專利名稱：燃氣鍋爐的制造方法以及如此制造的燃氣鍋爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及燃氣鍋爐的制造方法。
背景技術：
燃氣鍋爐通常設計用于生產(chǎn)熱水以用于家用或空間供暖，并且包括燃氣燃燒器、以及至少一個熱交換器，燃燒煙氣和水流過該熱交換器。稱為冷凝鍋爐的燃氣鍋爐類型通過將煙氣的潛熱傳遞到水來冷凝燃燒煙氣中的蒸汽。冷凝鍋爐進一步分成第一類和第二類。第一類燃氣鍋爐通常配置有靠近燃燒器的第一交換器；以及沿煙氣路徑位于第一交換器下游并且僅僅設計用于煙氣冷凝的第二交換器。第二類燃氣鍋爐配置有單個熱交換器，沿其第一部分僅僅用于熱交換，并且沿其第二部分除了熱交換外還用于煙氣冷凝。僅用于煙氣冷凝(第一類)和雙重功能交換器(第二類)的交換器都包括沿第一軸線延伸的殼體，煙氣通過該殼體傳導；以及管道，水沿該管道流通，并且管道盤繞形成一連串的彎曲部。煙氣流過盤卷及盤卷之間以將熱量傳遞到沿管道流動的水。在一些交換器中，卷繞的管道具有垂直于管道軸線延伸的散熱片。盡管這提供了高度有效的熱交換，但是生產(chǎn)垂直于管道軸線的散熱片需要高成本的生產(chǎn)過程。在其他類型的交換器中，卷繞的管道具有下凹的流動斷面，盡管其方案廉價，但是這比帶有散熱片的管道的方案的熱交換效率低。
因此，交換器管道通常具有復雜的形狀以提高水和煙氣之間的熱交換，并且同時由具有高熱導性能的材料制成。管道復雜的形狀使得很難將管道連接于水路，因此經(jīng)常是管道直接焊接于水路。但是焊接具有實際問題，例如焊接成本，并且接觸煙氣并可能還接觸煙氣冷凝物的焊接區(qū)域非常容易受到腐蝕性化學作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種燃氣鍋爐的制造方法，一方面熱交換效率極高，并且另一方面制造廉價。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種燃氣鍋爐的制造方法，該燃氣鍋爐配置有水/煙氣熱交換器，該熱交換器包括沿第一軸線延伸的殼體，煙氣通過該殼體流動，并且殼體連接于水循環(huán)回路；以及管道，管道沿第二軸線盤繞，具有散熱片，傳導水，并且容納在所述殼體內(nèi)；該方法的特征在于切割具有等于第一長度的長度的直管段以形成所述管道，所述管段沿第三軸線延伸并且沿整個所述第一長度具有所述散熱片；以及從所述管段的相對端部去掉所述散熱片；每個端部延伸第二長度。
本發(fā)明還涉及一種燃氣鍋爐。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種燃氣鍋爐，該燃氣鍋爐配置有連接于水循環(huán)回路的水/煙氣熱交換器；鍋爐包括沿第一軸線延伸的殼體，并且煙氣通過該殼體流動；以及管道，管道沿第二軸線盤繞，具有散熱片，傳導水，并且容納在所述殼體內(nèi)；該燃氣鍋爐的特征在于所述管道由沿第三軸線延伸并且沿其等于第一長度的整個長度具有所述散熱片的直管段形成；所述散熱片從所述管段的相對端部被去掉；并且每個端部延伸第二長度。


將參照附圖利用示例說明本發(fā)明的幾個非限制性實施例，其中圖1示出利用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的燃氣鍋爐的截面圖，其中為了清楚某些部分被去掉；圖2和3示出根據(jù)本發(fā)明的方法中兩個不同制造階段時管段的透視圖，其中為了清楚某些部分被去掉；圖4、6和8示出圖2和3中管段在進一步的制造階段時的前視圖，其中為了清楚某些部分被去掉；圖5、7和9示出圖4、6和8中管段的平面圖，其中為了清楚某些部分被去掉；圖10示出根據(jù)本發(fā)明的方法中進一步制造階段的放大平面圖；圖11示出圖1的燃氣鍋爐的縮小側視圖，其中為了清楚某些部分被去掉；圖12示出圖11的鍋爐的細節(jié)的放大前視圖，其中為了清楚某些部分被去掉；圖13示出圖1的燃氣鍋爐的細節(jié)的放大截面圖。
具體實施例方式
