真空热水锅炉的制作方法

本实用新型涉及锅炉设备技术领域，具体涉及一种真空热水锅炉。

背景技术：

真空热水锅炉就是内部密闭腔通过真空抽气后形成一个真空腔，燃烧使热媒水在真空腔中沸腾汽化产生负压水蒸气，蒸汽在换热管外凝结，将管内冷水加热升温并通至用户，水蒸气凝结后形成水滴流回热媒水，重新被加热汽化，如此完成整个循环。

传统锅炉中，排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸汽仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知，锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得，未考虑燃料高位发热值中汽化潜热量的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87％～91％。而冷凝式余热回收锅炉，它把排烟温度降低到50～70℃，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。以天然气为燃料的冷凝余热回收锅炉烟气中水蒸汽容积成分一般为15％～19％，燃油锅炉烟气中水蒸汽含量为10％～12％，远高于燃煤锅炉产尘的烟气中6％以下的水蒸汽含量。目前锅炉热效率均以低位发热量计算，尽管名义上热效率较高，但由于天然气高、低位发热量值相差10％左右，实际能源利用率尚待提高。为了充分利用能源，降低排烟温度，回收烟气的物理热能，一般情况下是在锅炉出烟口安装冷凝器，冷凝其内部采用不锈钢及铝管轧制而成的钢铝翅片管换热器，当换热器壁面温度低于烟气的露点温度时，烟气中的水蒸汽将被冷凝，释放潜热，10％的高低位发热量差就能被有效利用。现有真空锅炉的烟气余热回收主要是通过在真空锅炉外部另外加装余热回收装置，现场安装比较麻烦，占用空间，不易操作。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种真空热水锅炉，能够有效地降低烟气的温度，从而实现烟气中热量的回收，热效率高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种真空热水锅炉，包括锅炉壳体，所述锅炉壳体内自上而下依次设置有真空室和燃烧室，所述真空室内充填有热媒，热媒的上方依次设有排烟管和管式换热器，所述排烟管与燃烧室连通；所述锅炉壳体上设有与真空室连通的真空泵，与燃烧室连通的燃烧器以及与所述排烟管连通的烟箱，所述真空室的底面上具有多个同心的台阶状凸起。

锅炉受热面积的多少是检验锅炉热效率的一个重要指标。受热面充裕则传热充分，锅炉效率高。本实用新型的真空热水锅炉，通过在真空室的底面上设置多个同心的台阶状凸起，从而显著地增加了受热面积，单位面积的平均吸热量少，传热充分，负荷变化的情况下锅炉运行稳定，保证持续高效率燃烧。均匀吸收热量，有效的降低了火焰温度和烟气的温度，有效地抑制了NOX(氮氧化合物)生成。

作为优选，所述台阶状凸起为环形台阶状凸起。

作为优选，所述排烟管由多个螺纹烟管组成。螺纹烟管的传热相当于普通烟管的1.7-1.8倍，能够提高高温烟气与热媒的换热，有助于降低烟气温度。

作为优选，所述螺纹烟管内布置有螺纹紊流条。在烟管内布置有螺旋紊流条，使烟气从中穿过时旋转冲刷管壁,打破了管壁的边界层,使中心部分的高温烟气充分换热出来，同时延缓了烟气的流速，强化了换热效果，相当于普通螺纹烟管传热的4倍。此外，螺纹紊流条能避免烟气直接冲刷烟管内壁，大大延长烟管使用寿命，且拆卸简单，便于维护。

作为优选，所述螺旋烟管采用优质合金钢制成。

作为优选，所述管式换热器上分别连接有进水管和出水管，所述烟箱上连接有出烟管，所述出烟管螺旋缠绕于所述进水管上。从烟箱中出来的烟气，其温度可达70-80℃。本实用新型中，将出烟管螺旋缠绕于所述进水管，对锅炉的供水进行预热，进一步实现了烟气热量的回收利用。

