烟囱式锅炉制造技术

本实用新型专利技术提供了一种锅炉，其具有：设置在所述锅炉底部的炉盘和炉门；位于所述锅炉中心的燃烧室，所述燃烧室构造成为狭长的管形，火焰沿所述燃烧室上升；内水箱，其位于所述燃烧室的径向外侧，所述内水箱具有内水箱入口和内水箱出口，所述燃烧室与所述内水箱之间由传热板隔开；外水箱，其位于所述内水箱的径向外侧，所述外水箱具有外水箱入口和外水箱出口；多个水管，每个所述水管的一端与所述外水箱流体连通且另一端与所述内水箱流体连通；蒸汽出口，其设置在所述内水箱的顶端用于输出蒸汽；以及烟囱，其设置在所述锅炉的顶部用于排出烟气。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锅炉，更具体地，涉及一种具有烟囱式燃烧室的锅炉。
技术介绍
锅炉是一种利用燃料燃烧放出的热，通过金属壁面将水加热产生蒸汽的设备，从而把燃料的化学能转变为热能。锅炉基本由锅和炉两大部分组成。锅是装水的容器，炉则是燃料燃烧的场所。燃料在炉内燃烧产生的高温将热量传给锅中的水而形成蒸汽、热水并向外输出以供使用。现有技术中常见的一种锅炉是CB卧室锅炉，其采用雾化燃烧的方法并利用四回程的形式喷射火焰以增大接触面。此类的卧室锅炉均选择将火焰横向地喷射，然而横向燃烧的火焰并不符合火自身自下向上的燃烧模式，不能充分的发挥火的性能。虽然雾化燃烧可以在一定程度上改善燃料效果、解决黑烟问题，但这并不能掩盖过量燃烧而造成的燃料浪费。众所周知，燃烧的火焰总是向上升。这是由于在火焰周围的空气较热，热空气一旦上升，四周的冷空气就流过来补充，从而把火焰带着向上燃烧。因此，需要一种新式的锅炉， 能够充分发挥火在燃烧管道上强有力的伸展性和持续性，以最少的燃料把化学能转化为热能或其他形式的能源。
技术实现思路
本技术面对的技术问题是现有技术中的锅炉不符合火自身自下向上的燃烧模式，未能充分发挥火的性能，因而造成燃料的浪费。本技术改变了目前许多锅炉设计的概念，利用火的特性以烟囱燃烧的方法为突破口，采取了完全不同的设计理念，主要采用了火自身的燃烧模式，特别注重火燃烧时的各种独有特性和性能，发挥火在燃烧管道上强有力的伸展性和持续性。本技术提供了一种锅炉，其具有设置在所述锅炉底部的炉盘和炉门；位于所述锅炉中心的燃烧室，所述燃烧室构造成为狭长的管形，火焰沿所述燃烧室上升；内水箱，其位于所述燃烧室的径向外侧，所述内水箱具有内水箱入口和内水箱出口，所述燃烧室与所述内水箱之间由传热板隔开；外水箱，其位于所述内水箱的径向外侧，所述外水箱具有外水箱入口和外水箱出口 ；多个水管，每个所述水管的一端与所述外水箱流体连通且另一端与所述内水箱流体连通；蒸汽出口，其设置在所述内水箱的顶端用于输出蒸汽；以及烟囱，其设置在所述锅炉的顶部用于排出烟气。优选地，在每个所述水管的中心位置处插入条状物以加快传热速度。也可在所述燃烧室的中心位置处设置中空水管，以使得所述燃烧室中的一部分火焰沿所述中空水管的中空部上升以加热所述中空水管的内壁。优选地，在每个所述水管的上端布置有分离弯管，所述分离弯管具有上部排气口和下部回流口，蒸汽从所述上部排气口排出，热水经由所述下部回流口往下回流至所述水4管中。在另一方面，为最大程度的利用燃烧室中往上升的火焰，可将锅炉构造成具有多层的结构，每层锅炉的燃烧室彼此连通。本专利技术提供了重叠型、火管型、卧式型和伞型锅炉以满足不同的需要。在一个实施例中，在燃烧室的顶端用平板件将燃烧室中的火焰封住，同时在平板件上连接多条向上的竖直火管，竖直火管与烟 连通。在一个实施例中，在燃烧室的顶端设置卧式锅炉组件，卧式锅炉组件包括多程来回的卧式火管，卧式火管与烟囱连通。在一个实施例中，在燃烧室的顶端设置伞式锅炉组件，伞式锅炉组件包括多组伞型火管和多个封住火焰的平板件。在一个实施例中，锅炉具有平行布置的多个燃烧室，多个燃烧室中均具有水管。本技术实现的技术效果是为锅炉的燃料创造良好的燃烧空间，有效地扩大燃烧面积，以最少的燃料产生最大的燃烧效果，大幅提高热能效应。