用于燃气锅炉的冷凝器及燃气锅炉的制作方法
未命名
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1.本实用新型涉及燃气设备领域,尤其涉及一种用于燃气锅炉的冷凝器及燃气锅炉。
背景技术:
2.燃气锅炉的冷凝器是一种烟气余热回收设备,燃气锅炉产生的高温烟气通过冷凝器的过程中,会与冷凝器中的水进行换热,从而提高锅炉的给水温度,并将降低温度后的烟气进行排放,达到节省燃料的目的。
3.目前,燃气锅炉所采用的冷凝器换热效率较低,换热效果并不理想。
4.由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种用于燃气锅炉的冷凝器及燃气锅炉,以克服现有技术的缺陷。
技术实现要素:
5.本实用新型的目的在于提供一种用于燃气锅炉的冷凝器及燃气锅炉,流通阻力小、换热均匀,具有更好的换热能力,提高换热效率。
6.本实用新型的目的可采用下列方案来实现:
7.本实用新型提供了一种用于燃气锅炉的冷凝器,
8.所述冷凝器包括壳体,所述壳体包括烟气进口和烟气出口;
9.所述冷凝器包括进液管路、出液管路和并联的多个换热管组,所述多个换热管组的进液口分别与所述进液管路的第一进液口相连通,所述多个换热管组的出液口分别与所述出液管路的第一出液口相连通;
10.所述烟气进口用于使与所述燃气锅炉的热交换器中的液体进行换热后的烟气流入所述壳体;
11.所述烟气出口用于使与所述多个换热管组中的液体进行换热后的烟气流出所述壳体。
12.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述多个换热管组至少包括第一换热管组和第二换热管组,所述第一换热管组与所述第二换热管组并联设置,流入所述冷凝器的液体分流至所述第一换热管组和所述第二换热管组中。
13.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第一换热管组包括串联的多个第一盘管组;所述第二换热管组包括串联的多个第二盘管组。
14.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第一盘管组包括并联的多根第一盘管;所述第二盘管组包括并联的多根第二盘管。
15.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第一盘管和/或所述第二盘管包括至少两层相错位的盘绕结构,多根所述第一盘管之间错位排列形成所述第一盘管组,多根所述第二盘管之间错位排列形成所述第二盘管组。
16.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述多个第一盘管组之间通过第一连通部相
连;所述多个第二盘管组之间通过第二连通部相连,所述第一连通部与所述第二连通部相互独立。
17.在本实用新型的一较佳实施方式中,沿液体的流动方向,位于第一连通部上游的所述第一盘管组中所述第一盘管的数量小于位于第一连通部下游的所述第一盘管组中所述第一盘管的数量;
18.和/或,沿液体的流动方向,位于第二连通部上游的所述第二盘管组中的所述第二盘管的数量小于位于第二连通部下游的所述第二盘管组中的所述第二盘管的数量。
19.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述多根第一盘管并列排列后形成中空的第一腔;所述多根第二盘管并列排列后形成中空的第二腔。
20.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第一换热管组和所述第二换热管组分别形成第一腔和第二腔,由所述烟气进口进入所述壳体的烟气依次通过所述第一腔和所述第二腔,所述壳体内且靠近所述烟气进口的一侧设置有第一挡板,所述第一挡板的边缘与所述壳体的内壁之间具有第一烟气间隙;
21.所述第一腔与所述第二腔之间设置有第二挡板和/或第三挡板,所述第二挡板的边缘和/或所述第三挡板的边缘分别与所述壳体的内壁相连,且所述第二挡板和/或所述第三挡板具有连通所述第一腔与所述第二腔的烟气通道;
22.所述壳体内且靠近所述烟气出口的一侧设置有第四挡板,所述第四挡板的边缘与所述壳体的内壁之间具有第二烟气间隙。
23.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述烟气进口与所述烟气出口分别位于所述壳体的相对的侧壁上。
24.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第一挡板上设置有至少一个通孔。
25.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述通孔位于靠近所述第一挡板的边缘位置。