作为优选，所述出烟管的走向与进水管进水的走向一致，高温烟气自烟箱中排出后，首先接触到温度较低的供水，发生强烈的换热，从而有利于提高换热效率。

作为优选，所述进水管和出烟管整体的外侧套装有保温套。该保温套优选的采用聚烯烃泡沫、聚苯乙烯泡沫等泡沫材料制备而成，其成本低，且具有优异的保温性能。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的真空热水锅炉，通过在真空室的底面上设置多个同心的台阶状凸起，从而显著地增加了受热面积，单位面积的平均吸热量少，传热充分，负荷变化的情况下锅炉运行稳定，保证持续高效率燃烧。均匀吸收热量，有效的降低了火焰温度和烟气的温度，抑制了NOX(氮氧化合物)的生成。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的真空热水锅炉的结构示意图；

图2是图1中排烟管的结构示意图；

图中标号说明：

100、真空室；110、管式换热器；111、出水管；112、进水管；120、排烟管；121、烟箱；122、螺纹烟管；123、螺旋紊流条；124、出烟管；130、台阶状凸起；

200、燃烧室；210、燃烧器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1所示，本实用新型的真空热水锅炉的一实施例，包括锅炉壳体，所述锅炉壳体内自上而下依次设置有真空室100和燃烧室200，真空室100内充填有热媒，热媒的上方依次设有排烟管120和管式换热器110，且排烟管120与燃烧室200连通；所述锅炉壳体上设有与真空室100连通的真空泵，与燃烧室200连通的燃烧器210以及与所述排烟管120连通的烟箱121，所述真空室100的底面上具有多个同心的台阶状凸起130。

锅炉受热面积的多少是检验锅炉热效率的一个重要指标。受热面充裕则传热充分，锅炉效率高。本实施例中，通过在真空室100的底面上设置多个同心的台阶状凸起130，从而显著地增加了受热面积，有利于降低烟气的温度，提高传热的效率。

请参见图2，本实施例中，所述排烟管120由多个螺纹烟管122组成，且螺纹烟管122内布置有螺纹紊流条。螺纹烟管122的传热相当于普通烟管的1.7-1.8倍，能够提高高温烟气与热媒的换热，有助于降低烟气温度。在烟管内布置有螺旋紊流条123，使烟气从中穿过时旋转冲刷管壁,打破了管壁的边界层,使中心部分的高温烟气充分换热出来，同时延缓了烟气的流速，强化了换热效果，相当于普通螺纹烟管122传热的4倍。此外，螺纹紊流条能避免烟气直接冲刷烟管内壁，大大延长烟管使用寿命，且拆卸简单，便于维护。

本实施例中，螺旋烟管采用优质合金钢制成。

从烟箱121中出来的烟气，其温度可达70-80℃，仍具有回收利用的价值；而锅炉的供水的温度较低，与烟气之间具有较大的温差，换热作用较强。因此，本实施例中，管式换热器110上分别连接有进水管112和出水管111，所述烟箱121上连接有出烟管124，所述出烟管124螺旋缠绕于所述进水管112上，且出烟管124的走向与进水管112进水的走向一致。通过对锅炉的供水进行预热，从而进一步实现了烟气热量的回收利用。并且高温烟气自烟箱121中排出后，首先接触到温度较低的供水，发生强烈的换热，从而有利于提高换热效率。

本实施例中，在进水管112和出烟管124整体的外侧套装有保温套。该保温套优选的采用聚烯烃泡沫、聚苯乙烯泡沫等泡沫材料制备而成，其成本低，且具有优异的保温性能。

本实施例的真空热水锅炉，通过在真空室100的底面上设置多个同心的台阶状凸起130，从而显著地增加了受热面积，单位面积的平均吸热量少，传热充分，负荷变化的情况下锅炉运行稳定，保证持续高效率燃烧。均匀吸收热量，有效的降低了火焰温度和烟气的温度，抑制了NOX(氮氧化合物)的生成；此外，将烟箱121排出的烟气对锅炉的供水进行预热，从而进一步实现了烟气热量的回收利用。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。