一种锅炉供热系统的制作方法

本实用新型涉及一种锅炉供热系统。

背景技术：

锅炉供暖系统是北方地区日常生活中必不可少的设备。而针对供热系统的改进也持续不断的更新着。然而，锅炉供暖系统还存在着较多的不足。

① 在现阶段，我国集中供热缺乏精细化管理，司炉工凭感觉、凭经验烧锅炉，锅炉在选型时，按现场最恶劣的环境进行选择，可满足在当地最低温度下使用，但在整个采暖期的温差变化幅度都比较大，北方大部分地区白天和晚上的温差都很大，如果天气温暖供热量大的话，房间温度就会过高，会造成室内温度过高，需要减少在室内时的衣服，有得甚至还的打开窗户，也会因室内温度过高，外出引起感冒等疾病，不仅造成人员不舒服，还造成大量的能源浪费以及能源燃烧产生的环境问题，因此，如果锅炉工不能及时、合理地改变锅炉的运行参数，就会造成能源的浪费。

② 如今，北方地区雾霾横行，尤其在供暖期间更甚。对于PM2.5破表、重度霾红色预报、重度霾导致学生放假、非雾天能见度太低等等极度非正常事件，人们似乎已经司空见惯了。然而，污染无小事儿，为响应政府号召，对霾贡献极大的供暖行业也开始了改进，以期最大限度减少污染物排放。

③ 大多锅炉均通过燃料在炉膛内燃烧而直接为锅炉加热，也有少数锅炉中为了增加热交换效率，而改变炉膛的形状或在炉膛外加一些简单的凸起等来增加加热效率。然而，在环境日益被改变被污染的今天，这些还远远不够，因此，进一步增加加热效率、并使锅炉系统更节能减排极其重要。

④ 在锅炉系统中，排烟管中的烟气带有非常多的热量，而目前，这部分热量并没有有效回收，大多都排放到空气中，为环境带来了较大的影响。

⑤ 此外，供热系统包括用户端供热装置、输热管道、锅炉等装置；众所周知，用户端供热装置的内部无法清理，如果沉积太多杂质、水垢等，会直接导致供热效率低和使用寿命短，而且输热管道和锅炉等的清洁也极其复杂、繁琐，因此，需要最大程度的保证其不被杂志、水垢等附着。而目前的很多地区对前端水的处理不充分，导致锅炉等供热系统时常发生污垢沉积或腐蚀等。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种锅炉供热系统，以解决现有技术中提到的不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种锅炉供热系统，包括控制器、供热端、用户端以及连接所述供热端和用户端的供热管道，所述供热端包括锅炉，所述锅炉包括壳体以及由所述壳体围成的内腔，所述壳体上设有进水口、排污口和用于排出热水或热蒸汽的热量出口，所述内腔中设有炉膛，所述内腔中还设有与所述炉膛连接的热交换部，所述炉膛设置于所述内腔的底部，所述炉膛上连接有燃料管道、进风管道和排烟管道；

所述排烟管道内设有烟气净化装置；所述烟气净化装置包括第二初效过滤器、活性炭过滤装置、除尘电极过滤装置、第二HEPA高效过滤器和第二RO膜组件中的至少一种；

所述供热系统还包括与所述控制器连接的传感器；所述传感器包括设置于用户端的用户温度传感器、设置于室外环境中的室外温度传感器、设置于热量出口的出水温度传感器、设置于锅炉内的压力传感器、设置于燃料管道内的燃料流量传感器和设置于进风管道内的风流量传感器。

进一步地，所述控制器上连接有智能终端，所述控制器内设有处理器以及与所述处理器连接的电路模块和能够与所述智能终端发生连接的传输模块。

进一步地，所述烟气净化装置由进烟端至出烟端依次包括第一初效过滤器、除尘电极过滤装置、第二RO膜组件和活性炭过滤装置。

进一步地，所述壳体的进水口上连接有进水管，所述进水管的顶端面设有与所述排烟管道的外径相配合的通孔，所述排烟管道的外径小于所述进水管的内径；所述排烟管道从所述进水口穿出所述壳体并延伸至所述进水管内，所述排烟管道从所述通孔穿出所述锅炉系统外。