26.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述冷凝器包括壳体,所述换热管组、所述进液管路和所述出液管路设置于所述壳体内,所述第一进液口和所述第一出液口位于所述壳体内或所述壳体上。
27.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述进液管路上设置有第二进液口,所述出液管路上设置有第二出液口;
28.所述第二进液口和所述第二出液口分别用于连通室内末端出液管路,沿所述室内末端出液管路中液体的流向,所述第二进液口与所述室内末端出液管路的连通位置位于所述第二出液口与所述室内末端出液管路的连通位置的上游。
29.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述进液管路上设置有第一阀件,所述第一阀件用于控制所述进液管路的通断;
30.和/或,所述出液管路上分别设置有第二阀件,所述第二阀件用于控制所述出液管路的通断。
31.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述进液管路上设置有第一三通,所述第一进液口和所述第二进液口为所述第一三通上的两个接口;所述出液管路上设置有第二三通,所述第一出液口和所述第二出液口为所述第二三通上的两个接口。
32.本实用新型提供了一种燃气锅炉,所述燃气锅炉包括燃烧器、热交换器和上述的
冷凝器,所述燃烧器点燃可燃气体后产生的烟气依次流经所述热交换器和所述冷凝器,并通过所述热交换器和所述冷凝器进行热交换,所述冷凝器至少具有第一进液口和第一出液口,所述热交换器至少具有第三进液口和第三出液口,所述第一进液口与所述第三进液口相连,所述第一出液口与所述第三出液口相连。
33.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述热交换器沿竖向布置,所述燃烧器位于所述热交换器的内侧,所述冷凝器沿横向布置,所述热交换器的烟气出口位于所述热交换器的壳体的侧部,所述冷凝器的烟气进口位于所述冷凝器的壳体的侧部。
34.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述燃气锅炉的最大液体流量不小于100m3/h。
35.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述燃气锅炉包括锅炉进液管路和锅炉出液管路,所述锅炉进液管路和所述锅炉出液管路分别连通至外部换热器的第一出口和第一入口,所述外部换热器的第二入口和第二出口分别与室内末端出液管路和室内末端进液管路相连。
36.在本实用新型的一较佳实施方式中,所述燃气锅炉包括锅炉进液管路和锅炉出液管路,所述冷凝器包括设置有所述第一进液口的第一进液管和设置有所述第一出液口的第一出液管,所述热交换器包括与所述第三进液口相连的第二进液管和与所述第三出液口相连的第二出液管,所述第一进液管与所述第二进液管相连,且所述第一进液管和所述第二进液管均与所述锅炉进液管路相连,所述第一出液管与所述第二出液管相连,且所述第一出液管和所述第二出液管均与所述锅炉出液管路相连;
37.所述第一进液管和/或所述第一出液管和/或所述第二进液管和/或第二出液管设置有流量传感器和/或温度传感器。
38.由上所述,本实用新型的用于燃气锅炉的冷凝器及燃气锅炉的特点及优点是:冷凝器中包括进液管路、出液管路和多个换热管组,多个换热管组的进液口分别与进液管路的第一进液口相连通,多个换热管组的出液口分别与出液管路的第一出液口相连通,使多个换热管组在液体的流路上形成并联的连接方式,与燃气锅炉的热交换器中的液体进行换热后的烟气由烟气进口流入壳体,与多个换热管组中的液体进行换热后的烟气由烟气出口流出壳体,该种液体流路的连接方式能够减小液体流通阻力,使冷凝器的换热更加均匀,提高冷凝器的换热效率,达到强化换热的目的。
附图说明
39.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范围。其中:
40.图1:为本实用新型一实施例中用于燃气锅炉的冷凝器的正视图。
41.图2:为本实用新型一实施例中用于燃气锅炉的冷凝器的正视截面图。
42.图3:为本实用新型一实施例中第一换热管组和第二换热管组的结构示意图。
43.图4:为本实用新型一实施例中用于燃气锅炉的冷凝器内两层盘绕结构的立体图。
44.图5:为本实用新型一实施例中用于燃气锅炉的冷凝器内两层盘绕结构的正视截面图。
45.图6:为本实用新型一实施例中壳体内第一挡板所在位置的截面图。
46.图7:为本实用新型一实施例中壳体内第二挡板所在位置的截面图。
47.图8:为本实用新型一实施例中壳体内第三挡板所在位置的截面图。
48.图9:为本实用新型一实施例中壳体内第四挡板所在位置的截面图。
49.图10:为本实用新型一实施例中烟气在冷凝器内流动的路径示意图。
50.图11:为本实用新型一实施例中燃气锅炉的结构示意图。
