专利名称：常压热水加热系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热水加热系统，特别涉及一种常压热水加热系统。
背景技术：
锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅炉中 产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能；提供热水的锅炉称为 热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用；产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉。对于采暖周期较长的北方而言，锅炉是城市生活必不可少的设备；热水锅炉由于 压力低、安全系数高，在人们生活中得到广泛的应用；在工业生产中对热水的需求，也多由 热水锅炉提供。热水锅炉一般包括燃烧器和加热体，一般的高效燃烧器采用的燃料多为煤粉，具 有较高的效率。但是现有的锅炉换热部分普遍采用对水加热，通过动力机械送至用户，用后 冷却再回至加热体，换热效率不高；为使热水达到90°C左右的温度，锅炉废气排出口的温 度普遍在150°C以上，锅炉的换热效率低，降低燃料的利用率，不利于节约能源；同时，现有 的热水锅炉启动速度慢，增加了燃料消耗；而且燃料的燃烧效率不高，增加有害气体和粉尘 的排放，不利于环保。因此，需要对现有的热水锅炉进行改进，能够降低废气排放温度，提高换热部分的 热效率，降低相同热水产出量的前提下燃料的消耗，节约能源；减少有害气体及粉尘的排 放，利于环保。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种常压热水加热系统，能够降低废气排放温度，提高 换热部分的热效率，降低相同热水产出量的前提下燃料的消耗，节约能源；减少有害气体及 粉尘的排放，利于环保。本实用新型的常压热水加热系统，包括燃烧器和常压加热器，所述常压加热器包 括炉体、设置在炉体内的燃烧室和与燃烧室出烟气通道连通的烟道，所述燃烧器烟气出口 连通于燃烧室；所述烟道通过水平隔板分隔形成上下并列的水平烟气通道，相邻水平烟气通道的 进气口之间水平相错使相邻水平烟气通道之间形成水平折流式相通结构，所述燃烧室与最 下部水平烟气通道相通；水平烟气通道通过竖直隔板分隔形成水平并列的上下烟气通道， 相邻上下烟气通道的进气口之间上下相错使相邻上下烟气通道之间形成上下折流式相通 结构；所述炉体顶部设置常压水箱，竖直隔板内形成与常压水箱底部相通的竖直换热腔，所 述竖直换热腔由上至下通过全部水平烟气通道；所述竖直隔板与烟气接触的两侧表面均竖 直设置换热列管，所述换热列管上下端均与竖直换热腔相通。进一步，所述上下烟气通道的进气口由水平并列设置并连通相邻上下烟气通道的 通孔构成；所述竖直换热腔内设置热管，所述热管的下端沿径向伸入下部进气的上下烟气通道的进气口；进一步，所述水平隔板为夹层结构形成与竖直换热腔相通的水平换热腔；所述炉 体壁均为相互连通的夹层结构形成与常压水箱相通的侧壁换热腔，所述炉体壁、水平隔板 和竖直隔板由耐高温导热材料制成；所述炉体壁的外表面设有保温层；进一步，每个水平烟气通道分别设置换热列管；所述炉体水平截面为矩形，包括前 后侧壁和左右侧壁，前后侧壁内侧表面均与水平烟气通道对应设置竖直侧壁换热列管；进一步，所述常压水箱的热水出水管的进水口高于常压水箱底的内表面；进一步，所述燃烧室的出烟气通道位于与燃烧器烟气出口正对的内侧壁上部并向 