專利名稱：高效節(jié)能采暖爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于加熱流體性熱介質(zhì)的熱工裝置，特別是涉及一種高效節(jié)能采暖爐。
背景技術(shù)：
人的生存離不開能源，尤其是我國(guó)東北三省及內(nèi)蒙古地區(qū)，冬季寒冷時(shí)氣溫可達(dá)零下30-40度。特別是無集中供熱的偏遠(yuǎn)貧困鄉(xiāng)鎮(zhèn)和山區(qū)，冬季取暖更是不可忽視的生存必要條件。在當(dāng)今地球能源不足，相當(dāng)一部分家庭經(jīng)濟(jì)條件不佳的情況下，節(jié)省財(cái)力、節(jié)約能源、充分將浪費(fèi)的能源再利用是今后地球人各家庭乃至國(guó)家和地區(qū)發(fā)展的必然方向。
現(xiàn)在各廠家生產(chǎn)的鍋爐，雖然標(biāo)明節(jié)能鍋爐。實(shí)際上效果并不好，有的根本不能稱為節(jié)能鍋爐。這些廠家生產(chǎn)的鍋爐有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是產(chǎn)生的熱源從煙囪流入空中，使熱源損失70％以上，既浪費(fèi)了熱源和錢財(cái)，且取暖效果不好，真是可惜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種節(jié)能效果顯著的高效節(jié)能采暖爐。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明高效節(jié)能采暖爐具有后置式煙道接口，煙道接口進(jìn)一步連接水平或略向上傾斜的用于吸收煙氣余熱的熱水箱。如此設(shè)計(jì)，熱水箱采用水平式的熱水箱結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的直立型熱水箱相比具有有利于提高高溫?zé)煔馀c熱水箱的熱交換效率的優(yōu)點(diǎn)，能夠充分吸收煙氣中的余熱。其原因是煙氣的性質(zhì)是往上竄，直立式的熱水箱與煙氣的運(yùn)動(dòng)方向相同，煙氣在其中能夠順利通過；而本發(fā)明水平式的熱水箱卻與煙氣的運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此，煙氣能夠與熱水箱進(jìn)行充分的熱交換。另一方面向上傾斜后還有利于熱水的順利循環(huán)，避免因滯留氣體而產(chǎn)生“咚咚”的噪音。因此，該技術(shù)方案通過充分吸收煙氣中的余熱，能夠?qū)崿F(xiàn)顯著節(jié)能的目的。熱水箱向上傾斜的角度優(yōu)選20-30度。
作為優(yōu)化，包括包覆爐體外周的循環(huán)水套，熱水箱與循環(huán)水套連通；熱水箱可以是環(huán)繞煙道的水套，也可以是僅位于煙道上方的板式水箱。熱水箱與循環(huán)水套的串連并用更有利于循環(huán)水充分吸收燃料產(chǎn)生的熱能及提高熱效率和節(jié)能。位于煙道上方的板式水箱更符合熱流體上升的原理，能夠使煙氣充分接觸其上方的熱水箱，并且板式熱水箱也具有更大的熱交換面積，從而提高熱交換效率。熱水箱作用是節(jié)能，其用法是將現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的鍋爐的熱水盒后上方加一熱水箱，使鍋爐內(nèi)出來的火直撲熱水箱的底部。根據(jù)熱水上升、冷水下降的原理，熱水箱的上水管一端向上傾斜20-30度坡，使熱水盡快流入上水管道，并解決了現(xiàn)在的鍋爐水平狀水盒存在氣體排不出，致使燒開鍋爐時(shí)因憋氣“咚咚”響的噪音。
作為優(yōu)化，板式熱水箱的下方裝有與循環(huán)水套的回水管連通的預(yù)熱器，預(yù)熱器是一根或多根用于同煙氣進(jìn)行熱交換的熱交換水管。預(yù)熱器的引入則更增加了一種非常有效的熱交換方式。