51.图12:为本实用新型一实施例中燃气锅炉的连接结构框图之一。
52.图13:为本实用新型一实施例中燃气锅炉的连接结构框图之二。
53.本实用新型中的附图标号为:
54.100、燃烧器;200、热交换器;2001、第三进液口;2002、第三出液口;300、冷凝器;1、换热管组;101、第一换热管组;1011、第一盘管组;102、第二换热管组;1021、第二盘管组;1031、盘绕结构;2、进液管路;201、第一进液口;202、第二进液口;3、出液管路;301、第一出液口;302、第二出液口;4、第一腔;5、第二腔;6、壳体;7、烟气进口;8、烟气出口;9、第一挡板;901、通孔;10、第二挡板;11、第三挡板;12、第四挡板;13、第一烟气间隙;14、第二烟气间隙;15、第一阀件;16、第二阀件;17、锅炉进液管路;18、锅炉出液管路;19、外部换热器;20、室内末端出液管路;21、室内末端进液管路;22、第二进液管;23、第二出液管。
具体实施方式
55.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
56.如图1至图13所示,本实用新型提供了一种用于燃气锅炉的冷凝器,该用于燃气锅炉的冷凝器包括壳体6,壳体6包括烟气进口7和烟气出口8;冷凝器还包括进液管路2、出液管路3和并联的多个换热管组1,多个换热管组1的进液口分别与进液管路2的第一进液口201相连通,多个换热管组1的出液口分别与出液管路3的第一出液口301相连通;烟气进口7用于使与燃气锅炉的热交换器200中的液体进行换热后的烟气流入壳体6;烟气出口301用于使与多个换热管组1中的液体进行换热后的烟气流出壳体6。
57.本实用新型的冷凝器中包括进液管路2、出液管路3和多个换热管组1,多个换热管组1的进液口分别与进液管路2的第一进液口201相连通,多个换热管组1的出液口分别与出液管路3的第一出液口301相连通,使多个换热管组1在液体的流路上形成并联的连接方式,与燃气锅炉的热交换器200中的液体进行换热后的烟气由烟气进口7流入壳体6,与多个换热管组1中的液体进行换热后的烟气由烟气出口8流出壳体6,该种液体流路的连接方式能够减小液体流通阻力,使冷凝器的换热更加均匀,提高冷凝器的换热效率,达到强化换热的目的。
58.本实用新型中冷凝器的材质可采用不锈钢,由此,即使换热后产生冷凝液体也不会腐蚀冷凝器。
59.在本实用新型的一个可选实施中,如图2、图3所示,多个换热管组1至少包括第一换热管组101和第二换热管组102,第一换热管组101与第二换热管组102并联设置,流入冷凝器的液体分流至第一换热管组101和第二换热管组102中,能减小液体流动阻力,使换热更加均匀,提高冷凝器的换热能力,强化换热。当然,还可设置两个以上的多个换热管组1,各换热管组1之间的液体流路相并联,以达到强化换热的目的。其中,第一换热管组101可以
仅为一根换热管,也可为多根换热管;第二换热管组102可以仅为一根换热管,也可为多根换热管。
60.进一步的,如图2、图3所示,第一换热管组101包括多个第一盘管组1011,多个第一盘管组1011之间的液体流路相串联;第二换热管组102包括多个第二盘管组1021,多个第二盘管组1021之间的液体流路相串联。其中,第一盘管组1011包括多根第一盘管,多根第一盘管之间的液体流路相并联;第二盘管组1021包括多根第二盘管,多根第二盘管之间的液体流路相并联。本实用新型采用液体流路相并联的多根换热盘管组成盘管组(即:第一盘管组1011和第二盘管组1021),多个盘管组之间采用液体流路串联的连接方式,液体在换热过程中需要依次流经串联的各盘管组,从而能够有效控制液体的流速,使第一换热管组101和第二换热管组102在换热过程中液体的温度变化更加平均,从而提高冷凝器的换热效率。其中,第一盘管组1011可以仅为一根换热管,也可为多根换热管;第二盘管组1021可以仅为一根换热管,也可为多根换热管。
61.在本实用新型的一个可选实施例中,如图4、图5所示,第一盘管与第二盘管可为具有相同结构的换热管。进一步的,第一盘管和/或第二盘管包括至少两层相错位的盘绕结构1031,盘绕结构1031呈圆环状,且圆环状盘绕结构1031的轴向上,相邻两层盘绕结构1031之间相错开,多根第一盘管之间错位排列形成第一盘管组,多根第二盘管之间错位排列形成第二盘管组。通过第一盘管和/或第二盘管包括至少两层相错位的盘绕结构1031,使得烟气能够从相邻盘绕结构1031之间的间隙穿过,从而能够增大盘绕结构1031与烟气的接触面积,提高换热效率。
