專利名稱:聚熱快速鍋爐的制作方法
本發(fā)明涉及一種聚熱快速鍋爐。
現(xiàn)有的鍋殼鍋爐，特別是立式的鍋殼鍋爐，其主體是由鍋殼(一般由爐體外殼圓筒和爐體外殼封頭組成)與爐膽(一般由爐膽圓筒和爐膽封頭組成)所構(gòu)成，其間可容水，謂之爐體(組成爐體的部件一般還有鍋爐底封壞，煙道管等，以下不再一一說明)。為增加受熱面積，一般是在爐膛內(nèi)安裝水管，水管兩端均焊接在爐膽上且與爐體的容水空間聯(lián)通，如立式大橫水管鍋爐(見《小型鍋爐構(gòu)造與安全技術(shù)》湖南科學(xué)技術(shù)出版社1979年6月新一版22頁)，或是在爐體容水空間內(nèi)安裝火管，使煙氣從火管中通過，如火燒連續(xù)式開水爐(見《給排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》圖號S123);也有既裝水管，又裝火管的，如立式水、火管混合鍋爐(見前書37頁)。這些鍋爐運行時，爐體內(nèi)的水溫度高，因此(1)爐體外表面溫度較高，散熱熱損失較大。為解決這一問題，一般是在爐體外部加絕熱層，這就提高了造價，增大了鍋爐體積和占地面積，于是，鍋爐房的建筑面積也可相應(yīng)增加。(2)鍋爐起動(包括水的升溫、沸騰、蒸發(fā)、升壓等)速度較慢。(3)當(dāng)爐火較小，鍋爐受熱面吸收的熱量小于其外部散熱量時，即使?fàn)t膛和煙道內(nèi)煙氣溫度高于所需熱水的溫度或沸點，也不可能再生產(chǎn)出所需溫度的熱水、開水或蒸氣，因而造成熱量的浪費。(4)爐體內(nèi)部與受熱管子一樣或甚至更容易結(jié)垢。此外，這些鍋爐的爐膛都比較矮小，故其容積小，難于在其中設(shè)置較多的管子或其它換熱部件或換熱容器。因此，其受熱面積小，熱效率較低。
發(fā)明的任務(wù)是不用絕熱材料而降低鍋殼鍋爐爐體外壁的溫度;不增加鍋殼鍋爐體積(或在鍋爐體積相等前提下)而增加爐膛容積和受熱面積;提高鍋殼鍋爐起動速度;使鍋殼鍋爐只要其爐膛和煙道內(nèi)的煙氣溫度高于所需熱水的溫度或沸點，就可以生產(chǎn)出所需溫度的熱水、開水或蒸氣;避免或減緩鍋殼鍋爐爐體內(nèi)的結(jié)垢現(xiàn)象。
本發(fā)明之主體是由可以容水的爐體和位于爐體中心部位(指爐膽以內(nèi)的空間和煙道)的若干個(包括一個或多個，多個允許串聯(lián)在一起，串聯(lián)在一起后視為一個)管子或其它換熱部件或換熱容器所構(gòu)成。本發(fā)明的基本構(gòu)思和采取的方法是運行時，讓水進入爐體后連續(xù)地直接或經(jīng)中間管路、聯(lián)箱等間接流入位于爐體中心部位管子或其它換熱部件或換熱容器內(nèi)，并在位于爐體中心部位的管子或其它換熱部件或換熱容器內(nèi)加熱成熱水或開水或蒸汽后再由其出水端直接或經(jīng)其出水端聯(lián)箱和汽或水輸出管路等間接流入熱水、開水、蒸汽容器或其供應(yīng)系統(tǒng)。這樣爐體(一般主要是爐膽)吸收的熱量被爐體內(nèi)的水吸收后，隨著水的流動迅速聚集到位于爐體中心部位的管子或其它換熱部件或換熱容器內(nèi)，故(1)使?fàn)t體內(nèi)水溫降低，于是，爐體外壁的溫度也就隨之降低了，同時，也就避免或減緩了爐體內(nèi)的結(jié)垢現(xiàn)象。(2)位于爐體中心部位的管子或其它換熱部件或換熱容器內(nèi)的水升溫、沸騰、蒸發(fā)較快，只要爐膛和煙道內(nèi)的煙氣溫度高于所需熱水的溫度或沸點，即可生產(chǎn)所需溫度的熱水、開水或蒸汽。因此也加快了鍋爐起動的速度。
