专利名称：直立式无管锅炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃油锅炉，特别是涉及一种直立式燃油的无管锅炉。
在已有技术中，大多数锅炉的内部是有管道的属有管锅炉，所以其工艺、结构较复杂，技术要求高，所耗用的钢材较多，而且在运行过程中由于司炉工操作管理不当还会发生管道损漏，而造成停炉影响生产和生活用气。由于锅炉的修理还必然增加经费开支和工人劳动强度。美国富顿(Fulton)公司设计了一种直立式无管道锅炉，这种锅炉虽然结构简单安全可靠，可以长年运行无故障，至今从未发生锅炉损漏故障而大大降低工作维修成本。但这种锅炉锅筒上下系平封头，采用直角并接双面角焊缝，此类封头结构高温热涨弹性不高，而且对火焰烟气流通冲刷也不尽合理。这种锅炉的炉胆为平直形，所以蒸汽容量不高、汽水比值低。锅筒壳体外部采用条形翅片传热，条形翅片容易积灰，所以影响其传热性能、其传热系数小、K＜90KJ/m2·h·℃。因比人们一直在寻求一种新型结构的锅炉，期待得到传热系数大、蒸汽容量大、汽水比值大的锅炉。
本发明的目的是提供了一种高效直立工无管锅炉，在相同的传热面时能提高锅炉的传热效率，从而使蒸汽容量增加，达到较高的汽水比值。
本发明的另一个目的是使封头的高温热涨弹性提高，同时改变烟气流的导向、降低了阻力，从而使火焰热烟气冲刷流通圆滑过渡较合理。
为了实现该目的，本实用新型提供应了一种高热效率的直立式无管锅炉，它包括采用锥体平直形炉胆和上端平封头、下端U形圆封头的锅筒和针状传热翅片，这是利用针状传热翅片不易积灰而且传热性能甚佳，使炉内的蒸汽率增加。
下面将结合对实施本实用新型的实施例的详细描述及其附图的说明，对本实用新型的结构组成、工作原理及其优点作一详细介绍。
本实施例的附图是
图1是本实施例的主视剖面图图2是侧视图图3是针状传热翅片的结构示意图图4是炉底挡烟圈的结构示意图如
图1、图2所示，本实施例所示的高效直立式无管锅炉的主视剖面图和侧视图如下，直立式无管锅炉由燃烧装置[1]、炉膛[10]、炉胆[6]、锅壳[7]、锅筒[11]、蒸汽出口孔[2]、出蒸汽阀座[3]、汽水分离装置[4]、平封头[5]、U形圆封头[14]、针状传热翅片[8]、绝热层[15]、水柱及水位测量机构[18]、控制箱[17]、中间挡烟圈[9]、炉底挡烟圈[13]、压力表[19]、安全阀[20]、烟室[12]、烟气出口孔[23]、进水孔[22]、排污孔[21]、检查孔[16]、灰坑检查孔[24]组成。
锅炉的上水从进水孔[22]进入锅筒[11]内，锅筒[11]是炉胆[6]和锅壳[7]间的空腔。该炉胆[6]是锥体平直形、炉胆的锥角是5～8°。水位的高低位由水柱及水位测量机构[18]测定。燃料油和空气经过燃烧装置[1]喷出，从燃烧装置[1]喷出的燃料和空气必须不断从其他方面获得热量，使它加热到着火温度以上，才能不断着火，从而保持稳定燃烧，这个热量主要来源是高温烟气的回流和火焰的辐射。炉膛[10]内的高温烟气有一部分不断地返回到燃烧装置[1]出口和刚喷出的油气流混合，将刚喷出的燃料和空气加热到着火温度使它着火。
在炉膛[10]中部离燃烧装置[1]350～500毫米的空间设有中间挡烟圈[9]，高温的烟气经过中间挡烟圈[9]使烟气的流速减慢、使炉胆[6]充分吸热。在炉胆[6]的下端有炉底挡烟圈[13]，炉底挡烟圈[13]的结构示意图如图4所示，在炉底挡烟圈[13]上开有10～16个长轴是100～120毫米、短轴是50～80毫米的椭圆形孔。减慢的烟气通过炉底挡烟圈[13]沿着U型圆封头[14]和锅壳[7]外周面上的针状传热翅片[8]接触。该针状传热翅片的结构示意图如图3所示，锅壳[7]外周面上有针状传热翅片[8]，针状传热翅片[8]是有1000～3800根直径5～8毫米、长度30～50毫米的钢棒组成。额定蒸发容量0.5吨/时时，传热面积达8～9m2，针状传热翅片是约2000根。炉胆[6]和锅壳[7]间是锅筒[11]，炉胆[6]内侧是炉膛[10]。高温的烟气经过二次节流后，烟气的流速可以再次减慢、并且通过U型圆封头[14]时冲刷流通圆滑过渡较合理，使高温的烟气在炉膛[10]内的停留时间增加，达到锅壁、传热翅片充分吸热的目的，最后烟气经烟室[12]从烟气出口孔[23]排出锅炉。
炉胆充分吸热后，水汽化产生的蒸汽压力可达0.7～1MPa，蒸汽经过锅筒上端平封头[5]上的蒸汽出口孔[2]，在蒸汽出口孔[2]上有出蒸汽阀座[3]，该蒸汽阀座内套安装有汽水分离装置[4]，经过汽水分离后的蒸汽从锅炉放出。当超压时，超压蒸汽由安全阀[20]排空，从而保证了锅炉的正常运行。
