CN201355118Y - 大气式模块燃气锅炉 - Google Patents

Abstract

大气式模块燃气锅炉，属于供热技术领域。本实用新型由炉体、烟罩14、输出热力的水路系统、提供燃气的气路系统、燃烧器以及监控系统构成，水路系统包括位于燃烧器上方的换热器，其特征在于：所述的监控系统包括检测燃气压力的传感器、检测水路温度的传感器、延时继电器18、控制气路通断的电磁阀、点火机构及与各器件连接的控制模块4；所述的炉体为方形的柜体结构，且水路系统的进水口7和出水口15位于炉体上边。本实用新型具有更高的安全性能，设有三级控制气路的电磁阀及两级点火机构；具有更高的热交换效率，换热器采用两层的双回程鳍鳞片管；并且适合通过组合来改变容量；独特的烟罩设计既可防止倒风，又可防止抽力过大。

Description

大气式模块燃气锅炉

技术领域

本实用新型属于供热技术领域，涉及提供热力的锅炉。

背景技术

锅炉在取暖、提供热水方面是重要的设备。锅炉的燃料主要有煤、油、燃气，目前燃气锅炉以其洁净、高效越来越得到广泛应用。燃气锅炉使用的燃料主要有天然气、液化石油气、煤气、液化石油混合气。燃气锅炉通过燃烧可燃气体加热水等介质提供热力、热水。目前的燃气锅炉在结构上已相当成熟，主要有供气系统、燃烧机构、供水系统、排烟装置，还有控制系统，其中控制系统在安全、高效、自动化方面起重要作用：安全方面有气压传感器、水压传感器、水温传感器、炉温传感器作为监测锅炉正常运行机构，点火机构、气路上的电磁阀作为保障锅炉安全运行的控制机构；高效方面除了提高保温、热交换效率等措施外，控制系统可根据气压、水温等参数控制燃烧的时间、燃烧的火力来优化燃烧；控制系统还可以根据设定来自动控制锅炉的工作。

虽然燃气锅炉已日趋成熟，但在安全、高效、扩展适用场合等方面仍然有许多可完善的地方。目前的锅炉大多只有一个电磁阀来控制气路的通断；锅炉一般单独使用，在锅炉容量与使用场合的匹配方面不够灵活。另外，排烟装置对锅炉工作的影响也很大，烟筒短了容易引起倒排，烟筒长了容易产生抽力过大，增大热损失，这些对锅炉的燃烧都有很大影响。

发明内容

本实用新型的目的在于进一步提高燃气锅炉的安全系数，并提供一种适合通过组合来改变容量的锅炉。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：大气式模块燃气锅炉，由基座1、基座1上的炉体、炉体顶部的烟罩14，以及炉体内的包括换热器在内的输出热力的水路系统、提供燃气的气路系统、燃烧器和监控系统构成，其中水路系统包括位于燃烧器上方的换热器，本锅炉的特征在于：所述的水路系统与大气相通；所述的监控系统包括控制模块4及与其连接的检测气路系统中燃气压力的传感器、检测水路系统温度的温度传感器、延时继电器18、控制气路通断的主电磁阀和调节气路压力的稳压电磁阀24、水温显示及调节控制器16、点火机构，手动水温调节控制机构，燃气泄漏检测及控制机构，并设有独立的与温度传感器和压力传感器连接的温压表35；所述的炉体为方形的柜体结构，且水路系统的进水口7和出水口15位于炉体顶部。

本方案中的燃烧器由燃烧器底座1、与燃气气路连接的喷嘴、安装在燃烧器底座上的燃烧器片、小火机构组成：根据炉体的大小设置若干个喷嘴和燃烧器片，一个喷嘴对一个燃烧器片，每对喷嘴与燃烧器片间隔一个可调节的间隙；小火机构位于燃烧器片旁边，由与气路连接的气管和与控制模块4连接的点火机构构成。所述的燃烧器片为设置了一至两排燃气孔的一头封死、另一头开放的长筒，其横截面为流线型。

