本發(fā)明涉及一種鍋爐,具體涉及一種超導常壓高溫熱水爐。
背景技術(shù):
普通鍋爐是利用燃料燃燒熱加熱水,通過循環(huán)加熱地水來對期望區(qū)域進行供暖或供給熱水的裝置,根據(jù)將燃燒器中產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物的燃燒熱經(jīng)熱傳遞至欲加熱的水的方式,分為直接加熱方式的一般鍋爐和間接加熱方式的真空鍋爐。
采用直接加熱方式的一般采暖鍋爐,利用燃燒產(chǎn)物的燃燒熱在熱交換器中直接傳遞至管道中流動的水,有能夠?qū)⑤敵龅臒崴疁囟忍岣咧粮邷氐膬?yōu)點,但是加熱過程中使得鍋爐內(nèi)部壓力高而具有爆炸地危險,因此,普通鍋爐屬于特種設(shè)備,需年檢,操作人員也多,并且存在流動供暖水管道與外部空氣接觸而被腐蝕的風險,直接加熱方式的鍋爐具有設(shè)備壽命相對短的缺點。
為解決一般采暖鍋爐高壓爆炸的危險,真空鍋爐是在封閉的爐體內(nèi)部形成一個負壓的真空環(huán)境,在機體內(nèi)填充熱媒水,通過燃燒或其他方式加熱熱煤水,再由熱媒水蒸發(fā)、冷凝至換熱器上,再由換熱器來加熱需要加熱的水,真空鍋爐又稱真空相變鍋爐,封閉的爐體內(nèi)部形成一個負壓的真空環(huán)境,而負壓的真空環(huán)境對技術(shù)要求較高,對設(shè)備的精密度要求高,且容易產(chǎn)生鍋爐在密封的真空狀態(tài)下水和鐵發(fā)生電化學反應(yīng)而生成不相溶氣體導致真度不斷下降的問題,若需抽真空,容易產(chǎn)生且因負壓真空環(huán)境的限制正常的工作溫度低于90℃,若需更的加熱溫度難以達到。
現(xiàn)有的鍋爐,爐膛的容積一般都是一定地,爐膛容積熱負荷基本可以根據(jù)每立方米的爐膛容積內(nèi)每小時燃燒燃料所釋放的熱量計算,參數(shù)都是相對確定的。而在日常生產(chǎn)和生活中,由于用熱設(shè)備和用熱方式的繁多,用熱人數(shù)的多變,熱負荷變化時,燃燒室不能與其相應(yīng)產(chǎn)生變動,直接導致燃燒效率受到影響。例如:對于一定參數(shù)一定容量的鍋爐,如果爐膛容積熱負荷值取得大,爐膛容積就小。爐膛容積過小時,燃料在爐內(nèi)停留時間短,不能保證燃料的完全燃燒,同時熱量對水冷壁的輻射面積小,爐溫高,易引起結(jié)渣。如果爐膛容積熱負荷值取得小,爐膛容積就大。爐膛容積過大時,爐內(nèi)溫度低,對燃燒不利,還增加了金屬消耗量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有設(shè)計存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種常壓下使用地安全地、能耗低、運行成本低,能夠快速傳導并實現(xiàn)更高溫度的水爐,降低對設(shè)備技術(shù)和精密度要求而適合廣泛生產(chǎn)應(yīng)用的熱水爐,并且根據(jù)熱負荷變化而實時提供變爐膛的水爐,達到最佳燃燒效率的水爐。
解決上述問題,一種超導常壓高溫水爐,包括具有空腔的爐體和位于爐體下端的燃燒器,所述爐體的空腔由上至下依次設(shè)有:煙氣出口、超導管和燃燒室(18),所述超導管包括位于爐體空腔內(nèi)的加熱端和伸出爐體以用于將燃燒器發(fā)出的熱量傳遞出的換熱端;所述換熱端通入開設(shè)有進水口和出水口的水管;所述爐體和所述水管外壁設(shè)有保溫層;所述超導管通過無機介質(zhì)傳熱;。
進一步地,所述燃燒器設(shè)置地支撐桿為電動推桿,所述電動推桿根據(jù)燃燒器熱負荷變化而帶動燃燒器在垂直方向高度的變化,引致燃燒室空間變化。
進一步地,所述燃燒器外圍設(shè)有二次進風口,所述二次進風口為若干進氣調(diào)節(jié)風門,所述進氣調(diào)節(jié)風門可直接向燃燒室進風。
進一步地,所述進氣調(diào)節(jié)風門為電動進氣調(diào)節(jié)風門。
進一步地,所述超導管水平方向平行鋪設(shè),垂直方向設(shè)有多層,相鄰層的超導管錯位設(shè)置。
進一步地,所述超導管在加熱端和換熱端設(shè)有翅片,所述翅片為焊接在外壁的螺旋纏繞式翅片。
進一步地,所述水流進水口流入,以縱向列超導管換熱端為支流,支流匯入出水口并流出。
進一步地,所述縱向列的超導管換熱端的翅片外圍被支流水管以S形包覆,支流水沿著翅片螺旋式流動。
進一步地,所述煙氣出口設(shè)置省煤器和引風機。
進一步地,所述超導管設(shè)置為三層、或四層,或五層。