燃烧室内水平延伸，燃烧室与燃烧器烟气出口正对的内侧壁与底面之间以及与出烟气通道 外壁下表面之间均为圆弧过渡；进一步，所述燃烧器包括一次燃烧室和点火系统，燃烧室连通有煤粉喷管和助燃 气通道，所述助燃气通道包括直吹通道和使出口气体呈旋流状态的旋风通道，所述直吹通 道的气体出口方向与煤粉喷管的煤粉喷出方向一致；所述旋风通道由分布在燃烧室内壁的 进气管构成，所述进气管向前倾斜并且其轴线不通过圆心；进一步，所述煤粉喷管包括喷管主体，所述喷管主体前端设置粉煤出口，位于喷管 主体前端同心设置向喷管主体内延伸的中心管，中心管尾端密封设置顶部向外的圆锥端 盖，所述喷管主体的粉煤出口为由内锥面和外锥面构成的喇叭口形夹层通道；所述中心管 前端开口 ；所述一次燃烧室壁为由内壁和外壁构成的夹层空气通道，外壁向前形成逐渐扩 大的锥形结构，所述夹层空气通道与助燃空气供气系统相通；所述中心管管腔与夹层空气 通道相连通形成直吹通道；进一步，所述直吹通道还包括设置在夹层空气通道前端与燃烧室相通的助燃空气 进气管和与点火装置对应设置连通于夹层空气通道和一次燃烧室的点火进气管；所述点火 装置设置在以可沿轴线滑动的方式外套于喷管主体外的套筒上，所述套筒通过径向旋入的 套筒顶丝定位；所述点火装置包括点火头、固定杆和支架，所述支架固定设置在套筒外圆， 点火头设置在固定杆前端正对燃烧室上的点火孔，支架上固定设置外套管，所述固定杆以 可轴向滑动的方式内套于外套管，所述外套管通过径向旋入的固定杆顶丝将固定杆定位；进一步，所述炉体上与水平烟气通道和上下烟气通道对应设置人孔，人孔设置有 密封的人孔门；所述点火头内设置连通于点火孔的点火燃气通道，所述点火燃气通道的燃 气出口段包括一个与点火头同轴的直通孔和分布于直通孔周围径向外倾斜的斜孔；所述点 火头上位于燃气出口段设置点火助燃空气进气通道，所述点火助燃空气进气通道分布于燃 气出口周围。本实用新型的有益效果本实用新型的常压热水加热系统，采用水平方向和竖直 方向均为折流的烟气走向，并利用水自身上下循环，在不增加加热器体积的前提下，能够降 低废气排放温度，提高换热部分的热效率，降低相同热水产出量的前提下燃料的消耗，节约 能源；由于燃烧以及换热效率较高，大大减少二氧化碳等有害气体的排放，同时，由于折流 形烟道，使粉尘直接留在烟道底部，避免直接排至大气中，利于环保。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。[0020]
图1为本实用新型结构示意图；图2为
图1沿A-A向剖视图；图3为本实用新型燃烧器结构示意图；图4为本实用新型点火装置结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型结构示意图，图2为
图1沿A-A向剖视图，图3为本实用新型燃 烧器结构示意图，图4为本实用新型点火装置结构示意图，如图所示本实施例常压热水加 热系统，包括燃烧器16和常压加热器，所述常压加热器包括炉体、设置在炉体内的燃烧室 12和与燃烧室12出烟气通道连通的烟道，所述燃烧器烟气出口连通于燃烧室12 ；炉体设置 废气排出口 3 ；所述烟道通过水平隔板20分隔形成上下并列的水平烟气通道19，相邻水平烟气 通道19的进气口之间水平相错使相邻水平烟气通道之间形成水平折流式相通结构，所述 燃烧室16与最下部水平烟气通道相通；水平烟气通道19通过竖直隔板4分隔形成水平并 列的上下烟气通道8，相邻上下烟气通道8的进气口 10之间上下相错使相邻上下烟气通道 8之间形成上下折流式相通结构；所述炉体顶部设置常压水箱1，竖直隔板4内形成与常压 水箱1底部相通的竖直换热腔5，所述竖直换热腔5由上至下通过全部水平烟气通道19 ；所 述竖直隔板4与烟气接触的两侧表面均竖直设置换热列管2，所述换热列管2上下端均与竖 直换热腔5相通。