專利名稱：一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用鍋爐排煙余熱加熱水的設備，屬于熱能利用領域。
背景技術：
在傳統(tǒng)能能源(如煤炭、石油等)日趨緊張的今天，有效提高能源的利用率成為 研究的熱點問題。由于我國北方地區(qū)氣候寒冷，農(nóng)村地區(qū)的多數(shù)家庭采用傳統(tǒng)土暖氣鍋爐 進行供暖，以北京房山地區(qū)農(nóng)村為例，農(nóng)村居民家庭中安裝有土暖氣設施的接近60%，家庭 平均年用煤3. 5t，用于采暖2. 2t，比例接近63%，有78%的家庭認為采暖負擔重([1]鄭 竺凌，李永紅，楊旭東.北京市農(nóng)村住宅節(jié)能研究，建筑科學，2008 (4) :9 14)。根據(jù)相關 文獻的測試結果，現(xiàn)在常用的土暖氣供暖熱效率僅有40%左右([2]吳愛貞，李元哲，蔡啟 林.家庭兩用煤爐熱效率實驗方法，節(jié)能與環(huán)保，1988 (01) 13 16)，這也是造成北方農(nóng)村 地區(qū)供暖能耗偏高的重要原因之一。此類供暖設備排煙溫度可以達到100°C以上，煙氣熱損 失不容忽視，因此研究煙氣熱回收裝置成為提高鍋爐供熱效率的重要研究內容。但現(xiàn)有的 煙氣熱回收裝置大多用于區(qū)域供暖的大型鍋爐設備，對小型鍋爐(諸如土暖氣)的煙氣熱 回收裝置研究較少，此類專利更為少見。與此同時，在我國北方農(nóng)村地區(qū)，冬季生活熱水供應還主要是以太陽能熱水器、電 熱水器和燃煤制熱水等方式為主。市場上的戶用太陽能熱水器一般價格較高，少則也需要 1000元以上，對于農(nóng)戶來說負擔偏重，而且受天氣情況影響較大，在太陽能輻射強度不高 時，往往不能及時有效提供熱水。電熱水器和燃煤制熱水方式雖然不受天氣情況影響，但使 用傳統(tǒng)能源，不利于環(huán)境保護及降低農(nóng)民生活用能負擔。因此，如果能采取合理的方式將小 型單戶供暖鍋爐(如土暖氣)的排煙熱量進行回收，設計出一種造價低廉，但相對高效的 小型單戶供暖鍋爐煙氣熱回收裝置，提供部分冬季生活熱水或作為供暖系統(tǒng)回水的預熱裝 置，不僅可以降低農(nóng)民生活用能成本，而且可以起到良好的節(jié)能減排效果。

實用新型內容本實用新型的目的是設計一種適合于村鎮(zhèn)單體建筑小型供暖鍋爐使用的低成本 煙氣熱回收裝置，提高能源的利用效率。本實用新型技術方案如下一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特征在于所述的熱回收裝置 包括殼體，煙氣入口，煙氣出口，冷水入口，熱水出口，熱管以及中間隔板；所述的中間隔板 固定在殼體上，將殼體的內部空間分為上下兩部分，上部為儲水箱，下部為煙氣流道，所述 的冷水入口和熱水出口分別位于儲水箱的下側部和上側部，煙氣入口和煙氣出口分別位于 煙氣流道的下側部和上側部；所述的熱管布置在殼體的內部，且穿過中間隔板，熱管與中間 隔板之間采用密封連接；位于中間隔板下部的熱管帶有翅片；所述的殼體外部覆蓋有保溫 材料。本實用新型所述的翅片為等間距螺旋型翅片。所述的熱管采用多根，并采用差排方式布置于殼體內。所述的殼體的下底部為活連接結構，優(yōu)選采用合頁連接。本實用新型具有以下優(yōu)點及突出性效果本實用新型主要應用于北方村鎮(zhèn)單體建筑小型供暖鍋爐上。所述的熱回收裝置各 部件均采用常規(guī)材料以及制作工藝，工藝簡單，造價低廉。該種熱回收裝置具有模塊化特 點，可根據(jù)鍋爐型號、出水溫度高低等自由選擇大小，從而較為自由的控制初投資。