本發(fā)明和現(xiàn)有的鍋爐一樣，應(yīng)配置爐灶(爐灶可以是以固體燃料、液體燃料、氣體燃料等各種燃料為燃料的，且燃燒方式各不相同的，以下不再一一說明)，并應(yīng)根據(jù)鍋爐規(guī)模、型號及用途(如用以制備熱水、制備開水、制備蒸汽等)的不同而酌情配備液面計，壓力表、安全閥、溫度計、溫度自動控制裝置、水位自動控制裝置、排污閥、手孔、人孔、檢查孔、鍋爐底墊圈、煙囪法蘭、風(fēng)機、除塵器、省煙器、過熱器、空氣予熱器、煙道或夾層煙道、給水泵、管路附件及熱水、開水或蒸汽容器等各種所需的儀表和設(shè)備。本發(fā)明所用材料與現(xiàn)有的鍋爐同。本發(fā)明進一步的特征將在下面的實施例中加以說明。
圖1描述了本發(fā)明的一個實施例它主要由可以容水的爐體(1)、位于爐體中心部位的若干支管子(2)、中間連通管路(3)、聯(lián)箱(4)、煙道管(5)、進水管(6)、爐體中心部位管子出水端聯(lián)箱(7)、汽或水輸出管路(8)以及圖中免繪的爐灶部分及其它所需的儀表和設(shè)備所構(gòu)成，運行時，水由進水管(6)進入爐體(1)后，再經(jīng)中間連接管路(3)和聯(lián)箱(4)進入位于爐體中心部位的管子(5)，然后匯集于這些管子的出水端聯(lián)箱(7)，最后由汽或水輸出管路(8)流出后流入設(shè)置在爐體以外(即與鍋爐異體)的熱水容器或熱水供應(yīng)系統(tǒng)。
使用圖1的裝置制備蒸汽，應(yīng)加設(shè)給水泵，按公知的直流式鍋爐給水辦法連續(xù)給水并控制給水流量，使水由進水管進入爐體并按前述路線進入位于爐體中心部位的管子里并在這些管子里一次將水全部加熱成蒸汽，然后經(jīng)這些管子的出水端聯(lián)箱(7)和汽或水輸出管路(8)流入蒸汽容器或蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)。用本發(fā)明制備蒸汽還有其它方法，將另案申請。
圖2描述了本發(fā)明的另一個實施例它除圖1中的主要部件以及圖中免繪的爐灶部分及附屬儀表和設(shè)備外，增加了水位控制裝置(一般采用裝有浮球閥的水箱)(9)，把水位控制在汽或水輸出管路或位于爐體中心部位管子或其它換熱部件或換熱容器的出水高度以下。運行時，自來水在水位控制裝置(9)的控制下按圖1的路線進入位于爐體中心部位的管子(5)和其出水端聯(lián)箱(7)并在(5)和(7)中沸騰、膨脹后，必須越過一定的高度“H”后才能經(jīng)過輸出管流入開水容器或開水供應(yīng)系統(tǒng)?！癏”稱為“跳躍高度”，其數(shù)值可參照公知的火燒連續(xù)式開水爐。
圖2中的水位控制裝置(9)也可設(shè)置在爐體(1)和中間管路(3)之間，即使水由進水管進入爐體后再經(jīng)該水位控制裝置(9)進入中間管路(3)，以下水流路線與圖1同。
圖1和圖2的裝置中允許設(shè)置其它換熱部件或換熱容器，也可增加或減少某些中間管路和聯(lián)箱，汽或水輸出管路(8)也可增加為兩支、三支或者更多支，但水和蒸汽的上述基本流動方向不容改變。