本实施例中，所述上下烟气通道8的进气口 10由水平并列设置并连通相邻上下烟 气通道8的通孔构成；所述竖直换热腔5内设置热管9，热管9内腔装介质油，所述热管9的 下端沿径向伸入下部进气的上下烟气通道的进气口 10;通过热管9吸收进气口 10内的烟 气热量，提高换热效率。本实施例中，所述水平隔板20为夹层结构形成与竖直换热腔5相通的水平换热 腔21 ；所述炉体壁均为相互连通的夹层结构形成与常压水箱1相通的侧壁换热腔，所述炉 体壁、水平隔板20和竖直隔板4由耐高温导热材料制成，比如耐高温的不锈钢材料；如图 所示，所述炉体壁的外表面设有保温层；使加热器内形成四通八达的水流通道，增加换热面 积，减少热量散失，进一步提高热效率，增强节能减排的效果。本实施例中，每个水平烟气通道19分别设置换热列管2 ；所述炉体水平截面为矩 形，包括前后侧壁和左右侧壁(图中所示，前侧壁7、后侧壁17、左侧壁22和右侧壁24 ；前侧 壁7的换热腔6、后侧壁17的换热腔18、左侧壁22的换热腔23和右侧壁24的换热腔25)， 前侧壁7和后侧壁17内侧表面均与水平烟气通道19对应设置竖直侧壁换热列管；进一步 增加换热面积，提高换热效率。本实施例中，所述常压水箱1的热水出水管的进水口 Ia高于常压水箱1底的内表 面；避免热水排尽，造成常压水箱干烧，保证其使用寿命。本实施例中，所述燃烧室12的出烟气通道11位于与燃烧器16烟气出口正对的内 侧壁上部并向燃烧室12内水平延伸，燃烧室12与燃烧器16烟气出口正对的内侧壁与底面 之间以及与出烟气通道外壁下表面之间均为圆弧过渡；位于一次燃烧室14烟气出口下部 设置排渣口 13 ；本结构的燃烧室内烟气进行涡流后排出，能够极大限度的提高燃煤燃尽率及燃烧效率，减少废气中硫化物以及其它有害气体，进行涡流过程中，最终的燃烧温度达到 预定的高温，粉尘等大部分有害颗粒由于燃烧充分而实现液态排渣，直接从下部排渣口 13 排出，从而达到节约燃煤和节能降耗的目的，并防止粉尘进入烟道，利于环保。本实施例中，所述燃烧器16包括一次燃烧室14和点火系统，燃烧室12连通有煤 粉喷管和助燃气通道，所述助燃气通道包括直吹通道和使出口气体呈旋流状态的旋风通道 16d，所述直吹通道的气体出口方向与煤粉喷管的煤粉喷出方向一致；所述旋风通道16d由 分布在燃烧室内壁的进气管构成，所述进气管向前倾斜并且其轴线不通过圆心；通过旋流 与直流相结合的进气方式，利于混合燃烧的同时，还可促进液态排渣，防止堵塞，保证燃烧 器正常工作。本实施例中，所述煤粉喷管包括喷管主体16k，所述喷管主体16k前端设置粉煤出 口，位于喷管主体16k前端同心设置向喷管主体内延伸的中心管16m，中心管16m尾端密封 设置顶部向外的圆锥端盖161，所述喷管主体16k的粉煤出口为由内锥面16e和外锥面16g 构成的喇叭口形夹层通道16f ；所述中心管16m前端开口 ；所述一次燃烧室壁为由内壁16b 和外壁16a构成的夹层空气通道16c，外壁16a向前形成逐渐扩大的锥形结构，减小空气的 阻力，利于顺畅供气，使燃料充分燃烧，提高效率，保证节能降耗；所述夹层空气通道16c与 助燃空气供气系统相通；所述中心管16m管腔与夹层空气通道16c通过分布于中心管16m 周围的斜管16j相连通形成直吹通道；本结构利于煤粉的扩散喷出，增大覆盖面积，从而利 于空气与煤粉的混合，从而保证燃烧的充分性，进一步节能降耗。