CN107806648A - 一种增强自循环炉胆和民用锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锅炉技术领域，具体涉及一种增强自循环炉胆和民用锅炉，包括圆形内胆，所述内胆由中部的胆底和周边的围边组成，其特征是，所述围边向上呈喇叭状倾斜延伸，所述围边的上边缘与圆筒形的围桶相连接，所述围边与所述围桶之间形成扩展燃烧区，所述围桶底边与炉壁通过封板相连接。所述围桶底部与围边底部通过若干倾斜安装的循环管相连接，所述循环管与所述围桶的连接处低于所述循环管与所述围边的连接处。与现有技术相比，本发明的优点是：1）水体能产生良性循环作用，燃料利用率提高了30%。2）根据需要扩展应用，适合煤、燃气等多种燃料，适用于豆腐坊、浴池、食品厂、山庄供暖等民用取热取汽的场合使用，节能效果明显。
Description
技术领域
本发明属于民用锅炉技术领域，具体涉及一种能提高热交换效率的增强自循环炉胆和民用锅炉。
背景技术
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
目前，我国城乡普遍使用的民用立式常压锅炉，它包括圆筒形外壁和圆筒形内胆，外壁和内胆之间形成环形水套，水套的上部设置出水管，水套的下部设置回水管，内胆的上部是直筒型烟道，内胆的下部是燃烧室，为了增加锅炉循环水的受热面积，在直筒型烟道内横向设置若干两端连通水套的吸热水管。燃料燃烧后通过内胆和吸热水管给水套内的循环水加热，经过加热的循环水通过扩散作用给室内散热器加热。其缺点是：炉腔容积有限，炉胆受热面积小，热交换效率低；直通烟道烟火行程短，大部分的热量随烟排出炉外，热量损失很大，耗煤多，带热面积小，不节能。
还有一种内外双胆水暖锅炉，内胆燃烧燃料，外胆内盛水，对水加热。由于外胆与内胆结构不一致，盛水腔较大，虽然供热效果有所提升，但加热速度慢，上述锅炉均不能充分地利用燃料，因此，十分需要一种新型民用锅炉来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种增强自循环炉胆，增强炉胆内水体的良性循环作用，提高燃料利用率，提升加热速度。
本发明的目的之二是提供一种民用锅炉，采用上述增强自循环炉胆，并有利于实现模块化扩展结构，适用木材、煤、液化石油气、丙烷等多种燃料，广泛适用于各种民用取热取汽的场合使用。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种增强自循环炉胆，包括圆形内胆，所述内胆由中部的胆底和周边的围边组成，其特征在于，所述围边向上呈喇叭状倾斜延伸，所述围边的上边缘与圆筒形的围桶相连接，所述围边与所述围桶之间形成扩展燃烧区，所述围桶底边与炉壁通过封板相连接。
所述围桶底部与围边底部通过若干倾斜安装的循环管相连接，所述循环管与所述围桶的连接处低于所述循环管与所述围边的连接处。
所述围桶的侧壁是垂直设置的。
所述围边的上边缘与围桶的上边连接处为锐角或圆弧过渡。
所述围边与水平呈45~70°夹角。
所述胆底为平底或弧形底。
所述循环管的中心线与水平呈45~70°夹角。
所述围边与围桶为一体式结构。
一种民用锅炉，包括炉壁、炉胆和炉箅子，所述炉胆设于所述炉壁的内上部，所述炉箅子设于所述炉胆的下方，所述炉胆与炉壁之间围成水箱，所述炉壁上设有加煤口、出灰口、进水口、出水口、蒸汽接口和排烟口，其特征在于，所述炉壁内最少设置一个上述权利要求1-8所述的增强自循环炉胆。
所述排烟口设于炉壁侧面，并由穿过围桶的排烟管与所述扩展燃烧区相连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）独特的增强自循环型炉胆，在占地面积相同的前提下，炉胆的受热面积大，通过循环管的设置，使水体产生良性循环作用，与常规立式民用锅炉相比，燃料利用率提高了30%，同时还提升了加热速度和供热效率。
2）本发明的民用锅炉，是采用模块化结构设计的，可根据需要扩展应用，方便生产制造，还可适用木材、煤、液化石油气、丙烷等多种燃料，广泛适用于豆腐坊、浴池、食品厂、山庄供暖等民用取热取汽的场合使用，节能效果明显。
附图说明
图1是本发明增强自循环炉胆实施例结构示意图。
图2是本发明民用锅炉实施例结构示意图。
图中：1-胆底，2-围边，3-围桶，4-扩展燃烧区，5-炉壁，6-封板，7-水箱，8-循环管，9-炉胆，10-炉箅子，11-加煤口，12-出灰口，13-进水口，14-出水口，15-蒸汽接口，16-排烟口，17-汽包，18-排烟管，19-外置烟管，20-进水管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的制备方法作进一步说明：
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
