專利名稱：真空爐排的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及雙層爐排鍋爐的水冷爐排，特別是一種真空爐排。
目前雙層爐排鍋爐所用的爐排分上下兩層，下層為普通鑄鐵爐排，上層為空心水冷爐排，其兩端直接與鍋筒相通，管內(nèi)充滿沸水。因水質(zhì)不可能純凈，不可避免地會出現(xiàn)結(jié)垢，成為傳熱的障礙。此種鍋爐中爐排處的熱負(fù)荷最高，當(dāng)爐排管束內(nèi)嚴(yán)重結(jié)垢而影響傳熱時，水冷爐排就會因過熱而燒壞。為此，一般鍋爐都配有水處理設(shè)備，因而增加了投資和管理費用。另外，現(xiàn)有鍋爐用途單一，不能根據(jù)用戶需要同時提供蒸氣、熱水或開水。這類鍋爐還有修理困難的缺點，尤其是直徑小的鍋爐，爐排固定在爐體內(nèi)，實際上無法進行修理，給使用造成很大困難。
本實用新型的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述困難，而提供一種不會結(jié)垢的水冷爐排，大大延長爐排使用壽命。
本實用新型的另一目的是要提供一種可同時提供蒸汽、熱水或開水的多用途鍋爐。
本實用新型的第三個目的是為了使?fàn)t排易于維修和更換。
本實用新型的目的是通過如下方式實現(xiàn)的在雙層爐排鍋爐中，將空心的水冷爐排管束一端封閉，另一端與一個密閉箱體連通，箱體內(nèi)頂部裝有加熱外界冷水的換熱器，箱體底部及空心爐排管束內(nèi)充有液體工質(zhì)。
上述箱體可以裝在鍋爐以外，也可以嵌裝在鍋爐殼體內(nèi)，箱體連同懸臂的爐排管束是一個獨立部件，可以與爐體相分離，因而具有裝配或拆卸性。
以下結(jié)合附圖
詳細(xì)描述本實用新型的實施例。
附圖是真空爐排的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中的真空爐排包括箱體2、爐排管束4和換熱器1，它們構(gòu)成一個密閉系統(tǒng)。空心爐排管束4的懸臂端封閉，另一端與箱體2底部連通，二者固結(jié)為一體。箱體內(nèi)腔頂部有螺旋管或蛇形盤管式換熱器1，需加熱的冷水由管內(nèi)通過。爐排管束中以及箱體底部充有一定量液體工質(zhì)3。因水的潛熱大，便宜易得，無腐蝕性，通常采用純凈的蒸餾水作工質(zhì)。箱體2外應(yīng)包有絕熱層。
懸臂的爐排管束向下傾斜，有利于飽合蒸氣泡上升。當(dāng)煤加熱爐排管束中的工質(zhì)時，工質(zhì)沸騰氣化形成大量飽合蒸氣，沿傾斜管束向上進入箱體，最后沖出液面與上部氣相匯合，液體工質(zhì)上方空間充滿飽合蒸氣。飽合蒸氣與換熱器冷的壁面相接觸，蒸氣釋放出氣化潛熱，凝結(jié)成液體，熱量傳給換熱器中的冷水，換熱器就可輸出熱水或開水甚至蒸氣。凝結(jié)的液體在重力作用下滴回箱體下部。爐排中被氣化的液體不斷得到箱體下部液體的補充。因整個過程發(fā)生在密閉的系統(tǒng)中，采用經(jīng)過處理的蒸餾水作工質(zhì)，完全不會產(chǎn)生水垢，因而熱阻小，傳熱迅速，爐排管壁溫度接近沸騰水的溫度。真空爐排中的水處于飽合狀態(tài)，溫度一般在340℃以下，而一般碳鋼允許工作溫度為480℃，因而盡管爐內(nèi)溫度高，但由碳鋼做成的水冷爐排仍能完全安全地工作。故爐排采用一般的低碳鋼即可，并且管壁相應(yīng)地可以薄一些，而爐排的使用壽命卻大大延長。
圖中的真空爐排作為一個單獨部件可以裝在鍋爐以外，也可嵌裝在鍋爐體內(nèi)，使裝有懸臂爐排的一側(cè)成為鍋爐內(nèi)壁的一部分。箱體裝入后應(yīng)與周圍鍋爐壁保持密封。當(dāng)需要進行修理時，整個真空爐排可以從鍋爐本體上拆卸下來，修好后再重新裝上。拆卸安裝方便，克服了目前雙爐排鍋爐修理困難的缺點，具有顯著的技術(shù)進步。
真空爐排的箱體2可以是矩形、圓形或弧形的箱體。
飽和蒸汽和冷水的熱交換方式有多種。例如也可在箱體上開一接口，使之與套管式換熱器相連，外管通蒸氣，內(nèi)管通冷水，形成逆流換熱，具有傳熱效果好，體積小的優(yōu)點。
真空爐排運行時，內(nèi)部略呈負(fù)壓，沒有爆炸危險，泄漏的可能性也很小。工質(zhì)在封閉的系統(tǒng)中循環(huán)，不會有燒干的危險，工作安全可靠。為防止意外，箱體上裝有安全閥12。真空箱體2中應(yīng)是純凈蒸汽的凝結(jié)，當(dāng)蒸氣中存有不凝性氣體時，換熱系數(shù)將大大降低。所以箱體內(nèi)應(yīng)保持盡可能低的真空度。需設(shè)有放氣閥11。
真空爐排由于徹底消除了結(jié)垢并采用有相變的潛熱換熱，具有傳熱量大，傳熱效率高的優(yōu)點。因傳熱迅速，爐排溫度較低，大大延長了爐排的使用壽命。同時鍋爐不必采用水處理設(shè)備，降低了投資和運行費用。
本真空爐排可以為鍋爐附加提供熱水，開水甚至蒸氣，從而成為多用途鍋爐。如果鍋爐本身用于提供蒸氣，則真空爐排就可用來提供熱水或開水。如果鍋爐本身用于提供熱水，則真空爐排可用來提供開水和蒸氣。用戶可根據(jù)需要，靈活地進行選擇和調(diào)節(jié)。當(dāng)用戶不需要熱水或開水時，換熱器中的熱水即送至鍋爐進水口，提高了鍋爐的進水溫度，使鍋爐的效率提高。
參見附圖，主要部件為1－換熱器、2－箱體、3－工質(zhì)、4－爐排管束、5－煙氣出口6－下爐排、7－下爐門、8－中爐門、9－上爐門、10、－爐體、11－放氣閥、12－安全閥。
權(quán)利要求1.一種雙爐排鍋爐的爐排，包括空心的爐排管束4，其特征在于所說的爐排管束4一端封閉，另一端與一個密閉箱體2連通，箱體2內(nèi)頂部裝有加熱外界冷水的換熱器1，箱體2底部及空心爐排管束4內(nèi)充有液體工質(zhì)3。
2.如權(quán)利要求1所述的爐排，其特征在于所說的箱體2和懸臂爐排管束4組成一個可與爐體10分離的獨立部件，嵌裝在鍋爐殼體內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的爐排，其特征在于所說的箱體2是矩形、圓形或弧形的箱體。
4.如權(quán)利要求1或2所述爐排，其特征在于所說的爐排管束4的懸臂向下傾斜。
5.如權(quán)利要求1所述的爐排，其特征在于所說的液體工質(zhì)3是純凈的蒸餾水。
6.如權(quán)利要求1或2所述的爐排，其特征在于所說的箱體2上裝有放空氣閥11和安全閥12。
7.如權(quán)利要求1或2所述的爐排，其特征在于所說的換熱器1是螺旋管或蛇形盤管換熱器。
8.如權(quán)利要求1或2所述的爐排，其特征在于所說的箱體2與套管式換熱器相連，外管通蒸氣，內(nèi)管通冷水。
專利摘要本爐排適用于雙層爐排鍋爐，具有空心的爐排管束，其特征在于該爐排管束一端封閉，另一端與一個密閉箱體連通，呈懸臂狀。箱體內(nèi)頂部裝有加熱外界冷水的換熱器，箱體底部及空心爐排內(nèi)充有純凈蒸餾水。箱體與懸臂的爐排固結(jié)為一體，組成一個可與爐體分離的獨立部件，嵌裝在鍋爐殼體內(nèi)，具有裝配或拆卸性。由于徹底消除了結(jié)垢，大大延長了爐排壽命，并能為鍋爐附加提供熱水，開水或蒸汽，成為多用途鍋爐。還具有維修方便的優(yōu)點。
文檔編號F23H3/02GK2069968SQ90202150
公開日1991年1月23日 申請日期1990年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月10日
發(fā)明者張俊堯, 張自東 申請人:西安常壓鍋爐廠