專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用鍋爐排煙余熱加熱水的設(shè)備，屬于熱能利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)能能源(如煤炭、石油等)日趨緊張的今天，有效提高能源的利用率成為 研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。由于我國(guó)北方地區(qū)氣候寒冷，農(nóng)村地區(qū)的多數(shù)家庭采用傳統(tǒng)土暖氣鍋爐 進(jìn)行供暖，以北京房山地區(qū)農(nóng)村為例，農(nóng)村居民家庭中安裝有土暖氣設(shè)施的接近60%，家庭 平均年用煤3. 5t，用于采暖2. 2t，比例接近63%，有78%的家庭認(rèn)為采暖負(fù)擔(dān)重([1]鄭 竺凌，李永紅，楊旭東.北京市農(nóng)村住宅節(jié)能研究，建筑科學(xué)，2008 (4) :9 14)。根據(jù)相關(guān) 文獻(xiàn)的測(cè)試結(jié)果，現(xiàn)在常用的土暖氣供暖熱效率僅有40%左右([2]吳愛(ài)貞，李元哲，蔡啟 林.家庭兩用煤爐熱效率實(shí)驗(yàn)方法，節(jié)能與環(huán)保，1988 (01) 13 16)，這也是造成北方農(nóng)村 地區(qū)供暖能耗偏高的重要原因之一。此類(lèi)供暖設(shè)備排煙溫度可以達(dá)到100°C以上，煙氣熱損 失不容忽視，因此研究煙氣熱回收裝置成為提高鍋爐供熱效率的重要研究?jī)?nèi)容。但現(xiàn)有的 煙氣熱回收裝置大多用于區(qū)域供暖的大型鍋爐設(shè)備，對(duì)小型鍋爐(諸如土暖氣)的煙氣熱 回收裝置研究較少，此類(lèi)專(zhuān)利更為少見(jiàn)。與此同時(shí)，在我國(guó)北方農(nóng)村地區(qū)，冬季生活熱水供應(yīng)還主要是以太陽(yáng)能熱水器、電 熱水器和燃煤制熱水等方式為主。市場(chǎng)上的戶(hù)用太陽(yáng)能熱水器一般價(jià)格較高，少則也需要 1000元以上，對(duì)于農(nóng)戶(hù)來(lái)說(shuō)負(fù)擔(dān)偏重，而且受天氣情況影響較大，在太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度不高 時(shí)，往往不能及時(shí)有效提供熱水。電熱水器和燃煤制熱水方式雖然不受天氣情況影響，但使 用傳統(tǒng)能源，不利于環(huán)境保護(hù)及降低農(nóng)民生活用能負(fù)擔(dān)。因此，如果能采取合理的方式將小 型單戶(hù)供暖鍋爐(如土暖氣)的排煙熱量進(jìn)行回收，設(shè)計(jì)出一種造價(jià)低廉，但相對(duì)高效的 小型單戶(hù)供暖鍋爐煙氣熱回收裝置，提供部分冬季生活熱水或作為供暖系統(tǒng)回水的預(yù)熱裝 置，不僅可以降低農(nóng)民生活用能成本，而且可以起到良好的節(jié)能減排效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種適合于村鎮(zhèn)單體建筑小型供暖鍋爐使用的低成本 煙氣熱回收裝置，提高能源的利用效率。本實(shí)用新型技術(shù)方案如下一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特征在于所述的熱回收裝置 包括殼體，煙氣入口，煙氣出口，冷水入口，熱水出口，熱管以及中間隔板；所述的中間隔板 固定在殼體上，將殼體的內(nèi)部空間分為上下兩部分，上部為儲(chǔ)水箱，下部為煙氣流道，所述 的冷水入口和熱水出口分別位于儲(chǔ)水箱的下側(cè)部和上側(cè)部，煙氣入口和煙氣出口分別位于 煙氣流道的下側(cè)部和上側(cè)部；所述的熱管布置在殼體的內(nèi)部，且穿過(guò)中間隔板，熱管與中間 隔板之間采用密封連接；位于中間隔板下部的熱管帶有翅片；所述的殼體外部覆蓋有保溫 材料。本實(shí)用新型所述的翅片為等間距螺旋型翅片。所述的熱管采用多根，并采用差排方式布置于殼體內(nèi)。所述的殼體的下底部為活連接結(jié)構(gòu)，優(yōu)選采用合頁(yè)連接。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果本實(shí)用新型主要應(yīng)用于北方村鎮(zhèn)單體建筑小型供暖鍋爐上。所述的熱回收裝置各 部件均采用常規(guī)材料以及制作工藝，工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。