见图1，是本发明增强自循环炉胆实施例结构示意图，该炉胆为圆形内胆，由中部的胆底1和周边的围边2组成，围边2向上以60°（角A）呈喇叭状倾斜延伸，围边2的上边缘与圆筒形的围桶3相连接，围桶3的侧壁是垂直设置的。围边2与围桶3之间形成扩展燃烧区4，即该炉胆受热面积不只是胆底1的面积，还沿围边2向上延伸，这样就增加了炉胆的受热面积，一般情况下，受热面积可增加到胆底1的4~6倍，围桶3底边与炉壁5通过封板6相连接，由围桶3、炉壁5和封板6围成水箱7。围桶3底部与围边2底部还通过6根倾斜安装的循环管8相连接，循环管8与围桶3的连接处低于循环管8与围边5的连接处，循环管8的中心线与水平呈为45°夹角（角B）。循环管8的作用是在水箱7的两个区域，胆底1上侧区和围桶3外侧区形成连通，由于平底形的胆底1和喇叭形的围边2的截面积之和远远大于围桶3（由于围桶侧壁是垂直的，所述截面积可忽略）和封板6的截面积之和，所以胆底1上侧区的水温要高于围桶3外侧区，胆底1附近水被加热后会向上运动，形成一个局部小真空状态，将围桶3外侧区的较低温的水引入胆底1上侧区，另外围桶外侧的炉壁也是围桶外侧区水温较低的一个原因。这种水流的增强循环状态与无循环管情况下的紊流状态不同，可明显提高水体的升温速度，原来用1.5小时升温时间缩短到40分钟，同时燃料的利用率提高了30%。
实施例中，围边2的上边缘与围桶3的上边连接处为圆弧过渡，围边与围桶采用一体式结构，一体式结构的优点是可以实现大批量冲压成形，尺寸一致性好，并且制造效率大幅提高，从而有利于降低生产成本。
实施例中，胆底1也可以采用弧形设计，弧形胆底比平底形胆底能有效降低焊接应力，提高炉胆寿命，尤其是椭圆封头形式，更有利于保证焊接质量，操作方便性也更好，有多种自动焊接设备可以选用。
实施例中，封板6水平呈45°夹角（角C），该夹角的设置与垂直焊接形式相对来说，焊接应力要小很多，也是出于对保证焊接质量的考虑。
见图2，是一种应用增强自循环炉胆的民用锅炉，包括炉壁5、炉胆9和炉箅子10，炉胆9设于炉壁5的内上部，炉箅子10设于炉胆9的下方，炉胆9与炉壁5之间围成水箱7，炉壁5上设有加煤口11、出灰口12、进水口13、出水口14、蒸汽接口15和排烟口16，炉胆9在炉壁5内设置的数量根据锅炉型号选用，以适应不同的应用条件。该民用锅炉既可以使用燃煤，也可以使用燃气，使用燃气时，直接将瓦斯盘放于炉箅子10上即可。对于多炉胆情形，可以由各自的加煤口11上煤，但水箱可以是连通的。蒸汽接口15是专门为取汽场合预留的，当豆腐坊等需要使用蒸汽时，在蒸汽接口15上连接汽包17，汽包上设压力表，当压力值满足要求时，即可输出蒸汽。
排烟口16是设于炉壁5侧面的，而不是按常规的向上直筒形，并由穿过围桶3的排烟管18与扩展燃烧区4相连通，这样能保证燃烧火焰向上覆盖整个扩展燃烧区4，实现热量充分置换。根据需要，还可以将外置烟管19上盘绕进水管20，进一步减少热量的流失，提高燃料利用率。
以上所述实施例仅是为详细说明本发明的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本发明的保护范围，凡在不违背本发明的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种增强自循环炉胆，包括圆形内胆，所述内胆由中部的胆底和周边的围边组成，其特征在于，所述围边向上呈喇叭状倾斜延伸，所述围边的上边缘与圆筒形的围桶相连接，所述围边与所述围桶之间形成扩展燃烧区，所述围桶底边与炉壁通过封板相连接。
2.根据权利要求1所述的一种增强自循环炉胆，其特征在于，所述围桶底部与围边底部通过若干倾斜安装的循环管相连接，所述循环管与所述围桶的连接处低于所述循环管与所述围边的连接处。
3.根据权利要求1所述的一种增强自循环炉胆，其特征在于，所述围桶的侧壁是垂直设置的。
4.根据权利要求1所述的一种增强自循环炉胆，其特征在于，所述围边的上边缘与围桶的上边连接处为锐角或圆弧过渡。
5.根据权利要求1或4所述的一种增强自循环炉胆，其特征在于，所述围边与水平呈45~70°夹角。
6.根据权利要求1所述的一种增强自循环炉胆，其特征在于，所述胆底为平底或弧形底。
7.根据权利要求2所述的一种增强自循环炉胆，其特征在于，所述循环管的中心线与水平呈45~70°夹角。
8.根据权利要求4所述的一种增强自循环炉胆，其特征在于，所述围边与围桶为一体式结构。
9.一种民用锅炉，包括炉壁、炉胆和炉箅子，所述炉胆设于所述炉壁的内上部，所述炉箅子设于所述炉胆的下方，所述炉胆与炉壁之间围成水箱，所述炉壁上设有加煤口、出灰口、进水口、出水口、蒸汽接口和排烟口，其特征在于，所述炉壁内最少设置一个上述权利要求1-8所述的增强自循环炉胆。
10.根据权利要求9所述的一种民用锅炉，其特征在于，所述排烟口设于炉壁侧面，并由穿过围桶的排烟管与所述扩展燃烧区相连通。
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