专利名称：燃油或燃气的热管式热水开水炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于加热设备，是一种配用全自动燃油(气)燃烧器既可供热水又可供开水的炉子。
既可供热水又可供开水的炉子俗称茶浴炉(以下简称这种炉子为茶浴炉)，在宾馆、饭店、企业、事业单位、机关团体得到普遍应用。然而现有小型茶浴炉热效率低，操作自动化程度低，甚至无自动化可言。目前在锅炉行业中，重力钢水热管技术主要应用在烟气余热回收装置上，一般烟气温度在300－500℃范围内。而以柴油或煤气为燃料的燃烧加热装置中，还没有采用重力钢水热管技术的报道。
本实用新型的目的是提供一种茶浴炉，以油(柴油或煤油)或气(液化石油气、天然气或城市煤气)为燃料，采用重力钢水热管传热，改进燃烧火碗，烟管中插入扰流器，提高热效率，具有既可供热水又可供开水两种功能。
按照本发明创造构思的茶浴炉，分为外炉体、内炉体、水套和燃烧火碗四大部分。自动燃烧器和自动控制系统是配用的，可以选用先进的燃用柴油或煤油、煤气、液化石油气或天然气的自动燃烧器和全自动控制系统。
外炉体和内炉体以及它们围成的空间组成茶浴炉的主体部分，整个炉体是焊接结构。内炉体和外炉体之间形成水套，水套用于贮水和对水加热。外炉体由外壳、底板、顶板、封头、出烟管、支架、水温计、水位计等构件或元件组成。外壳上下分别与顶板和底板焊接形成外壳体、底板之下装有支承安装支架，顶板之上有椭圆封头与外壳焊牢，形成烟气室，封头顶部有带法兰的出烟管，还有起吊用吊钩。外壳的上部装有水位显示管、水位计、水温计和汽笛，外壳底部有排垢口，底板近边缘处有排污管和排污阀门，底板中心设有火碗联接管，用以安装燃烧火碗。
内炉体由内筒、内筒顶板、热管、烟管和扰流器组成。内筒底端与前述外炉体的底板密封焊接，内筒的外径较外壳的内径小，二者间形成间隙，内筒顶板焊在内筒顶部，在内筒顶板上焊装了许多热管和烟管，其中热管在内筒顶板的外圆周均匀布置，烟管在热管之内的同心圆周上均匀布置。烟管的一端与内筒顶板密封焊接，另一端与外壳顶部的顶板密封焊接。
热管为L型重力钢水式，其垂直部分下部、弯曲部分和横向部分一起组成蒸发段，横向部分相对于水平面倾斜地装在内筒之内的加热室中，蒸发段的横向部分带有翅片；热管垂直段的上部为冷凝段，伸出于内筒顶板之上，热管垂直段与内筒顶板相结合处密封焊接；热管的蒸发段垂直部分下部的长度是不相同的，以便使热管蒸发段在空间彼此错开布置；在烟管中插入各种形状的扰流器，用以加强烟气扰动，扩大烟气对流传热效果。
扰流器设计了多种形式，可以选用一种或二种混用(1)挂板式，其结构是一平薄金属带，与烟管近似等长，其宽度略小于烟管内直径，带的两面顺序间隔地焊有半椭圆形薄金属片，所说的半椭圆片以其直边略带倾斜地与薄金属带焊接，单数片焊在一面，双数片焊在另一面，燃烧气体(烟气)在椭圆片之间旋转上升。
(2)钻孔挂板式；基本结构与上述挂板式相同，但在两半椭圆片之间的钢带上，开有方形或圆形的孔；(3)螺旋带式，在一心轴上车出一定深度的螺旋槽，用一薄金属带退火后缠绕嵌装在心轴的螺旋槽中，最后取出心轴，装进烟管之后，烟管管壁与螺旋带外边缘之间留有一定的间隙。
(4)螺旋线式用直径2－4毫米的金属丝绕成螺旋线状，插入烟管中；(5)扭带式用一定宽度的金属带、扭曲缠绕成麻花状；(6)钻孔扭带式与第(5)种扭带式的区别是在扭带上增开了适当尺寸的孔。
