一种交叉式多循环管式加热装置及应用其的热水锅炉的制作方法

本发明涉及一种热水锅炉，更具体地说，涉及一种交叉式多循环管式加热装置及应用其的热水锅炉。

背景技术：

目前，很多宾馆、社区、浴室等地方的热水供应还依靠热水车从锅炉厂运送，热水使用成本较高，且十分不便，而这些地方又无法安装大型锅炉来提供热水。针对这种问题，市面上也出现了许多小型常压热水锅炉，这种锅炉属于民用生活锅炉范畴，主要用于供暖和生产热水，也是我们比较常见的锅炉品种之一，根据燃料不同可分为常压电热水锅炉、常压燃气热水锅炉、常压燃油热水锅炉和常压燃煤热水锅炉。电热水锅炉生产热水的成本较高，一般需要较大的储水罐储存热水，难以做到直热式出水，需要频繁启动加热，浪费大量电能；燃煤热水锅炉虽然热水生产成本较低，但由于燃煤对环境存在较大的污染，出于环保考虑，燃煤热水锅炉已基本被淘汰。燃气和燃油作为较为清洁的能源，且成本也较低，因此燃气热水锅炉和燃油热水锅炉得到了较好的发展。

然而，现有的管式热水锅炉大多采用中国专利申请号201510256712.4、发明创造名称为：盘管式热水、蒸汽锅炉中的盘管式结构，燃气和燃油燃烧的热量大部分从盘管中部的通道穿过并从烟囱排出，能量利用率较低，资源浪费较为严重。经检索，中国专利号ZL99213913.9，授权公告日为2000年7月19日，发明名称为：多功能节能消烟除尘立式常压锅炉，该申请案采用管式加热结构，其主要特征是在炉腔内设置多排交叉式受热横水管，利用燃烧器直接加热这些交叉式受热横水管。该申请案利用多排交叉式受热横水管延长了燃烧热量的行程，增加了燃烧热量与受热横水管的换热时间，在一定程度上解决了现有燃煤、燃气锅炉存在的热利用率低的问题，但仅仅依靠多排横水管，燃烧热量依然会快速从多排横水管之间流失，无法进一步提升锅炉的热能利用率。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有热水锅炉存在热能利用率低的不足，提供一种交叉式多循环管式加热装置及应用其的热水锅炉，采用本发明的技术方案，利用交叉且交错设置的横水管和纵水管极大地延长了燃烧热能在管式加热装置内的行程，增加了燃烧热能与水管的换热时间，大幅提高了热能的利用率，节能环保，升温快速；同时，采用该管式加热装置的热水锅炉，安装维护简单方便。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种交叉式多循环管式加热装置，包括炉胆、横水管以及与横水管交叉设置的纵水管，所述的横水管和纵水管均往复弯折地穿设在炉胆内，且横水管和纵水管交替地在炉胆内设置有多层，相邻两层的横水管相互交错，且在炉胆内由下往上依次首尾相接成横向流通水路，该横向流通水路通过横向进水管和横向出水管分别对应外接进水管和出水管，相邻两层的纵水管相互交错，且在炉胆内由下往上依次首尾相接成纵向流通水路，该纵向流通水路通过纵向进水管和纵向出水管分别对应外接进水管和出水管。

更进一步地，所述的炉胆的横截面形状为矩形，所述的横水管和纵水管垂直交叉。

更进一步地，所述的横向流通水路和纵向流通水路均采用下进上出或上进下出的进出水结构。

更进一步地，每层相邻的两根横水管均采用半圆弧管过渡连接，每层相邻的两根纵水管也均采用半圆弧管过渡连接。

更进一步地，所述的炉胆的上部还设有排烟管。

本发明的一种交叉式多循环管式热水锅炉，包括炉体，所述的炉体的炉体内胆内设有上述的管式加热装置。

更进一步地，所述的炉体的炉体内胆外周还设有保温腔。

更进一步地，所述的保温腔采用水式保温结构，所述的保温腔通过保温水进水管和保温水出水管分别对应地与进水管和出水管相连接。

更进一步地，所述的保温腔内还穿设有用于线路布设的线管。

更进一步地，所述的炉体的底部采用燃气或燃油燃烧器加热。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种交叉式多循环管式加热装置，其横水管和纵水管均往复弯折地穿设在炉胆内，且横水管和纵水管交替地在炉胆内设置有多层，相邻两层的横水管相互交错，且在炉胆内由下往上依次首尾相接成横向流通水路，该横向流通水路通过横向进水管和横向出水管分别对应外接进水管和出水管，相邻两层的纵水管相互交错，且在炉胆内由下往上依次首尾相接成纵向流通水路，该纵向流通水路通过纵向进水管和纵向出水管分别对应外接进水管和出水管，利用交叉且交错设置的横水管和纵水管极大地延长了燃烧热能在管式加热装置内的行程，增加了燃烧热能与水管的换热时间，大幅提高了热能的利用率，与传统锅炉结构相比，节能50％左右，节能环保，升温快速，即开即热；