圖1中的標號1整體表示燃氣鍋爐。鍋爐1是裝在墻上的冷凝鍋爐，即其為煙氣中的蒸汽被冷凝的類型，包括熱生成和交換單元2，其中安裝有燃燒器3和交換器4；空氣/燃氣混合進給管5；煙氣排放管6；以及由基本為圓形截面的管道限定的水循環(huán)回路7。單元2基本為圓柱形，沿基本水平的軸線A1延伸，并且包括殼體8，煙氣通過該殼體流動；帶有散熱片的管道9，水沿該管道流動；以及用于在殼體8內(nèi)形成給定的煙氣流動路徑的圓盤10。交換器4基本上包括管道9和殼體8，其還用做容納在殼體8內(nèi)的燃燒器3的燃燒室。殼體8包括具有軸線A1的圓柱形側壁11；連接于側壁11、管5、以及燃燒器3的蓋子12；以及連接于側壁11和排放管6的蓋子13。蓋子12和13具有各自的開口14和15，管道9的端部通過該開口插入以便連接于回路7。
燃燒器3與殼體8同軸延伸并在圓柱形側壁11內(nèi)延伸給定長度，同時管道9形成圍繞基本與軸線A1一致的軸線A2的盤卷，并且包括一連串相鄰的彎曲部16，每個彎曲部靠近側壁11。
交換器4也包括三個梳狀隔離塊17(圖1中僅僅示出一個)，用于保持彎曲部16分開給定距離并且用于使整個卷繞的管道9離開側壁11給定的距離。管道9、圓盤10、以及隔離塊17在殼體8內(nèi)限定出容納燃燒器3的第一中心區(qū)域；直接連通于排放管的第二中心區(qū)域；以及三個側部區(qū)域，每個側部區(qū)域在兩個相鄰的隔離塊17、彎曲部16、及側壁11之間延伸?？諝?燃氣混合物的燃燒發(fā)生在第一中心區(qū)域內(nèi)。圓盤10防止燃燒煙氣直接流入第二中心區(qū)域，并且沿基本垂直于軸線A1的方向D1在彎曲部16之間流動進入這三個側部區(qū)域，它們沿著側部區(qū)域沿基本平行于軸線A1的方向D2流動。在側部區(qū)域內(nèi)時，煙氣沿方向D1在彎曲部16之間流動進入第二中心區(qū)域并且然后沿著排放管6流動。
如2圖所示，優(yōu)選地由鋁或鋁合金制成的管道9由沿直軸線A3延伸的擠壓成型管段18形成。管段18被切割成長度L1，由此形成管道9，并且包括壁19；在管段18一側的兩個散熱片20；在相對于散熱片20的一側上的兩個散熱片21；在散熱片20之間的散熱片22；以及在散熱片21之間的散熱片23。管段18的橫截面基本為橢圓形，并且具有長軸線X和短軸線Y。散熱片20、21、22、23全部與壁19同時擠壓成型，平行于軸線A3和長軸線X，并且因此相互平行。散熱片22和23共面，并且基本上位于和軸線A2及長軸線X相同的平面內(nèi)。另一方面，散熱片20和21定位為每個散熱片20與相對的散熱片21共面，并且管段18的壁19在共面的散熱片20和21之間形成微小的凸起。散熱片20和21的沿著平行于長軸線X的方向最大延伸量大約等于長軸線X的長度的四分之一。
參照圖3，在與各個散熱片20、21、22、23一起擠壓成型并被切割為長度L1之后，管段18被機加工以便從管段18的兩個相對端部18a到給定長度L2去掉散熱片20、21、22、23(圖2到10中僅僅示出管段18的一個端部18a)。
參照圖4和5，然后圍繞軸線A2卷繞管段18，從而管段18的軸線A3也被卷繞。也就是說，這一操作包括壓延管段18，同時保持管段18的橫截面的短軸線Y基本上平行于軸線A2。散熱片20、21、22、23的較小尺寸不會妨礙壓延操作，因此不需要切割散熱片20、21、22、23。
參照圖6和7，端部18a成直角地彎曲從而端部18a的兩個尾段18b平行于軸線A2。
參照圖8和9，機加工每個尾段18b以將其永久變形并將其橫截面從基本上為橢圓形變化成圓形，并且使其變形到小于長度L2的長度L3。這通過將每個尾段18b放置到公知的可邊截面沖模(未示出)內(nèi)并在尾段18b內(nèi)推壓沖頭24來進行。
參照圖10，在壁19的外部上以及管段18的相對端上機加工斜面25以便去除瑕疵或多余材料，從而從管段18形成管道9。
然后將三個隔離塊17裝配在相鄰彎曲部16的散熱片21之間并且隔開120度以與管道9一起形成插入到殼體8的圓柱形壁11內(nèi)的組件。由于隔離塊17，軸線A2基本上與軸線A1一致，并且保持彎曲部16自壁11基本恒定的距離(圖1)。蓋子12和13然后裝配到圓柱形壁11的相對端上，并且管道9的尾段18b插入到開口14和15內(nèi)。
