专利名称：干馏反射常压多用锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种常压锅炉，尤其是一种干馏反射常压多用锅炉，是对普通的饮水锅炉的改进。
普通的饮水锅炉大部分是俗称的“火管”锅炉，锅炉中，水是容纳在炉身壳体上方的内部空间中的，壳体中垂直装有立火管，立火管上方伸出炉身壳体顶部外面的是垂直烟管，燃烧过程产生的高温焰气、烟尘通过炉身壳体内部的垂直立火管往上升腾，并把热量传递给周围的水；在炉身壳体下方的燃烧室内，仅有用铁板焊接成的普通的带斜度的反射拱，用铸铁做的单一出风口的自然风风管，燃煤在燃烧室里基本上只经一次燃烧，黑烟和烟灰直接沿立火管往上空间逸出，因此对环境、空气势必产生一定程度污染铁板反射拱的热量没有全部传递给水，自然风进风量有限，对助燃的作用不大，由于立火管与水之间的热量交换受立火管的本身的尺寸限制，故热效率相应比较低一些，清理炉身壳体容水空间上部位置的残留烟灰，只能通过炉身壳体顶部封头处的一个垂直清灰孔进行，因为烟灰的收集困难，所以很难保持清灰的及时和干净，在炉身顶部封头处的垂直烟管旁的一侧装有的一个水封安全器，其中有的水封器上的连通管将溢水直接流向地面地沟，有的则将溢水流进到垂直烟管内，没有比较好的效果在锅炉炉身周围配备的可应用部件除了有供给饮用水的水龙头外，有的只有一个可以供给高温热水的水截门，从这个水截门出来的热水可以供一个小面积建筑物内的局部采暖用，锅炉炉排、铁板反射拱和铸铁自然风管等原因造成现有的锅炉在允许使用的煤种方面也比较窄小，而且由于上述结构上的原因在燃煤的用量没有可以节省的具体措施，这就限制了锅炉本身的应用范围，特别是由于不符合节能、环保、安全等方面的具体要求，所以不适合现实的需要。
本实用新型的目的就是要设计一种传热效率高，能够节约燃料、适用煤种广，又能够消烟除尘，运行可靠安全、操作方便，一炉多种功能用途的，符合环保、节能、安全方面要求的干馏反射常压多用锅炉，以便克服现行饮水锅炉的缺点和不足，充实和发展以水为介质的固定式饮水锅炉的实际应用。
本实用新型的结构是在炉身壳体之中，安装有一个炉体内腔，炉体内腔的上部分是水管加热室，本设计的水管加热室的水管是横叉倾斜排列结构；炉体内腔的下部分是燃烧室，本设计的燃烧室内有弯水拱管反射拱和自然风环状导风管；在炉身壳体的中间部位并与炉体内腔的水管相对应的部位处装有径向清灰孔；在炉身壳体的炉顶封头上靠垂直烟管旁的一侧安装有一个水封安全装置。
其中，横叉倾斜排列水管，是设计为，在炉体内腔的上方的水管加热室内，总数为10～48根水管自上而下的方式横向排列成5～8行，在每一行内相隔一定距离平行排列2～6根水管，每一根水管的横向位置都与水平线方向成3°～15°的倾斜升角，即水管的一端与它的另一端不在同一水平线位置上，而是这一端略高于另一端，每一根水管均采用焊接的方法焊在炉体内腔的壳体壁上，每一根水管的二端的外口都同炉身壳体内壁与炉体内腔外壁之间的容水空间相连通，下一行的水管的位置位于上一行相邻二根水管之间空隙或与上一行水管与炉体内腔的内壁之间的空隙的下方，而不是上下相对应的，即下一行的水管与上一行的水管不在同一垂直线方向上，下一行的水管总是和上一行的水管是相互交错，叉开布置的，故形成横叉倾斜排列的水管，设计每一根水管的横向位置都与水平线方向成一定角度的倾斜升角的结构，也是为了便于高温烟气的导流传热的顺利，也为了便于水管内被加热的水的循环顺利，受热的水流动的速度得到加快，又能予防水管内水垢沉积过快，从而可以使水管管壁上水垢的存积减少，有利于水的吸收热量，同时在水管外圆管壁上的积灰有一种向下溅落的倾向，设计多水管的横叉排列结构，大大增加了水管的受热面积，相应提高了高温烟气的传热效率，减少了热损失。同时，炉内容量的大部分水是在水管内而不在炉体内腔，因此，水压、气压均受控，压强能减小，对炉子本身的安全运行有了可靠的保证。
