一种用于锅炉的高效节能热交换器的制作方法

1.本发明属于锅炉及热交换器技术领域，具体涉及一种用于锅炉的高效节能热交换器。


背景技术：

2.目前，锅炉行业炉膛多采用绝热材料对炉膛进行隔热处理以减少燃料燃烧过程热量的损失，从而达到提高锅炉整体热效率的目的，绝热材料的绝热系数越低，材料成本越高，即使采用性价比较高的绝热材料也存在热损失，隔热后的隔热层外表面通常维持着100℃以上的高温，加之施工工艺复杂，较难做到高温烟气的完全密封，因此现行市场上，存在一定的漏风系数，热损失无可避免。
3.燃料在炉膛燃烧过程中，在理论设计过程中，考虑到炉膛内的火焰温度和过程中送入炉膛的空气换热交换后不能低于燃料的理论着火点，因此炉膛必须一直维持着高于着火点的温度，从而在换热面的设计过程中，对于炉膛经过对流换热后的烟气以不低于250℃的高温排放到空气中，造成了较大的热量损失；面对烟气热损失，很多产品在烟气排放口单独设置列管式换热器，进行了余热回收较大的降低了排放到大气中的温度，目前采用余热回收技术的锅炉排烟多在150℃以上。
4.综上，锅炉本体的热损失及排放至空气中高温烟气的损失等两大主要因素，导致目前市场锅炉整体热效率维持在80％～85％的偏低范围内。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于锅炉的高效节能热交换器，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于锅炉的高效节能热交换器，包括外缘面上设置有报警装置的锅炉本体以及设置于锅炉本体内的炉膛本体；
7.所述报警装置包括两侧均构造有弧形板的显示器以及开设于显示器一侧用于显示温度的显示屏，所述显示器的顶端居中固定安装有灯板，所述灯板内固定安装有报警闪烁灯，两块所述弧形板内均等距设置有多个用于将报警装置与锅炉本体进行可拆卸安装的安装件。
8.优选的，所述锅炉本体的外缘面一侧开设有热交换器烟气排放口，且锅炉本体内底部可拆卸安装有密封下环，所述炉膛本体密封安装在密封下环的上端面，且炉膛本体的底部密封安装有可拆卸设置于密封下环内的下端盖。
9.优选的，所述炉膛本体的外缘面相对于热交换器烟气排放口的位置开设有与热交换器烟气排放口处于同一水平面的炉膛烟气出口，且炉膛本体的上端面可拆卸安装有顶环，所述炉膛本体内开设有燃烧腔室。
10.优选的，所述密封下环的上端面密封可拆卸安装有翅片盘管列管布置换热器，所述翅片盘管列管布置换热器的上方密封可拆卸安装有密封环，所述密封环和翅片盘管列管
布置换热器相向的一面之间等距设置有多个翅片螺旋盘管，且密封环和翅片盘管列管布置换热器的中心均开设有供炉膛本体穿过的圆腔，所述圆腔与炉膛本体密封连接。
11.优选的，所述密封环的上端面与锅炉本体之间形成一个环形密封的上水室，所述锅炉本体内底部开设有用于储存清水的下水室，且锅炉本体外缘面一侧固定安装有水泵。
12.优选的，所述水泵的底部固定安装有抽水管，所述抽水管远离水泵的一端延伸至下水室内，其抽水管外缘面与下水室的连接处可拆卸设置有用于密封的密封圈二。
13.优选的，所述水泵远离抽水管的一端固定安装有排水管，所述排水管远离水泵的一端穿过锅炉本体的外壁并延伸至上水室内，且排水管外缘面与上水室的连接处可拆卸设置有用于密封的密封圈一。
14.优选的，所述锅炉本体下端面以锅炉本体的中心线为轴心等距构造有四块用于对锅炉本体进行支撑的支撑板，所述支撑板的两侧底部均构造有固定块，所述固定块内设置有用于对支撑板进行固定安装的固定件。
15.优选的，所述上水室的内壁上等距固定安装有多个用于对锅炉本体壁体温度进行检测的温度传感器，所述锅炉本体内固定安装有用于电性连接温度传感器和灯板内报警闪烁灯的控制器，控制器通过温度传感器检测到温度过高时可触发灯板内的报警闪烁灯报警。
16.本发明的技术效果和优点：该用于锅炉的高效节能热交换器，得益于翅片盘管列管布置换热器、翅片螺旋盘管、密封环、圆腔的设置，创造性地采用“炉膛
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余热回收热交换器一体式”结构，将翅片盘管列管布置换热器设置在炉膛本体的四周，炉膛本体内燃烧过程的热损失热量跟翅片盘管列管布置换热器和密封环之间的常温软化水进行对流传热，原有应该损失的热量几乎完全被常温水吸收后，温度升高的常温水进入炉膛本体内的翅片螺旋盘管进行热交换，整个过程相当于不需要任何额外能量的两次换热过程，与此同时，完全避免了使用绝热材料，减少了隔热层复杂的施工工序，降低原材料成本的同时，人力成本也大大降低；