通過前 期計算及實測發(fā)現(xiàn)，該熱回收裝置應用在供熱面積為IOOm2的北京農(nóng)宅小型供暖鍋爐中，每 年可以節(jié)省200 400kg左右的煤炭消耗，其初投資在300元 400元左右，經(jīng)濟回收期為 2 3年，該種煙氣熱回收裝置的使用壽命可以達到10年以上，因此該種裝置的經(jīng)濟性很 好，符合當?shù)鼐用竦慕?jīng)濟水平。另外，每年節(jié)省200 400kg左右的傳統(tǒng)煤耗，根據(jù)當?shù)厍?況，相當于減少0. 5 1. 0噸左右的CO2排放量，對減少環(huán)境污染也起到積極作用。因此， 該種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置除了高效節(jié)能的特點之外，還兼有良好的經(jīng) 濟性與環(huán)境效益，具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?br>
圖1 一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置結構圖。圖2熱管排列A-A剖面示意圖。圖中各部件表示1-殼體，2-煙氣入口，3-煙氣出口，4-冷水入口，5-熱水出口， 6-熱管，6a-翅片，7-中間隔板，8-儲水箱，9-合頁，10-保溫材料，11_煙氣流道。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的工作原理、具體結構作進一步的說明。圖1 一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置結構圖，該煙氣熱回收裝置包 括殼體1，煙氣入口 2，煙氣出口 3，冷水入口 4，熱水出口 5，熱管6和中間隔板7 ；所述的中 間隔板7固定在殼體1上，將殼體的內部空間分為上下兩部分，上部為儲水箱8，下部為煙氣 流道11，冷水入口 4和熱水出口 5分別位于儲水箱8的下部和上部，煙氣入口 2和煙氣出 口 3分別位于煙氣流道11的下部和和上部；所述的熱管6布置在殼體1的內部，并穿過中 間隔板7，熱管6與中間隔板7之間采用密封連接，位于中間隔板7下部的熱管6帶有翅片 6a，翅片可采用等間距螺旋型翅片。殼體1外部覆蓋有保溫材料10。殼體的下底部為活連 接結構。所述的儲水箱8和煙氣流道11利用中間隔板7隔開，分別布置在殼體內部空間的 上部和下部，可以使裝置更加緊湊，節(jié)省空間；冷水入口 4和熱水出口 5分別布置在儲水箱 的兩側部，可以確保冷熱水不混合，提高熱水利用率；煙氣入口 2和煙氣出口 3分別布置在 煙氣流道11的兩側部，可以充分利用熱煙氣的浮升力，減小排煙阻力，避免對鍋爐燃燒產(chǎn) 生影響；翅片6a采用等間距螺旋型翅片，是為了增大煙氣側的換熱面積，提高換熱能力；采 用熱管6作為傳熱途徑，可以確保在較小溫差情況下對熱量的高效回收，熱管采用差排方 式布置于殼體1內部，增強換熱效果；所述的保溫材料10可以起到一定的保溫作用，使得煙 氣流道11和儲水箱8中的熱量不會散失到周圍空氣中，提高裝置的整體熱回收效。所述的 殼體1的下底采用合頁9式活連接，方便定期對煙氣流道11進行清理，防止煙氣中攜帶的 顆粒物等過多地覆蓋在熱管6上，確保熱管6與煙氣的換熱能力。[0016]本實用新型提供的一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其工作原理為 利用鍋爐排放的煙氣流經(jīng)煙氣流道11加熱熱管6內部下方的液態(tài)工質，使液態(tài)工質蒸發(fā) 變成氣態(tài)，氣態(tài)工質密度減小，自然流動到熱管6的上部，氣態(tài)工質被熱管上部外側的冷水 冷卻后又變成液態(tài)，沿熱管內壁面流至底部，從而形成一個傳熱循環(huán)，在此過程中，儲水箱8 中的冷水吸收熱管內部氣態(tài)工質冷凝所釋放的熱量而被加熱升溫。本實用新型主要應用于北方村鎮(zhèn)單體建筑小型供暖鍋爐上，熱回收裝置各部件均 采用常規(guī)材料以及制作工藝，工藝簡單，造價低廉。