專利名稱:真空相變熱管常開茶爐的制作方法
本實用新型是屬于多用途茶爐方面的改進發(fā)明。
近幾年來我國和世界上大多數(shù)的茶爐是“直筒式”的，熱效率比較低僅達20－30％左右，而且要求燃用發(fā)熱量很高的燃煤，盡管目前各地對茶爐已有所改進，比如設(shè)置了常開水膽〔27〕安裝了同步活動爐排〔36〕等，但是始終解決不了消煙除塵這一關(guān)鍵問題?，F(xiàn)有的茶爐要釋放出大量的CO炭氧化合物等有害氣體以及排放出大量的粉塵，長期以來成為環(huán)保、能源部門感到頭痛和棘手的問題。
鑒于這種情況，本發(fā)明的目的是提供一種煤質(zhì)適應(yīng)性廣，升溫快，效率高，消煙除塵效果顯著的節(jié)能茶爐。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，現(xiàn)有的茶爐具有茶爐表，茶爐水嘴，鼓風(fēng)口，茶爐外殼，煙筒內(nèi)管，常開水膽，茶爐膽，灰箱，活動爐排等，在此基礎(chǔ)上本實用新型在茶爐的上部按裝了真空相變箱，中部裝有熱管過熱箱，並設(shè)置了二次熱風(fēng)管路和四通分氣閥。
這樣在較先進的茶爐上巧妙地應(yīng)用了熱管技術(shù)，真空相變傳熱技術(shù)，二次熱空氣消煙除塵技術(shù)，以及安裝了四通分氣閥機構(gòu)，使本實用新型達到了高效率、低消耗，在排煙除塵方面達到了國家環(huán)保部門的規(guī)定和要求。
是真空相變熱管常開茶爐一個具體實施例的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖中，1、相變箱的熱水箱水表，2、安全防爆膜，3、工質(zhì)水管，4、茶爐水表，5、水嘴，6、二次風(fēng)輸送管，7、自沉污水管，8、下手孔，9、二次風(fēng)搬柄，10、一次風(fēng)搬柄，11、鼓風(fēng)口，12、一次風(fēng)管，13、煙筒法蘭，14、排氣管，15、相變箱熱水箱，16、真空相變箱，17、冷水孔，18、進水孔，19、圓弧型加熱風(fēng)管，20、四通分氣閥，21、茶爐外殼，22、煙筒內(nèi)管，23、熱管過熱箱，24、熱管，25、上手孔，26、循環(huán)管，27、常開水膽，28、風(fēng)嘴Ⅰ和風(fēng)嘴Ⅱ，29、排污管，30、同步爐排搬把，31、灰箱，32、爐門，33、灰圈，34、風(fēng)嘴連接管，35、茶爐膽，36、活動爐排，37、二次熱風(fēng)底吹風(fēng)管38、熱煤水，39、茶爐內(nèi)壁。
下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。
從附圖中可以清楚地看到在茶爐的中部安裝了熱管過熱箱。過熱箱〔23〕圓管的兩端和茶爐膽〔35〕相通，在過熱箱圓管上按有多個熱管〔24〕，數(shù)量的多少可根據(jù)爐的型號大小而定。熱管的內(nèi)腔是抽成“真空的”，然后在真空的條件下注入適量的傳熱工作液體(含有7兆歐姆去離子水、丙酮、乙醇等有機液體)通常稱之為工質(zhì)水。當(dāng)熱管含工質(zhì)水一端受熱時，管內(nèi)的工質(zhì)迅速受熱汽化，靠蒸氣的壓差上升，到管子的另一端迅速冷卻，冷凝時放出潛熱，冷凝后的液體在物理力的作用下(如毛吸力，重力等)又回到加熱端受熱蒸發(fā)，如此形成一個連續(xù)的質(zhì)量循環(huán)。上述過程就是把物相的變化和物理力的作用巧妙地結(jié)合起來，形成了不需要任何外力就可以高效地傳送熱能的機構(gòu)。
