烟管式锅炉制造技术

本发明专利技术涉及一种烟管式锅炉，包括：混合腔室；热交换器，其中，所述混合腔室配备有：混合空间，燃烧用气体和空气在所述混合空间混合；扁平形状的混合腔室主体；以及平板形燃烧器，在燃烧室的上侧水平方向布置，所述热交换器配备有：外筒，构成流入和排出热介质，收容热介质的水槽的外壁；上管板，与所述外筒结合而形成所述燃烧室，具有硬板结构；多个管，使在所述燃烧室产生的燃烧气体沿内部流动，并且与在外部流动的热介质进行热交换，由扁平形状构成；湍流器，结合在所述管的内侧而引导燃烧气体的流动发生湍流；多段隔膜，配备在所述外筒和所述管之间，引导热介质的流动方向在半径方向内侧和外侧之间交替转换；下管板，支撑所述管的下端部，具有硬板结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烟管式锅炉
本专利技术涉及烟管式锅炉，更加详细地，涉及相比现有锅炉降低了高度并提高了热交换效率的同时，在高水压的环境下也可以防止变形和破损的烟管式锅炉。
技术介绍
通常，锅炉配备有用于使燃料燃烧所产生的燃烧气体与热介质之间进行热交换的热交换器，从而利用加热后的热介质执行供暖或供应热水。这样的锅炉可以包括：热交换部，内部配备有热交换器；燃烧器，组装于热交换部的上部；燃烧室，位于燃烧器与热交换器之间，内部供应有燃烧用气体及空气以进行燃烧。图1是示意性地示出现有的烟管式锅炉的构成的图。现有的烟管式锅炉包括：送风机10，供应燃烧用气体及空气；圆筒形燃烧器20，使燃烧用气体与空气的混合气体燃烧；燃烧室30，借助所述燃烧器20进行混合气体的燃烧；热交换器40，使在燃烧室30产生的燃烧气体与热介质之间进行热交换；隔热材料50，用于防止在燃烧室30产生的热量传递至圆筒形燃烧器20周围的上侧；以及点火棒60，贯通所述隔热材料50而设置，用于点燃所述混合气体。所述热交换器40可以包括：外筒41；多个管42，配备于外筒41内部，并且在燃烧室30产生的燃烧气体通过多个管42内部；水槽43，在所述管42的外侧收容热介质。根据同上所述的现有的烟管式锅炉的构成，配备有沿上下方向较长的形态的圆筒形燃烧器20，从而锅炉整体的高度大大增加，因此无法紧凑地制造锅炉，随之带来设置空间受限的问题。并且，在现有的烟管式锅炉中，在贯通配备于送风机10与圆筒形燃烧器20之间的燃烧室盖12而设置点火棒60的情况下，为了防止热传导到点火棒，使用了隔热材料50。然而，所述隔热材料50在燃烧期间内由于受热而发生破裂或者破碎为小颗粒形态，从而引起堵塞热交换器40的作为燃烧气体通路的管42等问题，并且在为了进行维修而将燃烧室盖12与包括圆筒形燃烧器20的混合腔室11分解的情况下，具有不可避免地造成隔热材料50损伤的问题。另外，在将点火棒60设置于热交换器40侧的情况下，由于追加不必要的工序及部件，导致制造工序增加，并且随之带来热介质漏泄的风险。韩国授权专利第10-0575187号、韩国授权专利第10-0581580号中公开了与同上所述地在燃烧室盖组装点火棒的结构相关的现有技术。并且，在应用燃烧性能优于圆筒形燃烧器20的平板形燃烧器的情况下，在结合有平板形燃烧器的混合腔室及混合腔室一侧结合有热交换器，从而在混合腔室与热交换器之间形成有燃烧室。此时，在点火棒组装体贯通混合腔室的一侧部而结合于混合腔室的情况下，可能发生未燃烧状态的混合气体通过混合腔室与点火棒组装体之间的缝隙泄漏到外部的问题。在同上所述的未燃烧状态的混合气体(未燃气体)泄漏到外部的情况下，对人体构成致命的危险。在设置用于防止同上所述的混合气体泄漏的密封单元的情况下，由于燃烧室的高温热量传递至密封单元，因此密封单元可能由于劣化而易于破损，从而存在在防止因劣化而破损的情况下设置密封单元不容易的问题。另外，在欧洲公开专利公报EP2508834号、欧洲公开专利公报EP2437022号中公开的烟管式热交换器构成为如下的结构：配备有在内部流动有通过燃烧器的燃烧而产生的燃烧气体的多个管，并使热介质在管的外侧流动而在燃烧器体和热介质之间实现热交换。应用现有热交换器中使用的扁平形态和凸起(embo)的软管虽然可以应用于低压用锅炉，但由于发生软管的变形和破损的可能性高，因此具有无法应用在热水器以及商业用产品、大容量锅炉等使用环境的压力高的设备的缺点。为了解决该问题，需要增加应用材料的厚度，从而导致材料费大大增加。并且，由于作为每单位质量的体积大的高温燃烧气体所流动的通路的软管上部和热交换后变为低温的燃烧气体流过的软管下部的结构相同，因此在为了提高热交换效率而增加凸起的应用数量的情形下，在软管上部会产生较大的流动阻力，如果为了解决该问题而减少凸起的应用数量，则具有发生冷凝效果的潜热部的热交换效率大大降低的缺点。由于凸起的形状和尺寸，在潜热部增加凸起数量的方案中，凸起的数量不能增加到预定数量以上，即使应用也会由于制造工艺变得复杂而导致制作费用增加。