專利名稱：液體加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用一燃燒氣體上升/下降流動(dòng)系統(tǒng)的液體加熱裝置，例如一種鍋爐。
如上所述的各液體加熱裝置包括例如本申請人在日本實(shí)用新型專利公報(bào)No.15168/1956中所提出，并由

圖1和圖2中所示的裝置。在此裝置中有，一帶有復(fù)式壁的內(nèi)筒22安置于一帶有復(fù)式壁的外筒21內(nèi)。且與外筒21離開一距離;一設(shè)在該兩筒之間的燃燒氣體下降腔23;一設(shè)在該燃燒氣體下降腔23的外部并在上、下部分別開有熱水出口24和進(jìn)水口25的外水腔26;一設(shè)在燃燒氣體下降腔23內(nèi)部，上下由幾根連接管28與外水腔26相連接的內(nèi)水腔27;一設(shè)在內(nèi)筒22內(nèi)部，上部與燃燒氣體下降腔23相連的燃燒腔29;一設(shè)在燃燒氣體下降腔23下面的排氣口30;一與該排氣口30相連的煙囟33;以及一穿過內(nèi)外水腔26和27可拆卸安裝的燃燒器32。應(yīng)當(dāng)注意到，數(shù)碼34表示一清潔口。在如上所述的液體加熱裝置中，燃燒氣體在燃燒腔29內(nèi)由燃燒器32不斷地加速上升，輻射熱量在此被吸收，然后在上部燃燒氣體倒轉(zhuǎn)，并以速度g(m/sec)向下流過燃燒氣體下降腔23，在排氣口30處流動(dòng)速度增至G(m/sec)，被排放到煙囪33去。在這一過程中，燃燒氣體通過輻射或與內(nèi)、外水腔26和27內(nèi)液體的接觸，以及提高燃燒氣體和液體之間的熱交換率，釋放熱量使液體的溫度快速升高，同時(shí)下降的流動(dòng)性提高了，燃燒的效率改進(jìn)了，從而有效地防止了不完全燃燒。
雖然傳統(tǒng)的液體加熱裝置提供了上述的優(yōu)點(diǎn)，但它存在著下列問題。即，如上所述的液體加熱裝置，在燃燒氣體下降腔23內(nèi)的燃燒氣體通道窄小，這樣通過與燃燒氣體的接觸有效地實(shí)現(xiàn)熱的傳遞。換句話說;
(1)在窄小通道內(nèi)向下流動(dòng)的燃燒氣體在排氣口30下以與如上所述的流動(dòng)速度G實(shí)際上成直角的方向上橫向流動(dòng)，經(jīng)過與排氣口30相連的煙囪33，然后進(jìn)而在外筒21的外部又實(shí)際上成直角地向上流動(dòng)。這樣就產(chǎn)生一極大的氣體排出阻力，這一氣體排出阻力使燃燒氣體不能平穩(wěn)流動(dòng)，并且不能得到預(yù)期的效果，這是個(gè)需要解決的問題。
(2)如果加大排氣口30和煙囪33的橫截面積，用使燃燒氣體平衡流動(dòng)克服大的排氣阻力的方法來解決該問題，就會(huì)引進(jìn)圖2中箭頭所示，來自煙囪33的排氣口的流動(dòng)速度V(m/sec)干擾。如果流動(dòng)速度V小于燃燒氣體的流動(dòng)速度G(V＜G)，則仍保持正常的燃燒，如果V＞G，阻止正常燃燒的干擾將進(jìn)入燃燒腔29。當(dāng)火點(diǎn)著時(shí)，煙囪33內(nèi)的抽風(fēng)力通常由公式Df∝HX(Tgm-To)表示(其中Df為抽風(fēng)力，H為高度，Tgm為煙囪33內(nèi)的平均溫度，To為周圍氣體的溫度)。如果煙囪33具有較大的橫截面積，則煙囪表面輻射出的熱量增大，而抽風(fēng)力損失，這將對燃燒帶來不良影響。而當(dāng)燃燒停止時(shí)，外部氣體從具有較大橫截面積的煙囪33的開暢出口處進(jìn)入，冷卻處在裝置內(nèi)的隔熱氣體并在其中產(chǎn)成對流，于是隔熱氣體通過煙囪33排至外部，使溫度降低，以致在這樣一種自動(dòng)熱水供給系統(tǒng)中，燃燒器9會(huì)重新工作，不必要的加熱，從而導(dǎo)致能量的浪費(fèi)和運(yùn)行成本的增加。還使裝置內(nèi)的燃燒狀態(tài)變得不穩(wěn)定，在燃燒器32內(nèi)使燃燒斷續(xù)，或產(chǎn)生搖曳式燃燒，以及噪音，這是另一需要解決的問題。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，通過提供一液體加熱裝置來解決上述傳統(tǒng)的液體加熱裝置中的問題，在這種裝置中燃燒氣體平穩(wěn)流動(dòng)，在排出時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大的排出阻力。