本發(fā)明的超導常壓高溫水爐,在常壓下工作運行,非高壓運行無需控壓,不屬于特種設(shè)備,無需特種設(shè)備的維護,便于安裝、使用和推廣;通過將超導管直接通入爐膛傳導熱能,利用無機超導管均溫特性和超音速導熱性能,迅速傳導熱能至超導管位于水管一側(cè)的換熱端,并通過水流輸出熱能,實現(xiàn)了極高的熱傳遞效率,解決了高壓傳導的危險,也根據(jù)爐膛內(nèi)溫度實現(xiàn)更高的加熱溫度;本發(fā)明的水爐減少了鍋爐的“鍋”,降低了常規(guī)鍋爐設(shè)備的制作成本,解決了一般采暖鍋爐直接加熱流動水從而造成的鍋爐高壓爆炸的危險,解決了真空鍋爐的對高技術(shù)和高設(shè)備精密度的要求,降低了真空鍋爐的維護保養(yǎng)成本,利于大范圍的推廣使用,且解決了真空鍋爐工作溫度低于90℃的問題,實現(xiàn)了常壓導熱和高溫導熱;爐膛內(nèi)水平鋪設(shè)的多層超導管,其相鄰層超導管錯位設(shè)置,熱氣流自下蜿蜒而上,能充分傳導燃燒器釋放的熱能,超導管加熱端的溫度也自下而上漸漸變低,超導管換熱端流經(jīng)的導熱水流自上端的進水口流入逐漸升溫,至出水口流出,導熱效率極高,且各超導管加熱端及換熱端外壁均設(shè)有纏繞式焊接翅片,增加熱傳導面積進而提升了熱傳導效率;在燃燒器下端設(shè)置電動推桿,通過升高或者降低燃燒器的高度,使得燃燒室的空間也隨之變化,進而可以適應(yīng)因不同用熱人數(shù)、用熱設(shè)備、用熱方式的變化而產(chǎn)生的爐膛容積熱負荷的變化,以實現(xiàn)最佳的燃燒效率;通過在燃燒室周邊設(shè)置電動進氣調(diào)節(jié)風門,實現(xiàn)二次進風,通過控制電動進氣調(diào)節(jié)風門,以保證燃料能夠盡可能地完全燃燒,實現(xiàn)爐內(nèi)最佳過量空氣系數(shù)。
附圖說明:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的左側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明超導管換熱端的側(cè)視圖。
具體實施方式:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
實施例1:
如圖1-3所示,本發(fā)明的超導常壓高溫水爐,包括具有空腔的爐體17和位于爐體17下端的天然氣燃燒器11,其中爐體17的空腔由上至下依次設(shè)有:煙氣出口14、超導管2和燃燒室18。
其中,超導管2包括相連的兩部分,位于爐體17空腔內(nèi)的加熱端23和伸出爐體17以用于將燃燒器11發(fā)出地熱量傳遞出的換熱端20。
換熱端20通入開設(shè)有進水口19和出水口21的水管22。
其中,爐體17和水管22的外壁均嚴密地設(shè)有保溫層3,保溫層3為硅酸鋁保溫層。
其中,燃燒器11下端設(shè)置四根支撐桿,這四根支撐桿為電動推桿9,該四根電動推桿9根據(jù)燃燒器熱負荷變化而推動燃燒器11在垂直方向升降,從而間接變化燃燒室18的空間大小。
燃燒器11外圍設(shè)有四個二次進風口,本實施例的二次進風口為四個電動進氣調(diào)節(jié)風門,其可直接向燃燒室18通風。
爐體17內(nèi)超導管2橫向水平鋪設(shè)14根,且縱向設(shè)置四層,相鄰層之間的超導管錯位設(shè)置,超導管2在加熱端23和換熱端20外壁焊接翅片24,翅片24為焊接在外壁的螺旋纏繞式鋁翅片。
水流自位于上端的進水口19流入水管22,以縱向不在同一垂直平面地一列為單位地超導管換熱端20為支流,水流經(jīng)換熱逐漸導熱升溫后,以14列支流分別匯入出水口21并流出。
本實施例中,縱向一列的超導管換熱端20的翅片24外圍被支流水管25的內(nèi)壁貼合包覆,每一支流分四層,呈S形自上而下流出,沿著換熱端20的翅片24螺旋式換熱并流出。
本實施例中,煙氣出口14設(shè)置有省煤器15和引風機16。
其中,超導常壓高溫水爐設(shè)有自動運行系統(tǒng),在燃燒器11裝設(shè)有燃氣壓力傳感器、自動點火程序,在超導管2上設(shè)有溫度傳感器,在水管22上設(shè)置有流量傳感器和溫度傳感器,為實現(xiàn)最佳過量空氣系數(shù),通過控制自動進氣調(diào)節(jié)風門和電動推桿,已達到燃燒最佳值,實現(xiàn)超導常壓高溫水爐自動控制、運行。
以上所述的實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點,其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本專利的內(nèi)容并據(jù)以實施,不能僅以本實施例來限定本專利的保護范圍,即凡依本專利所揭示的精神所作的同等變化或修飾,仍落入本專利的保護范圍。