本方案中的水路系统的热交换器由上下两层的双回程蛇形鳍片管28构成。

本方案中的烟罩14依次由上烟囱11、上锥筒10、下锥筒12、下烟囱13组成罩体，罩体内设置漏斗形防风帽9、防风帽9通过支撑板8设置在罩体中央。

本方案中的炉体由外部的顶板6、左右侧板2、后板、前面板和内部的燃烧室构成，其中前面板上设有显示控制面板、透明电器保护罩。

本方案中的监控系统中的燃气压力的传感器包括高压燃气压力开关22和低压燃气压力开关23，分别设置在稳压电磁阀24的前后，且高压开关位于手动阀门21之前，低压开关位于小火导气管33之后。高压燃气压力开关22和低压燃气压力开关23接到控制模块，根据压力的情况控制气路系统中阀门的启闭。

本方案中的监控系统中增设有稳压过滤阀，稳压过滤阀也设置在气路系统中，可过滤气路系统中的杂质，并可调节阀门两侧的压差；也可以将稳压电磁阀24用稳压过滤电磁阀代替，同样可以过滤气路系统中的杂质。对于杂质较多的情况，可以在稳压过滤阀或稳压过滤电磁阀旁的燃气管路上设置检修孔。

本方案中的监控系统中的燃气泄漏检测及控制机构由位于炉体两侧的燃气泄漏探头3及与其连接的控制燃气气路通断的燃气紧急切断阀25构成。

本方案中的监控系统的控制模块4可以采用HONEYWELL的S8610M燃烧控制器。

与现有燃气锅炉相比，本实用新型具有以下优点：

1)更加安全：设有三级控制气路的电磁阀及两级点火机构；

2)热交换效率高、水容量小：换热器采用两层的双回程鳍片管；

3)通过组合来改变容量，可实现模块式控制：方形箱体结构设计，且进、出水口设在顶部，方便多个锅炉的水管连接，节省空间，使锅炉可以紧凑排列。

4)独特的烟罩设计既可防止倒风，又可防止抽力过大，还可以收集冷凝水。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中的换热器结构示意图。

图3为本实用新型中的燃烧器中的燃烧片的横截面的示意图。

图中：1、基座，2、侧板，3、燃气泄漏探头，4、控制模块，5、电源开关，6、顶板，7、进水口，8、支撑板，9、防风帽，10、上锥筒，11、上烟囱，12、下锥筒，13、下烟囱，14、烟罩，15、出水口，16、水温显示及调节控制器，17、调节按钮，18、延时继电器，19、温度传感器，20、手动温度调节器，21、手动阀门，22、高压燃气压力开关，23、低压燃气压力开关，24、稳压电磁阀，25、燃气紧急切断阀，26、挡风板，27、主燃气阀门，28、鳍片管，29集箱管，30、燃气孔，31、燃烧器片，32、小火电磁阀，33、小火导气管，34、燃气管道，35、温压表。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型进行详细说明：本锅炉由基座1，炉体，锅体内的水路系统、燃烧器、气路系统、监控系统，烟罩14等几大部分组成。

一、基座：基座1由左右支撑架、槽钢支撑组成，左右支撑架由4MM钢板折边成形，然后与8#槽钢焊接而成。竖向有两根支撑架，横向有5根8#槽钢，结构稳定性良好。基座1除了方便安装和美观外，主要起到通风的作用，保证燃烧室有充足的空气。

二、炉体：炉体由顶板6、左右侧板2、后板、控制面板、保护面板、电器保护罩、燃烧室等几部分组成。燃烧室由炉墙围成，通过集箱支撑与炉体其它部件连接；炉墙内衬耐火板，耐火板通过耐火板固定片固定在炉墙内；顶部为导烟板；中部设开口，开口由挡风板26挡住。炉墙采用耐火保温材料。炉墙外再设有一层保温材料，具有双层保温的功效，可大大降低热损失，提高热效率。换热器和燃烧器位于燃烧室内。挡风板26设置在燃烧器前的上方，可挡住侧风对火焰的影响，同时挡风板26上设有可启闭的观火孔，用来观察火焰的燃烧情况。

三、水路系统：水路系统吸收燃气燃烧产生的热量，向外提供热力、热量、热水。水路系统由前后四根集箱管29及若干鳍片管28焊接而成(如图2)。鳍片管28是燃烧室内受压元件，由带鳍片的钢管组成，称换热器。钢管上带鳍片，大大增大了受热面，提高了热效率；集箱管29与鳍片管28之间连接的孔径大小不一，且前后形成一个坡度，使水流沿坡道逆向流动，具有双回程，强化了热量的吸收。