并且，虽然应用于现有热交换器的应用扁平的形态的软管可以应用于低压用锅炉(使用压力：6kg/cm2以下)，但由于发生软管的变形和破损的可能性高，因此具有无法应用在热水器、商业用产品、大容量锅炉等使用环境的压力高的设备的缺点。为了解决该问题，需要增加应用材料的厚度，据此存在热交换能力降低、随着加工难度的上升而制造性降低、成本增加的问题。此外，烟管式热交换器中配备有：外筒，用于在管的外侧配备收容热介质的水槽。在所述管的上端部结合有构成水槽的上表面并支撑外筒的上端部的上管板，在所述管的下端部结合有构成水槽的底板面并支撑外筒的下端部的下管板。对于同上所述地构成的烟管式热交换器而言，收容于水槽的热介质对下管板作用较高的水压，因此，为了保持所述下管板的耐久性，需要能够承受高水压的耐水压性能。然而，配备于现有的烟管式热交换器的下管板不具备能够分散水压的构成，因此具有耐久性较差的问题。并且，现有的烟管式锅炉构成为如下结构：冷凝水接收器配备在所述下管板的下侧，在下管板的边缘部与冷凝水接收器的边缘部之间配备有用于防止冷凝水泄漏的密封部件。所述密封部件构成为支撑下管板的侧面部的下端部。然而，根据密封部件结合于下管板与冷凝水接收器之间的结构，在烟管式热交换器产生的冷凝水积聚于下管板的侧面部的下端部与密封部件之间，随之带来下管板腐蚀的问题，在密封部件构成为一般的公知形态的情况下，存在无法可靠地阻断冷凝水泄漏现象的限制。韩国公开专利第10-2005-0036152号等公开了与现有的冷凝水接收器的密封结构相关的现有技术。此外，在诸如燃气锅炉或者燃气热水器等气体燃烧装置中，设定有燃烧器的调节比(TDR：Turn-DownRatio)。调节比(TDR)指在可变地调节气体的量的气体燃烧装置中的“最大气体消耗量与最小气体消耗量的比”。例如，在最大气体消耗量为30,000kcal/h，最小气体消耗量为6,000kcal/h的情形下，调节比(TDR)为5:1。调节比(TDR)根据能够将最小气体消耗量调节到多低而而被限定。在气体燃烧装置中，调节比(TDR)越高，供暖和使用热水时的方便性越高。即，在燃烧初期为了短时间内达到作为目标的供暖温度而以最大限度的火力进行燃烧，但如果接近作为目标的供暖温度，则逐渐减少供应到燃烧器的气体量而进行燃烧。此时，在最小燃气消耗量高而调节比(TDR)低的情形下，难以为了降低燃烧器的输出而减小气体量并进行控制。尤其是，如果燃烧器在供暖和热水的负荷低的区域工作，则由于燃烧装置的开/关(On/Off)变得频繁，导致燃烧状态不稳定，控制温度时的偏差变大，降低设备的耐久性。因此，始终处于提出提高应用到燃烧装置的燃烧器的调节比(TDR)的方法。作为与此相关的现有技术，韩国授权专利第10-0805630号公开了一种构成为包括如下部件的气体锅炉的燃烧装置：送风机，用于提供燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟管式锅炉，包括：/n混合腔室，配备有混合空间、扁平形状的混合腔室主体以及平板形燃烧器，燃烧用气体和空气在所述混合空间混合，并且所述平板形燃烧器在燃烧室的上侧沿水平方向布置，/n热交换器，配备有外筒、上管板、多个管、湍流器、多段隔膜以及下管板，所述外筒构成使热介质流入和排出且收容热介质的水槽的外壁，所述上管板具有硬板结构，并且与所述外筒结合而形成所述燃烧室，所述多个管构成为扁平形状，使在所述燃烧室产生的燃烧气体沿内部流动，并且与在外部流动的热介质进行热交换，所述湍流器结合在所述管的内侧而对所述燃烧气体的流动引导湍流的发生，所述多段隔膜配备在所述外筒和所述管之间，引导热介质的流动方向在半径方向内侧和外侧之间交替转换，所述下管板具有硬板结构，并且支撑所述管的下端部。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171229 KR 10-2017-01835731.一种烟管式锅炉，包括：
混合腔室，配备有混合空间、扁平形状的混合腔室主体以及平板形燃烧器，燃烧用气体和空气在所述混合空间混合，并且所述平板形燃烧器在燃烧室的上侧沿水平方向布置，
热交换器，配备有外筒、上管板、多个管、湍流器、多段隔膜以及下管板，所述外筒构成使热介质流入和排出且收容热介质的水槽的外壁，所述上管板具有硬板结构，并且与所述外筒结合而形成所述燃烧室，所述多个管构成为扁平形状，使在所述燃烧室产生的燃烧气体沿内部流动，并且与在外部流动的热介质进行热交换，所述湍流器结合在所述管的内侧而对所述燃烧气体的流动引导湍流的发生，所述多段隔膜配备在所述外筒和所述管之间，引导热介质的流动方向在半径方向内侧和外侧之间交替转换，所述下管板具有硬板结构，并且支撑所述管的下端部。


