专利名称：超导负压真空相变锅炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是采暖锅炉，具体涉及的是超导负压真空相变锅炉。
背景技术：
目前使用的锅炉大致有两种，一种是通过炉壁来使热水进行循环的锅炉，这种锅炉的炉壁为夹层水室结构，烟气对炉壁内的水进行传热。大多数的民用锅炉都采用这种锅炉，但这种锅炉能量消耗较大，热效率低，从烟囱排出的烟尘，严重污染大气环境；另一种是通过炉壁和炉胆使热水进行循环的锅炉，这种锅炉的炉胆与炉壁相通，炉壁与炉胆之间的空腔为烟道，真空导热管上端穿过炉胆并与炉胆固定安装在一起，利用真空导热管在较小的温差下传递较大的热量的传热性能，充分利用烟道内的烟气的热量对炉胆内的水进行传热，使热量得到充分利用，降低热损耗。但以上两种锅炉的炉壁从上到下贯穿整个炉体，锅炉的入水口开在炉膛下部的炉壁上，炉膛周围的炉壁内充装的水温度低，使炉膛处于低温环境中，存在燃料燃烧温度低的问题，这影响了炉膛中煤的燃烧，煤不能充分燃烧，供热效率低，浪费能源，且未充分燃烧形成的烟尘严重污染大气环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种超导负压真空相变锅炉，这种锅炉能够解决原用锅炉炉膛内燃料燃烧温度低的问题，提高锅炉的热效率。
本发明是这样实现的这种超导负压真空相变锅炉包括炉体、炉膛、炉壁、炉胆、真空导热管、真空导热腔，炉壁为夹层水室结构，炉胆与炉壁相通，水在炉壁、炉胆内循环，真空导热管上端穿过炉胆并与炉胆固定安装在一起；真空导热腔环绕炉膛的周围，真空导热腔上端插入其上方的炉壁中并与炉壁固定为一体。
上述方案中的炉胆包括环形炉胆和圆形炉胆，环形炉胆和圆形炉胆交替排列在炉体内；环形炉胆的中心孔为烟道，环形炉胆与炉壁相交处的高度大于中心孔处的高度。
更进一步的方案是真空导热腔上端固定安装真空导热管，真空导热管下端插入真空导热腔中，炉膛上方的炉胆为环形炉胆，真空导热管上端浸在环形炉胆中。
有益效果1、本发明的真空导热腔环绕炉膛的周围，真空导热腔上端插入其上方的炉壁中并与炉壁固定为一体，由于真空导热腔内的高导热性传热介质吸收炉膛的热量后会汽化，受热的蒸汽上升到真空导热腔的顶端，被炉壁内的水冷却液化，释放出热量，使真空导热腔的温度很高，这样，炉膛处于高温环境中，炉膛内的燃料得以充分燃烧，供热效率高，提高了锅炉的热效率，同时，由于燃料充分燃烧，外排的烟尘污染性小。
2、由于环形炉胆和圆形炉胆交替排列在炉体内，形成的烟道呈连续的收缩后又放开的葫芦状，延长了烟气在炉体内上升的时间，提高了烟气的利用率。
3、由于真空导热腔上端固定安装真空导热管，真空导热管下端插入真空导热腔中，炉膛上方的炉胆为环形炉胆，真空导热管上端浸在环形炉胆中，可以利用真空导热管将真空导热腔的热量更好地传导给环形炉胆内的水中，扩大传热面积。
图1是本发明的外形结构示意图；图2是本发明第一种实施方式的结构示意图；图3是图2中A-A剖面图；图4是图2中B-B剖面图；图5是图2中C-C剖面图；图6是本发明第二种实施方式的结构示意图。
图中1炉体2炉壁3烟道4a、4b炉胆 5清灰门 6炉门 7炉壁门 8入水口 9出水口 10炉膛 11炉箅 12真空导热管 13真空导热腔 14真空导热管 15温度计
