专利名称：特效节能天然气锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锅炉领域，特别是使用天然气为燃料的锅炉，适用于生产对水品质要求不高的热水。
目前工业或民用燃气热水锅炉的结构，无论是烟气单回程、二回程，还是发展到今天比较广泛采用的烟气三回程，其主要的目的之一就是加长烟气流程，延长烟气在炉体内的停留时间，增加受热面，增大换热量，降低排烟温度，以提高锅炉的热效率。现有的燃气锅炉其排烟温度高的约200℃左右，低的约150℃左右，比老式锅炉已有了很大进步。但是按照这种思路，要想进一步提高锅炉热效率，则须在进一步增加受热面上下功夫。这样会使锅炉结构更加复杂化，增加制造难度，生产成本也会不断加大。
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的发明目的是提供一种生产成本低、制造容易、结构简单的特效节能的天然气锅炉。它可使其排烟温度降至25℃～75℃之间，热效率提高100％以上。
为了达到上述的发明目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现特效节能天然气锅炉，包括燃烧器、燃烧室、炉膛、对流受热面、锅炉壳体、排烟管道及锅炉必备附件。其结构特点是，所述燃烧器的喷头安装在沿燃烧室内壁的切线方向位置，可使喷出的高温火焰沿燃烧室内腔旋转。排烟管道的上方通过弯头与锅炉壳体上方外侧安装的热交换器连接。热交换器中的上部设有排烟口和进水管。进水管的底端堵死并在径向面对烟气通入侧开设有多排可喷水的小孔。热交换器的底部设计为圆锥体，圆锥体再由连管与锅炉壳体的中部连接，锅炉壳体的中上部设有出水管。
为了使进水与烟气热交换充分，按照上述的技术方案，所述热交换器的上部形状为可使烟气螺旋旋转的蜗壳状。
本实用新型由于采用了将燃烧器的喷头安装在沿燃烧室内壁的切线方向位置，使喷出的高温火焰沿燃烧室内腔旋转，呈螺旋上升，因而增加了烟气流程，使高温火焰达到完全燃尽。另外在排烟管道的上方与锅炉壳体上方外侧安装有热交换器，当烟气进入热交换器时，进水同时随之喷射，直接吸收烟气的热量。进水及烟气顺热交换器的外壁流下聚集在下部的圆锥体中。圆锥体按司托克斯的旋风体理论设计，并随锅炉水位的控制而保持一定高度水位，使烟气旋转到水面时还剩余一定的速度头，可在水面继续旋转搅动，再度热交换降温后反向旋回排烟口排入大气。由于采用了烟气和进水直接接触传热，因而使烟气温度几乎可降至与进水温度相同的水平，即25℃～75℃之间，相应锅炉的热效率提高100％以上，而且对大气的污染治理有积极作用。同现有技术相比，具有结构简单、设计合理、制造容易、生产成本低的特点，有着广泛推广和使用的价值。
以下结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是
图1的A-A向剖视图；图3是
图1的B-B向剖视图。
参看
图1～图3，特效节能天然气锅炉包括燃烧器1、燃烧室2、炉膛3、对流受热面4、锅炉壳体6、排烟管道8及锅炉必备附件。所述燃烧器1的喷头安装在沿燃烧室(2)内壁的切线方向位置。排烟管道8的上方通过弯头9与锅炉壳体6上方外侧安装的热交换器12连接。热交换器12的上部形状为可使烟气螺旋旋转的蜗壳体，其中设有排烟口11和进水管10。进水管10的底端堵死并在径向面对烟气通入侧开设有多排可喷水的小孔。热交换器12的底部设为圆锥体13，圆锥体13再由连管14与锅炉壳体6的中部连接。锅炉壳体6的中上部设有出水管5，其上端部设有排气管7。
使用本实用新型时，先在锅炉壳体6内注入一定量的水，然后点火燃烧，由燃烧器1沿燃烧室2切向喷出高温火焰，并以高速在燃烧室2内腔旋转，呈螺旋上升，增加了烟气流程，使高温火焰达到完全燃尽。当燃尽的高温烟气旋入炉膛时，一方面进行与一般锅炉相同的辐射传热，另一方面由于高速冲刷炉胆使锅炉有较强的对流传热。之后进入对热受热面4，在该区进行充分热交换后冲出锅炉壳体6顶部，这时烟温大约降至200℃左右。这时的低温烟气再经过排烟管道8由弯头9以约12m/s的流速引入热交换器12中。当烟气进入热交换器12时，打开进水管10，进水由其径向所设的小孔向烟气通入侧喷射。进水及烟气顺热交换器12的蜗壳状外壁旋转，使进水直接吸收烟气的热量。然后顺热交换器12外壁流入其下部圆锥体9中，并随锅炉水位的控制而保持一定高度水位，使烟气旋转到水面时还剩余一定的速度头，在水面继续旋转搅动，再度热交换降温后旋入排烟口11排入大气。当然，采用进水和烟气直接接触吸热，烟气中的CO2会溶入水中，使水呈弱酸性。不过作为给水的化学软化水一般具有足够的碱度，可中和水的酸性。另一方面，根据气体溶解定律可知，CO2气体在水中的溶解度与此气体在气水界面上的分压力成正比。在敞口设备中将水温升高时，气水界面上的水蒸气分压力增大，CO2气体分压力降低，当水温升到70～80℃水平时，CO2气体即可完全解吸分离出来。当水温达到一定热度时，CO2气体即从所设的排气管7完全放出。另外在热交换器12内壁及锅炉壳体6内壁采取必要的防腐措施即可完全达到用水的各项指标。
权利要求1.一种特效节能天然气锅炉，它包括燃烧器(1)、燃烧室(2)、炉膛(3)、对流受热面(4)、锅炉壳体(6)、排烟管道(8)及锅炉必备附件，其特征在于，所述燃烧器(1)的喷头安装在沿燃烧室(2)内壁的切线方向位置，可使喷出的高温火焰沿燃烧室(2)内腔旋转，排烟管道(8)的上方通过弯头(9)与锅炉壳体(6)上方外侧安装的热交换器(12)连接，热交换器(12)中的上部设有排烟口(11)和进水管(10)，进水管(10)的底端堵死并在径向面对烟气通入侧开设有多排可喷水的小孔，热交换器(12)的底部设为圆锥体(13)，圆锥体(13)再由连管(14)与锅炉壳体(6)的中部连接，锅炉壳体(6)的中上部设有出水管(5)。
2.按照权利要求1所述的特效节能天然气锅炉，其特征在于，所述热交换器(12)的上部形状为可使烟气螺旋旋转的蜗壳状。
3.按照权利要求1或2所述的特效节能天然气锅炉，其特征在于，所述锅炉壳体(6)的上端部设有排气管(7)。
专利摘要特效节能天然气锅炉,包括燃烧器、燃烧室、炉膛、对流受热面、锅炉壳体。结构特点是,燃烧器的喷头安装在沿燃烧室内壁的切线方向位置。排烟管道与锅炉壳体上方外侧安装的热交换器连接,热交换器中设有排烟口和进水管,进水管的径向面对烟气通入侧开设有多排可喷入的小孔。当锅炉燃烧时,进水和烟气直接进行热交换。同现有技术相比,具有结构简单、制造容易、生产成本低的特点,它可使排烟温度降至25℃～75℃之间,热效率提高100%以上。
文档编号F24H1/08GK2363227SQ9823313
公开日2000年2月9日 申请日期1998年11月11日 优先权日1998年11月11日
发明者吴仰天 申请人:吴仰天