62.在本实用新型的一个可选实施例中,多个第一盘管组1011之间通过第一连通部(未示出)相连;多个第二盘管组1021之间通过第二连通部(未示出)相连,第一连通部与第二连通部相互独立。其中,第一连通部和第二连通部均为一段连通管路,沿液体的流动方向,位于第一连通部上游的第一盘管组1011中并联的多根第一盘管分别与第一连通部相连,位于第一连通部下游的第一盘管组1011中并联的多根第一盘管也分别与第一连通部相连,在换热过程中,位于第一连通部下游的并联的多根第一盘管中的液体通过第一连通部流入至位于第一连通部下游的并联的多根第一盘管中,从而实现液体在多个第一盘管组1011之间的流动;沿液体的流动方向,位于第二连通部上游的第二盘管组1021中并联的多根第二盘管分别与第二连通部相连,位于第二连通部下游的第二盘管组1021中并联的多根第二盘管也分别与第二连通部相连,在换热过程中,位于第二连通部下游的并联的多根第二盘管中的液体通过第二连通部流入至位于第二连通部下游的并联的多根第二盘管中,从而实现液体在多个第二盘管组1021之间的流动。
63.进一步的,沿液体的流动方向,位于第一连通部上游的第一盘管组1011中第一盘管的数量小于位于第一连通部下游的第一盘管组1011中第一盘管的数量;和/或,沿液体的流动方向,位于第二连通部上游的第二盘管组1021中的第二盘管的数量小于位于第二连通部下游的第二盘管组1021中的第二盘管的数量。使得沿液体的流动方向上多个盘管组(即:第一盘管组1011和第二盘管组1021)对烟气的换热能力呈梯度升高,从而能够提高冷凝器的换热效率,达到更好的换热效果。在本实用新型的一个具体实施例中,第一盘管组1011的数量和第二盘管组1021的数量分别为两个,位于第一连通部上游的第一盘管组1011中的第一盘管的数量可为但不限于6根,位于第一连通部下游的第一盘管组1011中的第一盘管的
数量可为但不限于9根;位于第二连通部上游的第二盘管组1021中的第二盘管的数量可为但不限于6根,位于第二连通部下游的第二盘管组1021中的第二盘管的数量可为但不限于9根。
64.其中,第一盘管组1011中的多根第一盘管和/或多根第二盘管组1021中的多根第二盘管可为相同类型的换热管,也可为不同类型(管径、尺寸、型号等)的换热管,例如9根第二盘管中,其中5根第二盘管为同一种类型的换热管,其中另外4根第二盘管为相同类型的换热管(该4根第二盘管与另外5根第二盘管的类型不同),从而在不同类型的换热管与对应连通部(第一连通部或第二连通部)连接时可将连接位置错开(无需全部换热管沿一条直线排列),便于换热管的错开焊接,提升工艺的可靠性。
65.进一步,如图2所示,多根第一盘管并列排列后形成中空的第一腔4;多根第二盘管并列排列后形成中空的第二腔5,进入冷凝器中的烟气可进入第一腔4和第二腔5并与盘管组中的液体进行换热。
66.在本实用新型的一个可选实施例中,如图1、图2、图6至图10所示,第一换热管组101形成第一腔4,第二换热管组102形成第二腔5,由烟气进口7进入壳体6的烟气依次通过第一腔4和第二腔5,壳体6内且靠近烟气进口7的一侧固定设置有第一挡板9,第一挡板9的边缘与壳体6的内壁之间具有圆环状的第一烟气间隙13;第一腔4与第二腔5之间固定设置有圆环状的第二挡板10或圆环状的第三挡板11,第二挡板10的边缘或第三挡板11的边缘与壳体6的内壁密封连接,且第二挡板10或第三挡板11具有连通第一腔4与第二腔5的烟气通道,该烟气通道即为第二挡板10或第三挡板11中部的通孔,以供烟气在第一换热管组101与第二换热管组102之间流动;壳体6内且靠近烟气出口8的一侧固定设置有圆盘状的第四挡板12,第四挡板12的边缘与壳体6的内壁之间具有圆环状的第二烟气间隙14。当然,也可同时设置第二挡板10和第三挡板11,此时,采用管道将第二挡板10中部的通孔与第三挡板11中部的通孔相连,以形成连通第一腔4与第二腔5的烟气通道,由此可知,该烟气通道在烟气流动方向上可以具有预设的长度,也可仅为一个过烟口(或过烟孔),而在烟气流动方向上没有长度的限制。
67.在本实施例中,如图2、图10所示,冷凝器通过烟气进口7、第一烟气间隙13、第一换热管组101中盘绕结构1031之间的间隙、第二挡板10和/或第三挡板11具有的烟气通道、第二换热管组102中盘绕结构1031之间的间隙、第二烟气间隙14与烟气出口8配合形成供烟气流过冷凝器的换热流道,在换热过程中,烟气由烟气进口7进入至壳体6内的第一换热管组101中,由于第一挡板9的阻挡,烟气无法直接进入至第一腔4内,而是依次流经第一烟气间隙13以及第一换热管组101中盘绕结构1031之间的间隙进入至第一腔4,第一腔4中的烟气通过烟气通道由第一腔4流入至第二腔5中,第二腔5中由于第四挡板12的阻挡,烟气无法直接流出第二腔5,而需要依次流经第二换热管组102中盘绕结构1031之间的间隙以及第二烟气间隙14从第二腔5中排出,最后第二换热管组102中完成换热的烟气由烟气出口8排出冷凝器。该换热流道的设置,最大程度延长了烟气在冷凝器内流动的路径,并且保证了烟气在流动过程中能够与第一换热管组101和第二换热管组102中的换热盘管进行充分接触,烟气沿该换热流道流过冷凝器的过程,实现了烟气与第一换热管组101和第二换热管组102中的换热盘管中的液体充分换热的目的,有效提高冷凝器的换热能力,强化换热。