作為優(yōu)化，預(yù)熱器的面積與熱水箱的面積相對(duì)應(yīng)，熱交換水管也同樣向上傾斜。如此設(shè)計(jì)，則能夠充分發(fā)揮預(yù)熱器和熱水箱的熱交換功能。預(yù)熱器位于熱水箱的下方，作用為節(jié)能，用于將現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的鍋爐直接進(jìn)入煙囪中的煙氣熱能再利用，使火將預(yù)熱器包圍。這樣，回水在沒進(jìn)入鍋爐前就先在預(yù)熱器里加熱，回水管與預(yù)熱器的入水管道連接，預(yù)熱器的出水口與鍋爐的回水管連接，預(yù)熱器由多根四分管組成多層網(wǎng)狀，鍋爐噴出的火，在網(wǎng)狀預(yù)熱器的空隙中加熱預(yù)熱氣器。
作為優(yōu)化，預(yù)熱器的末端進(jìn)一步通過并聯(lián)的閥門和回水泵連接散熱系統(tǒng)的回水管。如此設(shè)計(jì)，可以根據(jù)需要在自然循環(huán)與強(qiáng)制循環(huán)之間自由選擇。自然循環(huán)時(shí)開啟閥門，使回水在上水管中靠熱水的頂力自然循環(huán)。
作為優(yōu)化，板式熱水箱的后端連接上水管。如此設(shè)計(jì)，有利于熱水的順利循環(huán)。
作為優(yōu)化，上水管還通過多根放射狀的上水分管與板式熱水箱的上面連通。如此設(shè)計(jì)，更有利于熱水的順利循環(huán)。
作為優(yōu)化，所述煙道進(jìn)一步聯(lián)通有用于吸收煙氣余熱的熱風(fēng)箱，熱風(fēng)箱的煙道壁是中空的夾套，夾套的下端連通有冷風(fēng)入口，夾套的上端連通有熱風(fēng)出口，熱風(fēng)箱煙道的上端制有用于同煙囪相連的出煙口。熱風(fēng)箱的引入能夠通過產(chǎn)生熱空氣的方式更加充分的回收煙氣中的余熱和用于供暖。
作為優(yōu)化，所述煙道是豎向弓形曲折分布的，出煙口與煙囪的中部相連。豎向分布的煙道一方向有利于煙氣的順利通過，弓形曲折的煙道則有利于煙氣與煙道壁充分進(jìn)行熱交換。熱風(fēng)箱出煙口在靠近棚頂?shù)臒犸L(fēng)箱最上部進(jìn)入煙囪，這就解決了室外倒煙致使室內(nèi)有煙臭味的污染問題，當(dāng)室外氣流轉(zhuǎn)向或?qū)α鲿r(shí)，氣流直接進(jìn)入煙囪跟部再返回，不會(huì)撲入熱風(fēng)箱的出煙口，并且熱風(fēng)箱中呈“弓型”的煙道，增加了向內(nèi)倒流的氣流的阻力，煙囪外口處最好安裝引風(fēng)機(jī)，在氣壓低時(shí)，將煙氣順利引出。
作為優(yōu)化，煙囪進(jìn)一步向下延伸至熱風(fēng)箱的基部，熱風(fēng)箱的冷風(fēng)入口裝有鼓風(fēng)機(jī)，或熱風(fēng)出口裝有引風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的引入則能夠保證熱風(fēng)箱中熱空氣的及時(shí)導(dǎo)出，從而保證熱風(fēng)箱中的熱空氣與室內(nèi)冷空氣的順利循環(huán)。熱風(fēng)箱煙道的下部還可以安裝熱流緩沖擋板。該熱流緩沖擋板有助于阻止煙氣的逆向回流。
熱風(fēng)箱用于將現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的鍋爐直接進(jìn)入煙囪所浪費(fèi)的熱能又一次利用，將熱風(fēng)箱中的空氣烤熱，再通過熱風(fēng)箱的熱風(fēng)管道送往各房間。熱風(fēng)箱內(nèi)壁過煙道呈弓型，加大了受熱面積。冷風(fēng)入口在熱風(fēng)箱的下部，可用鼓風(fēng)機(jī)在冷風(fēng)入口將冷風(fēng)吹入，使熱風(fēng)箱內(nèi)的熱風(fēng)從熱風(fēng)出口吹出，再由熱風(fēng)管道送往各房間。熱風(fēng)出口在熱風(fēng)箱的上部，如不用冷風(fēng)入口的鼓風(fēng)機(jī)時(shí)，也可在通往各房間的熱風(fēng)出口管安裝引風(fēng)機(jī)，將熱風(fēng)引出。熱風(fēng)箱與鍋爐上方的棚頂同高，不但增加了容納熱風(fēng)的容量，又充分的利用了鍋爐上方閑置的空間。
