專利名稱：套管鍋爐的制作方法
技術(shù)領域：
鍋爐制造背景技術(shù) 常見的火管鍋爐(水管鍋爐已不多見)大都采用各自分散獨立的小火管水平放置的形式，燃氣(燃料燃燒產(chǎn)生的氣體)自下而上經(jīng)過平直往返的煙道放熱后，從煙道上端排出(燃氣仍然具有較高的溫度)。鍋爐“載體(運載熱能的液體，例如‘水’)”在與燃氣同時向上流動中有一次熱交換過程。

發(fā)明內(nèi)容
套管鍋爐?！疤坠苠仩t”具有結(jié)構(gòu)合理，熱效率高，使用方便等優(yōu)點，主要表現(xiàn)在四個方面。
一升降煙道如“附圖”所示，燃氣在煙道內(nèi)先上升后下降。
由于在這個過程中鍋爐“載體”通過煙道管壁的不斷吸熱，使得煙道“下降段(燃氣下降所處的那段煙道)”內(nèi)的溫度要比“上升段(燃氣上升所處的那段煙道)”內(nèi)氣體的溫度低，從而“下降段”內(nèi)氣體的密度要比“上升段”內(nèi)氣體的密度大。由流體力學知識可知，“下降段”內(nèi)任意一點氣體的壓強都比同高度“上升段”內(nèi)氣體的壓強小。有了這種不相等壓強的作用，既使是在沒有外力(例如煙筒的抽力)的情況下，燃氣也會不斷地從煙道的“上升段”進入“下降段”。
在“下降段”中，燃氣與煙道外“載體”的流向是相反的，所以熱交換也更合理。也因為“升降煙道”的廢氣是從底部排出的，所以也便于進行廢氣的凈化和再利用。
二套管結(jié)構(gòu)由多個(不少于三個)直徑不等的火管與水管共用同一條直立的管軸依次互相間隔(火管與水管互相間隔)地套在一起，便構(gòu)成了套管結(jié)構(gòu)(如圖中的六管鍋爐)。
在套管鍋爐中，燃氣從中間直徑最小的火管內(nèi)上升，在其他外圍的火管內(nèi)下降。由于燃氣下降所處煙道的熱交換面可以做得很大[既可做成單通道(一條煙道)的，也可做成多通道(不少于兩條煙道)的]，所以這里的熱交換是既均勻(熱氣在不同煙道之間或在同一煙道內(nèi)不同方位上分布均勻)，又充分(煙道可以做得很窄，燃氣的流速可以很小)。
有了“套管結(jié)構(gòu)”，就可以制造一個用來清除煙道內(nèi)的炭垢，能繞管軸旋轉(zhuǎn)的“器件”，使得除垢工作變得更方便快捷。
三曲線煙道所謂“曲線煙道”，就是能使燃氣在煙道內(nèi)做曲線(圓滑的曲線或折線)運行的煙道[如圖中“下降段”的波浪形煙道(若將上升段做成曲線煙道，只需在中間加一個水管)]。
曲線煙道有兩個優(yōu)點1增加了燃氣與煙道管壁的碰撞幾率，因而燃氣能更快的將其所含的熱能(內(nèi)能)釋放出來，提高了鍋爐的熱效率；2增強了套管鍋爐火管的抗壓強度。
四二次加熱進入鍋爐煙道“下降段”底端外圍冷涼的載體先經(jīng)過“下降段”煙道進行加熱，再從“下降段”煙道頂端出來進入“上升段”煙道(包括爐膛)底端進行第二次加熱。
這里最好用隔熱材料將“升”“降”煙道之間的“載體”分開。
這種加熱形式，可使從鍋爐輸出的“載體”的溫度更高，同時使從鍋爐排出的廢氣的溫度降到最低。


圖中給出了“套管(六管)鍋爐”煙道的主剖圖(圖1)與俯剖圖(圖2)；用“↓”的指向表示氣流的方向；用“升”或“降”表示燃氣“上升”或“下降”的那一段煙道。
具體實施例方式
用具有豎直“升降煙道”的火管與水管相間套置的“套管鍋爐”取代具有水平往返(或不往返)煙道的老式鍋爐。對于大型鍋爐，還要采用“曲線煙道”和“二次加熱”的方法。
權(quán)利要求
1.“套管鍋爐”也是靠燃料燃燒放熱、靠液態(tài)載體熱傳遞。不同的是其具有“升降煙道”——燃氣在煙道內(nèi)先上升后下降。
2.套管結(jié)構(gòu)由多個(不少于三個)直徑不等的火管與水管共用同一條直立的管軸依次互相間隔(火管與水管互相間隔)地套在一起；燃氣先在中間的火管內(nèi)上升，再在外圍的火管內(nèi)下降。
3.曲線煙道在“1.升降煙道”中，燃氣按曲線(圓滑的曲線或折線)運行。
4.二次加熱在“1.升降煙道”中，載體先經(jīng)過煙道“下降段”加熱，再經(jīng)過煙道“上升段”加熱。
全文摘要
套管鍋爐由多個(不少于三個)直徑不等的火管與水管共用同一條直立的管軸依次互相間隔(火管與水管互相間隔)地套在一起；燃氣先在中間的火管內(nèi)上升，再在外圍的火管內(nèi)下降；大型鍋爐還要增加“曲線煙道”以及“二次加熱”的形式。鍋爐熱效率高。附圖注釋附圖為套管(六管)鍋爐煙道主剖示意圖，用“↓”的指向表示氣流的方向，用“升”或“降”表示煙道的“上升段”或“下降段”。
文檔編號F24H1/24GK101059269SQ20071000605
公開日2007年10月24日 申請日期2007年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月25日
發(fā)明者全忠山 申請人:全忠山