弯水拱管反射拱的设计为，在炉体内腔的水管加热室的下方的燃烧室内的一侧，水平方向为一根直径在50～120毫米的弦向横水管，横水管的二端均用焊接的方法焊在炉体内腔的壳体壁上，在这一栏水管上再用焊接的方法连接上4～8根弯水管，弯水管是均匀平行排列的，每一根弯水管上予先制成一个角度为15°～30°的斜度段和半径为50～200毫米的园弧段，与水平位置成15°～30°夹角的弯水管的一端用焊接的方法焊在炉体内腔的壳体壁上，半径为50～200毫米的圆弧的弯水管的一端用焊接的方法焊在横水管上，这样横水管和弯水管构成了弯水拱管，横水管与每一根弯水管都是互相连通的，横水管和弯水管即整个弯水拱管都是同炉身壳体的内壁与炉体内腔的外壁之间的容水空间是相连通的，在横水管和弯水管的外缘即弯水拱管的外缘涂抹有一定厚度的耐火材料涂层，从而形成了弯水拱管反射拱，由于弯水管有一定的倾斜和弯度，所以反射拱与水平线之间同样成15°～30°的斜角位置，即弯水拱管反射拱在内腔壳体外壁的一侧位置较高，在横水管一侧的反射拱位置较低。横水管一侧又形成了燃烧室内热流通道空间的一个侧面，相对于水平位置，弯水拱管反射拱成倾斜位置，也使炉膛上干馏反射区域有一定容积的空间尺寸。设计的弯水拱管的结构，横水管和各个连通的弯水管中均充满了水，相对于同规格容量的水锅炉，实际上增加了水的总容量，也增长了受热的面积，在燃烧室内高温的幅射下，弯水拱管的下方的一横水管即受热，横水管中的水通过与它相连通的各个弯水管的水进行热交换，并很快地同炉身壳体内壁与炉体内腔壳体外壁之间容纳的水发生流通并得以传热，可以充分的提高热效率。
自然风环状导风管的设计为，在炉体内腔下方的燃烧室内与弯水拱管反射拱相对应的另一侧，沿内腔壳体的内壁焊接上一个有一定尺寸宽度和厚度的环状风管，环状风管成一扇形，角度为100°～160°，在环状风管扇形的内圆弧的圆周面上均匀分布有5～9个出风口，在环状风管扇形的外圆弧的中心位置处，即靠近炉体内壁(4)的内壁一侧外和对应的炉身壳体的位置上焊接上一段圆柱体形的导风管，环状风管的容风空间通过导风管与炉身壳体外的自然空间相连通，导风管在炉身壳体外的一端上装有一块活动挡风板，挡风板的外径尺寸接近等于导风管的内径尺寸，挡风板可以沿轴向垂直线转动，挡风板可以挡上或打开的作用，在环状风管的外缘除出风口外均涂抹有耐火材料涂层，从而形式自然风环状导风管，又成为燃烧室内的热流通道空间的另一个侧面，设计的环状风管的结构，使它本身内有一定的容气空间，在环状风管的圆弧面上又有5～9个出风口，当打开活动挡风板时，通过环状风管的导风管进入的自然风充满在整个环状风室内，由出风口的不同角度从不同位置进到燃烧室内，充分地达到有力的助燃作用，而且在导风管上有活动挡风板，是可以根据燃烧的实际状况的需要自由调节的，方式是灵活方便的。同时环状导风管在结构上形成的热流通道为升温传热和消烟除尘方面有了一定程度的保证作用，保证高温焰气从这里顺利通过往上升腾，有利于二次燃烧的充分，消除未燃尽炭粒煤灰的影响，调节燃烧过程的自然风的需要，成为不可分割的一个重要部分。
正因为炉体内腔的燃烧室内已设计由弯水拱管反射拱结构加上环状自然风导风管结构共同形成了燃烧室中的热流通过，燃烧的焰气自下往上升腾，在这里能达到烟尘、焰火分离的效果。