本發(fā)明是充分利用了燒鍋爐時(shí)熱源轉(zhuǎn)換成的熱能，并二次利用熱能又三次利用熱能，熱風(fēng)熱水同步取暖。比現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的鍋爐節(jié)省能源1/2以上，而熱效率提高70％以上，縮短室內(nèi)加熱的速度。并解決了幾百年來因室外氣流轉(zhuǎn)向而引起的向室內(nèi)倒煙的污染和鍋爐內(nèi)存氣引起的“咚咚”響的噪音問題，且價(jià)位低，一般消費(fèi)者均可接受。
根據(jù)供熱面積的不同，可在鍋爐制作的體積上調(diào)節(jié)大小型號(hào)，可適用于廠、礦、單位及家庭，既節(jié)省了能源，又充分利用了熱源，并使熱源再次利用，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。對(duì)經(jīng)濟(jì)條件不充足的住戶既省錢，又節(jié)省能源，充分再利用熱源，使人們?cè)诤涞亩居幸粋€(gè)舒適溫暖的工作、學(xué)習(xí)和生活的環(huán)境。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明高效節(jié)能采暖爐采用多重吸熱的方式充分利用爐具的熱能，具有結(jié)構(gòu)合理，使用方便，節(jié)能效果顯著，應(yīng)用領(lǐng)域廣，推廣前景廣闊，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益突出的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明高效節(jié)能采暖爐的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明高效節(jié)能采暖爐的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明高效節(jié)能采暖爐的熱風(fēng)箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例作更進(jìn)一步的說明如圖所示，本發(fā)明高效節(jié)能采暖爐具有后置式煙道接口和包覆爐體1外周的循環(huán)水套2，煙道接口上方進(jìn)一步連通略向上傾斜的用于吸收煙氣余熱的板式熱水箱3，熱水箱3與循環(huán)水套2連通。熱水箱3的下方裝有與循環(huán)水套2的回水管連通的預(yù)熱器4，預(yù)熱器4是兩層多根用于同煙氣進(jìn)行熱交換的熱交換水管。預(yù)熱器4的面積與熱水箱3的面積相對(duì)應(yīng)，預(yù)熱器4的熱交換水管也同樣向上傾斜。預(yù)熱器4的末端進(jìn)一步通過并聯(lián)的閥門5和回水泵6連接散熱系統(tǒng)的回水管。熱水箱3的后端連接上水管7。上水管7還通過多根放射狀的上水分管8與熱水箱3的上面連通。熱水箱3導(dǎo)出的煙道進(jìn)一步連通有用于吸收煙氣余熱的熱風(fēng)箱9，熱風(fēng)箱9的煙道壁是中空的夾套，夾套的下端連通有冷風(fēng)入口10，夾套的上端連通有熱風(fēng)出口11，熱風(fēng)箱煙道的上端制有用于同煙囪12相連的出煙口13。熱風(fēng)箱煙道是豎向弓形曲折分布的，出煙口13與煙囪12的中部相連。煙囪12進(jìn)一步向下延伸至熱風(fēng)箱9的基部，熱風(fēng)箱9的冷風(fēng)入口10上裝有鼓風(fēng)機(jī)。熱風(fēng)箱煙道的下部裝有熱流緩沖擋板14。