即使不增加排氣口和煙囪的橫截面積，外部的干擾也幾乎不會(huì)從排煙口進(jìn)入煙囪，從而外部干擾也不進(jìn)入燃燒氣體下降腔或燃燒腔以擾亂燃燒狀態(tài)，也不會(huì)產(chǎn)生噪音。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的液體加熱裝置具有一與一外筒相距一距離，且設(shè)在外筒內(nèi)的內(nèi)筒;一置于內(nèi)外筒之間的燃燒氣體下降腔;一設(shè)在燃燒氣體下降腔的外部并在其上下部分別開有一熱水出口和進(jìn)水口的外水腔;一設(shè)在燃燒氣體下降腔內(nèi)部，并在其上下部由幾根連接管與外水腔連接的內(nèi)水腔;一設(shè)在內(nèi)筒內(nèi)，其上部與前述燃燒氣體下降腔相連的燃燒腔;以及和傳統(tǒng)的熱水供給裝置一樣，一設(shè)在燃燒氣體下降腔下面的排氣口。本發(fā)明的特征在于，在所述排氣口下面設(shè)有一橫截面積大于所述排氣口的集煙腔，而排煙口設(shè)在該集煙腔內(nèi)，在集煙腔的側(cè)部或底部上。
在如上所述的本發(fā)明的液體加熱裝置中，在燃燒腔內(nèi)向上流動(dòng)的燃燒氣體在頂部倒轉(zhuǎn)，并下降通過燃燒氣體下降腔。在此過程中，燃燒氣體向內(nèi)、外水腔內(nèi)的液體供熱，這樣下降流動(dòng)性隨著燃燒效率的提高而得到改進(jìn)，燃燒效率的提高防止了不完全燃燒，而提高燃燒氣體和液體之間的熱交換率又使液體的溫度升高。這樣因?yàn)樗黾療熐坏臋M截面積大于排氣口的，從排氣口高速排放到集煙腔的燃燒氣體的流速便減小了，根據(jù)這速度差，部分動(dòng)壓力轉(zhuǎn)變成靜壓力，維持了對排氣口的排放壓力。由于這個(gè)原因，當(dāng)一外部干擾從煙囪的排煙口進(jìn)入集煙腔時(shí)，流動(dòng)速度降低，外部的干擾被分散和消弱了。
附圖的簡單說明圖1為一類似本發(fā)明的傳統(tǒng)型式液體加熱裝置的縱向正面截面圖;
圖2為沿圖1中2-2線剖開的橫截面圖;和圖3是按照本發(fā)明實(shí)施例的液體加熱裝置的縱向正視截面圖。
圖3所示的本發(fā)明實(shí)施例中，數(shù)碼1表示具有一復(fù)式壁的外筒，一具有復(fù)式壁的內(nèi)筒2設(shè)置在外筒1內(nèi)且與外筒1離開一距離;一設(shè)于該兩筒之間的燃燒氣體下降腔3;一設(shè)在燃燒氣體下降腔3的外部，在其上下部分別開有一熱水出口4和進(jìn)水口5的外水腔6;一設(shè)在燃燒氣體下降腔內(nèi)部，上下部通過數(shù)根連接管8與外水腔6連接的內(nèi)水腔7;一設(shè)在內(nèi)筒2的內(nèi)部，其上部與燃燒氣體下降腔3相連的燃燒腔9;一設(shè)在燃燒氣體下降腔3下部的排氣口10;一與該排氣口10相連的煙囪13;一穿過內(nèi)、外水腔6和7，可拆卸地安裝的燃燒器12。在這種類似于上述傳統(tǒng)型的液體加熱裝置中，在燃燒腔9內(nèi)向上流動(dòng)的燃燒氣體在頂部倒轉(zhuǎn)，下降穿過燃燒氣體下降腔3。在此過程中，燃燒氣體向內(nèi)、外水腔6和7內(nèi)的液體提供足夠的熱，這樣下降流動(dòng)性隨著燃燒效率的提高而得到改進(jìn)，防止了不完全燃燒，并提高了燃燒氣體和液體之間的熱交換率;這樣液體的溫度迅速升高。
在本發(fā)明中，外筒1的外壁向下延伸，與延伸的周壁17一起形成一集煙腔14。排煙口15和16設(shè)在集煙腔14的周壁17和底壁18上，煙囪11和13可拆卸地安裝在排煙口15和16上。應(yīng)當(dāng)注意到周壁可制成一與外筒相獨(dú)立且安裝到外筒1上的分離體，而排煙口15和16中的任何一個(gè)均可以省去。采用如上所述的結(jié)構(gòu)，集煙腔14的橫截面積D大于排氣口10的橫截面積，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明它們兩者之間的關(guān)系最好以公式D≥1.5]]>×d表示。在具有上述結(jié)構(gòu)的液體加熱裝置中，當(dāng)燃燒氣體以高速g下流通過燃燒氣體下降腔3至排氣口30處時(shí)，流速增大到G，并從排氣口10排放到集煙腔14。