該種熱回收裝置具有模塊化特點，可根 據(jù)鍋爐型號、出水溫度高低等自由選擇大小，從而較為自由的控制初投資。通過前期計算 及實測發(fā)現(xiàn)，該熱回收裝置應用在供熱面積為IOOm2的北京農(nóng)宅小型供暖鍋爐中，每年可以 節(jié)省200 400kg左右的煤炭消耗，其初投資在300元 400元左右，經(jīng)濟回收期在2 3 年，且熱回收裝置的使用壽命可以達到10年以上，因此該種裝置的經(jīng)濟性很好，符合當?shù)?居民的經(jīng)濟水平。另外，每年節(jié)省200 400kg左右的傳統(tǒng)煤耗，根據(jù)當?shù)厍闆r，相當于減 少0. 5 1噸左右的CO2排放量，對減少環(huán)境污染也起到一定的作用。因此，用于小型單戶 供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置除了高效節(jié)能的特點之外，還兼有良好的經(jīng)濟性與環(huán)境效益， 具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?br> 權利要求一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特征在于所述煙氣熱回收裝置包括殼體(1)、煙氣入口(2)、煙氣出口(3)、冷水入口(4)、熱水出口(5)、熱管(6)以及中間隔板(7)；所述的中間隔板(7)固定在殼體(1)上，將殼體的內部空間分為上下兩部分，上部為儲水箱(8)，下部為煙氣流道(11)；所述的冷水入口(4)和熱水出口(5)分別位于儲水箱(8)的下側部和上側部，煙氣入口(2)和煙氣出口(3)分別位于煙氣流道(11)的下側部和上側部；所述的熱管(6)布置在殼體(1)的內部，穿過中間隔板(7)，熱管與中間隔板之間采用密封連接，位于中間隔板(7)下部的熱管(6)帶有翅片(6a)；所述的殼體(1)外部覆蓋有保溫材料(10)。
2.按照權利要求1所述的一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特征在 于所述的翅片(6a)為等間距螺旋型翅片。
3.按照權利要求1所述的一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特征在 于所述的熱管(6)采用多根，并采用差排方式布置于殼體(1)內。
4.按照權利要求1、2或3所述的一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特 征在于所述的殼體(1)的下底部為活連接結構。
5.按照權利要求4所述的一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，其特征在 于所述的活連接結構采用合頁(9)連接。
專利摘要一種用于小型單戶供暖鍋爐的煙氣熱回收裝置，涉及一種利用鍋爐排煙余熱加熱水的設備。該裝置包括殼體、煙氣入口、煙氣出口、冷水入口、熱水出口、熱管、中間隔板及保溫材料；中間隔板將殼體的內部空間分為上下兩部分，上部為儲水箱，下部為煙氣流道。熱管布置在殼體的內部且穿過中間隔板，位于中間隔板下部的熱管帶有翅片；殼體外部覆蓋有保溫材料。該裝置中各部件均采用常規(guī)材料及工藝，工藝簡單，造價低廉，使用方便，主要應用于北方村鎮(zhèn)單體建筑小型采暖鍋爐的煙氣熱回收，利用回收的熱量可以提供農(nóng)戶冬季的生活熱水供應或預熱供暖系統(tǒng)回水，減少能源消耗。
文檔編號F24H9/00GK201652805SQ20102014063
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權日2010年3月23日
發(fā)明者單明, 楊旭東, 楊銘 申請人:清華大學