17.得益于翅片盘管列管布置换热器、翅片螺旋盘管、炉膛本体、炉膛烟气出口、锅炉本体、热交换器烟气排放口、上水室、下水室、水泵、排水管、密封圈一、抽水管和密封圈二的设置，采用翅片盘管列管布置换热器作为热交换器的换热管，从炉膛出来的较高温烟气沿“ω”通道冲刷沿中心圆均匀列管布置的翅片螺旋盘管，同时采用水泵从下水室抽水至上水室，加快换热管内的流速提高管内雷诺数，增加管内传热系数，翅片螺旋盘管有双重强化传热，因此总传热系数很高，这样可以减少列管布置翅片螺旋盘管的组数，达到同样的换热效果，节约材料成本及人工成本；且计算得知，采用最优化的换热面积可以达到最终排烟温度近似环境温度排放，根据物质相变原理，气态水蒸气转变为液态水时有大量潜热释放，释放出来的热量被热交换器吸收，极大限度的提高了热效率值直至极限；
18.得益于报警装置、温度传感器以及控制器的设置，温度传感器可对锅炉本体的壁体温度进行实时监测，当锅炉本体的壁体温度过高时发送电信号给控制器，控制器出发灯板内的报警闪烁灯进行报警，进而提示周边人员切勿靠近，避免引起烫伤等安全事故，便于进行安全加工。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图；
20.图2为本发明的图1中a
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a处的剖视图；
21.图3为本发明的拆分示意图；
22.图4为本发明报警装置的结构示意图；
23.图5为本发明图3中b处结构的放大示意图。
24.图中：1、锅炉本体；2、热交换器烟气排放口；3、下水室；4、支撑板；5、固定块；6、固定件；7、上水室；8、炉膛本体；9、炉膛烟气出口；10、顶环；11、翅片盘管列管布置换热器；12、翅片螺旋盘管；13、密封环；14、圆腔；15、下端盖；16、密封下环；17、报警装置；1701、显示器；1702、显示屏；1703、弧形板；1704、安装件；1705、灯板；18、燃烧腔室；19、水泵；20、排水管；21、密封圈一；22、抽水管；23、密封圈二。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.为降低炉膛热量的损失，减少隔热层复杂的施工工序，降低原材料成本，如图1
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图5所示，该用于锅炉的高效节能热交换器，包括外缘面上设置有报警装置17的锅炉本体1以及设置于锅炉本体1内的炉膛本体8，锅炉本体1的外缘面一侧开设有热交换器烟气排放口2，且锅炉本体1内底部可拆卸安装有密封下环16，炉膛本体8密封安装在密封下环16的上端面，且炉膛本体8的底部密封安装有可拆卸设置于密封下环16内的下端盖15，炉膛本体8的外缘面相对于热交换器烟气排放口2的位置开设有与热交换器烟气排放口2处于同一水平面的炉膛烟气出口9(具体实施时，在炉膛本体8中下部位置开启炉膛烟气出口9，让高温烟气进入翅片盘管列管布置换热器11的均布翅片螺旋盘管12后再排放到环境空气中)，且炉膛本体8的上端面可拆卸安装有顶环10，炉膛本体8内开设有燃烧腔室18，密封下环16的上端面密封可拆卸安装有翅片盘管列管布置换热器11，翅片盘管列管布置换热器11的上方密封可拆卸安装有密封环13，密封环13和翅片盘管列管布置换热器11相向的一面之间等距设置有多个翅片螺旋盘管12，且密封环13和翅片盘管列管布置换热器11的中心均开设有供炉膛本体8穿过的圆腔14，圆腔14与炉膛本体8密封连接，密封环13的上端面与锅炉本体1之间形成一个环形密封的上水室7，锅炉本体1内底部开设有用于储存清水的下水室3，且锅炉本体1外缘面一侧固定安装有水泵19，得益于翅片盘管列管布置换热器11、翅片螺旋盘管12、密封环13、圆腔14的设置，创造性地采用“炉膛