进一步地，所述热交换部纵穿所述内腔的上下端，所述热交换部的底端与所述炉膛连接，所述热交换部的顶端靠近所述内腔的顶端。

进一步地，所述热交换部上设有多个向外凸出的次级热交换部。

进一步地，所述燃料管道呈折线型迂回设置于内腔中。

进一步地，所述进风管道包括第一进风管道和第二进风管道，该第一进风管道和第二进风管道分别于炉膛上的第一进风口和第二进风口连接。

进一步地，所述排烟管道的管道壁为能够吸收热量的余热吸收壁；所述排烟管道并排设置于第一进风管道和第二进风管道之间并与所述第一进风管道和第二进风管道固定连接，且所述排烟管道与所述第一进风管道连接的一侧的壁同时也为第一进风管道壁的一部分，所述排烟管道与所述第二进风管道连接的一侧的壁同时也为第二进风管道壁的一部分。

进一步地，所述壳体上还设有排气口，所述排气口上设有安全阀，所述安全阀在壳体内的压力超出阈值时能够自动排气。

进一步地，所述进水管上还连接有水处理装置。

进一步地，所述壳体内设有与所述控制器内的处理器连接的报警装置，所述报警装置优选声音报警装置。

进一步地，所述燃料管道和进风管道上均设有与所述控制器连接的电磁阀。

进一步地，所述控制器上设有控制面板和显示器。

本实用新型至少具有以下有益效果：

① 本实用新型的控制器上连接有多个传感器，可对室外温度、用户端的温度、锅炉出水温度等等进行测量，然后根据所测定的各处的温度，处理器进行相关的处理，然后便可综合这些温度调节炉膛内的温度，具体地，通过调节燃料的输入量和风的输入量来调控温度，从而实现智能控制的目的，也使无论室外温度多少，用户端均能有一个比较恒定的温度。此外，本实用新型的供热系统在锅炉内压力太大时可进行报警，然后再自动放气，避免了锅炉爆炸或因压力太大造成的相关设备的损伤以及对工作人员安全的威胁。

② 本实用新型的烟气净化装置的烟气的净化效率高，基本实现了边制造边治理的快速去除污染的理念，对于去污染、去霾化具有极其重要的价值；而且本实用新型可充分收集带有大量热量的烟气中的热量，并进行有效利用；因此，更加的节能减排，环境友好。

③ 本实用新型的加热效率高，燃烧效率高；且可对进水进行处理，使得用户端和输热管道中的杂质、水垢大大降低，从而增加供热系统中用户端供热装置、输热管道、锅炉等的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例中所述的供热系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中所述的锅炉的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中所述的智能系统的结构示意图；

图4为本实用新型另一个实施例中所述的锅炉的结构示意图；

图5为图4的A-A剖面图；

图6为本实用新型又一个实施例中所述的锅炉的结构示意图；

图7为图6的A-A剖面图；

图8为本实用新型实施例中所述的安全阀的结构示意图。

图中，1、壳体，2、热交换部，3、炉膛，4、内腔，5、导火道，6、进水管，7、安全阀，8、支撑架，9、支座，20、智能终端，21、次级热交换部，30、控制器，31、燃料管道，32、第一进风管道，33、第二进风管道，34、排烟管道，40、传感器，51、导火板，71、盖帽，72、承压垫，73、排气块，74、弹簧，75、连接杆，76、通孔，77、放压槽，78、密封垫，100、供热端，200、用户端，300、供热管道，301、处理器，302、电路模块，303、传输模块，410、用户温度传感器，420、室外温度传感器，430、出水温度传感器，440、燃料流量控制器，450、风流量传感器，460、压力传感器。

具体实施方式

下面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一部分实施例，而不是全部的实施例。以下提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通方法人员在没有作出创造性劳动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。