由于燃煤在燃烧室干馏区域内经过干馏，且不见明亮的火焰，干馏后的焦煤进入燃烧区域内得以充分燃烧。弯水拱管反射拱的反射作用，控制了烟尘运动的流向；热流通道的四周被高温火焰烧得红红的，即使有未燃尽的炭粒黑烟经过这里也被尽量燃透发白，能得到更充分的燃烧，从而只有高温焰气的热流从空间有限的热流通道中往上迅速传递升腾，由于煤灰尘的大部分已被阻挡在弯水拱管反射拱的下面空间内抑制起来，即使逸出的煤灰黑烟又在二次燃烧中被充分燃烧，这样能往上通过垂直烟管易逸出炉身壳体外部的煤灰、黑烟就比较少了，可以实现消烟、除尘的效果；燃煤的充分燃烧，焰气、烟尘相分离的结果有利于高温热量焰气的快速传递，又为节约燃料、节省能源打下了基础，体现在烟管的排放上也比较净化了。
由弯水拱管反射拱的上部和自然风环状导风管的上部共同构成了个个与水平线位置成一定角度的锥体空间形状，锥体直径从大往小变化的部位至热流通道空间的上方，这样既有利于热量从热流通道空间的下方向上传递，又有利于炉体内腔上方的残灰往下溅落，可以有效的集尘清灰，易传热的加快，又保证了比较高的热效率。
径向清灰孔的设计为，在炉身壳体的中间部件，沿炉身壳体的中心线方向，相对于炉体内腔中的水管加热室的位置，以自上而下的方式设置1～3个径向清灰孔，每一个径向清灰孔的中心线均垂直于对应的横叉排列的水管的水平线方向，即径向清灰孔的中心对应于横叉倾斜排列的水管的中心位置，每一个径向清灰孔均采用焊接的方法焊在炉身壳体和炉体内腔的壳体壁上相对应的径向位置上，每一个径向清灰孔与炉体内腔的水管加热室内的空间相连通，在每一个径向清灰孔靠炉身壳体外壁的一端装有一个灰孔盖，灰孔盖是可以装上和可以取下来的活动的灰孔盖，设计的径向清灰孔的结构，是上下分段径向布置的，取下灰孔盖，透过清灰孔，可以直接看到炉体内腔的水管加热室，看到眼前的横叉倾斜排列的水管的实际状况，也可以看到正常运行时高温焰气由下往上升腾的实际状况，当需要作清灰工作时，在每一个径向清灰孔上都可以单独进行各自方向的清灰工作，直观地清除水管管壁表面上残留的灰尘，由于孔的中心与水管的水平线方式是对着的，便于从水管横向的一端往另一端方向进行清灰，也便于运用空气来吹去管壁上的灰尘，这样不易清灰的死角大大减少了，清灰的实际效果又快又好，从而又使水管内的容水受热状况得到新的改善。
水封安全装置的设计为在锅炉炉身壳体顶部封头处在垂直烟管的一侧开一个管子直径大小的孔，在孔内插上一根管子并用焊接的方法焊好，这一根管子的下端插入到炉身壳体内水面以下，在这一根管子的上端，离炉身壳体顶部封头的0.5～6米的高度处的位置上，连接一个带螺纹的三通接头，在与这一个三通接头相连的另二根管子中，在三通接头上端的一根管子沿垂直烟管的方向平行往上延伸0.5～8米的高度处再弯向垂直烟管，并进入到垂直烟管内，延伸的这段管子可以用卡子与垂直烟管固定起来，在三通接头横向一端的一根管子经一个直角弯头螺纹连接后又拐弯向下延伸直至地面，与三通接头各端相连的三根不同方向的管子是互相连通的，形成了水封安全装置，设计水封安全装置为常压水锅炉发生不常压时，压力过高或水位过低时达到安全保护作用，由于三通接头的每一端都有各自的作用，而且三根管子是互相连通。如果发生锅炉壳体内部的压力高于大气压常压时候，工作压力不稳定而有升高情况，水就有渠道从三通接头上引出的二根管子中溢出，高压蒸汽也能从这二根管子中逸出。溢出的水一部分从延伸到垂直烟管中去管子后由烟管向下流动，经水管加热室的水管之间空隙再往下流动且经热流通道后受热并汽化，吸收掉一部分热量，从而能使炉内温度有所下降，相应热交换有所减弱，促使压力有所降低，溢出水的另一部分从延伸到地面上去的管子后流向炉外地沟，防止锅炉内压力上升快的情况下，溢出的水多了、溢水大量进入燃烧室炉膛，有窒息炉火产生汽化负冲炉门和气冲烟管的不良现象和不安全因素，从而使溢水分道溢出后使锅炉内的压力又恢复保持在常态常压，达到水封安全防护功能，为锅炉的正常运行提供了可靠性和安全性的条件。