本實用新型就是把這熱管傳熱的機構(gòu)安放在茶爐中，當(dāng)熱煤煙上升時將熱管的一端加熱，通過工質(zhì)水的受熱蒸發(fā)很快傳給充滿在熱管過熱箱中的水，從而提高了能源的利用率。
從附圖中可以看到在茶爐的上部安裝了真空相變箱〔16〕是本實用新型的另一個特點，在真空相變箱中的熱水箱〔15〕中間有煙筒管〔22〕通過，使熱水箱形成管狀容器。熱水箱和茶爐膽〔35〕有出水孔〔18〕相通，使熱水能在其管道中循環(huán)。在熱水箱的外圍焊有真空相變箱〔16〕的外殼，使真空相變箱和熱水箱之間形成密封的管狀空間，抽出該空間的空氣使箱內(nèi)處于“真空”狀。在熱水箱的下方、茶爐殼封頂?shù)纳戏綑M穿煙筒內(nèi)管〔22〕焊有工質(zhì)水管〔3〕，在密封管狀空間里注入一定數(shù)量的熱煤水。熱煤水的水平面高度不超過工質(zhì)水管直徑的 1/2 。這樣當(dāng)熱煤水被煙余熱(或其它低溫余熱)加熱后，熱煤水在低于大氣壓力以下的環(huán)境條件下蒸發(fā)，依靠這種負壓蒸汽把裝設(shè)在相變箱內(nèi)部管狀熱水器的水加熱。蒸汽在加熱冷水變成熱水的過程中，自身失去了熱量，而凝結(jié)成水珠，又重新返回?zé)崦核萜鲀?nèi)。如此周而復(fù)始的工作，則實現(xiàn)了吸收排煙余熱而產(chǎn)生熱水的循環(huán)。該項結(jié)構(gòu)充分地利用了排煙余熱，有效地利用了能源。
本實用新型的另一個特征是在茶爐上安裝了二次熱風(fēng)鼓風(fēng)管路，從附圖中可以看到在管路中采用的二次風(fēng)輸送管〔6〕的直徑大于二次熱風(fēng)底吹管〔37〕和風(fēng)嘴連接管〔34〕的直徑。一般情況二次風(fēng)輸送管直徑采用φ75cm二次熱風(fēng)底吹管直徑為φ50cm，風(fēng)嘴連接管直徑為φ40cm，這樣勢必提高了二次風(fēng)的速度和風(fēng)壓，加速了爐內(nèi)可燃性氣體和煙氣的旋轉(zhuǎn)速度延長了氣體燃料在爐內(nèi)的燃燒時間，造成了二次燃燒的機會，延長了受熱時間。
從附圖中可以明顯地看到當(dāng)打開二次風(fēng)搬柄〔9〕冷空氣通過鼓風(fēng)機吹入二次風(fēng)輸送管進入了圓弧型加熱管〔19〕，圓弧型加熱管是裝在真空相變箱內(nèi)，圓弧角度為225°，冷空氣從這里得到了第一次升溫之后又通過二次熱風(fēng)底吹管和風(fēng)嘴連接管在爐膛內(nèi)與火焰的煙氣進行逆向傳導(dǎo)和對流換熱，實現(xiàn)了第二次升溫。因此最后作用于火焰的給風(fēng)是經(jīng)過二次升溫加熱的熱空氣，這樣較好地提高爐膛溫度，使由煤的不完全燃燒所產(chǎn)生的臟煤氣在空氣的攪拌和混合下得以充分燃燒，這樣可有效地提高傳熱效率。應(yīng)用了二次熱風(fēng)鼓風(fēng)管路使氣體燃料燃燒得徹底，正常運行的煙色低于國家標(biāo)準(zhǔn)不超過“林格曼一級”。
從附圖中還可以看出在茶爐外殼封頭裝有四通分氣閥〔20〕，該閥和茶爐膽相通這樣轉(zhuǎn)動閥的搬手，可以開關(guān)四個管路，這可以應(yīng)用于蒸飯、加熱澡塘、供熱取暖等用途。該閥無論將搬手置于任何位置，總是有一個孔保障和外界相通，這樣該閥還可以起到茶爐安全閥的作用。