其熱水系統(tǒng)與市場(chǎng)所銷售的鍋爐相似，只是在爐鏜外噴火口(煙道)的上部加一與鍋爐連接的熱水箱，使?fàn)t內(nèi)噴出的火直撲熱水箱，利用了傳統(tǒng)式鍋爐直接進(jìn)入煙囪所浪費(fèi)的熱源，將熱水箱加熱，溫度可達(dá)成90-95度，上水管安裝在熱水箱的頂端，根據(jù)熱水上升，冷水下降的原理，熱水箱向頂端部上升20-30度坡。不但使熱水上升的迅速，而且解決了現(xiàn)在市場(chǎng)上鍋爐水箱無坡度水平狀，使鍋爐內(nèi)氣體憋氣而至使鍋爐內(nèi)“咚咚”響的噪音，上水管由多個(gè)斜向后的分水管集中到熱水箱頂端主上水管道，使熱水箱的溫度通過分管道，熱水快速集中到主管道，加速熱水流循環(huán)，縮短室內(nèi)加熱時(shí)間。
其預(yù)熱器是由二層六分管組成的網(wǎng)狀，在熱水箱的下方，直接受爐內(nèi)噴出的火包圍。暖氣片的回水管連接預(yù)熱器的進(jìn)水管，預(yù)熱的出水管與鍋爐的進(jìn)水管連接，當(dāng)回水進(jìn)入預(yù)熱器以后，直接受鍋爐噴出的火(煙氣)加熱，回水在未進(jìn)入鍋爐前，在預(yù)熱器內(nèi)即已達(dá)到80多度。這又一次利用了浪費(fèi)的能源。進(jìn)入鍋爐內(nèi)的回水經(jīng)短時(shí)間的再加熱即可上升到熱水箱，而從上水管迅速進(jìn)入暖氣片，比市場(chǎng)銷售的所謂節(jié)能鍋爐供熱速度快。
其自然循環(huán)與強(qiáng)制循環(huán)自然循環(huán)仍是利用熱水上升，冷水回流的原理。熱水從上水管進(jìn)入暖氣片。散熱后冷卻回流從回水管道進(jìn)入鍋爐回水管口，再進(jìn)入鍋爐加熱。
強(qiáng)制循環(huán)是在回水管下方安裝一個(gè)回水泵，開動(dòng)回水泵時(shí)，強(qiáng)制抽動(dòng)回水進(jìn)入預(yù)熱器，在自然循環(huán)的回水管道上方，也就是回水泵的上方自然回水管道上裝水門，自然循環(huán)時(shí)打開水門。使回水自然流通，強(qiáng)制循環(huán)時(shí)關(guān)閉水門，使用回水泵強(qiáng)制進(jìn)行回水循環(huán)，而有效的將回水抽入預(yù)熱器，當(dāng)然如果家庭用的鍋爐，回水管在二寸以上粗的，也可不用回水泵。
其熱風(fēng)箱與鍋爐是獨(dú)立的兩套系統(tǒng)，與鍋爐不同的是鍋爐內(nèi)是熱水循環(huán)至各房間，靠暖氣片散熱，而熱風(fēng)箱內(nèi)是空間存在的空氣，市場(chǎng)所銷售的鍋爐直接進(jìn)入煙道所浪費(fèi)的熱能將熱風(fēng)箱內(nèi)的空氣烤熱，再?gòu)臒犸L(fēng)管道送往各房間，為了增大熱風(fēng)箱受煙火加熱的面積，熱風(fēng)箱呈弓型直至煙囪入口處，因此，煙也呈弓型上升至煙囪入口，以往直接進(jìn)入煙囪所浪費(fèi)的熱能加熱了熱風(fēng)箱內(nèi)的空氣，這就又一次再利用了熱能，通過熱風(fēng)箱管道將熱風(fēng)送往各房間，熱風(fēng)管道出口可安裝引風(fēng)機(jī)，將熱風(fēng)引出或者在熱風(fēng)箱的底部冷風(fēng)入口安裝鼓風(fēng)機(jī)，將熱風(fēng)箱的熱風(fēng)吹到熱風(fēng)管道，從熱風(fēng)管道出口處進(jìn)入房間。
熱風(fēng)箱的體積，應(yīng)比鍋爐長(zhǎng)些，高度與鍋爐上方的頂棚同高，出煙口在棚根處，現(xiàn)在的鍋爐進(jìn)入煙囪的出煙口都在煙囪根下，這就有一個(gè)幾百年至今也未能解決的缺點(diǎn)，就是當(dāng)外界氣流轉(zhuǎn)向或?qū)α鲿r(shí)，向煙囪里倒流，使煙道里的煙回流，搞的滿屋子煙，有時(shí)煙往外去回流的煙往里進(jìn)，形成對(duì)流噴力，甚至把火坑或火墻爆開，而熱風(fēng)箱的出煙口在頂棚根處，當(dāng)煙道里的煙回流時(shí)，至煙囪根返回，這就解決了幾百年來的倒煙難題。
如果具有抽煙灰的條件，就使用封閉式熱風(fēng)箱；如無抽煙灰的條件就在熱風(fēng)箱上設(shè)置活門，以便清理爐內(nèi)及熱風(fēng)箱內(nèi)的煙灰。
如受室內(nèi)面積條件所限，也可不用熱風(fēng)箱，只用鍋爐，電動(dòng)回水泵，預(yù)熱器及熱水箱，或者用小型熱風(fēng)箱，只供衛(wèi)生間或需要一定溫度的房間，本鍋爐不但有以上功能而且具有做飯，燒水等民用鍋爐的一切功能。
權(quán)利要求
1.一種高效節(jié)能采暖爐，具有后置式煙道接口，其特征在于煙道接口進(jìn)一步連接水平或略向上傾斜的用于吸收煙氣余熱的熱水箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能采暖爐，其特征在于包括包覆爐體外周的循環(huán)水套，熱水箱與循環(huán)水套連通；熱水箱可以是環(huán)繞煙道的水套，也可以是僅位于煙道上方的板式水箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效節(jié)能采暖爐，其特征在于板式熱水箱的下方裝有與循環(huán)水套的回水管連通的預(yù)熱器，預(yù)熱器是一根或多根用于同煙氣進(jìn)行熱交換的熱交換水管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效節(jié)能采暖爐，其特征在于預(yù)熱器的面積與熱水箱的面積相對(duì)應(yīng)，熱交換水管也同樣向上傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效節(jié)能采暖爐，其特征在于預(yù)熱器的末端進(jìn)一步通過并聯(lián)的閥門和回水泵連接散熱系統(tǒng)的回水管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效節(jié)能采暖爐，其特征在于板式熱水箱的后端連接上水管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效節(jié)能采暖爐，其特征在于上水管還通過多根放射狀的上水分管與板式熱水箱的上面連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的高效節(jié)能采暖爐，其特征在于所述煙道進(jìn)一步聯(lián)通有用于吸收煙氣余熱的熱風(fēng)箱，熱風(fēng)箱的煙道壁是中空的夾套，夾套的下端連通有冷風(fēng)入口，夾套的上端連通有熱風(fēng)出口，熱風(fēng)箱煙道的上端制有用于同煙囪相連的出煙口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效節(jié)能采暖爐，其特征在于所述煙道是豎向弓形曲折分布的，出煙口與煙囪的中部相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高效節(jié)能采暖爐，其特征在于煙囪進(jìn)一步向下延伸至熱風(fēng)箱的基部，熱風(fēng)箱的冷風(fēng)入口裝有鼓風(fēng)機(jī)，或熱風(fēng)出口裝有引風(fēng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效節(jié)能采暖爐。為解決現(xiàn)有采暖爐熱效率低的缺陷，其具有后置式煙道接口，煙道接口進(jìn)一步連接水平或略向上傾斜的用于吸收煙氣余熱的熱水箱；還包括包覆爐體外周的循環(huán)水套，熱水箱與循環(huán)水套連通；熱水箱可以是環(huán)繞煙道的水套，也可以是僅位于煙道上方的板式水箱。其采用多重吸熱的方式充分利用爐具的熱能，具有結(jié)構(gòu)合理，使用方便，節(jié)能效果顯著，應(yīng)用領(lǐng)域廣，推廣前景廣闊，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益突出的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24B1/183GK1544847SQ200310115528
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者王華光 申請(qǐng)人:王華光