本实用新型的优点是1、相对于圆规格体积的水锅炉，其实际容水总量增加了；2、受热面积增加，提高了热效率；3、有良好的消烟、除尘功能作用，提高了环境效益；4、清灰的方法可以人工或气吹等不同方式，不易清除的死角减少，效果又快又好；
5、燃煤的需用量可以得到节约，适用的煤种也广了；6、锅炉本身的使用寿命可以得到延长，维修周期，次数也相应简化；7、结构简单的水封安全装置，使锅炉具有安全保障作用，提高了可靠性；8、大量的容水容纳在水管中，为锅炉也提高了安全性。
图1为本实用新型的结构示意图、主视图。
图中1为垂直烟管2为供(排)汽管3为炉身壳体4为炉体内腔5为横叉倾斜排列的水管6为弯水拱管反射拱7为炉排8为自然风环状导风管9为供热水管16为径向清灰孔由此图看出，炉体内腔(4)在炉身壳体(3)之中，横叉倾斜排列的水管(5)在炉体内腔(4)的上方，弯水拱管反射拱(6)在炉体内腔(4)的下方，自然风环状导风管(8)在炉体内腔(4)下方相对于弯水拱管反射拱(6)的另一侧，径向清灰孔(16)在炉身壳体(3)的中间部位，相对应于炉体内腔(4)的横叉倾斜排列的水管(5)的位置。
图2为本实用新型的结构示意图、侧视图。
图中10为水封安全装置11为清垢手孔12为回水管13为水位计14为铭牌15为温度计17为饮用水水龙头18为进水管19为炉门20为二次灶烧炉大门21为排污管22为出灰口23为三通接头由此图看出，水封安全装置(14)在炉身壳体的炉顶封头上靠垂直烟管旁的一侧，在离炉身壳体顶部封头的一定高度上有一个三通接头(23)，三通接头(23)的每一端均连有一根管子。
图3为图1所示位置“A－A”的剖视图。
图中6为弯水拱管反射拱8为自然风环状导风管24为热流通道由此图看出，热流通道(24)是弯水拱管反射拱(6)与自然风环状导风管(8)之间的空间位置，是高温焰气流向的必经之路。
权利要求1.一种干馏反射常压多用锅炉，其特征在于，炉身壳体(3)中，装有一炉体内腔(4)，在炉体内腔(4)上方的水管加热室内的所有水管(5)成横叉倾斜排到，方式是自上而下横向排成5～8行，在每一行内相隔一定距离平行排列2～6根水管，每一根水管的横向位置都与水平线成3°～15°的倾斜升角，下一行的水管的位置位于上一行相邻二根水管之间空隙或上一行水管与炉体内腔(4)的壳体内壁之间的空隙的下方，每一根水管都固结在炉体内腔(4)的壳体壁上，每一根水管的二端的外口均同炉身壳体(3)的内壁与炉体内腔(4)的外壁之间的容水空间相连通；在炉体内腔(4)的水管加热室下方的燃烧室内有弯水拱管反射拱(6)，自然风环状导风管(8)；弯水拱管反射拱(6)上有1根弦向横水管，在这一横水管上固结有4～8根弯水管，横水管与这些弯水管是互相连通的，每一根弯水管的中心线与水平位置成15°～30°的夹角，在弯水管与横水管相连接的一端部位弯水管上有半径为50～200毫米的园弧，弯水管的这一端与横水管相贯连接，弯水管的另一端则与炉体内腔(4)的壳体壁相贯连接，横水管的二端也与炉体内腔(4)的壳体壁相贯连接，横向管和弯水管都是同炉身壳体(3)的内壁与炉体内腔(4)的外壁之间的容水空间相连通的，在横水管和弯水管的外缘涂抹有耐火材料涂层，形成弯水拱管反射拱(6)；自然风环状导风管(8)上有一角度为100°～160°的扇形环状风管，在环状风管扇形的内园弧的园周面上均匀分布有5～9个出风口，在环状风管扇形的外园弧的中心位置处，即靠近炉体内腔(4)的内壁一侧处有一园柱体形导风管，环状风管固结在炉体内腔(4)的内壁上，导风管固结在相应的炉体内腔(4)的壳体壁上和炉身壳体(3)的壳体壁上对应的位置，环状风管的容风空间通过导风管与炉身壳体(3)外的自然空间相连通，导风管在炉身壳体