68.进一步的,如图1、图2、图10所示,烟气进口7与烟气出口8分别位于壳体6的相对的
侧壁上,烟气进口7与第一换热管组101相连通,烟气出口8与第二换热管组102相连通。
69.在本实用新型的一个可选实施例中,如图6所示,第一挡板9上设置有至少一个共烟气通过的通孔901。烟气在通过烟气进口7进入壳体6后,少部分烟气可通过通孔901流入至第一换热管组101中换热盘管之间的间隙与换热盘管中的液体进行换热,再流入至第一腔4内,从而第一挡板9上通孔901的设置,为少量烟气进入第一腔4提供了另一条路径,从而能够保证烟气与第一换热管组101的换热盘管中的液体充分换热,提高换热效率。另外,第一挡板9上通孔901的设置,还能够避免烟气直接进入换热盘管之间的间隙而产生过大的压力。
70.进一步的,如图6所示,通孔901位于靠近第一挡板9的边缘位置,通孔901的数量为多个,多个通孔沿第一挡板9的周向间隔且均匀排布,以确保在烟气通过通孔901进入第一换热管组101中换热盘管之间的间隙的位置与第一腔4具有尽可能长的路径,从而延长烟气在第一换热管组101中换热盘管之间的间隙流动的时间,保证烟气与换热盘管中液体的充分换热。
71.进一步的,如图6所示,在第一挡板9的径向上,由靠近第一挡板9的边缘位置至远离第一挡板9的边缘位置上设置有多组沿第一挡板9的周向呈环状排布的通孔901,且位于靠近第一挡板9的边缘位置的通孔901的孔径大于远离第一挡板9的边缘位置的通孔901的孔径。
72.在本实用新型的一个可选实施例中,如图1、图2、图11所示,换热管组1、进液管路2和出液管路3设置于壳体6内,第一进液口201和第一出液口301位于壳体6内或壳体6上。进液管路2上设置有第二进液口202,出液管路3上设置有第二出液口302,第二进液口202和第二出液口302分别用于连通室内末端出液管路20,沿室内末端出液管路20中液体的流向,第二进液口202与室内末端出液管路20的连通位置位于第二出液口302与室内末端出液管路20的连通位置的上游,使得室内末端出液管路20内的供热回水流入至冷凝器中参与换热,由于室内末端出液管路20内的供热回水的温度要低于锅炉回水的温度,因此,冷凝器采用温度较低的室内末端出液管路20内的供热回水进行换热,具有更高的换热效率。
73.进一步的,如图12、图13所示,进液管路2上设置有第一阀件15,第一阀件15用于控制进液管路2的通断;和/或,出液管路3上分别设置有第二阀件16,第二阀件16用于控制出液管路3的通断。
74.进一步的,可在进液管路2上设置有第一三通,第一进液口201和第二进液口202可分别为第一三通上的两个口,第一进液口201和第二进液口202也可分别为与第一三通上的两个口相连的管路上的口;可在出液管路3上设置有第二三通,第一出液口301和第二出液口302可分别为第二三通上的两个口,第一出液口301和第二出液口302也可分别为与第二三通上的两个口相连的管路上的口。通过第一三通和第二三通的设置,不仅能够为冷凝器提供所需的接口,而且便于管路的拆装。
75.本实用新型的用于燃气锅炉的冷凝器的特点及优点是:
76.一、该用于燃气锅炉的冷凝器具有多个换热管组1,且多个换热管组1形成并联的连接方式,与多个换热管组中的液体进行换热后的烟气由烟气出口流出壳体,能够减小液体流通阻力,使冷凝器的换热更加均匀,提高冷凝器的换热效率,达到强化换热的目的。
77.二、该用于燃气锅炉的冷凝器中,每个换热管组包括多个盘管组,多个盘管组之间
的液体流路相串联,本实用新型采用液体流路相并联的多根换热盘管组成盘管组,多个盘管组之间采用液体流路串联的连接方式,液体在换热过程中需要依次流经串联的各盘管组,从而能够有效控制液体的流速,使换热过程中液体的温度变化更加平均,从而提高冷凝器的换热效率。
78.三、该用于燃气锅炉的冷凝器中,除具有第一进液口201和第一出液口301外,还具有第二进液口202和第二出液口302,通过第二进液口202和第二出液口302可将室内末端出液管路20中的供热回水直接通入至冷凝器进行换热,提高冷凝器的换热效率。
79.如图1至图13所示,本实用新型提供了一种燃气锅炉,该燃气锅炉包括燃烧器100、热交换器200和上述的冷凝器300,燃烧器100点燃可燃气体后产生的烟气依次流经热交换器200和冷凝器300,并通过热交换器200和冷凝器300进行热交换,冷凝器300至少具有第一进液口201和第一出液口301,热交换器200至少具有第三进液口2001和第三出液口2002,第一进液口201与第三进液口2001相连,第一出液口301与第三出液口2002相连。
80.其中,第一进液口201与第三进液口2001之间、第一出液口301与第三出液口2002之间可直接连通,也可通过对应的管路对两接口之间进行连接,实现两接口之间的连通,因此,本实用新型中能够实现热交换器200和冷凝器300的并接即可,对接口之间的具体连接结构不做限定。
