必須停爐來(lái)清除積炭。而且由于圓管上側(cè)的面積相對(duì)較大和較平坦，使得積炭在用沖砂法清除積炭的操作中不易被砂子沖落。對(duì)于倒三角形截面的列管來(lái)說(shuō)，雖然由于其60°的銳角朝下而能將燃燒氣流分成兩股，但是由于倒三角形上側(cè)的底面是水平的，在此處的氣流速度很慢，所以也必定形成湍流，其結(jié)果也象圓形列管那樣使熱交換效率降低。另一方面，由于倒三角形列管的平坦底面朝上，而且此處的氣流速率比其他區(qū)域的氣流速度低得多，因此比圓形列管更容易聚集積炭，而且這些積炭在用沖砂法清除積炭的操作中更不容易被砂子沖落，而用其他方法也很難清除。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)改進(jìn)熱交換列管的截面形狀來(lái)提供一種燃燒氣流更平穩(wěn)、氣流的流通途徑更合理、熱交換效率更高、有效運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)、積炭更少形成而且即使形成了積炭也較容易清除的中央熱能熱水爐。
本實(shí)用新型包括下述技術(shù)方案1．一種中央熱能熱水爐，它由爐體外殼、爐膛、熱交換管、進(jìn)冷水閥、出熱水閥、蒸汽出口、燃燒機(jī)接口、煙囪和空氣進(jìn)口組成，其中所說(shuō)的熱交換管的截面呈菱形，菱形截面朝下的夾角α在20°～50°之間，朝上的夾角β在50°～70°之間。
2．如上述第1項(xiàng)所述的中央熱能熱水爐，其中所說(shuō)的熱交換管菱形截面朝下的夾角α為30°，朝上的夾角β為60°。
3．一種中央熱能熱水爐，它由爐體外殼、爐膛、熱交換管、進(jìn)冷水閥、出熱水閥、蒸汽出口、燃燒機(jī)接口、煙囪和空氣進(jìn)口組成，其中所說(shuō)的熱交換管的截面呈尖端朝下的扇形，扇形截面下端的夾角α在20°～50°之間，扇形截面上端的圓弧是接任何半徑形成的不大于半圓的圓弧。
4．如上述第3項(xiàng)所述的中央熱能熱水爐，其中所說(shuō)的熱交換管扇形截面下端的夾角α為30°。
5．如上述第1或第3項(xiàng)所述的中央熱能熱水爐，在其爐體外殼的頂部有一個(gè)水封控汽口。
6．如上述第1或第3項(xiàng)所述的中央熱能熱水爐，在其爐體外殼的下部有一個(gè)排污閥。
7．如上述第1或第3項(xiàng)所述的中央熱能熱水爐，在其爐體外殼的頂部有一個(gè)高水位電極孔、一個(gè)中水位電極孔和一個(gè)低水位電極孔。
下面詳細(xì)地解釋本實(shí)用新型(1)所謂中央熱能式是指爐膛的周邊都被貯水夾層包圍的結(jié)構(gòu)形式，火焰同時(shí)與熱交換管和熱水爐內(nèi)膽壁進(jìn)行熱交換，因此，高溫的火焰氣流只是在與多排列管和內(nèi)膽壁的全部面積進(jìn)行熱交換之后才會(huì)有少量熱量通過(guò)煙囪散失。因此中央熱能式熱水爐可以明顯地提高熱效率。
(2)上述第1、2項(xiàng)所說(shuō)的菱形截面熱交換管和第3、4項(xiàng)所說(shuō)的扇形截面熱交換管都是以較狹小的夾角朝下，這樣可以將燃燒氣流分開成兩股平穩(wěn)的氣流。另一方面，其截面上半部是銳角形或較窄的圓弧形，這樣既可避免燃?xì)庑纬赏牧鳎帜芊乐狗e炭的沉積，而且即使形成了積炭也能用沖砂法很容易地清除。
(3)熱水爐頂部有蒸汽出口，因此可以使?fàn)t內(nèi)保持常壓，從而確保沒(méi)有爆炸的危險(xiǎn)。同時(shí)，蒸汽出口可以用來(lái)提供蒸汽，作為蒸飯等的蒸汽熱源，而出熱水閥可以提供熱水或開水，從而做到一爐多用。
(4)上述第5項(xiàng)所說(shuō)的水封控汽口由一條金屬管構(gòu)成，管子的下端平時(shí)插入貯水夾層的水面以下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)控汽口有大量蒸汽冒出時(shí)就表明液面已下降到控汽口管子的下端以下，這時(shí)就應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充冷水，從而保證熱水爐不會(huì)由于存水太少而被燒壞。
(5)上述第7項(xiàng)所說(shuō)的高、中、低水位電極孔可用來(lái)通過(guò)儀器自動(dòng)監(jiān)控水位。
(6)爐膛下端的空氣進(jìn)口既可用于燃燒時(shí)供給充足的氧氣，又可在用沖砂法清除積炭時(shí)作為煙灰、砂子等的固體排污出口。
與現(xiàn)有技術(shù)的生活用熱水爐相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果(1)熱交換效率明顯提高；(2)適合于燒熱水、燒開水和提供蒸汽等多種用途；(3)不容易形成積炭，因此有效的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)；(4)很容易清除積炭；(5)燃料來(lái)源廣泛，可以使用煤氣、天然氣、石油氣、煤、木柴、谷殼、花生殼、稻草、野草、麥秸、樹葉等各種燃料。