同时根据本技术的锅炉能够安装在多层建筑中，为企业和居民提供高效、便捷且廉价的蒸汽和热水供应，满足日益增长的对能源的需要。附图说明图1显示了根据本技术的锅炉的内部构造。图2A显示了锅炉燃烧室的截面图。图2B显示了另一实施例的锅炉燃烧室的截面图。图3A-3C显示了多种类型的水管设计。图4显示了根据本技术的重叠型锅炉。图5显示了另一实施例的重叠型锅炉。图6显示了根据本技术的火管型锅炉。图7显示了根据本技术的卧式型锅炉。图8显示了根据本技术的伞型锅炉。图9显示了如图5中示出的重叠型锅炉中火焰的喷射路径。图10显示了如图6中示出的火管型锅炉中火焰的喷射路径。图11显示了如图7中示出的卧式型锅炉中火焰的喷射路径。图12显示了如图8中示出的伞型锅炉中火焰的喷射路径图13显示了如图6中的火管型锅炉的一个变形。图14示出了另一实施例的重叠型锅炉。具体实施方式下文中结合附图介绍本技术的锅炉。图1示出了根据本技术的烟囱式锅炉1的内部构造。在锅炉1的底部设置炉盘2和炉门3，锅炉1在其径向上具有内水箱4和外水箱5，两者通过侧壁11隔开。内水箱 4在其上下两端各具有一个内水箱入口 6和内水箱出口 7，用来引入和排出水。类似地，外水箱5在其上下两端也相应地具有一个外水箱入口 8和外水箱出口 9。在图中示出的实施例中，外水箱5的高度低于内水箱4。燃烧室10(炉膛)形成在锅炉1的中心部，其构造成为狭长的管形，具有类似烟囱的形状，以使得燃烧的火焰能够沿着燃烧室10上升。燃烧室 10与内水箱4通过金属板12隔开，当然也能使用其他类型的具有高传热性的材料作为分隔板。燃烧室10中火焰的热量通过金属板12加热内水箱4中的水，由此形成的水蒸汽通过设置在内水箱4顶端的蒸汽出口 13排出作为可供使用的热源。优选地，在蒸汽出口 13附近设置安全阀14以防止管道中压力过大。在锅炉1的顶部布置烟囱15以排出燃烧产生的烟气。基于火往上升的特性以及火在管道内强有力的延伸性，将锅炉的燃烧室设计成具有烟囱的构型，炉灶面积窄小，炉身高。只要底部燃烧，那么整个燃烧室就是自下向上的燃烧起来。烟囱管道有极佳的抽风作用，但火焰的充满度要达到一定的水平才会往上升形成抽拉效应。若烟囱管道越大，火也相应地加大，这就需要更多的燃料。为了最大程度的利用燃烧室10中的火焰，根据本技术的锅炉1在燃烧室10 中设置了多条水管20，每条水管20的下端与外水箱5流体连通，使得水管20中的水经加热形成蒸汽并从上端排出进入内水箱4的上部。这样，内水箱4和外水箱5中的水都能被燃烧室中的火加热，从而充分地增大火与水的接触面。需要注意的是，燃烧室中水管的密度应当适应燃烧室的体积，在燃烧室中插入过多或过少的水管都可能对传热效率造成影响。优选地，在每条水管20的上端布置有分离弯管21，用于将蒸汽与未形成蒸汽的热水彼此分离。当水汽混合物到达分离弯管21处时，热水因为较重经由回流口 22往下回流至原水管20中，而蒸汽则因为较轻继续上升并从排气口 23排出。图2A是燃烧室10的截面图，其中示出了七条水管20，水管20被周围的火焰包围， 其中的水被加热形成蒸汽。然而，以正中间的水管为例，位于该水管中心处的水由于距离管边较远，火焰沿着箭头的方向难以快速地向中心处的水传递热量，这就造成了水管中心的水需要较长时间才能获得足够的热量以转化成可利用的蒸汽。为提高效率，本技术在水管20中心插入条状物30，目的是减低水的上升阻力，使得水管20中的水尽可能分布在周边位置，增加受热的机会。图2B示出了不同实施例中的燃烧室10的截面图，其与图2A中的不同之处在于在燃烧室10的中心设置一个较大的中空水管40。一部分的火焰从中空水管40的中空部上升以加热中空水管40的内壁，而周围的火焰则加热中空水管40的外壁。这样的设计充分增大了水管中水的受热面积，使水能够快速蒸发而不需要插入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国汉，
申请(专利权)人：陈国汉，
类型：实用新型
国别省市：