(3)外的一端上装有一块活动挡风板，挡风板的外径尺寸接近等于导风管的内径尺寸，挡风板沿轴向垂直线可以转动，在环状风管的外缘除出风口外均涂抹有耐火材料涂层；在炉身壳体(3)的中间部位，沿炉身壳体(3)的中心线方向，相对于炉体内腔(4)中的水管加热室的位置，自上而下设置1～3个径向清灰孔(16)，每一个径向清灰孔(16)固结在炉身壳体(3)和炉体内腔(4)的壳体壁上相对应的径向位置上，每一个径向清灰孔(16)的中心线均垂直于对应的横叉倾斜排列的水管(5)的水平线方向，每一个径向清灰孔(16)与炉体内腔(4)的水管加热室内的空间相连通，每一个径向清灰孔(16)在炉身壳体(3)外的一端上装有一个灰孔盖，灰孔盖是活动的可以装上也可以取下，在炉身壳体(3)顶部封头处，垂直烟管(1)的一侧，装有一个水封安全装置(10)，在水封安全装置(10)上，离炉身壳体(3)顶部封头处的0.5～6米的高度处，有一个带螺纹的三通接头(23)，在这一个三通接头(23)的下端连接一根管子插入到炉身壳体(3)内水面以下，三通接头(23)的上端连接一根管子沿垂直烟管(1)的方向向上延伸0.5～8米的高度处弯向垂直烟管(1)，并进入垂直烟管(1)内，三通接头(23)的横端连接一根管子经一个直角弯头螺纹连接后又向下延伸直至地面水封安全装置(10)上，经三通接头(23)相连接的三根不同方向的管子互相之间是连通的。
2.根据权利要求1所述之干馏反射常压多用锅炉，其特征在于所述之炉体内腔(4)中的水管(5)成横叉倾斜排列，水管之总数为10～48根，每一根水管都用焊接的方法固结在炉体内腔(4)的壳体壁上，横叉倾斜排列的水管(5)即在所说的炉体内腔(4)上方的水管加热室内，在燃烧室的上方。
3.根据权利要求1所述之干馏反射常压多用锅炉，其特征在于所述之炉体内腔(4)的下方的弯水拱管反射拱(6)，有4～8根弯水管是均匀平行排列的，其一端用焊接的方法固结在横水管上，横水管的二端和弯水管的另一端也用焊接的方法固结在炉体内腔(4)的壳体壁上，弯水拱管反射拱(6)即在所说的炉体内腔(4)的燃烧室内的一侧。
4.根据权利要求1所述之干馏反射常压多用锅炉，其特征在于所述之炉体内腔(4)的下方的燃烧室内有自然风环状导风管(8)，环状风管是用焊接的方法固结在炉体内腔(4)的内壁上，导风管也是用焊接的方法固结在相应的炉体内腔(4)的壳体壁上和炉身壳体(3)的壳体壁上对应的位置，自然风环状导风管(8)即在所说的炉体内腔(4)的燃烧室内相对于弯水拱管(6)的另一侧。
5.根据权利要求1所述之干馏反射常压多用锅炉，其特征在于所述之径向清灰孔(16)的中心对应于横叉倾斜排列的水管(5)的中心位置，每一个径向清灰孔均采用焊接的方法固结在炉身壳体(3)和炉体内腔(4)的壳体壁上相对应的径向位置上。
6.根据权利要求1所述之干馏反射常压多用锅炉，其特征在于所述之水封安全装置(10)，三通接头(23)的上端连接的一根管子沿垂直烟管(1)的平行方向延伸，并用卡子与垂直烟管固定在一起。
专利摘要属于一种干馏反射常压多用锅炉，炉体内腔中水管加热室的水管呈横叉倾斜排列，炉体内腔的燃烧室内设有弯水拱管反射拱和自然风环状导风管，炉身壳体的炉顶封头部位上有水封安全装置，炉身壳体的中间部位、与炉体内腔的水管对应部位有径向清灰孔，本设计采用反射拱、环状导风管、横叉斜排水管、径向清灰和水封装置，实现了节能、消烟、除尘、安全可靠的运行目的。其结构合理、符合要求，满足使用。
文档编号F22B17/00GK2067354SQ9020868
公开日1990年12月12日 申请日期1990年6月18日 优先权日1990年6月18日
发明者薛世博, 史风荣 申请人:天津市津南环保净化设备厂