下面參考附圖具體地解釋本實(shí)用新型。


圖1是本實(shí)用新型的主視剖面圖；圖2是沿
圖1的中心線剖開的左視剖面圖；圖3是沿
圖1的A-A線剖開的俯視剖面圖；圖4是本實(shí)用新型的總裝外觀圖。
應(yīng)予說(shuō)明，為了使附圖簡(jiǎn)明清晰起見，在
圖1～3的剖面圖中，凡是沒(méi)有剖到的部分皆未示出，例如在圖2中，內(nèi)膽壁直線斷開的部分就表示熱交換管在此處與貯水夾層相連通。另外，雖然
圖1中示出的是菱形截面的熱交換管，但是它也可以是尖端朝下的扇形截面的熱交換管。
所有附圖中各代號(hào)的定義如下1-爐體外殼；2-爐膛；3-熱交換管；4-進(jìn)冷水閥；5-出熱水閥；6-蒸汽出口；7-燃燒機(jī)接口；8-煙囪；9-空氣進(jìn)口；10-水封控汽口；11-排污閥；12-貯水夾層；13-內(nèi)膽壁；14-高水位電極孔；15-中水位電極孔；16-低水位電極孔；1 7-探溫孔；18-電控器支架；α-菱形下端夾角；β-菱形上端夾角。
下面通過(guò)實(shí)施例更具體地說(shuō)明本實(shí)用新型。
(3)菱形熱交換管ⅰ)上半部?jī)傻冗吀鏖L(zhǎng)50mm；夾角β60°ⅱ)下半部?jī)傻冗吀鏖L(zhǎng)100mm；夾角α30°2．效果(1)使用液化石油氣，耗氣量用11.73公斤液化石油氣把初溫21℃的1000公斤水燒開(升至100℃)。
(2)耗時(shí)45分鐘54秒。實(shí)施例2改變?nèi)剂虾颓宄e炭試驗(yàn)使用實(shí)施例1中的裝置，但是將燃料改為花生殼，以便證明其他燃料的效果和用于加速積炭的形成，以利于進(jìn)行清除積炭的試驗(yàn)。每天平均燒兩爐開水，每爐1000公斤水，耗花生殼33.7公斤。使用了半年之后發(fā)現(xiàn)有一定量的積炭沉積，熱交換效率稍有下降。這時(shí)使用40公斤普通砂子從爐子的煙囪8處加入，砂子自然落下時(shí)將菱形熱交換管上的積炭完全沖落，砂子和積炭的混合物從爐膛下端的空氣進(jìn)口9處排出。除炭效果十分理想。
權(quán)利要求1．一種中央熱能熱水爐，它由爐體外殼(1)、爐膛(2)、熱交換管(3)、進(jìn)冷水閥(4)、出熱水閥(5)、蒸汽出口(6)、燃燒機(jī)接口(7)、煙囪(8)和空氣進(jìn)口(9)組成，其特征在于，其中所說(shuō)的熱交換管的截面呈菱形，菱形截面朝下的夾角α在20°～50°之間，朝上的夾角β在50°～70°之間。
2．如權(quán)利要求1所述的中央熱能熱水爐，其特征在于，其中所說(shuō)的熱交換管菱形截面朝下的夾角α為30°，朝上的夾角β為60°。
3．一種中央熱能熱水爐，它由爐體外殼(1)、爐膛(2)、熱交換管(3)、進(jìn)冷水閥(4)、出熱水閥(5)、蒸汽出口(6)、燃燒機(jī)接口(7)、煙囪(8)和空氣進(jìn)口(9)組成，其特征在于，其中所說(shuō)的熱交換管的截面呈尖端朝下的扇形，扇形截面下端的夾角α在20°～50°之間，扇形截面上端的圓弧是按任何半徑形成的不大于半圓的圓弧。
4．如權(quán)利要求3所述的中央熱能熱水爐，其特征在于，其中所說(shuō)的熱交換管扇形截面下端的夾角α為30°。
5．如權(quán)利要求1或3所述的中央熱能熱水爐，其特征在于，在其爐體外殼的頂部有一個(gè)水封控汽口(10)。
6．如權(quán)利要求1或3所述的中央熱能熱水爐，其特征在于，在其爐體外殼的下部有一個(gè)排污閥(11)。
7．如權(quán)利要求1或3所述的中央熱能熱水爐，其特征在于，在其爐體外殼的頂部有一個(gè)高水位電極孔(14)、一個(gè)中水位電極孔(15)和一個(gè)低水位電極孔(16)。
專利摘要中央熱能熱水爐,由爐體外殼1、爐膛2、熱交換管3、進(jìn)冷水閥4、出熱水閥5、蒸汽出口6、燃燒機(jī)接口7、煙囪8和空氣進(jìn)口9組成,其特征是熱交換管的截面呈菱形或尖端朝下的扇形,兩種截面朝下的角度優(yōu)選皆為30°。該熱水爐的優(yōu)點(diǎn)是:1.熱交換效率明顯提高;2.適合于燒熱水、燒開水和提供蒸汽等多種用途;3.不容易形成積炭,有效的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng);4.很容易清除積炭?？梢允褂妹簹?、石油氣、木柴、谷殼、花生殼、稻草等各種燃料。
文檔編號(hào)F24H1/22GK2434607SQ0023606
公開日2001年6月13日 申請(qǐng)日期2000年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月5日
發(fā)明者葉洪漢 申請(qǐng)人:葉洪漢