具体实施例方式结合附图对本发明做进一步说明图1是本发明的外形结构示意图，图2是本发明第一种实施方式的结构示意图，如图1、图2所示，这种超导负压真空相变锅炉包括炉体1、炉壁2、炉胆(4a、4b)、炉膛10、真空导热管12、真空导热腔13。炉体1有入水口8、出水口9，炉膛10在炉体1的下部，炉膛10有清灰门5、炉门6，炉箅11安装在炉膛10内，真空导热腔13为一环形空腔，环绕炉膛10的周围，真空导热腔13上端插入其上方的炉壁2中并与炉壁2固定为一体，真空导热腔13内为真空，其下端为加热段，上端为冷却段，在其加热段内装有一种高导热性传热介质，可以选择水、甲醇或联苯等物质作为传热介质，选用介质的一般原则是使选用介质的沸点应低于炉膛10内的温度，利用这种具有高导热性能的两端封闭式的真空导热腔13，能在较小的温差下传递较大的热量。工作时，炉膛10对真空导热腔13的加热段进行加热，使真空导热腔13内的传热介质迅速汽化，产生负压蒸汽，负压蒸汽上升到真空导热腔13的顶端，被炉壁2及炉胆(4a、4b)内的水冷却后液化，释放出热量，传热介质的热量被炉壁2及炉胆(4a、4b)内的水吸收，真空导热腔13内蒸汽被冷凝回流到腔的底部，重新吸收炉膛10的热量，如此周而复始，真空导热腔13起到传递热量的作用，对炉壁2及炉胆(4a、4b)内的水加热。另外，由于炉膛10的周围为真空导热腔13，这样，炉膛10处于高温环境中，炉膛10内的燃料在高温环境中得以充分燃烧，供热效率高，从而提高了锅炉的热效率，同时，由于燃料充分燃烧，外排的烟尘污染性小。炉膛10的上方为炉壁2，炉壁2为夹层水室结构，炉壁2有3个炉壁门7。炉体1的炉胆，有环形炉胆4 b和圆形炉胆4a，它们排列于炉体1内，与炉壁2相通，水在炉胆(4a、4b、)、炉壁2内循环。如图2所示，环形炉胆4b与炉壁2相交处的高度大于其通孔处的高度，环形炉胆4b的剖切面呈蝶形，中间的通孔为烟道3，炉膛10上方的炉胆为环形炉胆4b，环形炉胆4b上面为圆形炉胆4a，环形炉胆4b和圆形炉胆4a依此交替排列在炉体内，形成的烟道3呈连续的收缩后又放开的葫芦状，由于烟道3呈弯曲状，延长了烟气在炉体内的上升时间，提高了烟气的利用率，同时降低烟尘从锅炉中排出的速度，避免烟尘的外排，减少环境污染；锅炉的入水口8设置在炉膛10上方的环形炉胆4b处，此处还设有温度计15，用于方便调节环形炉胆4b内的水温。炉胆(4a、4b)上穿有一些两端封闭的真空导热管12，真空导热管12的上端穿过这些炉胆并与它们焊接在一起，真空导热管12的上端为冷却段，真空导热管12的下端处于烟道3中，为加热段。真空导热管12内为真空，在其加热段内装有一种高导热性传热介质，可以选择水、甲醇或联苯等物质作为传热介质，选用介质的一般原则是使选用介质的沸点应低于烟道3内烟气的温度，利用这种具有高导热性能的两端封闭式的真空导热管12，能在较小的温差下传递较大的热量。工作时，烟道3内烟气对真空导热管12的加热段进行加热，使管内的传热介质迅速汽化，受热的蒸汽上升到真空导热管12的顶端，被炉胆(4a、4b)内的水冷却，传热介质的热量被炉胆(4a、4b)内的水吸收，管内蒸汽被冷凝回流到管的底部，重新吸收烟气的热量，如此周而复始，真空导热管12起到传递热量的作用。同时，烟道3内烟气也对炉胆(4a、4b)内的水进行加热，这样，使烟道3内烟气的热量得到充分的利用，降低热损耗。
图3是图2中A-A向剖视图，图中提供了圆形炉胆4a的结构，圆形炉胆4a为圆形的夹层水室结构，圆形炉胆4a与炉壁2之间的空腔为烟道3，圆形炉胆4a的夹层水室与炉壁2相通，又结合图2所示，圆形炉胆4a的进水口在下部，出水口在上部。
图4是图2中B-B向剖视图，图中提供了环形炉胆4b的结构，环形炉胆4b为环形的夹层水室结构，中心孔作为烟道3，炉胆的夹层水室与炉壁2相通。
图5是图2中C-C向剖视图，如图所示，真空导热腔13为一环形空腔环绕在炉膛10外。