81.本实用新型采用将热交换器200与冷凝器300并接的方式,将冷凝器300的第一进液口201与热交换器200的第三进液口2001相连,冷凝器300的第一出液口301与热交换器200的第三出液口2002相连,当燃气锅炉运行时,冷凝器300中和热交换器200中同时有液体流过,从而增大燃气锅炉运行时液体的流量,在此过程中,燃烧器100点燃可燃气体后产生的烟气依次流经热交换器200和冷凝器300,通过热交换器200和冷凝器300对流经的液体与烟气进行热交换,达到提高燃气锅炉的工作效率的目的,本实用新型中燃气锅炉的运行成本远低于同功率的燃气锅炉,适于推广使用。
82.本实用新型采用将热交换器200与冷凝器300并接的方式,相较于热交换器200与冷凝器300串接的方式为了大流量液体的通过,需要将热交换器200和冷凝器300均设置较大的流动面积,从而导致体积较大、成本增加以及冷凝器300热效率较低的问题,本实用新型在燃气锅炉运行时,将冷凝器300的第一进液口201与热交换器200的第三进液口2001相连,冷凝器300的第一出液口301与热交换器200的第三出液口2002相连,当燃气锅炉运行时,流入燃气锅炉的全部液体被分流至冷凝器300和热交换器200中,且冷凝器300中的液体的流量可小于热交换器200中的液体的流量,从而可减小冷凝器300的体积,达到热交换器200与冷凝器300合理布局、减小燃气锅炉的体积的目的,另外,烟气预先与热交换器200中的液体进行热交换,当烟气流经冷凝器300时,烟气中的余热较小,仅需采用流量较小的冷凝器300即可达到充分换热的目的,因此,设定冷凝器300中的液体的流量可小于热交换器200中的液体的流量,使得冷凝器300具有合适的换热量,不会产生盈余,提高换热效率。
83.本实用新型中,通过将热交换器200与冷凝器300采用并接的方式连接,并且冷凝器300中的液体的流量小于热交换器200中的液体的流量,保证燃气锅炉具有大流量的基础上,同时减小燃气锅炉的体积,降低成本,保证热交换器200和冷凝器300合适的换热量以及提高换热效率。本实用新型中燃气锅炉的最大液体流量(即:冷凝器300中的液体的流量与热交换器200中的液体的流量之和)能够达到不小于100m3/h。其具体原因在于:针对燃气锅
炉的大流量场景,如果热交换器200和冷凝器300的液体流路为串联设置,全部的液体都依次进入热交换器200和冷凝器300,为了大流量液体的通过,热交换器200和冷凝器300的流通面积都需要设置的较大,因此,会增加燃气锅炉的体积,增加成本,由于进入冷凝器300的烟气温度一般较低,冷凝器300的换热量很大可能会有盈余,且换热效率较低。因此,本实用新型通过将全部液体分流至冷凝器300和热交换器200中,由此减小燃气锅炉体积,降低成本,提高换热效率,保证合适的换热量。
84.在本实用新型的一个可选实施例中,如图12、图13所示,燃气锅炉包括锅炉进液管路17和锅炉出液管路18,锅炉进液管路17连通至外部换热器19的第一出口,锅炉出液管路18连通至外部换热器19的第一入口,外部换热器19的第二入口与室内末端出液管路20相连,外部换热器19的第二出口与室内末端进液管路21相连。沿室内末端出液管路20内液体的流动方向,冷凝器300的第二进液口202和第二出液口302与室内末端出液管路20相连的位置位于外部换热器19的上游,使得室内末端出液管路20内的供热回水流入至冷凝器300中参与换热,由于室内末端出液管路20内的供热回水的温度要低于锅炉回水的温度,因此,冷凝器300采用温度较低的室内末端出液管路20内的供热回水进行换热,具有更高的换热效率。
85.在本实施例中,如图11所示,由于减小了冷凝器300的体积,可将热交换器200沿竖向布置(热交换器200为筒状结构,热交换器200的轴向沿竖向设置),燃烧器100位于热交换器200的内侧(燃烧器100与热交换器200呈套管式结构),冷凝器300沿横向布置(即:冷凝器300的轴向沿横向设置),冷凝器300在横向上与热交换器200并排设置,热交换器200与冷凝器300的合理布局,能够达到减小燃气锅炉的体积的目的。热交换器200的烟气出口位于热交换器200的壳体的侧部,冷凝器300的烟气进口位于冷凝器300的壳体的侧部,热交换器200的烟气出口与冷凝器300的烟气进口相连,经过热交换器200换热后的烟气可流入至冷凝器300中进行换热,冷凝器300的壳体的侧部设置有烟气出口8,通过烟气出口8将换热后的烟气排出。
86.在本实用新型的一个可选实施例中,如图12、图13所示,燃气锅炉包括锅炉进液管路17和锅炉出液管路18,冷凝器300包括设置有第一进液口201的第一进液管和设置有第一出液口301的第一出液管,第一进液管为部分或全部冷凝器300的进液管路2,第一出液管为部分或全部冷凝器300的出液管路3;热交换器200包括与第三进液口2001相连的第二进液管22和与第三出液口2002相连的第二出液管23,第一进液管与第二进液管22相连,且第一进液管和第二进液管22均与锅炉进液管路17相连,第一出液管与第二出液管23相连,且第一出液管和第二出液管23均与锅炉出液管路18相连,从而实现冷凝器300与热交换器200的并接。