本实施例中，所述直吹通道还包括设置在夹层空气通道16c前端与燃烧室14相通 的助燃空气进气管16η和与点火装置对应设置连通于夹层空气通道16c和一次燃烧室14 的点火进气管16h ；进一步增加直吹效果；所述点火装置15设置在以可沿轴线滑动的方式 外套于喷管主体16k外的套筒15g上，所述套筒15g通过径向旋入的套筒顶丝15f定位；所 述点火装置15包括点火头15a、固定杆15k和支架15e，所述支架15e固定设置在套筒15g 外圆，点火头15a设置在固定杆15k前端正对燃烧室14上的点火孔16i，支架15e上固定设 置外套管15d，所述固定杆15k以可轴向滑动的方式内套于外套管15d，所述外套管15d通 过径向旋入的固定杆顶丝15c将固定杆15k定位；通过调整固定杆顶丝15c和套筒顶丝15f 使点火头可沿轴向移动，方便进入和移出，使用方便；同时，点火装置底部设置滚轮16ο，方 便移动。本实施例中，所述炉体上与水平烟气通道19和上下烟气通道8对应设置人孔26， 人孔26设置有密封的人孔门；方便检修和除尘；所述点火头15a内设置连通于点火孔16i 的点火燃气通道15b，所述点火燃气通道的燃气出口段包括一个与点火头同轴的直通孔 15 j和分布于直通孔15 j周围径向外倾斜的斜孔15h ；形成均勻发散的喷射通道，利于点火， 同时，不存在燃气死角，避免爆燃的发生；所述点火头15a上位于燃气出口段设置点火助燃 空气进气通道15i，所述点火助燃空气进气通道15i分布于燃气出口周围；利于点火和高温 燃烧，保证燃料燃烧充分。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本 实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范 围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求一种常压热水加热系统，其特征在于包括燃烧器和常压加热器，所述常压加热器包括炉体、设置在炉体内的燃烧室和与燃烧室出烟气通道连通的烟道，所述燃烧器烟气出口连通于燃烧室；所述烟道通过水平隔板分隔形成上下并列的水平烟气通道，相邻水平烟气通道的进气口之间水平相错使相邻水平烟气通道之间形成水平折流式相通结构，所述燃烧室与最下部水平烟气通道相通；水平烟气通道通过竖直隔板分隔形成水平并列的上下烟气通道，相邻上下烟气通道的进气口之间上下相错使相邻上下烟气通道之间形成上下折流式相通结构；所述炉体顶部设置常压水箱，竖直隔板内形成与常压水箱底部相通的竖直换热腔，所述竖直换热腔由上至下通过全部水平烟气通道；所述竖直隔板与烟气接触的两侧表面均竖直设置换热列管，所述换热列管上下端均与竖直换热腔相通。
2.根据权利要求1所述的常压热水加热系统，其特征在于所述上下烟气通道的进气 口由水平并列设置并连通相邻上下烟气通道的通孔构成；所述竖直换热腔内设置热管，所 述热管的下端沿径向伸入下部进气的上下烟气通道的进气口。
3.根据权利要求2所述的常压热水加热系统，其特征在于所述水平隔板为夹层结构 形成与竖直换热腔相通的水平换热腔；所述炉体壁均为相互连通的夹层结构形成与常压水 箱相通的侧壁换热腔，所述炉体壁、水平隔板和竖直隔板由耐高温导热材料制成；所述炉体 壁的外表面设有保温层。
