[实用新型]热管式炉排

说明书

本实用新型涉及双层炉排锅炉的水冷炉排，特别是一种热管式炉排。

目前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。因水质不可能纯静，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。为此，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，给用户造成很大困难。

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

本实用新型的另一目的是要提供一种可同时提供蒸汽、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，把空心的水冷炉排管束做成充有工质的全封闭的热管，其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。

上述箱体可以装在锅炉以外，也可嵌装在锅炉壳体内，箱体连同悬臂的炉排管束是一个独立部件，可以与炉体相分离，因而具有装配或拆卸性。

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。

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，热管呈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。箱体内腔顶部装有螺旋管或蛇形盘管换热器3，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外包有绝热层。

L形的热管炉排管束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，蒸气由管中流向冷端，并在该处放出潜热，蒸气重新凝成液体，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。热管的冷端也可采用螺旋管或盘管的形式。热管冷端还可设置散热翅片，以强化传热。热管炉排管束2的悬臂端向下倾斜，有利于饱合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，采用经过处理的纯净工质，如蒸馏水，完全不会产生水垢，因而热阻小、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合状态，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，但由碳钢做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合蒸气，充满液体工质的上方空间。饱合蒸气与换热器3冷的壁面相接触，蒸气释放出气化潜热，凝结成液体，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气。凝结的液体在重力作用下滴回箱体1下部。

图中的热管式炉排作为一个单独部件可以装在锅炉以外，也可嵌入锅炉体10内，使装有悬臂炉排的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。拆卸安装方便，克服了目前双炉排锅炉修理困难的缺点。

热管炉排的箱体1可以是矩形、圆形或弧形箱体。

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，箱体内饱合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。