[实用新型]反烧式锅炉热管炉排

说明书

本实用新型涉及反烧式双层炉排锅炉的水冷炉排，特别是一种热管式炉排。

目前的反烧式双层炉排锅炉所用的炉排分上下两层，下层为普通铸铁炉排，上层为空心水冷炉排，其两端直接与锅筒相通，管内充满沸水。因水质不可能纯净，不可避免地会出现结垢，成为传热的障碍。此种锅炉中炉排处的热负荷最高，当炉排管束内严重结垢而影响传热时，水冷炉排就会因过热而烧坏。因此，一般锅炉都配有水处理设备，因而增加了投资和管理费用。另外，现有锅炉用途单一，不能根据用户需要同时提供蒸汽、热水或开水。这类锅炉还有修理困难的缺点，尤其是直径小的锅炉，炉排固定在炉体内，实际上无法进行修理，给用户使用造成很大困难。

本实用新型的目的是要克服现有技术的上述困难，而提供一种不会结垢的炉排，大大延长炉排使用寿命。

本实用新型的另一目的是要使锅炉成为可同时提供蒸汽、热水或开水的多用途锅炉。

本实用新型的第三个目的是为了使炉排易于维修和更换。

本实用新型的目的是通过如下方式实现的：在双层炉排锅炉中，把以往的空心水冷炉排管束做成充有工质的全封闭的热管，该热管的放热端伸入一个密闭箱体的下部并浸于箱体内的液体工质中，箱体上部设有加热外界冷水的换热器；所说的箱体和悬臂的炉排管束结为一体，组成一个可与炉体相分离的独立部件，嵌装在锅炉炉体内，使之具有装配或拆卸性。

为了强化传热过程，热管炉排管束上应设有外翅片和内翅片。

以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。

附图是热管式炉排的结构示意图。

参见附图，反烧式锅炉的炉体10上开有下炉门7、中炉门8、上炉门9和烟气出口5等。炉内有下炉排6。图中的热管式炉排包括箱体1、炉排管束2和换热器3。炉排管束2由多根平行热管组成，热管为L形，由无缝钢管制成，抽去其中的空气，充以水及提高工作温度的传热介质，两端封死。悬臂的炉排管束2从箱体1下部伸出，二者固结为一体。箱体1内腔顶部装有螺旋管或蛇形盘管换热器3，外界需加热的冷水由管内通过。箱体底部充有一定量液体工质4。因水的潜热大，便宜易得，无腐蚀性，通常采用纯净的蒸馏水作工质，整个箱体与外界保持密闭状态，箱体1外可包有绝热层。

L形热管炉排管束2包括水平段22和竖直段21两部分。处在炉膛内的水平段22为吸热端，箱体内的竖直段21为放热端。当热管炉排在炉膛内受热时水平段的液体传热介质在热端吸热蒸发。蒸汽由管中流向冷端，并在该处放出潜热，蒸汽重新凝成液体，流回热端吸热。冷端即放热端竖直向上有利于凝结液体利用重力下落回流。热管上最好设置内、外翅片，如热管冷端可设置外翅片24，热管热端可设置内翅片23等，以强化传热。热管炉排管束2的悬臂端向下倾斜，有利于饱和蒸汽泡上升和凝结液体回流。因整个过程发生在密闭的热管中，如采用经过处理的纯净工质蒸馏水，完全不会产生水垢，其热阻小、传热迅速，炉排管壁温度接近热管中沸腾水的温度。热管炉排中的水处于饱和状态，温度一般在340℃以下，而一般碳钢允许工作温度为480℃，因而尽管炉内温度高，但由碳钢作成的炉排仍能完全安全地工作，故炉排采用一般的低碳钢即可，并且管壁相应地可以薄一些，而炉排的使用寿命却大大延长。

热管炉排管束2的放热端使箱体内液体工质4沸腾气化形成大量饱和蒸汽，充满液体工质的上方空间。饱和蒸汽与换热器3冷的壁面相接触，蒸汽释放出气化潜热，凝结成液体，将热量传给换热器中的冷水，换热器3就可输出热水或开水甚至蒸汽。凝结的液体在重力作用下滴回箱体1下部。

图中的热管式炉排连同箱体作为一个单独部件最好是嵌装在锅炉炉体10内，使装有悬臂炉排的凸出一侧成为锅炉内壁的一部分。箱体1装入后应与周围锅炉壁保持密封。当需要进行修理时，整个热管炉排可以从锅炉本体上拆卸下来，修好后再重新装上。这样拆卸安装方便，克服了目前双炉排锅炉修理困难的缺点。

热管式炉排运行时，流过换热器3的冷水能及时将箱体内的热量带走，箱体内饱和水的温度及压力较低，对热管冷端的冷却效果好，因而热管内部略呈负压，不会有爆炸危险，泄漏的可能性也很小。工质在封闭的系统中循环，不会烧干，工作安全可靠。为防止箱体中万一压力过高，箱体上装有安全阀12。箱体1中应是纯净蒸汽的凝结，需设有不凝性气体放气阀11。

热管式炉排由于彻底消除了结垢并采用有相变的潜热换热，具有传热量大、传热效率高的优点。因传热迅速，炉排温度较低，大大延长了炉排的使用寿命。同时锅炉不必采用水处理设备，降低了投资和运行费用。本热管式炉排通过换热器3可以为锅炉附加提供热水、开水甚至蒸汽，从而成为多用途锅炉。如果锅炉本身用于提供蒸汽，则热管炉排就可用来提供热水或开水。如果锅炉本身用于提供热水，则热管炉排可用来提供开水和蒸汽。用户可根据需要，灵活地进行选择和调节。不需要热水或开水时，即送至锅炉进水口，提高锅炉的进水温度。