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余热回收热交换器一体式”结构，将翅片盘管列管布置换热器11设置在炉膛本体8的四周，炉膛本体8内燃烧过程的热损失热量跟翅片盘管列管布置换热器11和密封环13之间的常温软化水进行对流传热，原有应该损失的热量几乎完全被常温水吸收后，温度升高的常温水进入炉膛本体8内的翅片螺旋盘管12进行热交换，整个过程相当于不需要任何额外能量的两次换热过程，与此同时，完全避免了使用绝热材料，减少了隔热层复杂的施工工序，降低原材料成本的同时，人力成本也大大降低。
27.为提醒周边人员，避免引起烫伤等安全事故，便于进行安全加工，如图1和图4所
示，报警装置17包括两侧均构造有弧形板1703的显示器1701以及开设于显示器1701一侧用于显示温度的显示屏1702，显示器1701的顶端居中固定安装有灯板1705，灯板1705内固定安装有报警闪烁灯，两块弧形板1703内均等距设置有多个用于将报警装置17与锅炉本体1进行可拆卸安装的安装件1704，上水室7的内壁上等距固定安装有多个用于对锅炉本体1壁体温度进行检测的温度传感器(具体实施时，温度传感器可选用但不限于选用)，锅炉本体1内固定安装有用于电性连接温度传感器和灯板1705内报警闪烁灯的控制器，控制器通过温度传感器检测到温度过高时可触发灯板1705内的报警闪烁灯报警，得益于报警装置17、温度传感器以及控制器的设置，温度传感器可对锅炉本体1的壁体温度进行实时监测，当锅炉本体1的壁体温度过高时发送电信号给控制器，控制器出发灯板1705内的报警闪烁灯进行报警，进而提示周边人员切勿靠近，避免引起烫伤等安全事故，便于进行安全加工。
28.为提升总传热系数，提高了热效率值直至极限，如图1
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图5所示，水泵19的底部固定安装有抽水管22，抽水管22远离水泵19的一端延伸至下水室3内，其抽水管22外缘面与下水室3的连接处可拆卸设置有用于密封的密封圈二23，水泵19远离抽水管22的一端固定安装有排水管20，排水管20远离水泵19的一端穿过锅炉本体1的外壁并延伸至上水室7内，且排水管20外缘面与上水室7的连接处可拆卸设置有用于密封的密封圈一21，锅炉本体1下端面以锅炉本体1的中心线为轴心等距构造有四块用于对锅炉本体1进行支撑的支撑板4，支撑板4的两侧底部均构造有固定块5，固定块5内设置有用于对支撑板4进行固定安装的固定件6，得益于翅片盘管列管布置换热器11、翅片螺旋盘管12、炉膛本体8、炉膛烟气出口9、锅炉本体1、热交换器烟气排放口2、上水室7、下水室3、水泵19、排水管20、密封圈一21、抽水管22和密封圈二23的设置，采用翅片盘管列管布置换热器11作为热交换器的换热管，从炉膛出来的较高温烟气沿“ω”通道冲刷沿中心圆均匀列管布置的翅片螺旋盘管12，同时采用水泵19从下水室3抽水至上水室7，加快换热管内的流速提高管内雷诺数，增加管内传热系数，翅片螺旋盘管12有双重强化传热，因此总传热系数很高，这样可以减少列管布置翅片螺旋盘管12的组数，达到同样的换热效果，节约材料成本及人工成本；且计算得知，采用最优化的换热面积可以达到最终排烟温度近似环境温度排放，根据物质相变原理，气态水蒸气转变为液态水时有大量潜热释放，释放出来的热量被热交换器吸收，极大限度的提高了热效率值直至极限。
29.工作原理：该用于锅炉的高效节能热交换器，使用时，原料可在炉膛本体8的燃烧腔室18内进行燃烧，炉膛本体8内燃烧过程的热损失热量跟翅片盘管列管布置换热器11和密封环13之间的常温软化水进行对流传热，原有应该损失的热量几乎完全被常温水吸收后，温度升高的常温水进入炉膛本体8内的翅片螺旋盘管12进行热交换，采用翅片盘管列管布置换热器11作为热交换器的换热管，从炉膛出来的较高温烟气沿“ω”通道冲刷沿中心圆均匀列管布置的翅片螺旋盘管12，同时采用水泵19从下水室3抽水至上水室7，加快换热管内的流速提高管内雷诺数，增加管内传热系数，翅片螺旋盘管12有双重强化传热，因此总传热系数很高，这样可以减少列管布置翅片螺旋盘管12的组数，达到同样的换热效果，节约材料成本及人工成本，温度传感器可对锅炉本体1的壁体温度进行实时监测，当锅炉本体1的壁体温度过高时发送电信号给控制器，控制器出发灯板1705内的报警闪烁灯进行报警，进而提示周边人员切勿靠近，避免引起烫伤等安全事故，该用于锅炉的高效节能热交换器，结构合理，便于减少炉膛热量的损失，且总传热系数较高，实用性强。
30.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。