本实用新型运行时通过控制箱[17]集中自动控制。锅筒内水垢的沉淀物从排污口[22]排出，当锅炉需检查时可打开检查孔[16]和灰坑检查孔[24]进行检查。
采用本实用新型的直立式无管锅炉，由于锅筒外壳设计改用针状传热翅片，这种传热结构不易积灰，而且其传热性能甚佳，传热系数K达200～250KJ/m2·h·℃，比条形传热翅片高2.2～2.8倍。锅炉的炉胆采用锥体平直形，使蒸汽容积增加，汽水比值达24～35％。
进水温度20℃时，锅炉正常工作时出口蒸汽温度169～183℃、工作压力达0.7～1MPa，额定蒸发量是0.2～2吨/时，热效率比美国Fulton公司的无管锅炉高、可达82～86％。
本实施例的锅筒的上端平封头是采用压制直角形单面角焊缝，此类平封头对高温热涨弹性高，而且又减少角焊缝数量。锅筒下端采用U型圆封头结构，对高温热涨弹性高，而且使火焰气冲刷流通圆滑过渡较合理，改变了气流导向使烟气阻力降低。
本实施例采用了中间挡烟圈和炉底挡烟圈，使高温的烟气经过二次节流孔后烟气流速减慢、达到锅壁充分吸热的效果。这些结构特征是本实用新型的主要特征。
本实用新型由于采用了上述主要特征所示的带有上平、下圆封头的锅筒、锥体平直形炉胆、针状传热翅片的新型结构，才能使本发明的直立式无管锅炉与一般的锅炉相比，本发明的无管道式锅炉热效率更高，成为更受欢迎的锅炉。
设计无管锅炉是锅炉史上的一大改进，也是解决锅炉长期发生炉管损漏和爆损事故之关键。本发明把炉胆形式改为锥体平直形，把传热翅片改为针状。这些实质性的改进，更使无管锅炉尤如猛虎添翼，不但提高了传热系数K，更能提高汽水比值。
本实用新型还具有结构简单、安全可靠、节省钢材、降低造价、节能高效的特点。本实用新型和有管锅炉相比钢材耗量可下降20％，制造周期可减少1/4工时。在运行时不会发生炉管损漏故障和炉管爆损事故，而造成停产影响和修理费的支出。与国外同类型无管锅炉相比，按蒸发量0.5吨/时、工作压力0.7MPa为例，总体重量可降低180余公斤。
本直立式无管锅炉使用的燃料是柴油，也可用天然气或管道煤气。燃料油的灰分很少，一般不到百分之一，但是燃油锅炉受热面的积灰却可能比煤粉炉严重得多。油中虽然灰分很少，但燃烧后形成的灰粒很细，它很容易吸附在炉胆或条形翅片上。本实用新型采用针状传热翅片就不易积灰，提高了传热系数，所以锅炉的热效率也比美国Fulton公司的同类产品的80％提高到82～86％，又能节省轻柴油2～4Kg/h。
直立式无管锅炉还安装有自动控制装置，集中在控制箱，具有能自动程序点火、升温、自动给水、发生故障能自动熄火停产等功能。
综上所述，采用锥体平直形炉胆、下端带有U型圆封的锅筒和针状传热翅片结构的本实用新型，具有较高的传热效率，从而使蒸汽容量增加达到较高的汽水比值，同时在炉内改变烟气流的导向，降低子烟气阻力，从而使火焰热烟气冲刷流通圆滑过渡较合理的优点，克服了现有技术中同类设备中尚存在的不足之处。是一种理想、安全、可靠、深受广大用户欢迎的炉型。
权利要求1.一种直立式无管锅炉，主要包括进水孔、炉膛、炉胆、锅壳、锅筒、燃烧装置、传热翅片、蒸汽出口孔、烟室、烟气出口孔、排污孔、水柱及水位测量机构、安全阀，其特征是所述的炉胆是锥体平直形，锅筒上端是平封头、在平封头上开有蒸汽出口孔、在蒸汽出口孔上接有出蒸汽阀座、该蒸汽阀座内套安装有汽水分离装置，锅筒的下端是U形圆封头，所述的传热翅片是针状、该针状传热翅片均布在锅壳外周面，炉膛中部设有中间挡烟圈，炉胆的下端设有炉底挡烟圈。
2.据权利要求1所述的直立式无管锅炉，其特征是所述的锥体平直形炉胆的锥角是5～8°。
3.据权利要求1所述的直立式无管锅炉，其特正是所述的针状传热翅片是1000～3800根直径5～8毫米、长度30～50毫米的钢棒。
4.据权利要求1所述的直立式无管锅炉，其特征是所述的中间挡烟圈是离燃烧装置350～500毫米。
5.据权利要求1所述的直立式无管锅炉，其特征是所述的炉底挡烟圈开有10～16个长轴是100～120毫米、短轴是50～80毫米的椭圆形孔。
专利摘要本实用新型是一种燃油的直立式无管锅炉，采用锥体平直形炉胆、锅筒下端带有U形圆封头和针状传热翅片的结构，具有在相同的传热面积时能提高锅炉的传热效率，从而使蒸汽容量增加，达到较高的汽水比值。同时还在炉内改变烟气流的导向，降低了烟气的阻力，从而使火焰热烟气冲刷流通圆滑过渡较合理的优点。本实用新型还具有结构简单、安全可靠、节省钢材、降低造价、节能高效的特点。在运行时不会发生因炉管损漏故障和炉管爆损事故而造成停产影响。
文档编号F22B5/00GK2226198SQ95243719
公开日1996年5月1日 申请日期1995年4月6日 优先权日1995年4月6日
发明者沈福兴 申请人:沈福兴