一种新型真空相变锅炉
【技术领域】
1.本实用新型涉及真空锅炉技术领域，具体涉及一种新型真空相变锅炉。
背景技术：2.真空锅炉的也称真空相变锅炉，真空锅炉是在封闭的炉体内部形成一个负压的真空环境，在机体内填充热媒水，通过燃烧或其它方式加热热媒水，再由热媒水蒸发、冷凝至换热器上，再由换热器来加热需要加热的水，其工作原理是利用水在低压情况下沸点低的特性，快速加热密封炉体内填装的热媒水，使热媒水沸腾蒸发出高温水蒸汽，利用高温水蒸气加热真空区换热器内的水，使换热器内的水吸热达到使用要求温度。
3.但是现有的真空相变锅炉采用传统三回程或两回程的结构，炉体结构复杂，耗钢量大，制造成本高；而且现有的真空相变锅炉中高温蒸汽与换热器内的水换热后变成冷凝水附着在换热管壁上，形成水膜，使得传热系数降低，严重影响换热效果。
技术实现要素：4.针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种结构简单、制造成本低、换热效率高的新型真空相变锅炉。
5.为了解决现有技术中的问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种新型真空相变锅炉，包括炉体、设置在炉体内上方的两组换热管束，所述炉体内换热管束的下方由前向后依次设置有炉膛、烟管和后烟室，所述烟管设置有多根，分别通过前管板和后管板固定连接在炉膛和后烟室之间；所述每组换热管束的下方设置有一组导流结构，每组导流结构包括两块呈倒“八”字型设置的导流板。
7.优选地，每组导流结构所占面积与换热管束底部的面积比为0.5～0.9:1，既能保证气流通道流通面积，又能使导流板对气流有明显的引导作用。
8.优选地，所述导流板与水平方向的夹角为25～40
°
，每组导流结构中两导流板之间的间距为50～100mm。
9.优选地，所述炉体的顶部，沿其长度方向设置一块分流板，所述分流板竖向设置在两组换热管束的中间。
10.优选地，所述分流板的底部与换热管束顶部的距离为50～150mm。
11.优选地，所述烟管包括位于两端分别与前管板和后管板连接的圆管以及连接在两圆管之间的截面为椭圆形的扁管部分。
12.优选地，所述烟管上扁管部分的宽度大于圆管部分的外径，圆管与扁管部分之间通过变径管连接，便于圆管与扁管部分之间的过渡。
13.优选地，所述扁管部分包括由波峰和波谷交替组成的波浪管段以及连接在波浪管段两端的直管段。
14.优选地，所述烟管中扁管部分的侧面上沿其长度方向设置有向内凸起的凹槽，且扁管部分对称两侧面上的凹槽相对设置，这样设置便于凹槽在扁管部分上形成肋筋，在使
用过程中，烟管外施加较高的水压时，相对的凹槽彼此接合，以限制由于这种压力引起的变形，使烟管的耐压能力更强。
15.优选地，所述波浪管段上相邻两波峰之间的距离由前向后逐渐减小，保证前端高温烟气可充分与炉体内的水换热，提高换热效果。
16.优选地，靠近炉膛一端的圆管及直管段的长度大于靠近后烟室一端的圆管及直管段的长度，一方面由于前端烟气过高，先采用稍长的直管进行过渡，防止波浪管部分的温度过高，影响换热效果；另一方面，两端第一直管及第二直管的长度不同可以防止安装时装反。
17.优选地，所述烟管向后下方倾斜，且与水平方向的夹角为3～5
°
，便于烟气在换热过程中产生的冷凝水通过后烟室排出。
18.优选地，所述烟管及炉膛的外围设置有下筒体，所述下筒体的前端与炉体的前侧壁固定连接，后端与炉体的后侧壁固定连接，底部与炉体内底部固定连接，下筒体内填充工质水。
19.优选地，所述下筒体的顶部沿下筒体的长度方向设置有多排蒸汽出口，使得下筒体内的工质水产生的高温蒸汽通过蒸汽出口排出，避免了传统锅炉内高温蒸汽乱窜的现象。
20.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
21.本实用新型所述真空相变锅炉中导流板、分流板及下筒体上蒸汽出口的设置能够对炉体内的高温蒸汽进行引流，防止高温蒸汽与换热管束内的水换热后形成的冷凝水附着在换热管束表面，影响换热效果；
22.本实用新型所述真空相变锅炉中的烟管相比传统烟管增加了21％的换热面积，因此，锅炉总长度可以相应缩短，减少了耗钢量，大大节约了生产成本，且减轻了锅炉装置的整体重量。
【附图说明】
23.为了更清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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本实用新型所述真空相变锅炉的正面剖视图；
25.图2是本实用新型所述真空相变锅炉的侧面剖视图；
26.图3是本实用新型所述真空相变锅炉中烟管的主视图；
27.图4是本实用新型所述真空相变锅炉中烟管的俯视图；
28.图5是本实用新型所述真空相变锅炉中蒸汽走向示意图；
29.其中，1-炉体；2-换热管束；3-炉膛；4-烟管；401-圆管；402-扁管部分；4021-直管段；4022-波浪管段；403-变径管；5-后烟室；6-导流板；7-分流板；8-下筒体；801-蒸汽出口。
【具体实施方式】
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例，
对本实用新型做进一步描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1～2所示，本实用新型提供了一种新型真空相变锅炉，包括炉体1、设置在炉体1内上方的两组换热管束2，所述炉体1内换热管束2的下方由前向后依次设置有炉膛3、烟管4和后烟室，所述烟管4包括通过前管板和后管板固定连接在炉膛和后烟室之间的多根波浪管；所述每组换热管束的下方设置有一组导流结构，每组导流结构包括两块呈倒“八”字型设置的导流板6，所述炉体1的后端底部设置有进水管，前端侧面设置有出水管，实现炉体内水的循环。
32.作为优选，所述每组导流结构所占面积与每组换热管束2底部的面积比为0.5～0.9:1，既能保证气流通道流通面积，又能使导流板对气流有明显的引导作用。
33.作为优选，所述导流板6与水平方向的夹角为25～40
°
，每组导流结构中两导流板6之间的间距为50～100mm。
34.作为优选，所述炉体1的内侧顶部，沿其长度方向设置一块分流板7，所述分流板竖向设置在两组换热管束2的中间。
35.作为优选，所述分流板7的底部与换热管束2顶部的距离为50～150mm。
36.作为优选，如图3和4所示，所述烟管4包括位于两端分别与前管板和后管板连接的圆管401以及连接在两圆管之间的截面为椭圆形的扁管部分402。
37.作为优选，所述烟管上扁管部分402的宽度大于圆管部分的外径，圆管与扁管部分之间通过变径管403连接，便于圆管与扁管部分之间的过渡。
38.作为优选，所述扁管部分402包括由波峰和波谷交替组成的波浪管段4022以及连接在波浪管段两端的直管段4021。
39.作为优选，所述扁管部分402中较宽的侧面上沿其长度方向设置有向内凸起的凹槽404，且扁管部分对称两侧面上的凹槽404相对设置，这样设置便于凹槽404在扁管部分上形成肋筋，在使用过程中，烟管外施加较高的水压时，相对的凹槽彼此接合，以限制由于这种压力引起的变形，使烟管的耐压能力更强。
40.作为优选，本实施例中所述扁管部分402中每一较宽的侧面上沿其宽度方向均匀分布有两个凹槽。
41.作为优选，本实施例中每根烟管上设置有5～8个波峰，且相邻两波峰之间的距离由前向后逐渐减小，保证前端高温烟气可充分与炉体内的水换热，提高换热效果。
42.作为优选，本实施例中所述烟管上相邻两波峰之间的距离为60～150mm。
43.作为优选，靠近炉膛一端的圆管401及直管段4021的长度大于靠近后烟室一端的圆管及直管段的长度，一方面由于前端烟气过高，先采用稍长的直管进行过渡，防止波浪管部分的温度过高，影响换热效果；另一方面，两端第一直管及第二直管的长度不同可以防止安装时装反。
44.作为优选，所述烟管4向后下方倾斜，且与水平方向的夹角为3～5
°
，便于烟气在换热过程中产生的冷凝水通过后烟室排出。
45.作为优选，所述烟管4及炉膛3的外围设置有下筒体8，所述下筒体8的前端与炉体的前侧壁固定连接，后端与炉体的后侧壁固定连接，下筒体的底部与炉体内底部固定连接，
下筒体8内填充工质水。