管道9的盤卷具有恒定的節(jié)距和半徑，從而每個彎曲部16的散熱片20和21面對并平行于相鄰彎曲部16的散熱片20和21，如圖1所示。在相鄰彎曲部16之間，形成一個間隙，在散熱片20和21處該間隙的寬度恒定，并且在壁19的凸起處變窄。也就是說，利用圓盤10，連續(xù)的間隙形成必要的煙氣路徑，并且由于其形狀，產(chǎn)生了文丘里效應，帶來了急劇的煙氣流速加速度并且增加了紊流以提高熱交換。這樣，散熱片20和21增大了管道9的交換表面并且加速煙氣的流動和紊流，參照圖11，標號26表示兩個夾子，用于將蓋子12和13固定于圓柱形側壁11。如圖11所示，每個夾子26包括一個自動扣件27(圖12中表示為打開)并且具有C形橫截面。參照圖11，壁11在相對端包括兩個環(huán)形肋28。每個蓋子12、13包括可以插入到圓柱形側壁11內(nèi)的部分29；以及外部30，該外部30具有環(huán)形肋31，該環(huán)形肋31抵靠于相應的肋28以形成容放密封件的座。每兩個肋28和31由一個夾子26固定在一起。
參照圖13，開口15(并且類似地開口14)由套管33限定，套管33的外端具有內(nèi)螺紋?；芈?利用環(huán)形螺母34連接于單元2，每個環(huán)形螺母34與回路7軸向成一體，環(huán)形螺母34外部具有螺紋以便旋擰到套管33上，并且具有容放密封件36的座35。
也就是說，殼體8連通于外部以便排放煙氣、接收燃氣和空氣、以及僅傳送水通過蓋子12和13。
上述交換器4也可以用在以主交換器為特征的冷凝鍋爐中，并且其中交換器4僅僅用于冷凝煙氣，并不象所述例子中那樣作為燃燒室。
散熱片20、21、22、23用于增大熱交換和紊流，并且平行于管段的軸線A3，可以容易地擠壓成型，并且同時容易機加工以形成接頭。
權利要求
1.一種燃氣鍋爐(1)的制造方法，該燃氣鍋爐(1)配置有水/煙氣熱交換器(4)，該熱交換器(4)包括沿第一軸線(A1)延伸的殼體(8)，煙氣通過該殼體流動，并且殼體連接于水循環(huán)回路(7)；以及管道(9)，該管道沿第二軸線(A2)盤繞，具有散熱片(20、21、22、23)，傳導水，并且容納在所述殼體(8)內(nèi)；該方法的特征在于切割具有等于第一長度(L1)的長度的直管段(18)以形成所述管道(9)，所述管段(18)沿第三軸線(A3)延伸并且沿整個所述第一長度(L1)具有所述散熱片(20、21、22、23)；以及從所述管段(18)的相對端部(18a)去掉所述散熱片(20、21、22、23)；每個端部(18a)延伸第二長度(L2)。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述管段(18)擠壓成型；所述散熱片(20、21、22、23)與所述管段(18)一起擠壓成型并且平行于所述第三軸線(A3)。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，機加工所述散熱片(20、21、22、23)。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，圍繞所述第二軸線(A2)盤繞所述管段(18)。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，成直角地彎曲每個端部(18a)從而所述端部(18a)的尾段(18b)平行于所述第二軸線(A2)。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述管段(18)具有基本為橢圓形的橫截面；所述方法包括永久變形每個端部(18a)以使在相對端處的橫截面成圓形并使其變形到第三長度(L3)。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，利用推壓到所述管段(18)內(nèi)的沖頭(24)將所述管段(18)變形到所述第三長度(L3)。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述管段(18)包括壁(19)；所述方法包括在管段(18)的端部處的所述壁(19)上形成外斜面(25)。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述殼體(8)包括圓柱形側壁(11)、第一蓋子(12)、以及第二蓋子(13)；所述方法包括將所述盤繞的管道(9)插入所述圓柱形側壁(11)內(nèi)，并且利用第一和第二蓋子(12、13)封閉所述殼體(8)。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，利用相應的夾子(26)將第一和第二蓋子(12、13)固定于所述圓柱形側壁(11)。