真空相變熱管常開茶爐應(yīng)用了這幾項先進技術(shù)后，茶爐的吸熱傳導(dǎo)要分為三個階段進行，固體燃料在爐排上燃燒時，由于經(jīng)過兩次予熱的高溫的二次熱空氣不斷地吹入爐膛。燃料燃燒產(chǎn)生的高溫輻射熱，首先要作用在茶爐內(nèi)壁〔39〕和設(shè)在下部的常開水膽〔27〕。與此同時燃料燃燒產(chǎn)生的可燃性氣體和煙氣，通過對流和傳導(dǎo)也首先將熱量傳給內(nèi)壁和常開水膽，這是吸熱的第一階段。由于二次熱風(fēng)底吹管〔37〕通過風(fēng)嘴Ⅰ風(fēng)嘴Ⅱ〔28〕不斷將二次升溫加熱的高壓快速熱空氣從左右兩側(cè)以一定的角度吹入爐膛使燃氣和煙氣在爐內(nèi)邊旋轉(zhuǎn)邊上升，邊燃燒。當(dāng)上升到熱管過熱箱時，熱管〔24〕加熱端一旦受熱，則以潛熱的形式迅速吸取了燃氣和煙氣中的熱量並將這一熱量以極快的速度傳給被加熱的水，這是吸熱的第二階段，煙氣繼續(xù)上升到煙筒的喉部，就會被放置在這里的真空相變箱〔16〕的真空相變余熱回收器再次吸收，把回收的這部分余熱又以給水和給風(fēng)的方式反饋到茶爐中去，這就是本實用新型完成了第三階段的吸熱傳導(dǎo)工作。
本真空相變熱管常開茶爐應(yīng)用了這幾項新技術(shù)后可節(jié)煤50％，熱效率高達71.56％以上，煙塵排放量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)測試也達到了國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，是一種多用、節(jié)能、排煙除塵的好茶爐。
權(quán)利要求
1.一種真空相變熱管常開茶爐，具有茶爐水表[4]、茶爐水嘴[5]、鼓風(fēng)口[11]、茶爐外殼[21]、煙筒內(nèi)管[22]、常開水膽[27]、茶爐膽[35]、灰箱[31]、爐排[36]，本發(fā)明的特征是在該茶爐上裝有真空相變箱[16]、熱管過熱箱[23]並設(shè)有二次風(fēng)輸送管[6]。
2.如權(quán)利要求
1所述一種真空相變熱管常開茶爐其特征是在該茶爐上部裝有的真空相變箱〔16〕是由真空相變箱外殼〔16〕、熱水箱〔15〕、冷水孔〔17〕、進水孔〔18〕、內(nèi)裝有熱煤水〔38〕的工質(zhì)水管〔3〕所組成。
3.如權(quán)利要求
1所述的真空相變熱管常開茶爐其特征是裝有的二次熱風(fēng)鼓風(fēng)管路由二次風(fēng)輸送管〔6〕、圓弧狀加熱風(fēng)管〔19〕、二次熱風(fēng)底吹風(fēng)管〔37〕、風(fēng)嘴連接管〔34〕、風(fēng)嘴Ⅰ和風(fēng)嘴Ⅱ〔28〕所組成，風(fēng)嘴連接管和二次熱風(fēng)底吹風(fēng)管的直徑比二次風(fēng)輸送管的直徑小。
4.如權(quán)利要求
1所述的真空相變熱管常開茶爐其特征是在茶爐殼上裝有四通分氣閥〔20〕和茶爐膽〔35〕相通。
專利摘要
本實用新型在茶爐上安裝了熱管過熱箱、真空相變箱、二次熱風(fēng)鼓風(fēng)管路，使茶爐的熱效率提高到71.56％，可節(jié)煤50％，燃燒徹底，正常煙色達到了國家環(huán)保部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。在茶爐上還安裝了四通分汽閥，實現(xiàn)了一爐多用。
文檔編號F24H1/00GK86207639SQ86207639
公開日1987年9月23日 申請日期1986年10月4日
發(fā)明者馮世昌, 王明剛, 李義, 王兆文, 張占嶺, 王漢章 申請人:吉林市新興節(jié)煤爐具廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan