一种烟气扰流装置及火管锅炉的制作方法

本实用新型涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种烟气扰流装置及火管锅炉。

背景技术：

目前，火管锅炉大多采用多回程结构，有助于提高烟气的换热效果、提高锅炉整体热效率，但锅炉烟管通常采用直通式烟道，行程短，造成高温烟气在烟管内停留时间短，达不到最佳换热效果，影响锅炉整体热效率。针对如何提升换热效率的问题，已设计出了烟气扰流装置，目的是通过加强对烟气的扰动，从而提高换热效率，降低能耗。现有的烟气扰流装置通常存在烟气流通截面积小，烟气流动阻力大，不利于烟管排烟，不能有效提高换热效率的问题。

技术实现要素：

本实用新型鉴于现有技术的以上情况作出，用于克服或缓解现有技术中存在的一个或更多个技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种烟气扰流装置，包括设置在烟管内的扰流部，所述扰流部为条带盘绕所述烟管的轴线而成的螺旋结构，并在所述螺旋结构的内部形成与所述烟管同轴的第一烟气通道。

根据一种实施方式，所述扰流部与所述烟管的内壁之间具有间隙，所述间隙作为第二烟气通道。

根据一种实施方式，所述扰流部的外径是所述第一烟气通道直径的两倍。

根据一种实施方式，所述烟管的一端设有定位部，所述扰流部的一端与所述定位部连接。

根据一种实施方式，所述定位部盖设于所述烟管的一端；或

所述定位部与所述烟管的一端螺纹连接。

根据一种实施方式，所述扰流部的外径与所述烟管的内径的比值范围为0.8～0.95。

本实用新型还提供了一种火管锅炉，包括上述任一项所述烟气扰流装置。

本实用新型的一个或更多个技术方案具有如下的一个或更多个优点：本实用新型所提供的烟气扰流装置包括设置在烟管内的扰流部，扰流部为条带盘绕烟管的轴线而成的螺旋结构，烟气沿烟管流动时，大部分烟气走向为螺旋状，增加高温烟气对烟管内壁的冲刷，延长热交换时间，既保持烟管内壁清洁又提高换热效率；并且在螺旋结构的内部形成与烟管同轴的第一烟气通道，增大烟气流通截面积，减小烟气流动的阻力，利于烟气通畅排放。

附图说明

图1示出了本实用新型的一种实施方式的扰流部的结构示意图；

图2示出了本实用新型的一种实施方式的扰流部的底视图；

图3示出了本实用新型的一种实施方式的烟气扰流装置的结构示意图；

图4示出了本实用新型的一种实施方式的烟气扰流装置的底视图；

图5示出了本实用新型的另一种实施方式的烟气扰流装置的结构示意图；

图6示出了本实用新型的又一种实施方式的烟气扰流装置的结构示意图；

需要说明的是，图3、图5和图6中为了清楚示意烟管内扰流部的结构，均对烟管进行部分切除处理。

图中：1：定位部；2：扰流部；21：第一烟气通道；22：第二烟气通道；3：烟管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型一种实施方式提供的烟气扰流装置，包括设置在烟管3中的扰流部2，其中，如图1所示，扰流部2为条带盘绕烟管3的轴线而成的螺旋结构，条带盘绕状态下，其内侧边距离烟管3的轴线有一定的距离，使螺旋结构的内部形成与烟管3同轴的第一烟气通道21，参见图1至图3所示，其中，图3标注的r2表示第一烟气通道21的直径(扰流部2的内径)，图3标注的r1表示扰流部2的外径。

本实用新型提供的烟气扰流装置中，扰流部2将烟管3内部的空间分割为螺旋形排烟通道，烟气沿盘绕的条带呈螺旋状流动，增加高温烟气对烟管3内壁冲刷，延长热交换时间，既保持烟管3内壁清洁又提高热效率；扰流部2内部的第一烟气通道21增大了烟气流通截面积，减小了烟气流动阻力。

该烟气扰流装置增强了烟气扰动，在提高换热效率的同时，相比现有的扰流装置，烟气流通截面积大，烟气流通阻力小，有利于烟气通畅排放，且便于维护。

需要说明的是，螺旋形排烟通道是由螺旋结构的扰流部2自然分割而成，具体地，由相邻的条带切割而成，其在烟管3的轴向上的宽度基本等同于螺距，该螺旋形排烟通道整体随螺旋的条带螺旋设置。

还需要说明的是，本实施方式中，将扰流部2的内部描述为第一烟气通道21，仅是为了方便描述，并非是限定其独立性和连通性。根据本实用新型的技术方案，本领域技术人员应当理解的是：扰流部2以特定的形状(螺旋结构)和位置(绕烟管轴线设置)设置在烟管内，将烟管内的空间分隔为一些通道，并且这些通道是连通的，即第一烟气通道21和上述的螺旋形排烟通道连通，烟气从第一烟气通道21内流动时，会有一部分同时在螺旋形排烟通道流动(沿条带螺旋流动)，还有部分烟气会接触到条带或烟管3的内壁后返回第一烟气通道21，增加烟气扰流，并增加了烟气与扰流部2和烟管3的接触面积和时间，使换热效果更好。

在一个优选的实施方式中，如图3和图4所示，扰流部2与烟管3的内壁之间具有间隙(图3标注的l)，间隙作为第二烟气通道22，即扰流部2外部与烟管之间具有第二烟气通道22，使部分烟气经过第二烟气通道22流动，增加烟气与烟管3和扰流部2的接触，提高换热效率。另外，烟气流动时可以沿第二烟气通道22、第一烟气通道21或螺旋形排烟通道流动，也可以在三者之间相互碰撞流动，进一步增加烟气扰流，提高换热效率。

优选地，扰流部2外径与烟管3的内径的比值范围为0.8～0.95。

在一些优选实施方式中，第一烟气通道21的直径与扰流部2的外径的比值范围为0.4～0.6。也就是说盘绕成扰流部2的条带在烟管3的径向上要具有一定的宽度，以确保换热效果。

优选地，扰流部2的外径是第一烟气通道21的直径的两倍，既能够增加烟气流动截面积，保证烟气可以顺畅流动，又能够使扰流部2在烟管3的径向方向上具有足够宽度，保证烟气在烟管中沿螺旋结构流动的时间，提高换热效果。

在本实用新型的一个实施方式中，如图3和图4所示，烟气扰流装置还包括定位部1，具体地，该定位部1设置在烟管3的一端，扰流部2的一端固定在定位部1上，另一端伸入烟管3内，拆下定位部1即可取出扰流部2，方便扰流部2的安装、拆卸与清洗维护。优选地，如图1所示，扰流部2上部有预留的折弯，折弯后与螺旋线中心平行，易于与定位部1焊接固定。

在一些具体地实施方式中，如图3所示，定位部1可呈条状或板状结构，其尺寸大于烟管3的直径，直接盖设在烟管3的端部，与烟管3上端平面接触以固定，使用时，扰流部2在重力作用下落于烟管3内部，更换时，只需拿着定位部1将扰流部2抽出即可，安装拆卸方便。

在另一些实施方式中，如图5和图6所示，定位部1与烟管3螺纹连接，方便安装定位，增加连接的牢固性，其中，图5所示的是一种内螺纹连接的方式，图6所示的是一种外螺纹连接方式。

扰流部2的螺距不易过大或过小，过大将会降低烟气的扰动，过小则会影响排烟效果。优选地，扰流部2的螺距与外径的比值范围为0.3～0.6，进一步优选地，扰流部2的螺距与外径的比值范围为0.4或0.5。

本实用新型实施例还示出了一种火管锅炉，包括上述任一个实施方式所述的烟气扰流装置。采用本实用新型通过的火管锅炉，排烟时，烟气走向为螺旋状，且烟气流通截面积较大，可减小烟气流动阻力，增加高温烟气对烟管内壁冲刷，延长热交换时间，既保持烟管内壁清洁又提高热效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。