一种热水锅炉的制作方法

本实用新型涉及流体热交换的技术领域，具体涉及一种热水锅炉。

背景技术：

热水锅炉就是生产热水的锅炉，是指利用燃料燃烧释放的热能或其它的热能(如电能、太阳能等)把水加热到额定温度的一种热能设备。热水锅炉具有多种用途，已经广泛应用于工业和生活领域中。现在传统的热水锅炉的内部换热方式一般是火包水，一方面只能单面吸热，向外的散热面积较大，另一方面无法拆开锅炉清除水垢，即不能完全清除死角。因此市面上对一种新型的热水锅炉的内部换热方式的需求日趋强烈。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种热水锅炉，解决了以上所述的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：一种热水锅炉，包括箱体、箱盖、燃烧室、热交换器以及冷凝排烟管，其中：

所述箱体内部设置有容置空间，前端设置为敞口端；所述燃烧室、所述热交换器及所述冷凝排烟管设置在所述容置空间内；所述箱体开设导热介质进口及导热介质出口；

所述箱盖可拆卸连接于所述箱体的敞口端；所述箱盖开设供燃料棒伸入的入料孔；

所述燃烧室内部设置有供所述燃料棒燃烧的空腔，并设置有连通所述空腔的燃料入口端和烟气出口端；所述燃料入口端设置在所述箱盖的所述入料孔上；

所述热交换器包括至少一夹套管，所述夹套管包括：内管、套设在所述内管外的外管、固定在所述外管与所述内管端部并将所述内管与所述外管之间的夹套空间封闭的端盖；所述内管的管孔与所述容置空间连通；至少一所述夹套管的所述外管开设导烟入口，所述导烟入口连通所述燃料室的所述烟气出口端；至少一所述夹套管的所述外管开设导烟出口，所述导烟出口连通所述冷凝排烟管的入口端；

所述箱盖开设排烟孔，所述冷凝排烟管的出口端设置在所述排烟孔上；

其中，所述箱盖与所述箱体固定后将所述容置空间封闭；所述燃料棒在所述空腔内燃烧产生的高温烟气依次经过所述夹套管的所述夹套空间及所述冷凝排烟管后，从所述箱盖的所述导烟出口排出；导热介质从所述导热介质进口送入并填满所述箱体后，所述导热介质包裹所述夹套管，所述高温烟气将热量从所述夹套空间传递到所述导热介质中，升温后的所述导热介质从所述导热介质出口送出所述箱体。

