一种立式热水加热装置的制作方法

1.本发明涉及船用热能设备技术领域，更具体地说，它涉及一种立式热水加热装置。


背景技术：

2.现有船用供暖和生活用热水一般采用热水锅炉或者电加热锅炉，其中热水锅炉一般体积大、船上有限的空间被占用，电加热锅炉则安全系数相对低。目前，船舶上主流采用热水锅炉进行供暖，而现有的热水锅炉具有以下缺点：
3.1.热水锅炉均存在大锅筒、水容积大，整体重量重的问题。
4.2.热水锅炉体积大，钢材耗量大、占地面积大，建造成本高。
5.3.功能简单，不能完全满足船舶上既可以取暖也可以生活用水等多功能要求。
6.4.锅炉受热面不便于维护、保养。
7.因此，设计一种结构简单，方便实用，便于维护保养的小型立式热水加热装置，就显得十分必要。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种立式热水加热装置通过底座、外筒体、炉膛组件、烟管、换热盘管、上烟室、烟囱和燃烧器安装管的组合构成小型的立式热水加热装置，采用水水换热方式，相对温差系数大，换热系数高，效率高，受热面面积小，结构紧凑。
9.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
10.一种立式热水加热装置，包括底座、设于底座上的外筒体、设于外筒体内的炉膛组件、烟管、换热盘管、上烟室，所述上烟室上端安装有烟囱；所述炉膛组件、烟管、上烟室由下至上依次连通；所述换热盘管套设在烟管外侧，且两端贯穿所述外筒体至外部；所述外筒体上设有进水总管和出水总管；所述进水总管位于所述出水总管下方，采取低进高出的原则；所述炉膛组件布置在所述外筒体下部。
11.本发明进一步设置为，所述炉膛组件包括下管板、炉膛筒体、炉底板和燃烧器安装管，形成烟气侧空间；所述炉膛组件内部铺设高温耐火材料。
12.本发明进一步设置为，所述外筒体与所述上烟室之间通过顶板焊接连接；所述外筒体与所述炉膛组件之间通过底板焊接连接；所述炉膛组件的上部焊接了若干所述烟管；所述烟管与所述上烟室焊接；所述外筒体与顶板、底板、上烟室、烟管、炉膛组件焊接后形成水侧空间；所述进水总管和出水总管均位于锅炉水侧。
13.本发明进一步设置为，所述烟管内设置有扰流片。
14.本发明进一步设置为，所述上烟室包括上围板和上管板，上烟室是烟气排放通道，烟气余热再次利用。
15.本发明进一步设置为，所述换热盘管包括加热进水管接头、水冷壁螺旋盘管、出水管接头，且构成水水换热组件。
16.本发明进一步设置为，所述外筒体上还包括安全阀接管、压力表接口、温度传感器接口、排气阀连接管；所述安全阀接管安装在出水管上部；所述安全阀接管上装有安全阀；所述加热进水管接头上装有第一截止阀；所述进水总管上装有进水阀；所述出水管接头上装有第二截止阀；所述出水总管上装有出水阀；所述压力表接口上装有压力表组件；所述温度传感器接口上装有温度传感器；所述排气阀连接管上装有排气阀，所述排气阀在排气阀连接管中间设有用于隔断的隔断阀。
17.本发明进一步设置为，所述燃烧器安装管上安装燃烧器。
18.本发明进一步设置为，所述外筒体、炉膛组件、烟管、上烟室构成高温水侧组件。
19.本发明进一步设置为，所述换热盘管的水冷壁螺旋盘管、加热进水管接头、出水管接头构成生活水组件。
20.本发明的优点是：
21.1、本发明底座、外筒体、炉膛组件、烟管、换热盘管、上烟室、烟囱和燃烧器安装管的组合构成小型的立式热水加热装置，水容积小，爆炸风险低。
22.2、本发明中烟管内设有扰流片，传热效果好且便于清洗受热面组件，延长加热装置的使用寿命。
23.3、本发明中外筒体内水侧空间上部热水高温区布置换热盘管，可以实现多种功能，起节能、环保作用。
24.4、本发明采用水水换热方式，相对温差系数大，换热系数高，效率高，受热面面积小，结构紧凑，因逆流换热，根据入口水温，可将排烟温度降至最低，热能利用率高。
附图说明
25.图1为本发明立式热水加热装置剖视状态的结构示意图。
26.图2为本发明立式热水加热装置的半剖状态结构示意图。
27.图3为本发明扰流片及其安装状态的结构示意图。
28.图中：1、底座；2、外筒体；3、炉膛组件；4、烟管；5、换热盘管；6、上烟室；7、烟囱；8、燃烧器安装管；9、扰流片；11、进水总管；12、出水总管；21、顶板；22、底板；31、下管板；32、炉膛筒体；33、炉底板；51、加热进水管接头；52、出水管接头；61、上围板；62、上管板；101、安全阀；102、第一截止阀；103、进水阀；104、第二截止阀；105、出水阀；106、燃烧器；107、压力表组件；108、温度传感器；109、排气阀。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
30.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
31.本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
32.实施例一
33.请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：
34.具体地本实施例为一种立式热水加热装置，包括底座1、设于底座1上的外筒体2、设于外筒体2内的炉膛组件3、烟管4、换热盘管5、上烟室6，上烟室6上端安装有烟囱7。外筒体2上设有进水总管11和出水总管12；进水总管11位于出水总管12下方，采取低进高出的原则；炉膛组件3布置在外筒体2下部及炉膛组件3内部铺设高温耐火材料，炉膛组件3的上部焊接了若干烟管4；烟管4与上烟室6焊接。换热盘管5设在水侧套在烟管4外侧。外筒体2与所述上烟室6之间通过顶板21焊接连接；所述外筒体2与所述炉膛组件3之间通过底板22焊接连接；所述外筒体2与顶板21、底板22、上烟室6、烟管4、炉膛组件3焊接后形成水侧空间；所述进水总管11和出水总管12均位于锅炉水侧。
35.其中，炉膛组件3由下管板31、炉膛筒体32、炉底板33和燃烧器安装管8构成，形成烟气侧空间，将燃烧器燃烧以辐射方式将热量传递给炉膛筒体外侧的水空间，保证了热水加热装置最大换热温差及换热系数且炉膛下部铺设高温耐火材料，起阻热隔热作用，充分利用热能。
36.其中，烟管4是烟气流通通道，燃烧器燃烧后产生高温烟气以对流方式将热量传递给烟管4外侧的水空间；每个烟管4内放置了扰流片9；扰流片9材料为耐热不锈钢板，扰流片9一种板状传热元件；扰流片9上开槽后左右对称折成90
°
挡板，烟气进入烟管4后，挡板挡住烟气改变流动方向后，烟气沿轴线做“s”状流动。烟气流速降低，起强化传热效果；扰流片需要清理时，将烟囱7上螺栓松开移动烟囱后可以将扰流片直接从烟管抽出来清理，无需增加其他设备。
37.其中，上烟室6由上围板61和上管板62组成；上烟室6是烟气排放通道，烟气余热再次利用，提高热水加热装置热效率。
38.其中，换热盘管5是一种用于生活用水的不锈钢换热装置；换热盘管5由加热进水管接头51、水冷壁螺旋盘管、出水管接头52构成水水换热组件，通过将水侧空间高温水将换热盘管内的洁净水交换为满足要求的生活用水；换热盘管设5在水侧空间且套在烟管4外侧；换热盘管5布置在水侧空间上部热水高温区，洁净水由加热进水管接头51进入、从出水管接头52排出，生活用水进出水采取高进低出的原则，与水侧空间高温水采用低进高出的原则相反，形成逆向流动，相对温差系数大，换热系数高。
39.其中，外筒体2上还包括安全阀接管、压力表接口、温度传感器接口、排气阀连接管；安全阀接管安装在出水管上部；安全阀接管上装有安全阀101；加热进水管接头51上装有第一截止阀102；进水总管11上装有进水阀103；出水管接头52上装有第二截止阀104；出水总管12上装有出水阀105；压力表接口上装有压力表组件107；温度传感器接口上装有温度传感器108；排气阀连接管上装有排气阀109，排气阀109在排气阀连接管中间设有用于隔断的隔断阀。
40.其中，燃烧器安装管8上安装燃烧器106，燃烧器106是水侧空间加热的主要设备，在炉膛组件3中燃烧，产生的热量以辐射、对流、传导的方式间接传给水侧空间的水，低温烟气由烟囱7烟口f排出。
41.其中，外筒体2、炉膛组件3、烟管4、上烟室6构成高温水侧组件。
42.其中，换热盘管5的水冷壁螺旋盘管、加热进水管接头51、出水管接头52构成生活
水组件。
43.本发明的热水加热装置，水容积小，爆炸风险低；烟管4内设有扰流片9，传热效果好且便于清洗受热面组件，延长热水加热装置的使用寿命；外筒体2内水侧空间上部热水高温区布置换热盘管5，可以实现多种功能，起节能、环保作用；采用水水换热方式，相对温差系数大，换热系数高，效率高，受热面面积小，结构紧凑，以热功率230kw为例，本体总重不超过360kg，总重不超过597kg，钢材总耗量不大于500kg，占地面积约1
㎡
左右，同时，因水水逆流换热，根据入口水温，可将排烟温度降至最低，热能利用率高。
44.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