2.如权利要求1所述的烟管式锅炉，其特征在于，包括：
点火棒组装体，贯通所述混合腔室的一侧部而进行组装，并且横穿所述燃烧室的上部而向所述平板形燃烧器的下侧延伸；以及
密封单元，用于阻断所述混合空间的混合气体和所述燃烧室的废气通过所述混合腔室与所述点火棒组装体之间的缝隙泄漏到外部。


3.如权利要求2所述的烟管式锅炉，其特征在于，
在所述混合腔室的一侧部，以相接的方式配备有混合腔室法兰和燃烧器法兰，从而将所述混合空间封闭，
所述密封单元包括：第一密封部件，配备于所述混合腔室法兰与所述燃烧器法兰相接的部分，以用于防止所述混合气体的泄漏。


4.如权利要求3所述的烟管式锅炉，其特征在于，
所述点火棒组装体包括点火棒及火焰感测棒，
在所述混合腔室一侧部的上部配备有使所述点火棒贯通并结合的点火棒结合板以及使所述火焰感测棒贯通并结合的火焰感测棒结合板，
所述密封单元配备于所述混合腔室一侧部的上部与所述点火棒结合板之间以及所述混合腔室一侧部的上部与所述火焰感测棒结合板之间。


5.如权利要求1所述的烟管式锅炉，其特征在于，
所述混合腔室主体的底面和所述平板形燃烧器的上面之间的相隔空间形成为扁平的圆盘形。


6.如权利要求1所述的烟管式锅炉，其特征在于，
点火棒组装体，贯通所述混合腔室的一侧部而进行组装，并且横穿所述燃烧室的上部而向所述平板形燃烧器的下侧延伸；以及
冷却单元，用于阻断在所述燃烧室产生的燃烧热被传递到用于密封所述混合腔室和点火棒组装体之间的缝隙的密封单元。


7.根据权利要求6所述的烟管式锅炉，其特征在于，
所述冷却单元包括风冷式冷却单元及水冷式冷却单元。


8.根据权利要求7所述的烟管式锅炉，其特征在于，
在所述混合腔室的一侧部，以相接的方式配备有混合腔室法兰和燃烧器法兰，从而将所述混合空间封闭，
所述点火棒组装体贯通所述混合腔室法兰及所述燃烧器法兰而被组装，
所述风冷式冷却单元构成为通过流入所述混合空间的混合气体冷却所述混合腔室法兰和所述燃烧器法兰。


9.根据权利要求7所述的烟管式锅炉，其特征在于，
在所述混合腔室的一侧部，以相接的方式配备有混合腔室法兰和燃烧器法兰，从而将所述混合空间封闭，
所述点火棒组装体贯通所述混合腔室法兰及所述燃烧器法兰而被组装，
所述水冷式冷却单元以在与所述水槽的热介质接触的所述上管板的上端形成的上管板法兰与所述燃烧器法兰面接触的方式形成，从而使所述燃烧器法兰冷却。


10.如权利要求1所述的烟管式锅炉，其特征在于，
在所述上管板的上部形成有用于支撑储存在所述水槽的热介质的水压的弧形部。


11...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴焌圭，安盛骏，林泫默，
申请(专利权)人：庆东纳碧安株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR