專利名稱：全預混燃氣式冷凝真空熱水機組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及燃氣熱水機技術領域，具體提供一種全預混燃氣式冷凝真空熱水機 組，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保；及提供應用于預混燃氣式熱水機的燃燒噴嘴，可以防止脫火、回火現(xiàn)象 發(fā)生。
背景技術：
目前，我國的城鎮(zhèn)建筑供熱領域應用越來越多的燃氣鍋爐。國內(nèi)燃氣鍋爐主要包 括蒸汽鍋爐、常壓熱水鍋爐、真空熱水機組，其中大多采用擴散式燃燒技術，其主要優(yōu)點是 火焰穩(wěn)定、不會回火、燃燒設備制造簡單。但缺點是存在燃燒不完全、過量空氣多、熱效率比 較低、污染物排放多等。
因此，人們研究探索燃氣熱水機的節(jié)能技術，研究方向主要包括以下
—、真空熱水機組技術。 真空熱水機組是利用燃油或燃氣加熱機組內(nèi)的熱媒水，利用水在不同壓力下有不 同的蒸汽溫度的原理，使熱媒水在真空狀態(tài)下沸騰，沸騰后產(chǎn)生的水蒸氣再與傳熱管內(nèi)流 動的冷水或溫水進行熱交換，從而向外界提供采暖用熱水或衛(wèi)生熱水。整臺機組處于真空 狀態(tài)下運行，與傳統(tǒng)熱水鍋爐相比，具有優(yōu)異的安全性和易操作性。如中國專利CN1268650A 所公開的一種真空熱水器機組。
二、冷凝式熱水器技術 擴散式熱水器將高溫的燃燒氣體直接排放到空氣中，熱交換率不高，也導致排煙 管及熱水器外殼高溫(一般達到150。 250° )，浪費能源、污染環(huán)境的同時，也降低了熱 水器的安全性能。冷凝式熱水器通過冷凝水吸收煙氣中熱量的方法降低廢棄熱量，提高熱 效率，如中國專利CN101338944A公開了一種冷凝式燃氣熱水器。 現(xiàn)有技術冷凝式熱水器采用加熱回水的結構，達到節(jié)能減排的效果，但是也導致
熱水器體積過大。 三、預混燃氣熱水機技術 采用大氣式燃燒容易受燃氣和空氣配比關系影B向，易產(chǎn)生燃燒不完全而造成的 一氧化碳含量超高等問題，同時燃燒后產(chǎn)生的煙氣中氮氧化物濃度較高，浪費燃氣、污染 環(huán)境，易導致一氧化碳中毒。預混燃氣式熱水機先將燃氣與空氣按比例混合，再輸出至 空氣中燃燒，采用這種方式燃燒充分，熱強度非常高、燃燒溫度高、熱效率高，如中國專利 CN2830902Y公開的一種全預混式燃氣熱水器燃燒器。 現(xiàn)有預混燃氣式熱水機技術，由于受制于"火焰難以控制，易發(fā)生脫火或回火現(xiàn) 象"，未能推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種全預混燃氣式冷凝真空熱水機 組，兼具全預混燃氣熱水機技術、冷凝式熱水器技術和真空熱水機技術，實現(xiàn)節(jié)能減排性能高的綜合性能。 本發(fā)明的另一 目的在于提供一種全預混燃氣式熱水機燃燒噴嘴，應用于預混燃氣 式熱水機，可有效防止回火及脫火。 為達到以上發(fā)明目的，本發(fā)明全預混燃氣式冷凝真空熱水機組，包括進水口 、出水 口、進氣口、燃燒室、換熱器和排煙口，冷水從進水口進入留經(jīng)內(nèi)部的換熱器管加熱后從出 水口流出；燃氣從進氣口進入，經(jīng)過燃燒噴嘴，于燃燒室內(nèi)燃燒并通過爐膛將熱量傳達給真 空本體內(nèi)的媒水，使媒水汽化產(chǎn)生負壓蒸汽，負壓蒸汽在換熱器管表面凝結，凝結過程把熱 量傳達給換熱器管內(nèi)冷水；燃燒后的廢氣從排煙口排出，其特征在于還包括燃氣空氣混 合裝置、控制裝置、煙氣冷凝裝置、溫度傳感器、含氧量傳感器。所述溫度傳感器及含氧量傳 感器安裝于所述排煙口 ，與控制裝置電連接，用于檢測廢氣的溫度及其中的含氧量。所述煙 氣冷凝裝置包括置于排煙口的管道，管道與所述真空本體內(nèi)的媒水連通，管道外表面與廢 氣接觸，實現(xiàn)換熱。所述燃氣空氣混合裝置包括變頻風機、燃氣蝶閥，變頻風機的出風口通 過管道與混合氣缸體連通，燃氣蝶閥與所述進氣口和混合氣缸體連通，燃氣蝶閥與變頻風 機均與所述控制裝置連接；混合氣缸體與所述燃燒噴嘴連通。所述控制裝置，用于根據(jù)所述 溫度傳感器及含氧量傳感器采集的廢氣信息調(diào)節(jié)所述變頻風機的轉速與所述燃氣蝶閥的 開度。 為了達到本發(fā)明目的，本發(fā)明一種全預混燃氣式熱水機燃燒噴嘴，其特征在于包 括噴排管組和阻尼排管組，阻尼排管組設于噴排管組的后面，噴排管組管直徑大于阻尼排 管組管直徑，噴排管組和阻尼排管組管內(nèi)通媒水。所述噴排管組，用于提高混合燃氣的速 度，防止回火；所述阻尼排管組，用于控制混合燃氣的速度，防止脫火。 本發(fā)明全預混燃氣式冷凝真空熱水機組的煙氣冷凝裝置有效利用了廢氣中的熱 量，用于預熱媒水。并且，相對于現(xiàn)有技術冷凝式熱水器"利用廢氣中熱量加熱回水"的結 構，本發(fā)明全預混燃氣式冷凝真空熱水機組減少了鍋爐外部的設備，使得機組的結構更緊 湊。本發(fā)明全預混燃氣式冷凝真空熱水機組燃氣空氣混合裝置與控制裝置、溫度傳感器、含
氧量傳感器形成一個有機的系統(tǒng)，控制裝置根據(jù)溫度傳感器和含氧量傳感器檢測的廢氣的 信息動態(tài)地調(diào)整空氣與燃氣的混合配比，確保燃氣的充分燃燒，提高燃氣的熱效率。本發(fā)明 一種全預混燃氣式熱水機燃燒噴嘴，包括噴排管組，用于提高混合燃氣的速度，防止回火； 包括阻尼排管組，用于控制混合燃氣的速度，防止脫火，解決了預混燃氣式熱水機的"火焰 難以控制，易發(fā)生脫火或回火現(xiàn)象"的技術難題。噴排管組和阻尼排管組管內(nèi)通媒水，利用 水介質(zhì)汽化吸熱來冷卻噴嘴原件，解決了大負荷全預混燃氣燃燒溫度高帶來回燃、噴嘴使 用壽命短的技術問題。 以下結合附圖進一步說明本發(fā)明技術方案。


圖1為本發(fā)明全預混燃氣式冷凝真空熱水機組的結構示意圖；
圖2為圖1的A-A剖視圖； 圖3為本發(fā)明全預混燃氣式冷凝真空熱水機組的控制原理圖；
圖4為本發(fā)明一種全預混燃氣式熱水機燃燒噴嘴的結構示意圖；
圖5為圖4的B-B剖視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明全預混燃氣式冷凝真空熱水機組包括進水口 、出水口 、進氣口 、燃燒室、換 熱器和排煙口，冷水從進水口進入留經(jīng)內(nèi)部的換熱器管加熱后從出水口流出；燃氣從進氣 口進入，經(jīng)過燃燒噴嘴，于燃燒室內(nèi)燃燒并通過爐膛將熱量傳達給真空本體內(nèi)的媒水，使媒 水汽化產(chǎn)生負壓蒸汽，負壓蒸汽在換熱器管表面凝結，凝結過程把熱量傳達給換熱器管內(nèi) 冷水；燃燒后的廢氣從排煙口排出。還包括燃氣空氣混合裝置、控制裝置、煙氣冷凝裝置、溫 度傳感器、氧化鋯傳感器，連接固定在本體內(nèi)。 所述溫度傳感器及氧化鋯傳感器安裝于所述排煙口 ，與控制裝置電連接，用于檢 測廢氣的溫度及其中的含氧量。所述煙氣冷凝裝置包括置于排煙口的管道，管道與所述真 空本體內(nèi)的媒水連通，管道外表面與廢氣接觸，實現(xiàn)換熱；所述真空本體上設有換熱器。所 述換熱器管與真空本體采用焊接連接。所述燃氣空氣混合裝置包括變頻風機、燃氣蝶閥，變 頻風機的出風口通過管道與混合氣缸體連通，燃氣蝶閥與所述進氣口和混合氣缸體連通， 燃氣蝶閥與變頻風機均與所述控制裝置電連接；混合氣缸體與所述燃燒噴嘴連通；兩者之 間設有擾流片，用于提高燃氣與空氣混合的均勻度。所述燃燒噴嘴的排管組與所述煙氣冷 凝裝置內(nèi)的管道為不銹鋼管道。所述換熱器管道為銅管道，耐壓、耐高溫、耐氧化。
本發(fā)明機組結構如圖1、圖2所示，圖中標號為燃燒室1，燃燒噴嘴2，燃氣空氣混合 裝置3，氣包4，換熱器5，媒水6，本體7，煙氣冷凝裝置8。 所述控制裝置，用于根據(jù)所述溫度傳感器及氧化鋯傳感器采集的廢氣信息調(diào)節(jié)所 述變頻風機的轉速與所述燃氣蝶閥的開度。圖3為本發(fā)明全預混燃氣式冷凝真空熱水機組 的控制原理圖(虛線表示電連接)，圖中標號為變頻風機101，擾流片102，控制裝置103，氧 化鋯傳感器104，燃氣蝶閥105。燃氣從管道經(jīng)燃氣蝶閥105，空氣經(jīng)變頻風機IOI，燃氣與 空氣于混合氣缸體內(nèi)混合，并經(jīng)擾流片102后輸出至燃燒噴嘴?？刂蒲b置103，根據(jù)安裝于 排煙口的氧化鋯傳感器104收集的關于廢氣的信息，以及控制裝置103內(nèi)置的參數(shù)，控制燃 氣與空氣的配比。 所述燃燒噴嘴結構如圖4、圖5所示，圖中標號為真空腔31，熱媒水32，噴排管組 33，阻尼排管組34。本發(fā)明燃燒噴嘴包括噴排管組和阻尼排管組，均為不銹鋼管，阻尼排管 組設于噴排管組的后面，噴排管組和阻尼排管組管內(nèi)通媒水；所述噴排管組，用于提高混合 燃氣的速度，防止回火；所述阻尼排管組，用于控制混合燃氣的速度，防止脫火。阻尼排管組 34、噴排管組33，均與混合氣缸體連通，與機組內(nèi)真空腔31通過焊接連接。
權利要求
全預混燃氣式冷凝真空熱水機組，包括進水口、出水口、進氣口、燃燒室、換熱器和排煙口，冷水從進水口進入留經(jīng)內(nèi)部的換熱器管加熱后從出水口流出；燃氣從進氣口進入，經(jīng)過燃燒噴嘴，于燃燒室內(nèi)燃燒并通過爐膛將熱量傳達給真空本體內(nèi)的媒水，使媒水汽化產(chǎn)生負壓蒸汽，負壓蒸汽在換熱器管表面凝結，凝結過程把熱量傳達給換熱器管內(nèi)冷水；燃燒后的廢氣從排煙口排出，其特征在于還包括燃氣空氣混合裝置、控制裝置、煙氣冷凝裝置、溫度傳感器、含氧量傳感器；所述溫度傳感器及含氧量傳感器安裝于所述排煙口，與控制裝置連接，用于檢測廢氣的溫度及其中的含氧量；所述煙氣冷凝裝置包括置于排煙口的管道，管道與所述真空本體內(nèi)的媒水連通，管道外表面與廢氣接觸，實現(xiàn)換熱；所述燃氣空氣混合裝置包括變頻風機、燃氣蝶閥，變頻風機的出風口通過管道與混合氣缸體連通，燃氣蝶閥與所述進氣口和混合氣缸體連通，燃氣蝶閥與變頻風機均與所述控制裝置連接；混合氣缸體與所述燃燒噴嘴連通；所述控制裝置，用于根據(jù)所述溫度傳感器及含氧量傳感器采集的廢氣信息調(diào)節(jié)所述變頻風機的轉速與所述燃氣蝶閥的開度。
2. 根據(jù)權利要求1所述的全預混燃氣式冷凝真空熱水機組，其特征在于所述混合氣 缸體與所述燃燒噴嘴之間設有擾流片，用于提高燃氣與空氣混合的均勻度。
3. 根據(jù)權利要求1所述的全預混燃氣式冷凝真空熱水機組，其特征在于所述真空本 體上設有換熱器。
4. 根據(jù)權利要求1所述的全預混燃氣式冷凝真空熱水機組，其特征在于所述含氧量 傳感器為氧化鋯傳感器。
5. 根據(jù)權利要求1所述的全預混燃氣式冷凝真空熱水機組，其特征在于所述換熱器 管與真空本體采用焊接連接。
6. 根據(jù)權利要求1所述的全預混燃氣式冷凝真空熱水機組，其特征在于所述燃燒噴 嘴的排管組與所述煙氣冷凝裝置內(nèi)的管道為不銹鋼管道。
7. —種全預混燃氣式熱水器燃燒噴嘴，其特征在于，包括 噴排管組，用于提高混合燃氣的速度，防止回火； 阻尼排管組，用于控制混合燃氣的速度，防止脫火；阻尼排管組設于噴排管組的后面，噴排管組和阻尼排管組的管內(nèi)通媒水。
全文摘要
本發(fā)明涉及燃氣熱水機技術領域，具體提供一種全預混燃氣式冷凝真空熱水機組，通過傳感器采集廢氣的溫度及含氧量信息，輸入控制裝置，控制裝置動態(tài)地調(diào)整空氣與燃氣的混合比例，實現(xiàn)燃氣的充分燃燒；通過加熱媒水的冷凝裝置，提高燃氣熱效率，簡化了機組的結構，減少機組體積。本發(fā)明提供應用于預混燃氣式熱水機的燃燒噴嘴，包括大管徑的噴排管組和小管徑的阻尼排管組，并排安裝，可以防止脫火、回火現(xiàn)象發(fā)生。
文檔編號F24H8/00GK101718471SQ20091025922
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權日2009年12月16日
發(fā)明者何俊南, 王建平, 陳國良, 黃歡煉 申請人:浙江力聚熱水機有限公司