本發(fā)明的聚熱能力主要取決于位于爐體中心部位的管子或其它換熱容器的換熱總面積，其換熱總面積越大，本發(fā)明的聚熱能力越強，爐體外壁的溫度越低，例如圖1的裝置就比圖2的裝置聚熱能力強。圖1的裝置為在不增加鍋爐體積或在鍋爐體積相等情況下而增加爐膛的容積，采用了容量較小的過水式爐體。其特征是爐體容水空間狹窄，其平均寬度(等于圖1中B1、B2、B3……的平均值)一般應(yīng)小于爐體平均直徑(等于圖1中φ1、φ2、φ3……的平均值)或爐體平均橫向尺寸(指爐體系非規(guī)則圓形時。其平均橫向尺寸參照前法計算)的20%，當(dāng)然，如果能不大于15%或13%或甚至10%或甚至7%、5%、3%、2%、1%，那么將更有利于增加爐體中心部位管子或其它換熱部件或換熱容器的換熱面積。
這里順便說明，由于本發(fā)明之爐體內(nèi)的水溫度低，避免或減緩了爐體結(jié)垢現(xiàn)象，故給使用容水空間較狹窄的小容量過水式爐體提供了有利條件。
圖1和圖2中的聯(lián)箱(4)分別是用鋼管和鋼板制成的，其形狀和尺寸與爐體下部的形狀和尺寸大致相同并設(shè)在爐體下部，成為爐體下部的延長部分，故進一步擴大了爐膛容積。當(dāng)然，若使聯(lián)箱(4)的尺寸小于或大于爐體，將它設(shè)置在爐體內(nèi)側(cè)(及爐膛內(nèi))或外側(cè)(即鍋殼外面)，也是可以的(圖略繪)。就是說，聯(lián)箱(4)的位置不限，但以把聯(lián)箱(4)設(shè)置在爐體下部并成為爐體下部的延長部分為較佳，這樣做除前面已講過的優(yōu)點外，還使它便于與爐體內(nèi)，外兩側(cè)的管路、部件連接與加工。
在圖1和圖2中，聯(lián)箱(7)的位置可以升高或降低，其形狀和大小最好和它所在空間的形狀和大小相適應(yīng)。當(dāng)聯(lián)箱(7)升高到煙道管(5)以內(nèi)時，其所在的煙道管段應(yīng)適當(dāng)加粗(圖略繪)。
在圖1和圖2中，鍋爐本體未設(shè)置熱水、開水或蒸汽容器。就是說，上述容器與鍋爐異體，因而其形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、材料、位置都可以靈活設(shè)計和布置。當(dāng)然，上述容器也可以與鍋爐同體。例如設(shè)夾層煙道作為熱水、開水或蒸汽容器(見圖3);將爐體的一部分隔離出來作為熱水、開水或蒸汽容器(見圖4)等。當(dāng)上述容器與鍋爐同體時，容器(10)與汽或水輸出管(8)的連通部位可在其內(nèi)側(cè)-即內(nèi)膽上(見圖3)或外側(cè)-即外殼上(見圖4)。若本裝置未設(shè)聯(lián)箱(7)和汽或水輸出管(8)，則熱水、開水或蒸氣容器可依前法直接與位于爐體中心部位的管子或其它換熱部件或換器容器連通(圖略繪)。
開水、熱水或蒸汽容器上部應(yīng)有通氣管(12)，下部應(yīng)有放水或疏水管(13)，放水或疏水管上應(yīng)裝放水閥門或疏水器。熱水、開水或蒸汽容器上還需要設(shè)置的其它儀表和設(shè)備，這里不再一一提及。
權(quán)利要求
1.聚熱快速鍋爐，其主體是由可以容水的爐體(1)、位于爐體中心部位(指爐膽以內(nèi)的空間和煙道)的若干個(包括一個或多個，多個允許串聯(lián)在一起，串聯(lián)在一起后視為一個)管子或其它換熱部件或換熱容器(2)所構(gòu)成。它和現(xiàn)有的鍋爐一樣，應(yīng)配置爐灶，并應(yīng)根據(jù)鍋爐規(guī)模、型號及用途(如用以制備熱水、制備開水、制備蒸汽等)的不同而酌情配備所需的儀表和設(shè)備。