实施例1

如图1~3所示，一种锅炉供热系统，包括控制器30、供热端100、用户端200以及连接所述供热端100和用户端200的供热管道300，所述供热端100包括锅炉，所述锅炉包括壳体1以及由所述壳体围成的内腔4，内腔4中放置需要加热的水源，所述壳体1上设有进水口、排污口和用于排出热水或热蒸汽的热量出口，热量出口通过供热管道300与用户端连接，则便可通过供热管道300将热量传输至用户端200，供百姓取热；所述内腔4中设有炉膛3。所述内腔4中还设有与所述炉膛3连接的热交换部2，炉膛3设置于所述内腔4的底部，所述炉膛3上连接有燃料管道31、进风管道和排烟管道34。所述进风管道包括第一进风管道32和第二进风管道33。

在所述排烟管道34内可设有烟气净化装置，该烟气净化装置通常设置在排烟管道34内靠近烟气的出口处，则该处的烟气温度最低，净化效果更好且对烟气净化装置的损害更小。

烟气净化装置由进烟端至出烟端依次包括第一初效过滤器、除尘电极过滤装置、第二RO膜组件和活性炭过滤装置，这样便能够将烟气中的一些大小固体颗粒、有害气体等均能进行有效的过滤，烟气的净化效率平均都在98%以上，实现了边制造边治理的快速去除污染的目的，对于去污染、去霾化具有极其重要的价值。本实用新型中的RO膜即为反渗透膜。

控制器30内设有处理器301以及与所述处理器301电路连接的电路模块302和传输模块303，所述处理器301即为主控电路板。所述供热系统还包括与所述控制器30电路连接的传感器40；所述传感器40包括设置于用户端的用户温度传感器410、设置于室外环境中的室外温度传感器420、设置于热量出口的出水温度传感器430、设置于锅炉内的压力传感器460、设置于燃料管道内的燃料流量传感器440和设置于进风管道内的风流量传感器450，这些传感器分别用于采集用户端的温度、室外环境的温度、锅炉出水处的温度、锅炉内的压力、输入燃料的流量和输入风的流量，这些传感器均与控制器30中的处理器301连接，这些传感器均与所述控制器30内的处理器301连接，可将监测到的数据传输至处理器301。需要注意的是，压力传感器需要设置在锅炉内的顶端，即该传感器是用来测定锅炉内的压力的并非水压，因此，其不能没入水中。

智能供热系统还包括智能终端20，所述智能终端20通过与控制器30中的传输模块303建立连接从而与处理器301连接。所述传输模块303优选为无线传输模块，该无线传输模块包括2G、3G、4G、wifi和GSM模块中的至少一种。则处理器301接收到的数据可以传输给智能终端20，同时智能终端20也能够对控制器30进行相应的操作或控制。该智能终端20包括智能手机、ipad、PC等。

壳体1内设有与所述控制器30内的处理器301连接的报警装置，所述报警装置优选声音报警装置，则锅炉内压力太大时便会发出报警。所述壳体上还设有排气口，所述排气口上设有安全阀，所述安全阀在壳体内的压力超出阈值时能够自动排气，避免爆炸，当压力超出阈值时，便会自动放气或排气。则当压力太大时，在报警的同时便会进行自动排气，避免因工作人员延迟赶到而可能会发生的危险。

燃料管道31和进风管道上均设有与所述控制器30连接的电磁阀，方便控制。控制器30上设有与处理器301连接的控制面板和显示器，通过控制面板可直接进行相关操作，显示器能够显示相关的数据。

如图4~5所示，图5为图1的A-A剖面图，图中有部分结构没有标示出来。内腔4中还设有与所述炉膛3连接的热交换部2，热交换部2为圆柱形结构，增大比表面积；所述热交换部2与炉膛3之间设有稳固板，所述稳固板上设有连通炉膛3与热交换部2的导火道5，所述热交换部2纵穿所述内腔4的上下端，即热交换部2的底端与所述炉膛3连接，所述热交换部2的顶端靠近所述内腔4的顶端，即靠近壳体1内壁的顶端，热交换部2的顶端为向外凸出的弧形面，增加换热效率。所述热交换部2上均匀设有多个向外凸出的次级热交换部21，所述次级热交换部21为半球形，以增大热交换部2与内腔4中水接触的比表面积，从而增加换热效率。