該種熱回收裝置具有模塊化特 點(diǎn)，可根據(jù)鍋爐型號(hào)、出水溫度高低等自由選擇大小，從而較為自由的控制初投資。通過(guò)前 期計(jì)算及實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，該熱回收裝置應(yīng)用在供熱面積為IOOm2的北京農(nóng)宅小型供暖鍋爐中，每 年可以節(jié)省200 400kg左右的煤炭消耗，其初投資在300元 400元左右，經(jīng)濟(jì)回收期為 2 3年，該種煙氣熱回收裝置的使用壽命可以達(dá)到10年以上，因此該種裝置的經(jīng)濟(jì)性很 好，符合當(dāng)?shù)鼐用竦慕?jīng)濟(jì)水平。另外，每年節(jié)省200 400kg左右的傳統(tǒng)煤耗，根據(jù)當(dāng)?shù)厍?況，相當(dāng)于減少0. 5 1. 0噸左右的CO2排放量，對(duì)減少環(huán)境污染也起到積極作用。因此， 該種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置除了高效節(jié)能的特點(diǎn)之外，還兼有良好的經(jīng) 濟(jì)性與環(huán)境效益，具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?br>
圖1 一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2熱管排列A-A剖面示意圖。圖中各部件表示1-殼體，2-煙氣入口，3-煙氣出口，4-冷水入口，5-熱水出口， 6-熱管，6a-翅片，7-中間隔板，8-儲(chǔ)水箱，9-合頁(yè)，10-保溫材料，11_煙氣流道。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的工作原理、具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1 一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置結(jié)構(gòu)圖，該煙氣熱回收裝置包 括殼體1，煙氣入口 2，煙氣出口 3，冷水入口 4，熱水出口 5，熱管6和中間隔板7 ；所述的中 間隔板7固定在殼體1上，將殼體的內(nèi)部空間分為上下兩部分，上部為儲(chǔ)水箱8，下部為煙氣 流道11，冷水入口 4和熱水出口 5分別位于儲(chǔ)水箱8的下部和上部，煙氣入口 2和煙氣出 口 3分別位于煙氣流道11的下部和和上部；所述的熱管6布置在殼體1的內(nèi)部，并穿過(guò)中 間隔板7，熱管6與中間隔板7之間采用密封連接，位于中間隔板7下部的熱管6帶有翅片 6a，翅片可采用等間距螺旋型翅片。殼體1外部覆蓋有保溫材料10。殼體的下底部為活連 接結(jié)構(gòu)。所述的儲(chǔ)水箱8和煙氣流道11利用中間隔板7隔開(kāi)，分別布置在殼體內(nèi)部空間的 上部和下部，可以使裝置更加緊湊，節(jié)省空間；冷水入口 4和熱水出口 5分別布置在儲(chǔ)水箱 的兩側(cè)部，可以確保冷熱水不混合，提高熱水利用率；煙氣入口 2和煙氣出口 3分別布置在 煙氣流道11的兩側(cè)部，可以充分利用熱煙氣的浮升力，減小排煙阻力，避免對(duì)鍋爐燃燒產(chǎn) 生影響；翅片6a采用等間距螺旋型翅片，是為了增大煙氣側(cè)的換熱面積，提高換熱能力；采 用熱管6作為傳熱途徑，可以確保在較小溫差情況下對(duì)熱量的高效回收，熱管采用差排方 式布置于殼體1內(nèi)部，增強(qiáng)換熱效果；所述的保溫材料10可以起到一定的保溫作用，使得煙 氣流道11和儲(chǔ)水箱8中的熱量不會(huì)散失到周?chē)諝庵校岣哐b置的整體熱回收效。所述的 殼體1的下底采用合頁(yè)9式活連接，方便定期對(duì)煙氣流道11進(jìn)行清理，防止煙氣中攜帶的 顆粒物等過(guò)多地覆蓋在熱管6上，確保熱管6與煙氣的換熱能力。[0016]本實(shí)用新型提供的一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其工作原理為 利用鍋爐排放的煙氣流經(jīng)煙氣流道11加熱熱管6內(nèi)部下方的液態(tài)工質(zhì)，使液態(tài)工質(zhì)蒸發(fā) 變成氣態(tài)，氣態(tài)工質(zhì)密度減小，自然流動(dòng)到熱管6的上部，氣態(tài)工質(zhì)被熱管上部外側(cè)的冷水 冷卻后又變成液態(tài)，沿?zé)峁軆?nèi)壁面流至底部，從而形成一個(gè)傳熱循環(huán)，在此過(guò)程中，儲(chǔ)水箱8 中的冷水吸收熱管內(nèi)部氣態(tài)工質(zhì)冷凝所釋放的熱量而被加熱升溫。