46.作为优选，所述下筒体8的顶部设置有多排蒸汽出口801(本实施例中设置有2～3排)，使得下筒体8内水产生的高温蒸汽通过蒸汽出口801排出，避免了传统锅炉内高温蒸汽乱窜的现象。
47.本实用新型所述真空相变锅炉的工作原理：在使用时，所述真空相变锅炉的前端与燃烧装置固定连接，燃烧装置燃烧产生的烟气通过炉膛3、前管板进入烟管4后通过后管板进入后烟室5，高温烟气将下筒体8内的工质水加热产生高温蒸汽，如图5所示，高温蒸汽通过下筒体顶部的蒸汽出口801在导流板6的作用下上升，上升至顶部的高温蒸汽经过分流板7的分流作用分别从换热管束2中间穿过，与换热管束2中的低温水进行换热，产生的冷凝水在两块导流板6之间流下。
48.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，单本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：1.一种新型真空相变锅炉，其特征在于，包括炉体、设置在炉体内上方的两组换热管束，所述炉体内换热管束的下方由前向后依次设置有炉膛、烟管和后烟室，所述烟管设置有多根，分别通过前管板和后管板固定连接在炉膛和后烟室之间；所述每组换热管束的下方设置有一组导流结构，每组导流结构包括两块呈倒“八”字型设置的导流板。2.根据权利要求1所述的一种新型真空相变锅炉，其特征在于，每组导流结构所占面积与换热管束底部的面积比为0.5～0.9:1。3.根据权利要求2所述的一种新型真空相变锅炉，其特征在于，所述导流板与水平方向的夹角为25～40
°
，每组导流结构中两导流板之间的间距为50～100mm。4.根据权利要求1所述的一种新型真空相变锅炉，其特征在于，所述炉体的顶部，沿其长度方向设置一块分流板，所述分流板竖向设置在两组换热管束的中间；且所述分流板的底部与换热管束顶部的距离为50～150mm。5.根据权利要求1所述的一种新型真空相变锅炉，其特征在于，所述烟管包括位于两端分别与前管板和后管板连接的圆管以及连接在两圆管之间的截面为椭圆形的扁管部分；所述扁管部分的宽度大于圆管的外径，圆管与扁管部分之间通过变径管连接。6.根据权利要求5所述的一种新型真空相变锅炉，其特征在于，所述扁管部分包括由波峰和波谷交替组成的波浪管段以及连接在波浪管段两端的直管段。7.根据权利要求6所述的一种新型真空相变锅炉，其特征在于，所述扁管部分的侧面沿其长度方向设置有向内凸起的凹槽，且扁管部分对称两侧面上的凹槽相对设置。8.根据权利要求7所述的一种新型真空相变锅炉，其特征在于，所述烟管上靠近炉膛一端的圆管及直管段的长度大于靠近后烟室一端的圆管及直管段的长度；所述波浪管段上相邻两波峰之间的距离由前向后逐渐减小。9.根据权利要求8所述的一种新型真空相变锅炉，其特征在于，所述烟管向后下方倾斜，且与水平方向的夹角为3～5
°
。10.根据权利要求1所述的一种新型真空相变锅炉，其特征在于，所述烟管及炉膛的外围设置有下筒体，所述下筒体的前端与炉体的前侧壁固定连接，后端与炉体的后侧壁固定连接，底部与炉体内底部固定连接，下筒体内填充工质水。11.根据权利要求10所述的一种新型真空相变锅炉，其特征在于，所述下筒体的顶部沿下筒体的长度方向设置有多排蒸汽出口。
技术总结本实用新型公开了一种新型真空相变锅炉，包括炉体、设置在炉体内上方的两组换热管束，所述炉体内换热管束的下方由前向后依次设置有炉膛、烟管和后烟室；所述每组换热管束的下方设置有一组导流结构，每组导流结构包括两块呈倒“八”字型设置的导流板，所述炉体的顶部设置有分流板；本实用新型所述真空相变锅炉中导流板、分流板及下筒体上蒸汽出口的设置能够对炉体内的高温蒸汽进行引流，防止高温蒸汽与换热管束内的水换热后形成的冷凝水附着在换热管束表面，影响换热效果；所述烟管相比传统烟管增加了21％的换热面积，使得锅炉的总长度可以相应缩短，减少了耗钢量，大大节约了生产成本，减轻了锅炉装置的整体重量。减轻了锅炉装置的整体重量。减轻了锅炉装置的整体重量。
技术研发人员：崔旭东 刘文涛 赵华 李志伟
受保护的技术使用者：山东爱客多热能科技有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/7/4