11.如權利要求9所述的方法，其特征在于，第一和第二蓋子(12、13)具有相應的開口(14、15)；所述方法包括將所述端部(18a)至少部分地插入所述開口(14、15)內(nèi)。
12.如權利要求1所述的方法，其特征在于，利用接頭將所述每個端部(18a)連接于水循環(huán)回路(7)。
13.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述殼體(8)包括圓柱形側壁(11)、以及位于圓柱形側壁(11)的相對端的兩個蓋子(12、13)；所述殼體(8)連通于外部以便排放煙氣、接收燃氣和空氣、以及僅傳送水通過所述蓋子(12、13)。
14.一種燃氣鍋爐(1)，其配置有連接于水循環(huán)回路(7)的水/煙氣熱交換器(4)；鍋爐包括沿第一軸線(A1)延伸的殼體(8)，并且煙氣通過該殼體流動；以及管道(9)，管道沿第二軸線(A2)盤繞，具有散熱片(20、21、22、23)，傳導水，并且容納在所述殼體(8)內(nèi)；該燃氣鍋爐的特征在于所述管道(9)由沿第三軸線(A3)延伸并且沿其等于第一長度(L1)的整個長度具有所述散熱片(20、21、22、23)的直管段(18)形成；所述散熱片(20、21、22、23)從所述管段(18)的相對端部(18a)被去掉；并且每個端部(18a)延伸第二長度(L2)。
15.如權利要求14所述的鍋爐，其特征在于，所述管段(18)擠壓成型；所述散熱片(20、21、22、23)與所述管段(18)一起擠壓成型并且平行于所述第三軸線(A3)。
16.如權利要求14所述的鍋爐，其特征在于，所述管道(9)除了兩個尾段(18b)之外具有基本為橢圓形的橫截面，沿該管道兩個相應的端部具有基本為圓形的橫截面。
17.如權利要求16所述的鍋爐，其特征在于，所述尾段(18b)平行于所述第二軸線(A2)。
18.如權利要求14所述的鍋爐，其特征在于，所述殼體(8)包括圓柱形側壁(11)、以及位于所述圓柱形側壁(11)的相對端的第一和第二蓋子(12、13)；管道(9)容納在所述圓柱形側壁(11)內(nèi)并且由隔離塊(17)支撐，使得第一軸線(A1)基本上與第二軸線(A2)一致。
19.如權利要求17所述的鍋爐，其特征在于，所述蓋子(12、13)具有相應的開口(14、15)；所述尾段(18b)插入所述開口(14、15)內(nèi)。
20.如權利要求19所述的鍋爐，其特征在于，每個蓋子(12、13)包括限定相應開口(14、15)的套管(33)；所述套管(33)具有內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋與軸向集成于水循環(huán)回路(7)的環(huán)形螺母(34)配合。
21.如權利要求18所述的鍋爐，其特征在于，所述蓋子(12、13)由相應的夾子(26)固定于所述圓柱形側壁(11)。
22.如權利要求21所述的鍋爐，其特征在于，所述圓柱形側壁(11)包括位于其相對端的兩個第一環(huán)形肋(28)；并且所述蓋子(12、13)包括相應的第二環(huán)形肋(31)，該第二環(huán)形肋由所述夾子(26)固定于第一環(huán)形肋(28)；每個夾子(26)具有C形橫截面，用于容放第一和第二環(huán)形肋(28、31)。
全文摘要
一種燃氣鍋爐(1)的制造方法，該燃氣鍋爐(1)配置有水/煙氣熱交換器(4)，該熱交換器(4)包括殼體(8)和容納在殼體(8)內(nèi)的管道(9)，該方法包括切割具有散熱片(20、21、22、23)并且具有給定長度(L1)的直管段(18)以形成管道(9)；從管段(18)的相對端部(18a)去掉散熱片(20、21、22、23)；圍繞第二軸線(A2)盤繞管段(18)；以及直接在管段(18)的端部(18a)上形成接頭以便于管道(9)連接到位于熱交換器(4)外部的水路(7)。
文檔編號F24H1/43GK1702396SQ20051007387
公開日2005年11月30日 申請日期2005年5月25日 優(yōu)先權日2004年5月25日
發(fā)明者馬可·塔利亞費里, 克里斯蒂安·坎納斯, 諾?！谈Ｂ?申請人:列洛公開有限公司