作为优选，所述导热介质进口位于所述箱体底部；

所述导热介质出口位于所述箱体顶部。

作为优选，当所述夹套管的数量为1时，所述外管开设所述导烟入口及所述导烟出口；

所述导烟入口通过第一连接管连接所述燃烧室的所述烟气出口端；

所述导烟出口通过第二连接管连接所述冷凝排烟管的入口端。

作为优选，当所述夹套管的数量为2时，两个所述夹套管分别为：第一夹套管及第二夹套管；

所述第一夹套管的外管开设所述导烟入口，所述导烟入口通过第一连接管连接所述燃料室的所述烟气出口端；

所述第二夹套管的外管开设所述导烟出口，所述导烟出口通过第二连接管连接所述冷凝排烟管的入口端；

所述第一夹套管的外管通过第三连接管与所述第二夹套管的外管连通。

作为优选，当所述夹套管的数量大于2时，所有所述夹套管分别为：第一夹套管、第二夹套管及若干第三夹套管；

所述第一夹套管的外管开设所述导烟入口，所述导烟入口通过第一连接管连接所述燃料室的所述烟气出口端；

所述第二夹套管的外管开设所述导烟出口，所述导烟出口通过第二连接管连接所述冷凝排烟管的入口端；

所述第一夹套管的外管、若干所述第三夹套管的外管及所述第二夹套管的外管分别通过第三连接管顺序连通或相互连通。

作为优选，所述燃烧室、所述热交换器及所述冷凝排烟管沿竖直方向依次从高到低布置；

所述烟气出口端设置在所述燃料室远离所述箱盖的一端。

作为优选，所述导热介质为水。

作为优选，所述箱盖通过紧固件与所述箱体可拆卸连接。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了由箱体、箱盖、燃烧室、热交换器以及冷凝排烟管组成的热水锅炉，箱体内部设置有容置空间，燃烧室、热交换器及冷凝排烟管设置在容置空间内；箱体开设导热介质进口及导热介质出口，以便将导热介质送入箱体内与热交换器进行换热；当导热介质为水时，箱盖可拆卸连接于箱体的敞口端，便于拆卸箱盖后打开锅炉而清除附着在热交换器上的水垢，能够完全清除死角，延长本机寿命；热交换器包括至少一夹套管，夹套管包括：内管、套设在内管外的外管、固定在外管与内管端部并将内管与外管之间的夹套空间封闭的端盖，内管的管孔与容置空间连通，使水在箱体内完全包裹夹套管，通过内管、外管及端盖都能与水进行热量交换，增大了换热接触面积，提高传热效率而节省资源。这样，有效解决了现有技术中换热效率低，水垢清理不彻底的技术问题，实现了提高换热效率，彻底清除水垢，延长使用寿命的技术效果。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型中实施例提供的热水锅炉的箱体与箱盖的装配示意图；

图2为图1中箱盖、燃烧室、热交换器以及冷凝排烟管装配的结构主视图；

图3为图1中夹套管的剖面示意图；

图4为实施例3提供的箱盖、燃烧室、热交换器以及冷凝排烟管装配的结构示意图；

图5为实施例4提供的箱盖、燃烧室、热交换器以及冷凝排烟管装配的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10箱体、11导热介质出口、12导热介质进口、20箱盖、21入料孔、22 排烟孔、30燃烧室、40热交换器、41第一夹套管、42第二夹套管、43第一连接管、44第二连接管、45第三连接管、46外管、47夹套空间、48内管、49端盖、50冷凝排烟管。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见附图1和2，一种热水锅炉，包括:箱体10、箱盖20、燃烧室30、热交换器40以及冷凝排烟管50，其中：箱体10内部设置有容置空间，前端设置为敞口端；燃烧室30、热交换器40及冷凝排烟管50设置在容置空间内；箱体 10开设导热介质进口12及导热介质出口11；箱盖20可拆卸连接于箱体10的敞口端；箱盖20开设供燃料棒伸入的入料孔21；燃烧室30内部设置有供燃料棒燃烧的空腔，并设置有连通空腔的燃料入口端和烟气出口端；燃料入口端设置在箱盖20的入料孔21上。

参见附图3，热交换器40包括至少一夹套管，夹套管包括：内管48、套设在内管48外的外管46、固定在外管46与内管48端部并将内管48与外管46之间的夹套空间47封闭的端盖49；内管48的管孔与容置空间连通；至少一夹套管的外管46开设导烟入口，导烟入口连通燃料室30的烟气出口端；至少一夹套管的外管46开设导烟出口，导烟出口连通冷凝排烟管50的入口端；箱盖20 开设排烟孔22，冷凝排烟管50的出口端设置在排烟孔22上。

进一步的，导热介质为水；通过将夹套管设置为内管48、外管46及端盖 49的结构，内管48的管孔与容置空间连通，燃烧产生的高温烟气在夹套管的夹套空间47与外部的水进行热量交换，箱体10内的水完全包裹夹套管，既为一种“水包火”的换热方式，使得内管48、外管46及端盖49都能与水进行热量交换，增大了换热接触面积，提高传热效率而节省资源。同时，夹套管可采用铁、铜、铝或不锈钢等材质，并根据用户的不同需求来设计内管48及外管46 的长度和管径。相较于现有的蒸汽锅炉换热器的单面吸热和单面散热，本申请的热交换器的换热效率和散热效果明显更高。

箱盖20与箱体10固定后将容置空间封闭；箱盖20通过紧固件(具体可以为螺栓)与箱体10可拆卸连接。为了保证箱体10内容置空间的封闭性，箱盖20与箱体10的连接位置设置有密封件。由于热交换器经过长时间工作后，在内外壁上会粘附较多的水垢而影响换热效率，本申请能方便的将箱盖20与箱体10 分离，继而彻底清除热交换器的外壁上、燃烧室30的外壁上及冷凝排烟管50 外壁上的水垢。