45.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
46.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
47.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
48.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种立式热水加热装置，其特征在于：包括底座(1)、设于底座(1)上的外筒体(2)、设于外筒体(2)内的炉膛组件(3)、烟管(4)、换热盘管(5)、上烟室(6)，所述上烟室(6)上端安装有烟囱(7)；所述炉膛组件(3)、烟管(4)、上烟室(6)由下至上依次连通；所述换热盘管(5)套设在烟管(4)外侧，且两端贯穿所述外筒体(2)至外部；所述外筒体(2)上设有进水总管(11)和出水总管(12)；所述进水总管(11)位于所述出水总管(12)下方，采取低进高出的原则；所述炉膛组件(3)布置在所述外筒体(2)下部。2.根据权利要求1所述的一种立式热水加热装置，其特征在于：所述炉膛组件(3)包括下管板(31)、炉膛筒体(32)、炉底板(33)和燃烧器安装管(8)，形成烟气侧空间；所述炉膛组件(3)内部铺设高温耐火材料。3.根据权利要求1所述的一种立式热水加热装置，其特征在于：所述外筒体(2)与所述上烟室(6)之间通过顶板(21)焊接连接；所述外筒体(2)与所述炉膛组件(3)之间通过底板(22)焊接连接；所述炉膛组件(3)的上部焊接了若干所述烟管(4)；所述烟管(4)与所述上烟室(6)焊接；所述外筒体(2)与顶板(21)、底板(22)、上烟室(6)、烟管(4)、炉膛组件(3)焊接后形成水侧空间；所述进水总管(11)和出水总管(12)均位于锅炉水侧。4.根据权利要求1所述的一种立式热水加热装置，其特征在于：所述烟管(4)内设置有扰流片(9)。5.根据权利要求1所述的一种立式热水加热装置，其特征在于：所述上烟室(6)包括上围板(61)和上管板(62)，上烟室(6)是烟气排放通道，烟气余热再次利用。6.根据权利要求1所述的一种立式热水加热装置，其特征在于：所述换热盘管(5)包括加热进水管接头(51)、水冷壁螺旋盘管、出水管接头(52)，且构成水水换热组件。7.根据权利要求6所述的一种立式热水加热装置，其特征在于：所述外筒体(2)上还包括安全阀接管、压力表接口、温度传感器接口、排气阀连接管；所述安全阀接管安装在出水管上部；所述安全阀接管上装有安全阀(101)；所述加热进水管接头(51)上装有第一截止阀(102)；所述进水总管(11)上装有进水阀(103)；所述出水管接头(52)上装有第二截止阀(104)；所述出水总管(12)上装有出水阀(105)；所述压力表接口上装有压力表组件(107)；所述温度传感器接口上装有温度传感器(108)；所述排气阀连接管上装有排气阀(109)，所述排气阀连接管中间设有用于隔断的隔断阀。8.根据权利要求1所述的一种立式热水加热装置，其特征在于：所述燃烧器安装管(8)上安装燃烧器(106)。9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种立式热水加热装置，其特征在于：所述外筒体(2)、炉膛组件(3)、烟管(4)、上烟室(6)构成高温水侧组件。10.根据权利要求6所述的一种立式热水加热装置，其特征在于：所述换热盘管(5)的水冷壁螺旋盘管、加热进水管接头(51)、出水管接头(52)构成生活水组件。

技术总结
本发明适用于船用热能设备技术领域，提供了一种立式热水加热装置，包括底座、设于底座上的外筒体、设于外筒体内的炉膛组件、烟管、换热盘管、上烟室，上烟室上端安装有烟囱；炉膛组件、烟管、上烟室由下至上依次连通；换热盘管套设在烟管外侧，且两端贯穿外筒体至外部；外筒体上设有进水总管和出水总管；进水总管位于出水总管下方，采取低进高出的原则；炉膛组件布置在外筒体下部，该装置通过底座、外筒体、炉膛组件、烟管、换热盘管、上烟室、烟囱和燃烧器安装管的组合构成小型的立式热水加热装置，采用水水换热方式，相对温差系数大，换热系数高，效率高，受热面面积小，结构紧凑。结构紧凑。结构紧凑。


技术研发人员：范定军 陈杰 王洪海 文维民
受保护的技术使用者：中船九江锅炉有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/7/20