壳体1的上端设有燃料入口和风入口，所述燃料管道31通过所述燃料入口、并穿过所述内腔内腔4而与所述炉膛3连通；所述进风管道通过所述风入口、并穿过所述内腔内腔4而与所述炉膛3连通。将燃料入口和风入口设置于壳体1的上端或顶端，则使得燃料管道31和进风管道在内腔4中的距离较长，则与水的接触面积也较长，则水中的温度可以使燃料管道31和进风管道中的燃料和风的温度提高，温度提高则燃烧更容易燃烧效率更高。

燃料管道31呈折线型迂回设置于内腔4中，折线型的设计能够缓冲气流，更重要的是能够增加与内腔4中水的接触面积，使得燃料管道31中的燃气受热，从而使得燃烧更容易燃烧效率更高。

所述第一进风管道32和第二进风管道33分别于炉膛3上的第一进风口和第二进风口连接。所述排烟管道34的一部分并排设置于第一进风管道32和第二进风管道33之间，三者位于同一平面上，且所述排烟管道34的壁同时也是第一进风管道32壁的一部分和第二进风管道33壁的一部分，即排烟管道34一侧的壁与第一进风管道32共用，另一侧的壁与第二进风管道33共用；所述排烟管道34的管道壁为能够吸收热量的余热吸收壁。排烟管道34内烟气排出时带有大量的热量，能够吸收余热的壁的设置能够将烟气中的热量进行吸收，而这三个管道的具体结构的设置使得吸收了烟气中热量的管道壁能够将部分热量传递给第一进风管道32和第二进风管道33中的风流，使风流的温度升高，从而使得燃烧更容易燃烧效率更高；此外，排烟管道34与所述进风管道没有连接的部分也可以把热量传递给内腔4中的水，使得排出空气中的热量大大的减少，更节能，对环境的副作用更小。

如图6~7所示，图7为图3的A-A剖面图，图中有部分结构没有标示出来。壳体1的进水口上连接有进水管6，所述进水管6的顶端面设有与所述排烟管道34的外径相配合的通孔，所述排烟管道34的外径小于所述进水管6的内径；所述排烟管道34从所述进水口穿出壳体1并延伸至所述进水管6内，且所述排烟管道34从进水管6顶端面的所述通孔穿出，然后延伸至所述供热系统外；即排烟管道34同时套设于所述进水管6内，优选设置于进水管6的中央，进水管6与排烟管道34为套管结构，其截面为一个同心圆结构。使进水的温度有所升高，也进一步减少了该进水的热量需求。若进水口设置的位置在壳体1的下端，则可将排烟管道34先延伸至内腔4的上端，再折回来从进水口出去，附图1中排烟管道34在内腔4中的结构类似于“几”字型或倒“U”型。

所述壳体1的进水端设有水处理装置，该水处理装置可设置在进水管内，也可以将进水管与一个供水容器连接，将水处理装置设置在供水容器中进行水处理，然后供水容器将处理后的水通过进水管流入锅炉。

作为进一步优选的实施方式，导火道5内设有导火板35，导火板35上设有导火孔，即能够使炉膛3内的火流或热流通过导火孔进入热交换部2，由于热交换部2与次级热交换部21是彼此连通得，因此，火流或热流便进入次级热交换部21中。

作为进一步优选的实施方式，所述炉膛3的左右前后均可为向外凸出的弧形结构，增大换热效率。炉膛3的上连接有多个所述热交换部2，具体数量可根据热交换部2的直径、次级热交换部21的大小以及锅炉的大小而定。