由于所述集煙腔14的橫截面積大于排氣口10的，流速g減小到低于g的g'，根據(jù)速度差，動(dòng)壓力轉(zhuǎn)變成為靜壓力，從而維持了對排氣口10的排出壓力。如果一流速為V的外部干擾從煙囪13的排煙口進(jìn)入集煙腔14，流速V減小到小于V的流速乙，外部干擾就被分散和消弱了。應(yīng)當(dāng)注意到圖中的數(shù)碼19表示一覆蓋在外筒1上的隔熱材料。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明，一設(shè)于一外筒內(nèi)且與外筒離開一距離的內(nèi)筒;一設(shè)在內(nèi)外筒之間的燃燒氣體下降腔;一設(shè)在燃燒氣體下降腔的外部，在上下部分別開有一熱水出口和一進(jìn)水口的外水腔;一設(shè)在燃燒氣體下降腔內(nèi)部，且上下部通過幾根連接管與外水腔連接的內(nèi)水腔;一設(shè)在內(nèi)筒的內(nèi)部，其上部與前述燃燒氣體下降腔相連的燃燒腔;一設(shè)在燃燒氣體下降腔下部的排氣口;一設(shè)在前述排氣口下面，橫截面積大于所述排氣口的集煙腔;一設(shè)在該集煙腔內(nèi)，在集煙腔內(nèi)的側(cè)面或底部上的排煙口。這樣當(dāng)燃燒氣體排出時(shí)能平穩(wěn)流動(dòng)而不會(huì)產(chǎn)生大的排放阻力。即使排氣口和煙囪的橫截面積沒有擴(kuò)大，外部干擾也幾乎不從煙囪的排煙口進(jìn)入，因此，外部干擾不會(huì)進(jìn)入燃燒氣體下降腔和燃燒腔，這就防止了能量的浪費(fèi)和成本的增加，同時(shí)也防止了由于裝置內(nèi)燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定而引起的燃燒器內(nèi)燃燒的中斷，因此不僅防止了搖曳燃燒的形成，而且防止了噪音的產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種液體加熱裝置，其中有一設(shè)于一外筒內(nèi)，且與外筒離開一距離的內(nèi)筒；一置于內(nèi)、外筒之間的燃燒氣體下降腔；一在其上下部分別開有一熱水出口和一進(jìn)水口，設(shè)在燃燒氣體下降腔外部的外水腔；一其上下部通過幾個(gè)連接管與外水腔相連，設(shè)在所述燃燒氣體下降腔內(nèi)部的內(nèi)水腔；一其上部與前述燃燒氣體下降腔相連，設(shè)在內(nèi)筒內(nèi)部的燃燒腔；一設(shè)在燃燒氣體下降腔下部的排氣口。其特征在于，一設(shè)在前述排氣口下面，橫截面積大于所述排氣口的集煙腔和一設(shè)在該集煙腔內(nèi)的排煙口。
2.如權(quán)利要求1所述的液體加熱裝置，其特征在于，集煙腔的橫截面積D與排氣口的橫截面積d之間的關(guān)系由公式D≥1.5]]>×d表示。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液體加熱裝置，其特征在于，排煙口設(shè)在集煙腔內(nèi)的側(cè)面上或底部。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的液體加熱裝置，其特征在于外筒上涂覆有隔熱材料。
全文摘要
在根據(jù)本發(fā)明的一種液體加熱裝置中，有一設(shè)于一外筒內(nèi)，且與外筒離開一個(gè)距離的內(nèi)筒；一置于內(nèi)、外筒之間的燃燒氣體下降腔；一在其上下部分別開有一熱水出口和一進(jìn)水口，設(shè)在燃燒氣體下降腔外部的外水腔；一其上下部通過幾根連管與外水腔相連，設(shè)在內(nèi)筒內(nèi)部的內(nèi)水腔；一上部與燃燒氣體下降腔相連，設(shè)在內(nèi)筒內(nèi)部的燃燒腔；和一設(shè)在燃燒氣體下降腔下面的排氣口；一設(shè)在排氣口下面，截面積大于所述排氣口的集煙腔，以及一設(shè)在該集煙腔內(nèi)的排煙口。
文檔編號(hào)F23J13/00GK1078303SQ9310438
公開日1993年11月10日 申請日期1993年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月27日
發(fā)明者丸山升 申請人:丸山升