專利名稱：一種內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒鍋爐，尤其是一種用于冷凝式燃?xì)鉄崴?、采暖鍋爐的內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置背景技術(shù)燃?xì)饽Y(jié)式換熱技術(shù)，即燃?xì)饫淠藉仩t、燃?xì)飧邿嶂靛仩t，是目前國際上極力推行的一種節(jié)能和更加環(huán)保的鍋爐換熱技術(shù)，它具有熱利用率極高，排煙溫度低，煙氣中有害氣體排放量遠(yuǎn)小于非凝結(jié)式燃?xì)鈸Q熱設(shè)備，在冷啟動段、間歇啟/停、長時間處在低回液溫度運(yùn)行時有很好的安全性和很高的熱利用率等特點(diǎn)。尤其隨運(yùn)行過程負(fù)荷調(diào)節(jié)變化時能保持熱效率的動態(tài)離散性極小，國內(nèi)外雖已見在冷凝技術(shù)方面的相關(guān)報道，中國專利96220566.4公開了一種燃?xì)忮仩t的熱交換器通過熱交換管將一定間隔的多個散熱片硬釬焊于熱交換主體和燃燒室上的熱交換器中，不僅可以謀求高容量設(shè)計，還可在冷凝方式的鍋爐中使用銅質(zhì)的燃?xì)忮仩t的熱交換器。但未見到此結(jié)構(gòu)技術(shù)的文獻(xiàn)報道。目前國際上也僅有少數(shù)幾家大型鍋爐生產(chǎn)公司推出了各自技術(shù)風(fēng)格的專利結(jié)構(gòu)，美國專利5,355,842公開了一種德國菲斯曼公司制造的冷凝式燃?xì)忮仩t，采用預(yù)混式紅外燃燒器，通過風(fēng)機(jī)將一次空氣與燃?xì)獬杀壤旌纤腿肴紵魅紵?。終因其設(shè)計冷凝換熱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對燃燒器和控制部分的技術(shù)參數(shù)要求過高，整體制作工藝難度大，造價成本高，即使在發(fā)達(dá)國家也尚未得到大量普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的傳熱流體結(jié)構(gòu)和燃燒系統(tǒng)合一的總成設(shè)計——內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置，使其具有體積小、減少金屬耗材，整體構(gòu)造簡單，制作工藝難度小、造價成本低，實現(xiàn)核心技術(shù)主體部件的集成化，易于規(guī)?；a(chǎn)及新節(jié)能技術(shù)的推廣及普及，以解決上述存在的不足問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置，包括分體設(shè)置的控制器及與其電連接的燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)閥和電磁閥、調(diào)速風(fēng)機(jī)，其特征在于它還包括上部為漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室、下部為曲狀凝結(jié)管的漸變曲管狀傳熱體，該漸變曲管狀傳熱體上部的漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室內(nèi)設(shè)有雙網(wǎng)狀燃燒器，該漸變曲管狀傳熱體下部的曲狀凝結(jié)管尾部的凝結(jié)水和煙氣排出口處設(shè)有與其相連通的翅片式熱管蒸發(fā)器，雙網(wǎng)狀燃燒器通過混氣管與上述燃燒比例調(diào)節(jié)閥和電磁閥、調(diào)速風(fēng)機(jī)連通，混氣管與調(diào)速風(fēng)機(jī)之間設(shè)有與二者連通的翅片式熱管冷凝器，該翅片式熱管冷凝器通過熱管與上述翅片式熱管蒸發(fā)器接通。
所述雙網(wǎng)狀燃燒器包括與混氣管相連通的燃燒網(wǎng)及設(shè)在其與漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室內(nèi)壁之間的熱催化柵格網(wǎng)。
所述漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室下部與曲狀凝結(jié)管上部之間連通有縮頸噴管。
所述曲狀凝結(jié)管內(nèi)壁的下部設(shè)有強(qiáng)化肋片。
由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果1、傳熱體內(nèi)設(shè)置預(yù)混燃燒器為雙網(wǎng)狀燃燒結(jié)構(gòu)和逆式內(nèi)傳熱通道，在燃燒室內(nèi)燃燒火焰以大量的輻射熱對漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室進(jìn)行首次加熱，利用熱交換后的高溫?zé)煔饬髅芏茸兓俳?jīng)過漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室下部的縮頸噴管進(jìn)入逆向曲狀凝結(jié)管交換系統(tǒng)中進(jìn)一步作有效的凝結(jié)換熱，利用凝結(jié)換熱后的凝結(jié)水和低溫?zé)煔鈱ζ涑崞綗峁苷舭l(fā)器再進(jìn)一步加熱，然后利用翅片式熱管冷凝器對其供燃燒使用的空氣進(jìn)行預(yù)熱，以期達(dá)到減小冷凝技術(shù)設(shè)備在環(huán)境溫度變化時熱利用率的動態(tài)離散性。從而提高了燃燒中的熱利用率。在其對外傳熱的全過程中標(biāo)準(zhǔn)利用率可大于燃?xì)獾臀粺嶂?QDW)100％。
2、在各種動態(tài)參數(shù)下熱利用率極高，火室熱強(qiáng)度大，負(fù)荷調(diào)制范圍寬。由于分體設(shè)置的控制器對燃?xì)獗壤y和電磁閥、調(diào)速風(fēng)機(jī)的控制，在控制功能上可采用最新的程序化數(shù)字比例調(diào)節(jié)控制，控制系統(tǒng)便可根據(jù)動態(tài)熱需求量，成比例調(diào)節(jié)燃燒功率和保持節(jié)制的空氣余量。使加熱裝置在各種系統(tǒng)中動態(tài)參數(shù)變化時都運(yùn)行在節(jié)能模式下。
3、由于本發(fā)明主要由漸變曲管狀傳熱體和雙網(wǎng)狀燃燒器組成，因此整體構(gòu)造簡單，核心主體部件的集成化程度高，宜于規(guī)?；a(chǎn)和加快新節(jié)能技術(shù)的推廣和普及。
4、由于本發(fā)明利用了凝結(jié)換熱后的凝結(jié)水和低溫?zé)煔鈱ζ涔┤紵玫目諝膺M(jìn)行預(yù)熱，能源利用率極高，環(huán)境污染極小，社會和經(jīng)濟(jì)效益顯著。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是本發(fā)明內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置的一種形狀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、漸變曲管狀傳熱體 2、漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室3、曲狀凝結(jié)管 4、強(qiáng)化肋片5、凝結(jié)水和煙氣排出口 6、翅片式熱管蒸發(fā)器7、翅片式熱管冷凝器 8、雙網(wǎng)狀燃燒器9、燃燒網(wǎng) 10、熱催化柵格網(wǎng)11、燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)閥和電磁閥 12、調(diào)速風(fēng)機(jī)13、混氣管 14、縮頸噴管15、控制器具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置，包括分體設(shè)置的控制器15及與其電連接的燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)閥和電磁閥11、調(diào)速風(fēng)機(jī)12，其主要特征是它還包括漸變曲管狀傳熱體和雙網(wǎng)狀燃燒器8。漸變曲管狀傳熱體1由其上部的漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室2及其下部的曲狀凝結(jié)管3構(gòu)成，漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室2的下部與曲狀凝結(jié)管3的上部之間連通有縮頸噴管14，該漸變曲管狀傳熱體1可由不銹鋼板分半成形后采用焊接構(gòu)成。在曲狀凝結(jié)管3內(nèi)壁的下部即煙氣通道中設(shè)有鋁合金的插入元件強(qiáng)化肋片4，以此提高煙氣的速度場來加強(qiáng)對流換熱的能力，促使煙氣中的水蒸汽凝結(jié)。在曲狀凝結(jié)管3尾部的凝結(jié)水和煙氣排出口5處設(shè)有與其連通的鋁材制成的翅片式熱管蒸發(fā)器6，以分離方式相對應(yīng)的鋁材制成的翅片式熱管冷凝器7設(shè)置在混氣管13與調(diào)速風(fēng)機(jī)12之間并與此二者連通。漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室2內(nèi)設(shè)有雙網(wǎng)狀燃燒器8，雙網(wǎng)狀燃燒器8包括設(shè)在其內(nèi)置層的燃燒網(wǎng)9及設(shè)在其與漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室內(nèi)壁之間的熱催化柵格網(wǎng)10。前者是由耐熱金屬絲合股編制成網(wǎng)布構(gòu)成，后者是由鐵鉻鋁合金型條制成。燃燒網(wǎng)9與鋼制混氣管13連通，并通過混氣管13與燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)閥和電磁閥11、調(diào)速風(fēng)機(jī)12連通。上述翅片式熱管冷凝器7通過熱管40與翅片式熱管蒸發(fā)器6接通。
漸變曲管狀傳熱體1的橫截面呈空心曲面狀，即圓形、橢圓形等?；虺士招亩噙呅危捶叫?、長方形等。為達(dá)到制造方便和降低成本，提高能源利用率的需要，本實施例漸變曲管狀傳熱體1的橫截面設(shè)置為空心圓形。
本發(fā)明在實際工作過程中，燃?xì)鈴娜紵壤{(diào)節(jié)閥和電磁閥11及供燃燒用的空氣從調(diào)速風(fēng)機(jī)12經(jīng)混合管13進(jìn)入雙網(wǎng)狀燃燒器8、漸變曲管狀傳熱體1。由于采用燃?xì)怆p網(wǎng)狀燃燒器，漸變曲管狀傳熱體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了凝結(jié)式采暖、熱水加熱設(shè)備核心部件的集成化和低成本設(shè)計。該傳熱結(jié)構(gòu)因采用了預(yù)混輻射式燃?xì)怆p網(wǎng)狀燃燒器8的正壓高溫作用，可使輻射熱及高溫?zé)煔饬髟跐u擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室2內(nèi)瞬間達(dá)到積聚，對其進(jìn)行首次高溫加熱。然后利用熱交換后的高溫?zé)煔饬髅芏茸兓?，再?jīng)過漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室下部的縮頸噴管14進(jìn)入逆向曲狀凝結(jié)管3的熱交換系統(tǒng)中進(jìn)一步作有效的凝結(jié)熱交換傳熱，為促使凝結(jié)熱交換傳熱在外溫壓的動態(tài)變化下得以順利完成，在逆式曲狀凝結(jié)管3中內(nèi)壁的下部設(shè)有強(qiáng)化肋片4的裝置。為達(dá)到在環(huán)境溫度變化時保持凝結(jié)換熱工況的恒定性，在逆式曲狀凝結(jié)管3尾部的凝結(jié)水和煙氣排出口5處設(shè)有翅片式熱管蒸發(fā)器6和調(diào)速風(fēng)機(jī)12處設(shè)有翅片式熱管冷凝器7以保持很低的排煙溫度，從而使?jié)u變曲管式傳熱體1在對外部熱交換中從上到下形成了一個大的溫度梯度場。由此，在其對外傳熱的熱交換全過程中，燃燒標(biāo)準(zhǔn)利用率可大于燃?xì)獾臀话l(fā)熱量(QDW)100％，更具有隨動態(tài)條件變化時保持極高的熱利用率(在其額定燃燒功率的20％時，其動態(tài)熱利用率的離散值＜2％)，煙氣中的有害氣體排放量遠(yuǎn)小于非冷凝式燃?xì)庠O(shè)備。燃燒功率調(diào)制范圍寬等特點(diǎn)。因而本發(fā)明具有極高的燃料燃燒率，極大的熱利用率及傳熱效率，和極低的環(huán)境污染的功效。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置，包括分體設(shè)置的控制器(15)及與其電連接的燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)閥和電磁閥(11)、調(diào)速風(fēng)機(jī)(12)，其特征在于它還包括上部為漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室(2)、下部為曲狀凝結(jié)管(3)的漸變曲管狀傳熱體(1)，該漸變曲管狀傳熱體(1)上部的漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室(2)內(nèi)設(shè)有雙網(wǎng)狀燃燒器(8)，該漸變曲管狀傳熱體(1)下部的曲狀凝結(jié)管(3)尾部的凝結(jié)水和煙氣排出口(5)處設(shè)有與其相連通的翅片式熱管蒸發(fā)器(6)，雙網(wǎng)狀燃燒器(8)通過混氣管(13)與上述燃燒比例調(diào)節(jié)閥和電磁閥(11)、調(diào)速風(fēng)機(jī)(12)連通，混氣管(13)與調(diào)速風(fēng)機(jī)(12)之間設(shè)有與二者連通的翅片式熱管冷凝器(7)，該翅片式熱管冷凝器(7)通過熱管(40)與上述翅片式熱管蒸發(fā)器(6)接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置，其特征在于所述雙網(wǎng)狀燃燒器(8)包括與混氣管(13)相連通的燃燒網(wǎng)(9)及設(shè)在其與漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室內(nèi)壁之間的熱催化柵格網(wǎng)(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置，其特征在于所述漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室(2)下部與曲狀凝結(jié)管(3)上部之間連通有縮頸噴管(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置，其特征在于所述曲狀凝結(jié)管(3)內(nèi)壁的下部設(shè)有強(qiáng)化肋片(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置，其特征在于所述漸變曲管狀傳熱體(1)的橫截面呈空心曲面狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置，其特征在于所述漸變曲管狀傳熱體(1)的橫截面呈空心多邊形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于冷凝式燃?xì)鉄崴⒉膳仩t的內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置，其包括分體設(shè)置的控制器及與其電連接的燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)閥和電磁閥、調(diào)速風(fēng)機(jī)，還包括漸變曲管狀傳熱體和雙網(wǎng)狀燃燒器。漸變曲管狀傳熱體由上部的漸擴(kuò)與漸縮曲狀管形燃燒室及下部的曲狀凝結(jié)管構(gòu)成。雙網(wǎng)狀燃燒器設(shè)在漸縮曲狀管形燃燒室內(nèi)，其混氣管與燃?xì)獗壤y和電磁閥、調(diào)速風(fēng)機(jī)相通。曲狀凝結(jié)管的尾部所設(shè)的凝結(jié)水和煙氣排出口處設(shè)有翅片式熱管蒸發(fā)器?；鞖夤芘c調(diào)速風(fēng)機(jī)之間設(shè)有與二者連通的翅片式熱管冷凝器，其通過熱管與翅片式熱管蒸發(fā)器接通。本發(fā)明內(nèi)熱管凝結(jié)式燃?xì)饧訜嵫b置具有極高的燃料燃燒率，極大的熱利用率及傳熱效率，和極低的環(huán)境污染的功效。
文檔編號F24H1/28GK1504678SQ02149198
公開日2004年6月16日 申請日期2002年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者吳強(qiáng), 吳 強(qiáng) 申請人:吳強(qiáng), 吳 強(qiáng)