燃烧火碗的纵向断面，大体呈L形，横向部分是带有法兰的火焰进口管，配用的自动燃烧器装在该进口管的法兰上。火碗体为多层筒形，其筒底和外层用金属制做，内层为耐火材料，外层和内层之间为充填保温材料的保温层，火碗体上端开口装有用耐高温金属或耐火材料制成的封口砖，封口砖的纵断面为两顶部相连的截顶圆锥，上下为截顶圆锥的底面，该封口砖为缩放型。从燃烧器喷出的火焰以水平方向进入火碗体中，然后折转90°向上，通过封口砖时先收缩后膨胀，最后进入内筒空间中。
本实用新型配用了全自动燃烧控制系统以后，其工作程序为接通电源，接通上、下水源，按下启动按钮，进水电磁阀自动打开，水自动注入水套中，当水达到予定的高水位限定时，进水电磁阀自动关闭，燃烧器自动点火，油气自动比例调节，燃烧火焰水平方向进入火碗，然后折转90°向上，穿过火碗上部的收缩封口砖进入内筒空间，燃烧火焰在内筒空间中加热带翅片的热管蒸发段，进入烟管中的高温烟气，在插入烟管中的扰流器的作用下，进一步对流换热，然后进入内筒顶部封头围成的烟气室，最后从烟管和烟囱排出。
本实用新型燃油(气)热管式茶浴炉有以下特点(1)采用L型带翅片的重力钢水热管作为主要传热元件，扩大了热管接受火焰热量的面积，提高了热管的传热效率。
(2)穿过水套的烟管中加装了扰流器，又一次增加了烟气的扰动，提高了烟气对流传热效果。
(3)带有收缩膨胀封口砖的L型燃烧火碗，有利于燃料油的充分蒸发和燃烧，燃烧完全而且稳定，CO含量低，CO含量为40－48PPM。
(4)配用先进的自动燃烧器和功能完善的自动控制线路，可以组成性能优越，操作简便的全自动茶浴炉系列产品。
经过仪器测量，本茶浴炉总体热效率最高可达96.5％。
有以下
本实用新型的内容和实施例。
图1、燃油或燃气的热管式热水开水炉总图图2、带翅片的钢水重力热管结构图3、热管和烟管在内筒顶板上的布置图4、插入烟管中的几种扰流器，其中(1)挂板式 (2)钻孔挂板式 (3)螺旋带式 (4)螺旋线式 (5)扭带式。
图5、燃烧火碗的结构
以下结合附图所示实施例，进一步说明本实用新型的内容及其实施例。
图1表示了由外炉体、内炉体、水套以及燃烧火碗组成的茶浴炉总体结构。整个炉体为焊接结构。外炉体由外壳6、底板4、顶板11、封头14、出烟管13、支架1、水温计17、水位计15等主要构件组成。外壳6上下分别与顶板11和底板4焊接，底板4之下焊有支承安装支架1，顶板11之上封盖椭圆封头14形成烟气室，封头14顶上有带法兰的出烟管13和起吊用吊钩12，外壳6的上部装有水位显示管9、水位计15、水温计17、汽笛10，以及上水口(图中未表示)，外壳6底部设有排垢口5，底板4边缘有排污管3和排污阀门2，底板4中心有火碗联接管20，用以安装燃烧火碗21。
内炉体由内筒7，内筒顶板19、热管8、烟管16和扰流器18组成。内筒7底端与外炉体的底板4密封焊接，内筒7顶端焊接内筒顶板19，如图3所示，热管8和烟管16焊装在内筒顶板19上，其中热管8在内筒顶板19的外圆周均匀布置，烟管16在热管之内的同心圆周上均匀布置，烟管16一端与内筒顶板19焊接，另一端与外炉体的顶板11焊接，扰流器18插在烟管16中。
如图3所示，热管8为L型，分为冷凝段和蒸发段，蒸发段由长度不等的垂直部分34(图上为B段)，弯曲部分33和水平部分31组成；水平部分蒸发段带有翅片32，其轴线相对于水平面向下倾斜4°。垂直的冷凝段(图上为A段)伸出于内筒顶板19之上。
图4表示了多种形式的扰流器，(1)为挂板式，(2)为钻孔挂板式，(3)为螺旋带式，(4)为螺旋线式，(5)为扭带式，另一种钻孔扭带式。在图中未表示。这些扰流器的结构特征，已在前文中作了描述。在本实施例中任选一种。
如图5所示的燃烧火碗21的主体为圆筒形，共分三层，外层25为金属壳体，内层27为耐火材料，内外层之间是保温层26，采用保温材料，火碗21上端开口有采用耐火材料(或耐热金属)制成的封口砖24，封口砖24的垂直纵断面为两段相连的截顶圆锥，上下两面开口大、中间口小，火碗筒体底部水平横向有带法兰29的火焰进口管28，该进口管28与火碗外层25焊牢。火焰进口管28与选用的自动燃烧器相联结。
权利要求1.一种燃油或燃气的热管式热水开水炉，由外炉体、内炉体、水套、燃烧火碗构成炉子的主体并配用自动燃烧器和自动控制系统，其特征是整个炉体是焊接结构，内炉体和外炉体之间形成水套；外炉体由外壳、底板、顶板、封头、出烟管、支架、水温计、水位计及汽笛构件或元件组成；外壳上下分别与顶板和底板焊接成外壳体，底板之下装有支承安装支架，顶板之上有椭圆封头与外壳密封焊接形成烟气室，封头顶部有带法兰的出烟管和吊钩，外壳的上部装有水位显示管、水位计、水温计和汽笛，外壳底部有排垢口，底板近边缘处有排污管和排污阀门，底板中心设有火碗联接管；内炉体由内筒、内筒顶板、热管、烟管和扰流器组成；内筒底端与外炉体的底板密封焊接，内筒的外径较外壳的内径小，内筒顶板焊在内筒顶部，内筒顶板上焊装了许多热管和烟管，热管在内筒顶板的外圆周均匀布置，烟管在热管之内的同心圆周上均匀布置，烟管的一端与内筒顶板密封焊接，另一端与外壳顶部的顶板密封焊接。
2.如权利要求1所述的燃油或燃气的热管式热水开水炉，其特征是热管为L型重力钢水式，热管垂直部分下部以及弯曲和横向部分为蒸发段，横向部分相对于水平面略带倾斜地装在内筒所围成的加热室中，蒸发段的横向部分带有翅片；热管垂直段的上部伸出内筒顶板之上，热管垂直段与内筒顶板结合处密封焊接，内筒加热室中热管垂直段的下部的长度是不相同的，热管的蒸发段在加热室空间中彼此错开布置。
3.如权利1和2所述的燃油或燃气的热管式热水开水炉，其特征是燃烧火碗的纵向呈L形，横向部分是带有法兰的火焰进口管，火碗体为多层筒形，筒底和外层是金属的，内层是耐火材料，外层和内层之间是充填保温材料的保温层，火碗体上端开口装有用耐高温金属或耐火材料制成的封口砖，封口砖的纵断面为两顶部相连的截顶圆锥，上下为截顶圆锥的底面。
4.如权利要求1或2所述的燃油或燃气的热管式热水开水炉，其特征是烟管中插入了扰流器。
5.如权利要求3所述的燃油或燃气的热管式热水开水炉，其特征是烟管中插入了扰流器。
专利摘要一种燃油或燃气的热水开水炉，分为外炉体、内炉体、水套和燃烧火碗几部分。自动燃烧器和自动控制系统是配用的。整个炉体是焊接结构，其中采用了高效的L形带翅片的重力钢水热管作为传热元件，在烟管中装有用来扩大烟气对流传热效果的扰流器，处于加热室和自动燃烧器之间的燃烧火碗呈L形，火碗体为多层筒形，上端装有特别设计的封口砖。配用了全自动控制系统的茶浴炉热效率高，燃烧完全稳定，操作简便。
文档编号F24H8/00GK2183533SQ9324427
公开日1994年11月23日 申请日期1993年11月16日 优先权日1993年11月16日
发明者陈元利, 陈振斌, 梁翠芳, 蔡榕, 赵友生, 张景盛, 李华保, 唐宏 申请人:中国科学院电工研究所