作为进一步优选的实施方式，所述热交换部2的顶端与内腔4的顶端之间的距离可为30cm，当然根据实际情况，该距离可自由调节。

作为进一步优选的实施方式，所述炉膛通过支撑架8固定设置于壳体内；所述锅炉的下底面设有支座，可用来支撑锅炉。

作为进一步优选的实施方式，所述传感器还包括设置于内腔水中、用于测定锅炉内水的温度的内腔水温传感器，该内腔水温传感器同样与处理器301连接。

作为进一步优选的实施方式，所述传感器还包括设置于炉膛内的用于测定炉膛内温度的炉膛温传感器，该炉膛温传感器同样与处理器301连接。

实施例2

在实施例1的基础上，实施例1中的安全阀的结构可以为：

如图8所示，所述安全阀7包括盖帽71、弹性体、排气块73、承压垫72和固定连接于所述排气块7和承压垫72之间的连接杆75；所述盖帽71的上端面设有与所述排气块73大小相配合的通孔76，所述承压垫72的外边缘与盖帽71的内壁紧密靠合，优选承压垫72和盖帽71的内壁之间设有密封垫78；所述弹性体套合于连接杆57的外围；弹性体的直径大于所述通孔76的直径，所述盖帽71的内壁上设有高度大于所述承压垫厚度的放压槽77。

当压力超出安全范围内时，锅炉内的压力施加在承压垫上，承压垫克服弹性体阻力推动连接杆上升，放压槽暴露于锅炉内；则锅炉内的气流便会从放压槽处流入承压垫上方。与此同时，在承压垫上升的过程中，弹性体被压缩，连接杆举起排气块，然后排气块被顶出通孔，则气流在流入承压垫上方的同时便从通孔处又流向排气块外，即流向安全阀外，实现压力的控制。

该安全阀设置于锅炉壳体1上。

上述弹性体优选为弹簧74。安全阀排气所需要的压力可通过弹簧的阻力、承压垫与盖帽内壁之间的阻力和排气块与通孔之间的阻力来计算所得。

实施例3

在实施例1或2的基础上，所述水处理装置的结构可为：所述水处理装置由进水端一侧依次包括软化水处理装置、初步过滤装置和精密过滤装置。所述初步过滤装置为烧结金属过滤元件，所述烧结金属过滤元件为孔径为0.2~10μm的烧结不锈钢金属过滤元件。所述精密过滤装置为第一HEPA高效过滤器、第一RO膜组件和矿石过滤装置中的至少一种，优选第一HEPA高效过滤器和/或矿石过滤装置，矿石过滤装置包括锰砂过滤器和/或石英砂过滤器。当然，上述的烧结金属过滤元件可以用初效过滤器代替，也可以同时使用。该处理方法层次分明、净化彻底、净化效率高。

上述烧结不锈钢金属过滤元件是不锈钢金属粉末冶金加工工艺制作而成的一种磁性滤管，其中含有磁性组份。该过滤元件6对铁、铜等杂质的去除机理主要靠 过滤及磁性吸附的功能。而铁在水中有磁性和非磁性两种分子团，由于过滤元件6具有磁性、微孔的特点，因而能有效的去除蒸汽冷凝水中的磁性和非磁性杂质铁。

由于用户端供热装置的内部无法清理，如果沉积太多杂质、水垢等，会直接导致供热效率低和使用寿命短，而且输热管道和锅炉等的清洁也极其复杂、繁琐，因此，需要最大程度的保证供热系统不被杂质、水垢等附着。通过上述对前端的进水进行彻底、有效的进行处理，使得用户端和输热管道中的杂质、水垢等大大降低，从而增加供热系统中用户端供热装置、输热管道、锅炉等的使用寿命。

具体实施时，本实用新型中的控制器30可设置在锅炉上、锅炉附近或者其他地方均可，只要方便设置和查看的地方便可。

本实用新型中所述排烟管道34为能够吸收热量的余热吸收壁，其可为采用吸热效率高的材料构成的管壁，具体采用何种管壁可参见现有技术，只要能够达到效果的均可。

进水管6与排烟管道34的套管结构，在实际应用时非常容易实现，通常排烟管道34都比进水管6小，只需要在进水管6的顶端开口(即通孔)，然后将排烟管道34从进水管6内穿出锅炉的壳体1，然后在开口处伸出锅炉体系并伸向环境便可。当然，也可以将进水管6上的开口设置于供水容器上，然后排烟管道34贯穿进水管6，然后从供水容器上的开口处穿出便可。具体讲开口设在进水管6上还是供水容器上，要根据具体情况而定，即要具体考量施工现场有无供水容器、进水管的长短等等情况。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。