(2)本发明的一种交叉式多循环管式加热装置，其炉胆的横截面形状为矩形，横水管和纵水管垂直交叉，结构简单，制作方便；

(3)本发明的一种交叉式多循环管式加热装置，其横向流通水路和纵向流通水路均采用下进上出或上进下出的进出水结构，安装时水路接通没有严格限制，安装简单方便；

(4)本发明的一种交叉式多循环管式加热装置，其每层相邻的两根横水管均采用半圆弧管过渡连接，每层相邻的两根纵水管也均采用半圆弧管过渡连接，水流流动顺畅，使用稳定，安全可靠；

(5)本发明的一种交叉式多循环管式热水锅炉，其在炉体的炉体内胆内设置上述的管式加热装置，管式加热装置在炉体内胆内的安装简单方便，便于拆卸维护；

(6)本发明的一种交叉式多循环管式热水锅炉，其炉体的炉体内胆外周还设有保温腔，保温腔采用水式保温结构，保温腔通过保温水进水管和保温水出水管分别对应地与进水管和出水管相连接，更加充分地利用热能的余热生产热水，且生产的热水直接汇入出水口使用，进一步提高了能源利用率；

(7)本发明的一种交叉式多循环管式热水锅炉，其炉体的底部采用燃气或燃油燃烧器加热，取代了燃煤热水锅炉，能耗低、环保性好。

附图说明

图1为本发明的一种交叉式多循环管式加热装置的一个角度的立体结构示意图；

图2为本发明的一种交叉式多循环管式加热装置的另一个角度的立体结构示意图；

图3为本发明的一种交叉式多循环管式热水锅炉的结构示意图；

图4为本发明中的炉体的结构示意图；

图5为本发明的一种交叉式多循环管式热水锅炉的局部剖视结构示意图；

图6为本发明的一种具有燃烧器的交叉式多循环管式热水锅炉的结构示意图(燃烧器竖向设置)；

图7为本发明的一种具有燃烧器的交叉式多循环管式热水锅炉的结构示意图(燃烧器横向设置)。

示意图中的标号说明：

1、管式加热装置；1-1、炉胆；1-2、横水管；1-3、纵水管；1-4、横向进水管；1-5、纵向进水管；1-6、横向出水管；1-7、纵向出水管；1-8、进水管；1-9、出水管；1-10、排烟管；1-11、保温水进水管；1-12、保温水出水管；2、炉体；2-1、保温腔；2-2、炉体内胆；2-3、保温腔进水接头；2-4、保温腔出水接头；2-5、线管；3、燃烧器。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例

结合图1和图2所示，本实施例的一种交叉式多循环管式加热装置，包括炉胆1-1、横水管1-2以及与横水管1-2交叉设置的纵水管1-3，炉胆1-1的侧壁上设有用于安装横水管1-2和纵水管1-3的孔，横水管1-2和纵水管1-3均往复弯折地穿设在炉胆1-1内，且横水管1-2和纵水管1-3交替地在炉胆1-1内设置有多层，相邻两层的横水管1-2相互交错，且在炉胆1-1内由下往上依次首尾相接成横向流通水路，该横向流通水路通过横向进水管1-4和横向出水管1-6分别对应外接进水管1-8和出水管1-9，相邻两层的纵水管1-3相互交错，且在炉胆1-1内由下往上依次首尾相接成纵向流通水路，该纵向流通水路通过纵向进水管1-5和纵向出水管1-7分别对应外接进水管1-8和出水管1-9。每层横水管1-2首尾串接在一起，形成一条多回程的横向流通水路，每层纵水管1-3也首尾串接在一起，形成一条多回程的纵向流通水路，按水路流通结构来讲，进水管1-8内的冷水经过横向进水管1-4和纵向进水管1-5分为两路，分别流入横向流通水路和纵向流通水路，在横水管1-2和纵水管1-3中充分加热后形成热水，然后热水通过横向出水管1-6和纵向出水管1-7汇集到出水管1-9内，向外提供热水。

