專利名稱：反燒式鍋爐熱管爐排的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及反燒式雙層爐排鍋爐的水冷爐排，特別是一種熱管式爐排。
目前的反燒式雙層爐排鍋爐所用的爐排分上下兩層，下層為普通鑄鐵爐排，上層為空心水冷爐排，其兩端直接與鍋筒相通，管內(nèi)充滿沸水。因水質(zhì)不可能純凈，不可避免地會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢，成為傳熱的障礙。此種鍋爐中爐排處的熱負(fù)荷最高，當(dāng)爐排管束內(nèi)嚴(yán)重結(jié)垢而影響傳熱時(shí)，水冷爐排就會(huì)因過熱而燒壞。因此，一般鍋爐都配有水處理設(shè)備，因而增加了投資和管理費(fèi)用。另外，現(xiàn)有鍋爐用途單一，不能根據(jù)用戶需要同時(shí)提供蒸汽、熱水或開水。這類鍋爐還有修理困難的缺點(diǎn)，尤其是直徑小的鍋爐，爐排固定在爐體內(nèi)，實(shí)際上無法進(jìn)行修理，給用戶使用造成很大困難。
本實(shí)用新型的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述困難，而提供一種不會(huì)結(jié)垢的爐排，大大延長爐排使用壽命。
本實(shí)用新型的另一目的是要使鍋爐成為可同時(shí)提供蒸汽、熱水或開水的多用途鍋爐。
本實(shí)用新型的第三個(gè)目的是為了使?fàn)t排易于維修和更換。
本實(shí)用新型的目的是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的在雙層爐排鍋爐中，把以往的空心水冷爐排管束做成充有工質(zhì)的全封閉的熱管，該熱管的放熱端伸入一個(gè)密閉箱體的下部并浸于箱體內(nèi)的液體工質(zhì)中，箱體上部設(shè)有加熱外界冷水的換熱器；所說的箱體和懸臂的爐排管束結(jié)為一體，組成一個(gè)可與爐體相分離的獨(dú)立部件，嵌裝在鍋爐爐體內(nèi)，使之具有裝配或拆卸性。
為了強(qiáng)化傳熱過程，熱管爐排管束上應(yīng)設(shè)有外翅片和內(nèi)翅片。
以下結(jié)合附圖
詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。
附圖是熱管式爐排的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見附圖，反燒式鍋爐的爐體10上開有下爐門7、中爐門8、上爐門9和煙氣出口5等。爐內(nèi)有下爐排6。圖中的熱管式爐排包括箱體1、爐排管束2和換熱器3。爐排管束2由多根平行熱管組成，熱管為L形，由無縫鋼管制成，抽去其中的空氣，充以水及提高工作溫度的傳熱介質(zhì)，兩端封死。懸臂的爐排管束2從箱體1下部伸出，二者固結(jié)為一體。箱體1內(nèi)腔頂部裝有螺旋管或蛇形盤管換熱器3，外界需加熱的冷水由管內(nèi)通過。箱體底部充有一定量液體工質(zhì)4。因水的潛熱大，便宜易得，無腐蝕性，通常采用純凈的蒸餾水作工質(zhì)，整個(gè)箱體與外界保持密閉狀態(tài)，箱體1外可包有絕熱層。
L形熱管爐排管束2包括水平段22和豎直段21兩部分。處在爐膛內(nèi)的水平段22為吸熱端，箱體內(nèi)的豎直段21為放熱端。當(dāng)熱管爐排在爐膛內(nèi)受熱時(shí)水平段的液體傳熱介質(zhì)在熱端吸熱蒸發(fā)。蒸汽由管中流向冷端，并在該處放出潛熱，蒸汽重新凝成液體，流回?zé)岫宋鼰帷＠涠思捶艧岫素Q直向上有利于凝結(jié)液體利用重力下落回流。熱管上最好設(shè)置內(nèi)、外翅片，如熱管冷端可設(shè)置外翅片24，熱管熱端可設(shè)置內(nèi)翅片23等，以強(qiáng)化傳熱。熱管爐排管束2的懸臂端向下傾斜，有利于飽和蒸汽泡上升和凝結(jié)液體回流。因整個(gè)過程發(fā)生在密閉的熱管中，如采用經(jīng)過處理的純凈工質(zhì)蒸餾水，完全不會(huì)產(chǎn)生水垢，其熱阻小、傳熱迅速，爐排管壁溫度接近熱管中沸騰水的溫度。熱管爐排中的水處于飽和狀態(tài)，溫度一般在340℃以下，而一般碳鋼允許工作溫度為480℃，因而盡管爐內(nèi)溫度高，但由碳鋼作成的爐排仍能完全安全地工作，故爐排采用一般的低碳鋼即可，并且管壁相應(yīng)地可以薄一些，而爐排的使用壽命卻大大延長。
熱管爐排管束2的放熱端使箱體內(nèi)液體工質(zhì)4沸騰氣化形成大量飽和蒸汽，充滿液體工質(zhì)的上方空間。飽和蒸汽與換熱器3冷的壁面相接觸，蒸汽釋放出氣化潛熱，凝結(jié)成液體，將熱量傳給換熱器中的冷水，換熱器3就可輸出熱水或開水甚至蒸汽。凝結(jié)的液體在重力作用下滴回箱體1下部。
圖中的熱管式爐排連同箱體作為一個(gè)單獨(dú)部件最好是嵌裝在鍋爐爐體10內(nèi)，使裝有懸臂爐排的凸出一側(cè)成為鍋爐內(nèi)壁的一部分。箱體1裝入后應(yīng)與周圍鍋爐壁保持密封。當(dāng)需要進(jìn)行修理時(shí)，整個(gè)熱管爐排可以從鍋爐本體上拆卸下來，修好后再重新裝上。這樣拆卸安裝方便，克服了目前雙爐排鍋爐修理困難的缺點(diǎn)。
熱管式爐排運(yùn)行時(shí)，流過換熱器3的冷水能及時(shí)將箱體內(nèi)的熱量帶走，箱體內(nèi)飽和水的溫度及壓力較低，對(duì)熱管冷端的冷卻效果好，因而熱管內(nèi)部略呈負(fù)壓，不會(huì)有爆炸危險(xiǎn)，泄漏的可能性也很小。工質(zhì)在封閉的系統(tǒng)中循環(huán)，不會(huì)燒干，工作安全可靠。為防止箱體中萬一壓力過高，箱體上裝有安全閥12。箱體1中應(yīng)是純凈蒸汽的凝結(jié)，需設(shè)有不凝性氣體放氣閥11。
熱管式爐排由于徹底消除了結(jié)垢并采用有相變的潛熱換熱，具有傳熱量大、傳熱效率高的優(yōu)點(diǎn)。因傳熱迅速，爐排溫度較低，大大延長了爐排的使用壽命。同時(shí)鍋爐不必采用水處理設(shè)備，降低了投資和運(yùn)行費(fèi)用。本熱管式爐排通過換熱器3可以為鍋爐附加提供熱水、開水甚至蒸汽，從而成為多用途鍋爐。如果鍋爐本身用于提供蒸汽，則熱管爐排就可用來提供熱水或開水。如果鍋爐本身用于提供熱水，則熱管爐排可用來提供開水和蒸汽。用戶可根據(jù)需要，靈活地進(jìn)行選擇和調(diào)節(jié)。不需要熱水或開水時(shí)，即送至鍋爐進(jìn)水口，提高鍋爐的進(jìn)水溫度。
權(quán)利要求1.一種反燒式鍋爐的爐排，包括空心的爐排管束(2)，其特征在于所說的爐排管束(2)是充有工質(zhì)的全封閉的熱管，熱管的放熱端(21)伸入一個(gè)密閉箱體(1)的下部并浸于箱體內(nèi)的液體工質(zhì)(4)中，箱體(1)上部設(shè)有加熱外界冷水的換熱器(3)；所說的箱體(1)和懸臂的爐排管束(2)結(jié)為一體，組成一個(gè)可與爐體相分離的獨(dú)立部件，嵌裝在鍋爐爐體(10)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的爐排，其特征在于所說的熱管爐排管束(2)上設(shè)有外翅片(24)和內(nèi)翅片(23)，以強(qiáng)化傳熱過程。
3.如權(quán)利要求1或2所述的爐排，其特征在于所說的換熱器(3)是螺旋管或蛇形盤管換熱器。
專利摘要一種反燒式鍋爐的爐排，其特征是將傳統(tǒng)的水冷爐排管束改成充有工質(zhì)的全封閉熱管，其放熱端伸入一個(gè)密閉箱體下部的液體工質(zhì)中熱管上設(shè)有內(nèi)、外翅片，以強(qiáng)化傳熱過程；箱體內(nèi)頂部裝有加熱外界冷水的換熱器，工質(zhì)采用蒸餾水；箱體與懸臂的爐排固結(jié)為一體，組成一個(gè)可與爐體分離的獨(dú)立部件，嵌裝在鍋爐殼體內(nèi)，具有裝配或拆卸性，由于徹底消除了結(jié)垢，大大延長了爐排壽命。
文檔編號(hào)F23H3/00GK2270890SQ9623599
公開日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1996年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月21日
發(fā)明者張俊堯, 張自東 申請(qǐng)人:西安常壓鍋爐廠