图6是本发明第二种实施方式的结构示意图，如图所示，这种超导负压真空相变锅炉在真空导热腔13上端固定安装真空导热管14，真空导热管14下端插入真空导热腔13中，上端浸在环形炉胆4b内，其它结构与第一种实施方式相同。本实施方式可以利用真空导热管14将真空导热腔13的热量更好地传导给环形炉胆4b内的水中，扩大传热面积，提高锅炉的热效率。
本发明炉膛外设计的真空导热腔13将炉膛10浸于高温环境中，使炉膛10内的燃料能够充分燃烧；同时利用真空导热腔13、真空导热管(12、14)在较小的温差下传递较大的热量的传热性能，通过真空导热腔13、真空导热管(12、14)中的传热介质在液相与气相之间转变，充分利用炉膛10及烟道3内的热量对炉胆(4a、4b)、炉壁2内的水进行升温，使热量得到利用，降低损耗，通过实验，本发明利用15斤本材，8斤煤可将460斤水烧沸，非常节能。
本发明真空导热腔13、真空导热管(12、14)工作时，处于负压状态，安全可靠，即使锅炉出现破裂也不会引起汽水爆炸。
本发明还可以设计为炉胆(4a、4b)上不安装真空导热管12，它包括炉体1、炉膛10、炉壁2、炉胆(4a、4b)、真空导热腔13，炉壁2为夹层水室结构，炉胆(4a、4b)与炉壁2相通，水在炉壁2、炉胆(4a、4b)内循环；真空导热腔13环绕炉膛10的周围，真空导热腔13上端插入其上方的炉壁2中并与炉壁2固定为一体。这种超导负压真空相变锅炉相对于第一种、第二种实施方式来说，结构比较简单。
权利要求
1.一种超导负压真空相变锅炉，它包括炉体(1)、炉膛(10)、炉壁(2)、炉胆(4a、4b)、真空导热管(12)，炉壁(2)为夹层水室结构，炉胆(4a、4b)与炉壁(2)相通，水在炉壁(2)、炉胆(4a、4b)内循环，真空导热管(12)上端穿过炉胆(4a、4b)并与炉胆(4a、4b)固定安装在一起，其特征在于真空导热腔(13)环绕炉膛(10)的周围，真空导热腔(13)上端插入其上方的炉壁(2)中并与炉壁(2)固定为一体。
2.一种超导负压真空相变锅炉，它包括炉体(1)、炉膛(10)、炉壁(2)、炉胆(4a、4b)，炉壁(2)为夹层水室结构，炉胆(4a、4b)与炉壁(2)相通，水在炉壁(2)、炉胆(4a、4b)内循环，其特征在于真空导热腔(13)环绕炉膛(10)的周围，真空导热腔(13)上端插入其上方的炉壁(2)中并与炉壁(2)固定为一体。
3.根据权利要求1或2所述的超导负压真空相变锅炉，其特征在于所述的炉胆包括环形炉胆(4b)和圆形炉胆(4a)，环形炉胆(4b)和圆形炉胆(4a)交替排列在炉体(1)内；环形炉胆(4b)的中心孔为烟道(3)，环形炉胆(4b)与炉壁(2)相交处的高度大于中心孔处的高度。
4.根据权利要求3所述的超导负压真空相变锅炉，其特征在于所述的真空导热腔(13)上端固定安装真空导热管(14)，真空导热管(14)下端插入真空导热腔(13)中，上端在环形炉胆内(4b)，炉膛(10)上方的炉胆为环形炉胆(4b)。
全文摘要
本发明公开了一种超导负压真空相变锅炉，它包括炉体、炉膛、炉壁、炉胆、真空导热管、真空导热腔，炉壁为夹层水室结构，炉胆与炉壁相通，水在炉壁、炉胆内循环，真空导热管上端穿过炉胆并与炉胆固定安装在一起；真空导热腔环绕炉膛的周围，真空导热腔上端插入其上方的炉壁中并与炉壁固定为一体。本发明中的炉膛处于高温环境中，炉膛的燃料燃烧充分，供热效率高，提高了锅炉的热效率，同时，外排的烟尘污染性小。
文档编号F24H7/00GK101089506SQ20071007254
公开日2007年12月19日 申请日期2007年7月17日 优先权日2007年7月17日
发明者刘继国 申请人:刘继国