本實(shí)用新型主要應(yīng)用于北方村鎮(zhèn)單體建筑小型供暖鍋爐上，熱回收裝置各部件均 采用常規(guī)材料以及制作工藝，工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。該種熱回收裝置具有模塊化特點(diǎn)，可根 據(jù)鍋爐型號(hào)、出水溫度高低等自由選擇大小，從而較為自由的控制初投資。通過(guò)前期計(jì)算 及實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，該熱回收裝置應(yīng)用在供熱面積為IOOm2的北京農(nóng)宅小型供暖鍋爐中，每年可以 節(jié)省200 400kg左右的煤炭消耗，其初投資在300元 400元左右，經(jīng)濟(jì)回收期在2 3 年，且熱回收裝置的使用壽命可以達(dá)到10年以上，因此該種裝置的經(jīng)濟(jì)性很好，符合當(dāng)?shù)?居民的經(jīng)濟(jì)水平。另外，每年節(jié)省200 400kg左右的傳統(tǒng)煤耗，根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，相當(dāng)于減 少0. 5 1噸左右的CO2排放量，對(duì)減少環(huán)境污染也起到一定的作用。因此，用于小型單戶(hù) 供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置除了高效節(jié)能的特點(diǎn)之外，還兼有良好的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境效益， 具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?br> 權(quán)利要求一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特征在于所述煙氣熱回收裝置包括殼體(1)、煙氣入口(2)、煙氣出口(3)、冷水入口(4)、熱水出口(5)、熱管(6)以及中間隔板(7)；所述的中間隔板(7)固定在殼體(1)上，將殼體的內(nèi)部空間分為上下兩部分，上部為儲(chǔ)水箱(8)，下部為煙氣流道(11)；所述的冷水入口(4)和熱水出口(5)分別位于儲(chǔ)水箱(8)的下側(cè)部和上側(cè)部，煙氣入口(2)和煙氣出口(3)分別位于煙氣流道(11)的下側(cè)部和上側(cè)部；所述的熱管(6)布置在殼體(1)的內(nèi)部，穿過(guò)中間隔板(7)，熱管與中間隔板之間采用密封連接，位于中間隔板(7)下部的熱管(6)帶有翅片(6a)；所述的殼體(1)外部覆蓋有保溫材料(10)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特征在 于所述的翅片(6a)為等間距螺旋型翅片。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特征在 于所述的熱管(6)采用多根，并采用差排方式布置于殼體(1)內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特 征在于所述的殼體(1)的下底部為活連接結(jié)構(gòu)。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特征在 于所述的活連接結(jié)構(gòu)采用合頁(yè)(9)連接。
專(zhuān)利摘要一種用于小型單戶(hù)供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，涉及一種利用鍋爐排煙余熱加熱水的設(shè)備。該裝置包括殼體、煙氣入口、煙氣出口、冷水入口、熱水出口、熱管、中間隔板及保溫材料；中間隔板將殼體的內(nèi)部空間分為上下兩部分，上部為儲(chǔ)水箱，下部為煙氣流道。熱管布置在殼體的內(nèi)部且穿過(guò)中間隔板，位于中間隔板下部的熱管帶有翅片；殼體外部覆蓋有保溫材料。該裝置中各部件均采用常規(guī)材料及工藝，工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，使用方便，主要應(yīng)用于北方村鎮(zhèn)單體建筑小型采暖鍋爐的煙氣熱回收，利用回收的熱量可以提供農(nóng)戶(hù)冬季的生活熱水供應(yīng)或預(yù)熱供暖系統(tǒng)回水，減少能源消耗。
文檔編號(hào)F24H9/00GK201652805SQ20102014063
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者單明, 楊旭東, 楊銘 申請(qǐng)人:清華大學(xué)