燃烧室30可设计为单层无缝管或双层无缝管。以双层无缝管为例进行燃烧室30的工作原理说明，具体为：将天然气与空气在未进入燃烧室30前，按各需量的比例进行预混合后形成助燃气体，助燃气体由高压风机输送到燃烧室30 的空腔内，在封闭无缝管内进行燃烧，由双层无缝管内吸外散、外吸内散的多层组合把热量转换成热能放在水中加温，从而产生了高风压推动热阻力高效散热的优势，最终烟温下降到60度以下出现冷凝状态，再由冷凝排烟管50把废气送入尾气处理部件中，使废气中的氮氧化物、二氧化硫及颗粒物等降低到30 毫克以下再排放到大气，以实现绿色低碳的标准。

燃料棒在空腔内燃烧产生的高温烟气依次经过夹套管的夹套空间47及冷凝排烟管50后，从箱盖20的导烟出口排出；导热介质从导热介质进口12送入并填满箱体10后，导热介质包裹夹套管，高温烟气将热量从夹套空间47传递到导热介质中，升温后的导热介质从导热介质出口11送出箱体10。

进一步的，燃烧室30、热交换器40及冷凝排烟管50沿竖直方向依次从高到低布置；烟气出口端设置在燃料室30远离箱盖20的一端；导热介质进口12 位于箱体10底部；导热介质出口11位于箱体10顶部。通过将导热介质进口12 设置于导热介质出口11的下方，因为冷水的密度大于热水的密度，热水会汇集在冷水上方，且越靠近导热介质出口11，水的温度越高，这样保证有达到设定温度的热水从箱体10的顶部送出。通过将燃烧室30设计为靠近导热介质出口 11，冷凝排烟管50靠近导热介质进口12，由于燃烧室30处的温度较高，便于导热介质出口11的热水进行吸热，冷凝排烟管50处靠近导热介质进口12，该区域的水温较低，便于从冷凝排烟管50内即将排出的烟气进行再次吸热，进一步提高传热效率而节省资源。

实施例1

当夹套管的数量为1时，外管46开设导烟入口及导烟出口；导烟入口通过第一连接管连接燃烧室30的烟气出口端；导烟出口通过第二连接管连接冷凝排烟管50的入口端。

实施例2

参见附图1和2，当夹套管的数量为2时，两个夹套管分别为：第一夹套管 41及第二夹套管42；第一夹套管41的外管46开设导烟入口，导烟入口通过第一连接管43连接燃料室30的烟气出口端；第二夹套管42的外管46开设导烟出口，导烟出口通过第二连接管44连接冷凝排烟管50的入口端；第一夹套管 41的外管46通过第三连接管45与第二夹套管42的外管46连通。

实施例3

参见附图4，作为实施例2的一种替代方案，可以将第一夹套管一端与第二夹套管对应一端的端盖去除，然后此端部通过弧形夹套管来连通，即弧形夹套管的弧形内管与第一夹套管及第二夹套管的内管连通，弧形夹套管的弧形外管与第一夹套管及第二夹套管的外管连通，使得热交换器40整体形成U形的夹套空间，水可以从第一夹套管或第二夹套管的端部流入并充满第一夹套管、第二夹套管及弧形夹套管的内管。

实施例4

参见附图5，当夹套管的数量大于2时，所有夹套管分别为：第一夹套管、第二夹套管及若干第三夹套管；第一夹套管的外管开设导烟入口，导烟入口通过第一连接管连接燃料室30的烟气出口端；第二夹套管的外管开设导烟出口，导烟出口通过第二连接管连接冷凝排烟管50的入口端；第一夹套管的外管、若干第三夹套管的外管及第二夹套管的外管分别通过第三连接管顺序连通或相互连通。

实施例5

作为实施例4的一种替代方案，可以将第一夹套管的一端、第二夹套管的一端及所有第三夹套管两端的端盖都去除，然后将第一夹套管端部与其中一第三夹套管的端部通过弧形夹套管来连通，将第二夹套管端部与其中另一第三夹套管的端部通过弧形夹套管来连通，最后，剩余的第三夹套管之间的端部通过弧形夹套管连通。即通过多个弧形夹套管的弧形内管分别将第一夹套管、第二夹套管及第三夹套管的内管连通，通过多个弧形夹套管的弧形外管分别将第一夹套管、第二夹套管及第三夹套管的外管连通。此时，水可以从第一夹套管或第二夹套管的端部流入并充满第一夹套管、第二夹套管、所有第三夹套管及所有弧形夹套管的内管。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。