专利名称：热管式炉排的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及双层炉排锅炉的水冷炉排，特别是一种热管式炉排。
目前双层炉排锅炉所用的炉排分上下两层、下层为普通铸铁炉排，上层为空心水冷炉排，其两端直接与锅筒相通，管内充满沸水。因水质不可能纯静，不可避免地会出现结垢，成为传热的障碍。此种锅炉中炉排处的热负荷最高，当炉排管束内严重结垢而影响传热时，水冷炉排就会因过热而烧坏。为此，一般锅炉都配有水处理设备，因而增加了投资和管理费用。另外，现有锅炉用途单一，不能根据用户需要同时提供蒸汽、热水或开水。这类锅炉还有修理困难的缺点，尤其是直径小的锅炉，炉排固定在炉体内，实际上无法进行修理，给用户造成很大困难。
本实用新型的目的是要克服现有技术中的上述困难，而提供一种不会结垢的水冷炉排，大大延长炉排使用寿命。
本实用新型的另一目的是要提供一种可同时提供蒸汽、热水或开水的多用途锅炉。
本实用新型的第三个目的是为了使炉排易于维修和更换。
本实用新型的目的是通过如下方式实现的在双层炉排锅炉中，把空心的水冷炉排管束做成充有工质的全封闭的热管，其放热端伸入一个密闭箱体的下部并浸于箱体内的液体工质中，箱体上部设有加热外界冷水的换热器。
上述箱体可以装在锅炉以外，也可嵌装在锅炉壳体内，箱体连同悬臂的炉排管束是一个独立部件，可以与炉体相分离，因而具有装配或拆卸性。
以下结合附图
详细描述本实用新型的实施例。
附图是热管式炉排的结构示意图。
图中的热管式炉排包括箱体1、炉排管束2和换热器3。炉排管束2由多根平行热管组成，热管呈L形，由无缝钢管制成，抽去其中的空气，充以水及提高工作温度的传热介质，两端封死。悬臂的炉排管束2从箱体1下部伸出，二者固结为一体。箱体内腔顶部装有螺旋管或蛇形盘管换热器3，需加热的冷水由管内通过，箱体底部充有一定量液体工质4。因水的潜热大，便宜易得，无腐蚀性，通常采用纯净的蒸馏水作工质。整个箱体与外界保持密闭状态。箱体1外包有绝热层。
L形的热管炉排管束2包括水平段22和竖直段21两部分。处在炉膛内的水平段22为吸热端，箱体内的竖直段21为放热端。当热管炉排在炉膛内受热时，水平段的液体传热介质在热端吸热蒸发，蒸气由管中流向冷端，并在该处放出潜热，蒸气重新凝成液体，流回热端吸热。冷端即放热端竖直向上有利于凝结液体利用重力下落回流。热管的冷端也可采用螺旋管或盘管的形式。热管冷端还可设置散热翅片，以强化传热。热管炉排管束2的悬臂端向下倾斜，有利于饱合蒸汽泡上升和凝结液体回流。因整个过程发生在密闭的热管中，采用经过处理的纯净工质，如蒸馏水，完全不会产生水垢，因而热阻小、传热迅速，炉排管壁温度接近热管中沸腾水的温度，热管炉排中的水处于饱合状态，温度一般在340℃以下，而一般碳钢允许工作温度为480℃，因而尽管炉内温度高，但由碳钢做成的炉排仍能完全安全地工作，故炉排采用一般的低碳钢即可，并且管壁相应地可以薄一些，而炉排的使用寿命却大大延长。
热管炉排管束2的放热端使箱体内液体工质4沸腾气化形成大量饱合蒸气，充满液体工质的上方空间。饱合蒸气与换热器3冷的壁面相接触，蒸气释放出气化潜热，凝结成液体，热量传给换热器中的冷水，换热器3就可输出热水或开水甚至蒸气。凝结的液体在重力作用下滴回箱体1下部。
图中的热管式炉排作为一个单独部件可以装在锅炉以外，也可嵌入锅炉体10内，使装有悬臂炉排的一侧成为锅炉内壁的一部分。箱体1装入后应与周围锅炉壁保持密封。当需要进行修理时，整个热管炉排可以从锅炉本体上拆卸下来，修好后再重新装上。拆卸安装方便，克服了目前双炉排锅炉修理困难的缺点。
热管炉排的箱体1可以是矩形、圆形或弧形箱体。
热管式炉排运行时，流过换热器3的冷水能及时将箱体内的热量带走，箱体内饱合水的温度及压力较低，对热管冷端的冷却效果好，因而热管内部略呈负压，不会有爆炸危险，泄漏的可能性也很小。工质在封闭的系统中循环，不会烧干，工作安全可靠。为防止箱体中万一压力过高，箱体上装有安全阀12。箱体1中应是纯净蒸汽的凝结，需设有不凝性气体放气阀11。
热管式炉排由于彻底消除了结垢并采用有相变的潜热换热，具有传热量大、传热效率高的优点。因传热迅速，炉排温度较低，大大延长了炉排的使用寿命。同时锅炉不必采用水处理设备，降低了投资和运行费用。
本热管式炉排通过换热器3可以为锅炉附加提供热水、开水甚至蒸汽，从而成为多用途锅炉。如果锅炉本身用于提供蒸汽，则热管炉排就可用来提供热水或开水。如果锅炉本身用于提供热水，则热管炉排可用来提供开水和蒸汽。用户可根据需要，灵活地进行选择和调节。不需要热水或开水时，即送至锅炉进水口，提高锅炉的进水温度。
参见附图，主要部件为1－箱体、2－炉排管束、3－换热器、4－工质、5－烟气出口、6－下炉排、7－下炉门、8－中炉门、9－上炉门、10－炉体、11－放气阀、12－安全阀。
权利要求1.一种双炉排锅炉的炉排，包括空心的炉排管束2，其特征在于所说的炉排管束2是充有工质的全封闭的热管，热管的放热端21伸入密闭箱体1的下部并浸于箱体内的液体工质4中，箱体1上部设有加热外界冷水的换热器3。
2.如权利要求1所述的炉排，其特征在于所说的箱体1和悬臂的炉排管束2组成一个可与炉体10相分离的独立部件，嵌装在锅炉壳体内。
3.如权利要求1或2所述的炉排，其特征在于所说的箱体1是矩形、圆形或弧形的箱体。
4.如权利要求1或2所述的炉排，其特征在于所说的炉排管束2的悬臂向下倾斜。
5.如权利要求1或2所述的炉排，其特征在于所说的换热器3是螺旋管或蛇形盘管换热器。
专利摘要该炉排适用于双炉排锅炉，其特征是将传统的空心水冷炉排管束改成充有工质的全封闭热管，其放热端伸入一个密闭箱体的下部并浸于箱体内的液体工质中，箱体内顶部装有加热外界冷水的换热器。工质采用蒸馏水。箱体与悬臂的炉排固结为一体，组成一个可与炉体分离的独立部件，嵌装在锅炉壳体内，具有装配或拆卸性。由于彻底消除了结垢，大大延长了炉排寿命，同时能为锅炉附加提供热水或开水，并具有维修方便的特点。
文档编号F23H3/02GK2068646SQ9020592
公开日1991年1月2日 申请日期1990年4月25日 优先权日1990年4月25日
发明者张俊尧, 张自东 申请人:西安常压锅炉厂