87.在本实用新型的一个可选实施例中,第一进液管和/或第一出液管和/或第二进液管22和/或第二出液管23设置有流量传感器(未示出),由于本实用新型中冷凝器300与热交换器200之间采用并接的方式,液体分流至冷凝器300和热交换器200中,因此,需要对第一进液管和/或第一出液管和/或第二进液管22和/或第二出液管23中液体的流量进行监测,确保冷凝器300与热交换器200中不会出现非正常流量(即:流量超过预设的最大流量值,或低于预设的最小流量阈值值),并在出现非正常流量通过与流量传感器相连接的报警装置及时进行报警提醒。本实用新型中,由于进入燃气锅炉中液体的总流量不变,燃气锅炉正常
运行状态下,流经第一进液管、第一出液管、第二进液管22和第二出液管23中的液体的流量成预设比例,第一进液管、第一出液管、第二进液管22和第二出液管23中任一条管路中出现非正常流量的情况,其他管路也会受到影响,因此,在第一进液管、第一出液管、第二进液管22和第二出液管23中至少一条管路上设置流量传感器,也可实现流量监测的目的。当然,还可在第一进液管和/或第一出液管和/或第二进液管22和/或第二出液管23设置温度传感器(未示出),通过温度传感器采集对应管路内液体的温度值,根据温度值判断流经各管路中的液体的流量是否正常。
88.本实用新型的燃气锅炉的特点及优点是:
89.一、该燃气锅炉采用热交换器200与冷凝器300并联的连接方式,当燃气锅炉运行时,冷凝器300中和热交换器200中同时有液体流过,从而增大燃气锅炉运行时液体的流量,通过热交换器200和冷凝器300对流经的液体与烟气进行热交换,达到提高燃气锅炉的工作效率的目的,本实用新型的燃气锅炉的运行成本远低于同功率的燃气锅炉。
90.二、该燃气锅炉采用热交换器200与冷凝器300并接的方式,当燃气锅炉运行时,液体被分流至冷凝器300和热交换器200中,且冷凝器300中的液体的流量可小于热交换器200中的液体的流量,从而可减小冷凝器300的体积,达到热交换器200与冷凝器300合理布局、减小燃气锅炉的体积的目的。
91.三、该燃气锅炉中,由于热交换器200与冷凝器300采用并接的方式,当烟气流经冷凝器300时,烟气中的余热较小,仅需采用流量较小的冷凝器300即可达到充分换热的目的,因此,在减小冷凝器300体积的同时,设定冷凝器300中的液体的流量可小于热交换器200中的液体的流量,使冷凝器300具有合适的换热量,不会产生盈余,从而保证冷凝器300足够换热量,提高换热效率。
92.四、该燃气锅炉中,由于减小了冷凝器300的体积,可将热交换器200沿竖向布置,冷凝器300沿横向布置,热交换器200与冷凝器300的布局更加合理,能够达到减小燃气锅炉的体积的目的。
93.以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式,并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。
技术特征:
1.一种用于燃气锅炉的冷凝器,其特征在于,所述冷凝器包括壳体,所述壳体包括烟气进口和烟气出口;所述冷凝器包括进液管路、出液管路和并联的多个换热管组,所述多个换热管组的进液口分别与所述进液管路的第一进液口相连通,所述多个换热管组的出液口分别与所述出液管路的第一出液口相连通;所述烟气进口用于使与所述燃气锅炉的热交换器中的液体进行换热后的烟气流入所述壳体;所述烟气出口用于使与所述多个换热管组中的液体进行换热后的烟气流出所述壳体。2.根据权利要求1所述的冷凝器,其特征在于,所述多个换热管组至少包括第一换热管组和第二换热管组,所述第一换热管组与所述第二换热管组并联设置,流入所述冷凝器的液体分流至所述第一换热管组和所述第二换热管组中。3.根据权利要求2所述的冷凝器,其特征在于,所述第一换热管组包括串联的多个第一盘管组;所述第二换热管组包括串联的多个第二盘管组。4.根据权利要求3所述的冷凝器,其特征在于,所述第一盘管组包括并联的多根第一盘管;所述第二盘管组包括并联的多根第二盘管。5.根据权利要求4所述的冷凝器,其特征在于,所述第一盘管和/或所述第二盘管包括至少两层相错位的盘绕结构,多根所述第一盘管之间错位排列形成所述第一盘管组,多根所述第二盘管之间错位排列形成所述第二盘管组。6.根据权利要求3所述的冷凝器,其特征在于,所述多个第一盘管组之间通过第一连通部相连;所述多个第二盘管组之间通过第二连通部相连,所述第一连通部与所述第二连通部相互独立。7.根据权利要求6所述的冷凝器,其特征在于,沿液体的流动方向,位于第一连通部上游的所述第一盘管组中所述第一盘管的数量小于位于第一连通部下游的所述第一盘管组中所述第一盘管的数量;和/或,沿液体的流动方向,位于第二连通部上游的所述第二盘管组中的所述第二盘管的数量小于位于第二连通部下游的所述第二盘管组中的所述第二盘管的数量。