鍋爐本體的基本特征是位于爐體中心部位的管子或其它換熱部件或換熱容器(2)以其進水端直接或[通過聯(lián)箱(4)和中間連通管路(3)等]間接與爐體容水空間連通，其出水端直接或[經(jīng)聯(lián)箱(7)和汽，水輸出管路(8)等]間接與熱水，開水或蒸汽容器連通，或者其出水端直接或[經(jīng)聯(lián)箱(7)和汽或水輸出管路(8)等]間接延引到爐外，以便在運行時，讓水進入爐體后連續(xù)直接或經(jīng)中間管路、聯(lián)箱等間接流入位于爐體中心部位管子或其它換熱部件或換熱容器內(nèi)，并在位于爐體中心部位的管子或其它換熱部件或換熱容器內(nèi)加熱成熱水或開水或蒸汽后再由其出水端直接或經(jīng)其出水端聯(lián)箱和汽或水輸出管路等間接流入熱水、開水、蒸汽容器或其供應(yīng)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)項1的聚熱快速鍋爐，其特征是采用小容量過水式爐體-爐體容水空間較狹窄，其平均寬度(等于圖1中B1、B2、B3……的平均值)小于爐體平均直徑(等于圖1φ1、φ2、φ3……的平均值)或爐體平均橫向尺寸(參照前述計算方法)的20%。
3.根據(jù)權(quán)項1或權(quán)項2的聚熱快速鍋爐，其特征是位于爐體中心部位的管子或其它換熱部件或換熱容器的進水端聯(lián)箱與爐體下部的尺寸和形狀大致相同并設(shè)置在爐體下部，成為爐體下部的延長部分。
4.根據(jù)權(quán)項1或權(quán)項2的聚熱快速鍋爐，其特征是位于爐體中心部位的管子或其它換熱部件或換熱容器的進水端聯(lián)箱的尺寸大于或小于爐體，設(shè)置在爐體外側(cè)或內(nèi)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)項1或2或3或4的聚熱快速鍋爐，其特征是配有與鍋爐異體的熱水，開水或蒸汽容器。
6.根據(jù)權(quán)項1或2或3或4的聚熱快速鍋爐，其特征是以夾層煙道或爐體容水空間被專門隔離出來的一部分作為開水，熱水或蒸汽容器。
7.根據(jù)權(quán)項1或2或3或4或6的聚熱快速鍋爐，其特征是熱水、開水或蒸汽容器(10)與汽、水輸出管(8)的連通部位在容器(10)的內(nèi)側(cè)(即內(nèi)膽上)或外側(cè)(即外殼上)。
8.根據(jù)權(quán)項1或2或3或4或5或6或7的聚熱快速鍋爐，其特征是位于爐體中心部位的管子或其它換熱部件或換熱容器的出水端直接與熱水，開水或蒸汽容器連通，連通部位在容器的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)項1或2或3或4或5或6或7或8的聚熱快速鍋爐，其特征是汽或水輸出管路(8)有一條或兩條或多條。
專利摘要
本發(fā)明是一種鍋殼鍋爐，主體由可以容水的爐體和位于爐體中心部位的換熱部件所構(gòu)成，此外還配置爐灶及各種所需的儀表和設(shè)備。運行時，水進入爐體后連續(xù)地帶著經(jīng)爐體吸收的熱量直接或間接流入位于爐體中心部位的換熱部件內(nèi)，并在這些換熱部件內(nèi)加熱成熱水、開水或蒸汽后流出供使用。故爐體內(nèi)的水溫度低，爐體外壁溫度也低，爐體內(nèi)不結(jié)垢或結(jié)垢速度很慢，并有起動速度快等優(yōu)點。為增加鍋爐的聚熱能力還采取了其它一些方法。
文檔編號F22B1/00GK85103015SQ85103015
公開日1987年2月4日 申請日期1985年4月10日
發(fā)明者張惠欽 申請人:張惠欽導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan