专利名称:聚热快速锅炉的制作方法
本发明涉及一种聚热快速锅炉。
现有的锅壳锅炉，特别是立式的锅壳锅炉，其主体是由锅壳(一般由炉体外壳圆筒和炉体外壳封头组成)与炉胆(一般由炉胆圆筒和炉胆封头组成)所构成，其间可容水，谓之炉体(组成炉体的部件一般还有锅炉底封坏，烟道管等，以下不再一一说明)。为增加受热面积，一般是在炉膛内安装水管，水管两端均焊接在炉胆上且与炉体的容水空间联通，如立式大横水管锅炉(见《小型锅炉构造与安全技术》湖南科学技术出版社1979年6月新一版22页)，或是在炉体容水空间内安装火管，使烟气从火管中通过，如火烧连续式开水炉(见《给排水标准图集》图号S123);也有既装水管，又装火管的，如立式水、火管混合锅炉(见前书37页)。这些锅炉运行时，炉体内的水温度高，因此(1)炉体外表面温度较高，散热热损失较大。为解决这一问题，一般是在炉体外部加绝热层，这就提高了造价，增大了锅炉体积和占地面积，于是，锅炉房的建筑面积也可相应增加。(2)锅炉起动(包括水的升温、沸腾、蒸发、升压等)速度较慢。(3)当炉火较小，锅炉受热面吸收的热量小于其外部散热量时，即使炉膛和烟道内烟气温度高于所需热水的温度或沸点，也不可能再生产出所需温度的热水、开水或蒸气，因而造成热量的浪费。(4)炉体内部与受热管子一样或甚至更容易结垢。此外，这些锅炉的炉膛都比较矮小，故其容积小，难于在其中设置较多的管子或其它换热部件或换热容器。因此，其受热面积小，热效率较低。
发明的任务是不用绝热材料而降低锅壳锅炉炉体外壁的温度;不增加锅壳锅炉体积(或在锅炉体积相等前提下)而增加炉膛容积和受热面积;提高锅壳锅炉起动速度;使锅壳锅炉只要其炉膛和烟道内的烟气温度高于所需热水的温度或沸点，就可以生产出所需温度的热水、开水或蒸气;避免或减缓锅壳锅炉炉体内的结垢现象。
本发明之主体是由可以容水的炉体和位于炉体中心部位(指炉胆以内的空间和烟道)的若干个(包括一个或多个，多个允许串联在一起，串联在一起后视为一个)管子或其它换热部件或换热容器所构成。本发明的基本构思和采取的方法是运行时，让水进入炉体后连续地直接或经中间管路、联箱等间接流入位于炉体中心部位管子或其它换热部件或换热容器内，并在位于炉体中心部位的管子或其它换热部件或换热容器内加热成热水或开水或蒸汽后再由其出水端直接或经其出水端联箱和汽或水输出管路等间接流入热水、开水、蒸汽容器或其供应系统。这样炉体(一般主要是炉胆)吸收的热量被炉体内的水吸收后，随着水的流动迅速聚集到位于炉体中心部位的管子或其它换热部件或换热容器内，故(1)使炉体内水温降低，于是，炉体外壁的温度也就随之降低了，同时，也就避免或减缓了炉体内的结垢现象。(2)位于炉体中心部位的管子或其它换热部件或换热容器内的水升温、沸腾、蒸发较快，只要炉膛和烟道内的烟气温度高于所需热水的温度或沸点，即可生产所需温度的热水、开水或蒸汽。因此也加快了锅炉起动的速度。
本发明和现有的锅炉一样，应配置炉灶(炉灶可以是以固体燃料、液体燃料、气体燃料等各种燃料为燃料的，且燃烧方式各不相同的，以下不再一一说明)，并应根据锅炉规模、型号及用途(如用以制备热水、制备开水、制备蒸汽等)的不同而酌情配备液面计，压力表、安全阀、温度计、温度自动控制装置、水位自动控制装置、排污阀、手孔、人孔、检查孔、锅炉底垫圈、烟囱法兰、风机、除尘器、省烟器、过热器、空气予热器、烟道或夹层烟道、给水泵、管路附件及热水、开水或蒸汽容器等各种所需的仪表和设备。本发明所用材料与现有的锅炉同。本发明进一步的特征将在下面的实施例中加以说明。
图1描述了本发明的一个实施例它主要由可以容水的炉体(1)、位于炉体中心部位的若干支管子(2)、中间连通管路(3)、联箱(4)、烟道管(5)、进水管(6)、炉体中心部位管子出水端联箱(7)、汽或水输出管路(8)以及图中免绘的炉灶部分及其它所需的仪表和设备所构成，运行时，水由进水管(6)进入炉体(1)后，再经中间连接管路(3)和联箱(4)进入位于炉体中心部位的管子(5)，然后汇集于这些管子的出水端联箱(7)，最后由汽或水输出管路(8)流出后流入设置在炉体以外(即与锅炉异体)的热水容器或热水供应系统。
使用图1的装置制备蒸汽，应加设给水泵，按公知的直流式锅炉给水办法连续给水并控制给水流量，使水由进水管进入炉体并按前述路线进入位于炉体中心部位的管子里并在这些管子里一次将水全部加热成蒸汽，然后经这些管子的出水端联箱(7)和汽或水输出管路(8)流入蒸汽容器或蒸汽供应系统。用本发明制备蒸汽还有其它方法，将另案申请。
图2描述了本发明的另一个实施例它除图1中的主要部件以及图中免绘的炉灶部分及附属仪表和设备外，增加了水位控制装置(一般采用装有浮球阀的水箱)(9)，把水位控制在汽或水输出管路或位于炉体中心部位管子或其它换热部件或换热容器的出水高度以下。运行时，自来水在水位控制装置(9)的控制下按图1的路线进入位于炉体中心部位的管子(5)和其出水端联箱(7)并在(5)和(7)中沸腾、膨胀后，必须越过一定的高度“H”后才能经过输出管流入开水容器或开水供应系统。“H”称为“跳跃高度”，其数值可参照公知的火烧连续式开水炉。
图2中的水位控制装置(9)也可设置在炉体(1)和中间管路(3)之间，即使水由进水管进入炉体后再经该水位控制装置(9)进入中间管路(3)，以下水流路线与图1同。
图1和图2的装置中允许设置其它换热部件或换热容器，也可增加或减少某些中间管路和联箱，汽或水输出管路(8)也可增加为两支、三支或者更多支，但水和蒸汽的上述基本流动方向不容改变。
本发明的聚热能力主要取决于位于炉体中心部位的管子或其它换热容器的换热总面积，其换热总面积越大，本发明的聚热能力越强，炉体外壁的温度越低，例如图1的装置就比图2的装置聚热能力强。图1的装置为在不增加锅炉体积或在锅炉体积相等情况下而增加炉膛的容积，采用了容量较小的过水式炉体。其特征是炉体容水空间狭窄，其平均宽度(等于图1中B1、B2、B3……的平均值)一般应小于炉体平均直径(等于图1中φ1、φ2、φ3……的平均值)或炉体平均横向尺寸(指炉体系非规则圆形时。其平均横向尺寸参照前法计算)的20%，当然，如果能不大于15%或13%或甚至10%或甚至7%、5%、3%、2%、1%，那么将更有利于增加炉体中心部位管子或其它换热部件或换热容器的换热面积。
这里顺便说明，由于本发明之炉体内的水温度低，避免或减缓了炉体结垢现象，故给使用容水空间较狭窄的小容量过水式炉体提供了有利条件。
图1和图2中的联箱(4)分别是用钢管和钢板制成的，其形状和尺寸与炉体下部的形状和尺寸大致相同并设在炉体下部，成为炉体下部的延长部分，故进一步扩大了炉膛容积。当然，若使联箱(4)的尺寸小于或大于炉体，将它设置在炉体内侧(及炉膛内)或外侧(即锅壳外面)，也是可以的(图略绘)。就是说，联箱(4)的位置不限，但以把联箱(4)设置在炉体下部并成为炉体下部的延长部分为较佳，这样做除前面已讲过的优点外，还使它便于与炉体内，外两侧的管路、部件连接与加工。
在图1和图2中，联箱(7)的位置可以升高或降低，其形状和大小最好和它所在空间的形状和大小相适应。当联箱(7)升高到烟道管(5)以内时，其所在的烟道管段应适当加粗(图略绘)。
在图1和图2中，锅炉本体未设置热水、开水或蒸汽容器。就是说，上述容器与锅炉异体，因而其形状、尺寸、结构、材料、位置都可以灵活设计和布置。当然，上述容器也可以与锅炉同体。例如设夹层烟道作为热水、开水或蒸汽容器(见图3);将炉体的一部分隔离出来作为热水、开水或蒸汽容器(见图4)等。当上述容器与锅炉同体时，容器(10)与汽或水输出管(8)的连通部位可在其内侧-即内胆上(见图3)或外侧-即外壳上(见图4)。若本装置未设联箱(7)和汽或水输出管(8)，则热水、开水或蒸气容器可依前法直接与位于炉体中心部位的管子或其它换热部件或换器容器连通(图略绘)。