4.根据权利要求3所述的常压热水加热系统，其特征在于每个水平烟气通道分别设 置换热列管；所述炉体水平截面为矩形，包括前后侧壁和左右侧壁，前后侧壁内侧表面均与 水平烟气通道对应设置竖直侧壁换热列管。
5.根据权利要求4所述的常压热水加热系统，其特征在于所述常压水箱的热水出水 管的进水口高于常压水箱底的内表面。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的常压热水加热系统，其特征在于所述燃 烧室的出烟气通道位于与燃烧器烟气出口正对的内侧壁上部并向燃烧室内水平延伸，燃烧 室与燃烧器烟气出口正对的内侧壁与底面之间以及与出烟气通道外壁下表面之间均为圆 弧过渡。
7.根据权利要求6所述的常压热水加热系统，其特征在于所述燃烧器包括一次燃烧 室和点火系统，燃烧室连通有煤粉喷管和助燃气通道，所述助燃气通道包括直吹通道和使 出口气体呈旋流状态的旋风通道，所述直吹通道的气体出口方向与煤粉喷管的煤粉喷出方 向一致；所述旋风通道由分布在燃烧室内壁的进气管构成，所述进气管向前倾斜并且其轴 线不通过圆心。
8.根据权利要求7所述的常压热水加热系统，其特征在于所述煤粉喷管包括喷管主 体，所述喷管主体前端设置粉煤出口，位于喷管主体前端同心设置向喷管主体内延伸的中 心管，中心管尾端密封设置顶部向外的圆锥端盖，所述喷管主体的粉煤出口为由内锥面和 外锥面构成的喇叭口形夹层通道；所述中心管前端开口 ；所述一次燃烧室壁为由内壁和外 壁构成的夹层空气通道，外壁向前形成逐渐扩大的锥形结构，所述夹层空气通道与助燃空 气供气系统相通；所述中心管管腔与夹层空气通道相连通形成直吹通道。
9.根据权利要求8所述的常压热水加热系统，其特征在于所述直吹通道还包括设置 在夹层空气通道前端与燃烧室相通的助燃空气进气管和与点火装置对应设置连通于夹层空气通道和一次燃烧室的点火进气管；所述点火装置设置在以可沿轴线滑动的方式外套于 喷管主体外的套筒上，所述套筒通过径向旋入的套筒顶丝定位；所述点火装置包括点火头、 固定杆和支架，所述支架固定设置在套筒外圆，点火头设置在固定杆前端正对燃烧室上的 点火孔，支架上固定设置外套管，所述固定杆以可轴向滑动的方式内套于外套管，所述外套 管通过径向旋入的固定杆顶丝将固定杆定位。
10.根据权利要求9所述的常压热水加热系统，其特征在于所述炉体上与水平烟气通 道和上下烟气通道对应设置人孔，人孔设置有密封的人孔门；所述点火头内设置连通于点 火孔的点火燃气通道，所述点火燃气通道的燃气出口段包括一个与点火头同轴的直通孔和 分布于直通孔周围径向外倾斜的斜孔；所述点火头上位于燃气出口段设置点火助燃空气进 气通道，所述点火助燃空气进气通道分布于燃气出口周围。
专利摘要本实用新型公开了一种常压热水加热系统，包括燃烧器和常压加热器，常压加热器烟道通过水平隔板分隔形成上下并列并形成折流的水平烟气通道，水平烟气通道通过竖直隔板分隔形成水平并列并形成折流的上下烟气通道，竖直隔板设置换热列管并且内部形成与常压水箱底部相通的竖直换热腔；本实用新型采用水平方向和竖直方向均为折流的烟气走向，并利用水自身上下循环，在不增加加热器体积的前提下，能够降低废气排放温度，提高换热部分的热效率，降低相同热水产出量的前提下燃料的消耗，节约能源；由于燃烧以及换热效率较高，大大减少二氧化碳等有害气体的排放，同时，由于折流形烟道，使粉尘直接留在烟道底部，避免直接排至大气中，利于环保。
文档编号F23D1/02GK201688554SQ201020217648
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者贺永利 申请人:贺永利