8.根据权利要求4所述的冷凝器,其特征在于,所述多根第一盘管并列排列后形成中空的第一腔;所述多根第二盘管并列排列后形成中空的第二腔。9.根据权利要求2至8中任一项所述的冷凝器,其特征在于,所述第一换热管组和所述第二换热管组分别形成第一腔和第二腔,由所述烟气进口进入所述壳体的烟气依次通过所述第一腔和所述第二腔,所述壳体内且靠近所述烟气进口的一侧设置有第一挡板,所述第一挡板的边缘与所述壳体的内壁之间具有第一烟气间隙;所述第一腔与所述第二腔之间设置有第二挡板和/或第三挡板,所述第二挡板的边缘和/或所述第三挡板的边缘分别与所述壳体的内壁相连,且所述第二挡板和/或所述第三挡板具有连通所述第一腔与所述第二腔的烟气通道;所述壳体内且靠近所述烟气出口的一侧设置有第四挡板,所述第四挡板的边缘与所述壳体的内壁之间具有第二烟气间隙。10.根据权利要求9所述的冷凝器,其特征在于,所述烟气进口与所述烟气出口分别位于所述壳体的相对的侧壁上。
11.根据权利要求9所述的冷凝器,其特征在于,所述第一挡板上设置有至少一个通孔。12.根据权利要求11所述的冷凝器,其特征在于,所述通孔位于靠近所述第一挡板的边缘位置。13.根据权利要求1所述的冷凝器,其特征在于,所述冷凝器包括壳体,所述换热管组、所述进液管路和所述出液管路设置于所述壳体内,所述第一进液口和所述第一出液口位于所述壳体内或所述壳体上。14.根据权利要求1至8中任一项或权利要求13所述的冷凝器,其特征在于,所述进液管路上设置有第二进液口,所述出液管路上设置有第二出液口;所述第二进液口和所述第二出液口分别用于连通室内末端出液管路,沿所述室内末端出液管路中液体的流向,所述第二进液口与所述室内末端出液管路的连通位置位于所述第二出液口与所述室内末端出液管路的连通位置的上游。15.根据权利要求14所述的冷凝器,其特征在于,所述进液管路上设置有第一阀件,所述第一阀件用于控制所述进液管路的通断;和/或,所述出液管路上分别设置有第二阀件,所述第二阀件用于控制所述出液管路的通断。16.根据权利要求14所述的冷凝器,其特征在于,所述进液管路上设置有第一三通,所述第一进液口和所述第二进液口为所述第一三通上的两个接口;所述出液管路上设置有第二三通,所述第一出液口和所述第二出液口为所述第二三通上的两个接口。17.一种燃气锅炉,其特征在于,所述燃气锅炉包括燃烧器、热交换器和权利要求1至16中任一项所述的冷凝器,所述燃烧器点燃可燃气体后产生的烟气依次流经所述热交换器和所述冷凝器,并通过所述热交换器和所述冷凝器进行热交换,所述冷凝器至少具有第一进液口和第一出液口,所述热交换器至少具有第三进液口和第三出液口,所述第一进液口与所述第三进液口相连,所述第一出液口与所述第三出液口相连。18.根据权利要求17所述的燃气锅炉,其特征在于,所述热交换器沿竖向布置,所述燃烧器位于所述热交换器的内侧,所述冷凝器沿横向布置,所述热交换器的烟气出口位于所述热交换器的壳体的侧部,所述冷凝器的烟气进口位于所述冷凝器的壳体的侧部。19.根据权利要求17所述的燃气锅炉,其特征在于,所述燃气锅炉的最大液体流量不小于100m3/h。20.根据权利要求17所述的燃气锅炉,其特征在于,所述燃气锅炉包括锅炉进液管路和锅炉出液管路,所述锅炉进液管路和所述锅炉出液管路分别连通至外部换热器的第一出口和第一入口,所述外部换热器的第二入口和第二出口分别与室内末端出液管路和室内末端进液管路相连。21.根据权利要求17所述的燃气锅炉,其特征在于,所述燃气锅炉包括锅炉进液管路和锅炉出液管路,所述冷凝器包括设置有所述第一进液口的第一进液管和设置有所述第一出液口的第一出液管,所述热交换器包括与所述第三进液口相连的第二进液管和与所述第三出液口相连的第二出液管,所述第一进液管与所述第二进液管相连,且所述第一进液管和所述第二进液管均与所述锅炉进液管路相连,所述第一出液管与所述第二出液管相连,且所述第一出液管和所述第二出液管均与所述锅炉出液管路相连;所述第一进液管和/或所述第一出液管和/或所述第二进液管和/或二出液管设置有流
量传感器和/或温度传感器。
技术总结
本实用新型为一种用于燃气锅炉的冷凝器及燃气锅炉,该冷凝器包括壳体,壳体包括烟气进口和烟气出口;冷凝器包括进液管路、出液管路和并联的多个换热管组,多个换热管组的进液口分别与进液管路的第一进液口相连通,多个换热管组的出液口分别与出液管路的第一出液口相连通;烟气进口用于使与燃气锅炉的热交换器中的液体进行换热后的烟气流入壳体;烟气出口用于使与多个换热管组中的液体进行换热后的烟气流出壳体。本实用新型实施例中的冷凝器的流通阻力小、换热均匀、效率高。效率高。效率高。
技术研发人员:马鸿飞 吴俊 乐兵
受保护的技术使用者:艾欧史密斯(中国)热水器有限公司
技术研发日:2023.04.21
技术公布日:2023/10/20
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