开水、热水或蒸汽容器上部应有通气管(12)，下部应有放水或疏水管(13)，放水或疏水管上应装放水阀门或疏水器。热水、开水或蒸汽容器上还需要设置的其它仪表和设备，这里不再一一提及。
权利要求
1.聚热快速锅炉，其主体是由可以容水的炉体(1)、位于炉体中心部位(指炉胆以内的空间和烟道)的若干个(包括一个或多个，多个允许串联在一起，串联在一起后视为一个)管子或其它换热部件或换热容器(2)所构成。它和现有的锅炉一样，应配置炉灶，并应根据锅炉规模、型号及用途(如用以制备热水、制备开水、制备蒸汽等)的不同而酌情配备所需的仪表和设备。锅炉本体的基本特征是位于炉体中心部位的管子或其它换热部件或换热容器(2)以其进水端直接或[通过联箱(4)和中间连通管路(3)等]间接与炉体容水空间连通，其出水端直接或[经联箱(7)和汽，水输出管路(8)等]间接与热水，开水或蒸汽容器连通，或者其出水端直接或[经联箱(7)和汽或水输出管路(8)等]间接延引到炉外，以便在运行时，让水进入炉体后连续直接或经中间管路、联箱等间接流入位于炉体中心部位管子或其它换热部件或换热容器内，并在位于炉体中心部位的管子或其它换热部件或换热容器内加热成热水或开水或蒸汽后再由其出水端直接或经其出水端联箱和汽或水输出管路等间接流入热水、开水、蒸汽容器或其供应系统。
2.根据权项1的聚热快速锅炉，其特征是采用小容量过水式炉体-炉体容水空间较狭窄，其平均宽度(等于图1中B1、B2、B3……的平均值)小于炉体平均直径(等于图1φ1、φ2、φ3……的平均值)或炉体平均横向尺寸(参照前述计算方法)的20%。
3.根据权项1或权项2的聚热快速锅炉，其特征是位于炉体中心部位的管子或其它换热部件或换热容器的进水端联箱与炉体下部的尺寸和形状大致相同并设置在炉体下部，成为炉体下部的延长部分。
4.根据权项1或权项2的聚热快速锅炉，其特征是位于炉体中心部位的管子或其它换热部件或换热容器的进水端联箱的尺寸大于或小于炉体，设置在炉体外侧或内侧。
5.根据权项1或2或3或4的聚热快速锅炉，其特征是配有与锅炉异体的热水，开水或蒸汽容器。
6.根据权项1或2或3或4的聚热快速锅炉，其特征是以夹层烟道或炉体容水空间被专门隔离出来的一部分作为开水，热水或蒸汽容器。
7.根据权项1或2或3或4或6的聚热快速锅炉，其特征是热水、开水或蒸汽容器(10)与汽、水输出管(8)的连通部位在容器(10)的内侧(即内胆上)或外侧(即外壳上)。
8.根据权项1或2或3或4或5或6或7的聚热快速锅炉，其特征是位于炉体中心部位的管子或其它换热部件或换热容器的出水端直接与热水，开水或蒸汽容器连通，连通部位在容器的内侧或外侧。
9.根据权项1或2或3或4或5或6或7或8的聚热快速锅炉，其特征是汽或水输出管路(8)有一条或两条或多条。
专利摘要
本发明是一种锅壳锅炉，主体由可以容水的炉体和位于炉体中心部位的换热部件所构成，此外还配置炉灶及各种所需的仪表和设备。运行时，水进入炉体后连续地带着经炉体吸收的热量直接或间接流入位于炉体中心部位的换热部件内，并在这些换热部件内加热成热水、开水或蒸汽后流出供使用。故炉体内的水温度低，炉体外壁温度也低，炉体内不结垢或结垢速度很慢，并有起动速度快等优点。为增加锅炉的聚热能力还采取了其它一些方法。
文档编号F22B1/00GK85103015SQ85103015
公开日1987年2月4日 申请日期1985年4月10日
发明者张惠钦 申请人:张惠钦导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan