一种集成式高效节能天然气锅炉的制作方法

本实用新型涉及一种集成式高效节能天然气锅炉。

背景技术：

现有传统工业用天然气锅炉通常采用卧式或者立式作为整体结构形式，炉体采用常规的锅炉钢材质，换热结构通常采用碳钢火管式排列组合，碳钢长期浸没在水中，容易产生锈蚀，对锅炉的寿命造成很大的影响，燃烧方式有些是直燃单回程或者二回程、三回程燃烧方式，一些低端的锅炉为了减少成本，没有设计或者没有安装排烟冷凝装置，导致某些锅炉排烟口排烟温度达到了90度以上左右，造成大量热能浪费，不利于节能环保；同时现有的天然气锅炉，基本都是单炉体、单换热器结构，其蒸汽供应及燃气加热量难以控制，容易造成燃气、蒸汽的浪费，同时如果蒸汽供应不足会影响相关设备的使用；同时现有的锅炉基本只能满足1-2台设备的使用，对蒸汽的使用量不能做到精准控制，不能进行蒸汽供应的切换操作。

同时现有设备对蒸汽的需求与锅炉的蒸汽供应难以实现恰巧、相吻合的情况，容易造成蒸汽供应不足或蒸汽供应过量的问题；因此需要研发一款新型天然气锅炉，来解决目前所遇到的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种通过改进锅炉炉体结构，改进换热器，改进燃烧器，同时通过加装冷凝装置，提高了锅炉使用寿命，其燃烧充分，换热效率高效，同时通过热回收，利用排烟的热能将冷水变成温水进入锅炉内部进行换热，既减少了热能的损耗和浪费，同时又提高了热交换速度，有利于节省能源，同时通过多个换热器的设置，使得蒸汽能够得到充分的利用，提高了蒸汽的使用效率，有利于能源的节省，具有实用性和使用广泛性的集成式高效节能天然气锅炉。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种集成式高效节能天然气锅炉，包括炉体、设置在炉体内部的换热器、蒸汽缸、汽水分离器、变频柱塞泵、储水罐及锅炉控制系统，所述锅炉控制系统控制换热器、蒸汽缸、汽水分离器、变频柱塞泵工作，所述炉体整体为v型结构，所述换热器为八个，八个换热器分成两列并倾斜设置，八个换热器分别单独控制，所述换热器的内部设有翅片管，翅片管呈螺旋状设置，翅片管的上端为出水端，下端为进水端，翅片管的出水端与蒸汽缸连接，所述汽水分离器与蒸汽缸、储水罐连接，所述炉体的上端设有八个蒸汽出口，所述汽水分离器上设有出气管，所述汽水分离器为两个，每个汽水分离的出气管与四个蒸汽出口连接，所述蒸汽出口处都安装有单向阀。

优选的，所述换热器内部的下端安装有燃烧器，燃烧器的上端设有聚火圈，所述聚火圈设置在翅片管的下端并与翅片管保持一定距离，所述燃烧器与聚火圈之间设有预混腔，所述预混腔的一侧设有进风口，所述炉体上设有与换热器相匹配的八个风机安装孔，风机安装孔中安装有风机，所述风机通过管道与进风口连接，所述风机为变频直流风机。

该设置，通过变频直流风机将空气输送至预混腔，使得燃气和空气的混合比例达到完全燃烧的程度，另变频风机会根据蒸发量和蒸汽压力的不同，自动调节风门和风机转速，将适量的空气输送至预混；同时燃烧器喷出的火焰在换热器不能直接作用于翅片管，而是通过热辐射的形式将翅片管内的水加热成蒸汽，通过这种热辐射的方式火焰不会加速破坏翅片管，可以延长换热器的使用寿命，同时通过完全燃烧，可以减少碳排放和氮排放，对大气环境的污染降低到最小程度。

优选的，所述换热器内部的上端设有烟道，烟道的侧壁上设有铜毛细管，铜毛细管为螺旋状结构，铜毛细管的上端为温水出口，铜毛细管的下端为冷水进口。

该设置，通过铜毛细管这种冷凝装置吸收燃气燃烧的余热，提高了冷水的换热速度和换热效率，同时减少向大气排放较高温度的气体。

优选的，所述换热器一侧安装有三通阀，三通阀分别于翅片管的进水端、变频柱塞泵、铜毛细管的冷水进口连接，变频柱塞泵向翅片管、铜毛细管供水。

该设置，保证了翅片管与铜毛细管中供水的同步性，提高热量的利用率。

优选的，所述烟道的上端为排烟口，炉体位于排烟口处设有排烟阀。

该设置，通过排烟阀的作用，控制烟的排出，同时使得外部物体不会进入换热器中，提高安全性和使用寿命，同时也便于与外部的排烟设备连接。

优选的，所述汽水分离器的出气管与蒸汽出口之间设有管道四并通过管道四连接，所述管道四围绕蒸汽缸设置并呈弧形结构。

该设置，通过细化管道连接方式，便于实现对多台设备的蒸汽供应，实现蒸汽输出的控制。

优选的，所述变频柱塞泵为八个，每个变频柱塞泵配合相应的换热器工作。

该设置，通过变频提供适当的水流量和水压以满足蒸发量和蒸汽压力的需求，便于实现供水及蒸汽输入的精准控制。

优选的，所述炉体的一端设有检修口。

该设置，便于通过检修口对锅炉内部的配件及部件进行检修、更换，保证锅炉的正常工作，保证使用时的安全性。

本实用新型的有益效果是：通过改进锅炉炉体结构，改进换热器，改进燃烧器，同时通过加装冷凝装置，提高了锅炉使用寿命，其燃烧充分，换热效率高效，同时通过热回收，利用排烟的热能将冷水变成温水进入锅炉内部进行换热，既减少了热能的损耗和浪费，同时又提高了热交换速度，有利于节省能源，同时通过多个换热器的设置，使得蒸汽能够得到充分的利用，提高了蒸汽的使用效率，有利于能源的节省，具有实用性和使用的广泛性。

附图说明

为了更楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，但并不是对本实用新型保护范围的限制。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖面示意图；

图3为本实用新型的剖面示意图；

图4为本实用新型的汽水分离器安装示意图；

图5为本实用新型的换热器安装示意图；

其中，1.炉体，2.蒸汽出口，3.排烟口，4.风机安装孔，5.补水口，6.检修口，7.温水进口，8.换热器，9.烟窗，10.铜毛细管，11.温水出口，12.出气管，13.冷水进口，14.蒸汽缸，15.翅片管，16.汽水分离器，17.三通阀，18.风机，19.变频柱塞泵，20.聚火圈，21.进风口，22.预混腔，23.燃烧器，24.支架，25.储水罐，26.排烟阀，27.管道一，28.管道二，29.管道三。

具体实施方式

参阅图1至图5所示的一种集成式高效节能天然气锅炉，包括炉体1、设置在炉体1内部的换热器8、蒸汽缸14、汽水分离器16、变频柱塞泵19、储水罐25及锅炉控制系统，所述锅炉控制系统控制换热器8、蒸汽缸14、汽水分离器16、变频柱塞泵19工作，所述炉体1整体为v型结构，所述换热器8为八个，八个换热器分成两列并倾斜设置，八个换热器分别单独控制，所述换热器8的内部设有翅片管15，翅片管15呈螺旋状设置，翅片管15的上端为出水端，下端为进水端，翅片管15的出水端与蒸汽缸14连接，所述汽水分离器16与蒸汽缸15、储水罐25连接，所述炉体1的上端设有八个蒸汽出口2，所述汽水分离器16上设有出气管12，所述汽水分离器16为两个，每个汽水分离的出气管12与四个蒸汽出口2连接，所述蒸汽出口2处都安装有单向阀。

进一步，所述换热器8内部的下端安装有燃烧器23，燃烧器23的上端设有聚火圈20，所述聚火圈20设置在翅片管15的下端并与翅片管15保持一定距离，所述燃烧器23与聚火圈20之间设有预混腔22，所述预混腔22的一侧设有进风口21，所述炉体1上设有与换热器8相匹配的八个风机安装孔4，风机安装孔4中安装有风机18，所述风机18通过管道与进风口21连接，所述风机18为变频直流风机。

进一步，所述换热器8内部的上端设有烟道9，烟道9的侧壁上设有铜毛细管10，铜毛细管10为螺旋状结构，铜毛细管10的上端为温水出口，铜毛细管10的下端为冷水进口。

进一步，所述换热器8一侧安装有三通阀17，三通阀17分别于翅片管15的进水端、变频柱塞泵19、铜毛细管10的冷水进口13连接，变频柱塞泵19向翅片管15、铜毛细管10供水。

进一步，所述烟道9的上端为排烟口3，炉体1位于排烟口3处设有排烟阀26。

进一步，所述汽水分离器16的出气管12与蒸汽出口2之间设有管道四并通过管道四连接，所述管道四围绕蒸汽缸14设置并呈弧形结构。

进一步，所述变频柱塞泵19为八个，每个变频柱塞泵配合相应的换热器工作。

进一步，所述炉体1的一端设有检修口6。

进一步，所述储水罐25上设有温水进口7，温水进口7与温水出口11采用管道连接。

进一步，所述汽水分离器16之间连接有管道一27，管道一27上设有电磁阀。

进一步，所述翅片管15的出水端与储水罐25之间设有管道二28并通过管道二28连接。

进一步，所述汽水分离器16与储水罐25之间设有管道三29并通过管道三29连接。

进一步，所述炉体1的内部设有支架24，换热器8、蒸汽缸14、汽水分离器16通过支架1与炉体1之间进行固定。

进一步，所述炉体1位于储水罐25的一端设有补水口5。

本实用新型使用时，通过管道将蒸汽出口与外部蒸汽输入设备连接，工作时，变频柱塞泵将储水罐中的水压入翅片管和铜毛细管中，随后，风机工作，燃烧器工作，火焰由聚火圈中喷出，以热辐射的方式提供热量，翅片管中的冷却水吸收热量，使得水气化成水蒸气，水及水蒸气由管道二进入蒸汽缸中，再通过管道三进入汽水分离器中，通过汽水分离器进行汽、水分离，水直接进入储水罐中，水蒸气由管道四进入蒸汽出口，最后经过管道进入需要蒸汽的设备及空间；同时空气携带燃气产生的剩余热量向上移动，铜毛细管中冷却水吸收空气中的热量，降低排出空气的温度，铜毛细管中的水吸收热量后直接进入储水罐中，提高了水温，有利于节约燃气的使用量及时间，同时缩减了冷却水的加热时间及蒸汽的产生效率。

本实用新型的电机、燃烧器、变频柱塞泵、排烟阀、单向阀、电磁阀等都通过锅炉控制系统控制，从而使得八个换热器及辅助配套器件达到独立控制的目的，实现某一个或多个换热器的同步或单独工作。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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