本实施例的一种交叉式多循环管式加热装置，利用交叉且交错设置的横水管1-2和纵水管1-3极大地延长了燃烧热能在管式加热装置内的行程，增加了燃烧热能与水管的换热时间，大幅提高了热能的利用率，与传统锅炉结构相比，节能50％左右，节能环保，升温快速，即开即热，充分满足了宾馆、社区、浴室等地方的热水使用需求，节约了热水使用成本。

接续图1和图2所示，在本实施例中，炉胆1-1的横截面形状为矩形，优选正方形，不仅起到集中火力的作用，还起到固定横水管1-2和纵水管1-3的作用。上述的横水管1-2和纵水管1-3垂直交叉，这样结构简单，制作方便，并且有助于增加热能与横水管1-2和纵水管1-3的充分接触换热，更加充分地利用热能。在本实施例中，每层相邻的两根横水管1-2均采用半圆弧管过渡连接，每层相邻的两根纵水管1-3也均采用半圆弧管过渡连接，且横水管1-2和纵水管1-3均采用铜管制成，水流流动顺畅，热传递效率高，使用稳定，安全可靠。具体制作时，可现在炉胆1-1的侧壁上穿设直铜管，然后将直铜管利用半圆弧铜管焊接串联起来。另外，上述的横向流通水路和纵向流通水路均采用下进上出或上进下出的进出水结构，安装时水路接通没有严格限制，安装简单方便；图1中所示的是采用下进上出的进出水结构。横水管1-2和纵水管1-3在炉胆1-1内的设置层数即密度根据具体设计要求而定，较佳地，每排横水管1-2和纵水管1-3中相邻两根杆之间的空隙等于或略大于单管外径，相邻两排的横水管1-2或纵水管1-3错开后，刚好使上层管位于下层两管之间的空隙中间，从而使热量在横向和纵向均呈“S”形轨迹上升，充分加热横水管1-2和纵水管1-3。另外，为了有效排出上升烟气，在炉胆1-1的上部还设有排烟管1-10。

本实施例的一种交叉式多循环管式加热装置，其制作为一体结构，便于安装使用，同时拆卸维护也非常方便。如图3和图4所示，在本实施例中，还公开了一种应用上述的管式加热装置的热水锅炉，该热水锅炉包括炉体2，炉体2的炉体内胆2-2内设有上述的管式加热装置1；炉体2的炉体内胆2-2结构和尺寸与管式加热装置1的结构和尺寸相对应，便于管式加热装置装配，仅需将管式加热装置1固定在炉体2即可，安装简单方便，便于拆卸维护。

如图4和图5所示，本实施例中的炉体2的炉体内胆2-2外周还设有保温腔2-1，该保温腔2-1可采用干式保温结构，也可采用水式保温结构。优选地，本实施例中的保温腔2-1采用水式保温结构，保温腔2-1通过保温水进水管1-11和保温水出水管1-12分别对应地与进水管1-8和出水管1-9相连接，在保温腔2-1上设有连通保温腔2-1内部的保温腔进水接头2-3和保温腔出水接头2-4，管式加热装置1的进水管1-8和出水管1-9可分出一路直接与对应的保温腔进水接头2-3和保温腔出水接头2-4相连接，也可以分别采用软管将进水管1-8和出水管1-9与对应的保温腔进水接头2-3和保温腔出水接头2-4相连接。采用水式保温结构，更加充分地利用热能的余热生产热水，且生产的热水直接汇入出水口使用，进一步提高了能源利用率。另外，在进水管1-8和出水管1-9上还可设置阀门来控制水流开关和流量。在保温腔2-1内还穿设有用于线路布设的线管2-5，可用于保温腔2-1内水温及水位等信息检测。

参见图6和图7所示，在本实施例中，炉体2的底部采用燃气或燃油燃烧器3加热，取代了燃煤热水锅炉，能耗低、环保性好。具体安装时，仅需将燃气或燃油燃烧器3设于热水锅炉的底部，将燃烧器3的燃烧口对准管式加热装置1的底部即可，燃烧器3可采用图6所述的竖向设置，也可采用图7所示的横向设置。

采用本实施例的一种交叉式多循环管式加热装置及应用其的热水锅炉，利用交叉且交错设置的横水管和纵水管极大地延长了燃烧热能在管式加热装置内的行程，增加了燃烧热能与水管的换热时间，大幅提高了热能的利用率，节能环保，升温快速，并且实践发现，采用本实施例的管式加热装置后，锅炉上部的排烟管直接可采用塑料材质，锅炉外壁温度大幅降低，可见热能利用率之高，与传统锅炉结构相比，节能50％左右；同时，采用该管式加热装置的热水锅炉，管式加热装置非常容易安装和拆卸，因此维护非常简单方便。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。