四、燃烧器：燃烧器由燃烧器底座、与燃气管道34连接的喷嘴、安装在燃烧器底座上的燃烧器片31、小火机构组成：根据炉体的大小设置多个喷嘴和燃烧器片31，喷嘴与燃烧器片31间隔一个可调节的间隙；小火机构位于燃烧器片旁边，包括与燃气管道34连接的小火导气管33、控制小火导气管33通断的小火电磁阀32、与控制模块4连接的点火机构。其中的燃烧器片31为横截面呈流线型的可更换的不锈钢长筒，长筒一头封死、另一头开放，其上设置一至两排燃气孔30(如图3)。燃烧器片31安装在燃烧器底座上，燃烧器底座可方便地拆卸，从而可以方便地更换燃烧器片31以适用不同的燃气。本燃烧器可直接接入低压力燃气管道，不需要调压站，其燃气阀门为低压阀门。该燃烧器配备小火机构，接通电源开关5锅炉启动，先点小火，当小火正常稳定燃烧时，自控系统才打开主燃气阀门27，燃料才能进入锅炉正常燃烧，不会产生爆燃现象；开启锅炉后，控制系统给小火阀门信号，小火自动点火。如小火不能点着(如没有燃气或压力低)，系统自动关闭，5分钟后重新打火。如小火点着，则系统开启，大火阀门系统开始正常运行。如小火在某种情况下熄火，则监控系统在0.2秒内自动关闭大火，小火阀门系统自锁。本燃烧器只需更换燃烧器片就能适用于天然气、液化石油气、煤气、液化石油混合气以及其它类燃气。本锅炉将燃气管路、喷嘴、燃烧器片31、锅炉基座1适当结合，自行调节一次配风(即燃气压力大，吸入一次风多；燃气压力小，吸入一次风少)，燃烧充分，热效率高。

五、气路系统及监控系统：气路系统提供燃气，主要包括受监控系统控制的燃气管道34。为保证安全，本锅炉的燃气管道34上安装多道阀门，除了手动阀门20，还有受监控系统中控制模块4控制的主电磁阀、稳压电磁阀24和监控系统中的可监测燃气泄露的燃气紧急切断阀25。监测燃气泄露的燃气泄漏探头3有两个，分别设置在燃气管道的两头，其输出接燃气管道34中的燃气紧急切断阀25。燃气管道34上设置有高压燃气压力开关22和低压燃气压力开关23，高压燃气压力开关22和低压燃气压力开关23与控制模块4连接，当断气或燃气压力降低到某一值时，最低压力开关关闭，系统自锁；当燃气压力过高时，最高压力开关关闭，系统自锁；停电时，系统使燃气阀门自动关闭；来电时，系统自动启动。

监控系统中包括控制模块4及与其连接的检测气路系统中燃气压力的传感器、检测水路系统温度的温度传感器、延时继电器18、控制燃气管道34通断的主电磁阀和调节燃气管道压力的稳压电磁阀24、水温显示及调节控制器16、点火机构，手动水温调节控制机构，燃气泄漏检测控制机构。温度传感器探测水路的温度，其输出接控制模块4，通过水温显示及调节控制器16显示温度。水温显示及调节控制器16安装在前面板上的显示控制面板后面，其上有调节按钮17，可设定锅炉的输出温度。当水温显示及调节控制器16失灵时，可通过手动水温调节控制机构调节锅炉温度，手动水温调节控制机构由将安装在水路系统中的手动温度调节器20接主电磁阀构成。另外，本锅炉设有独立的温压表35，可同时显示水温和燃气压力，当控制模块4失灵时作为后备的显示机构。延时继电器18通过设定锅炉启停的最短时间可避免锅炉的频繁启停。点火机构为电子打火器，电子打火器与小火导气管33构成燃烧器中的小火机构。小火导气管33中设有小火电磁阀32，小火电磁阀32与控制模块4连接，可控制小火的启停。开启锅炉后，控制系统给小火阀门信号，小火自动点火。如小火不能点着(如没有燃气或压力低)，系统自动关闭，5分钟后重新打火。如小火点着，则系统开启，大火阀门系统开始正常运行。如小火在某种情况下熄火，则监控系统在0.2秒内自动关闭大火，小火阀门系统自锁。如锅炉出水温度由于某种原因超过所设置的正常温度而达到高限安全温度，则系统自动关闭大小火阀门，系统自锁。本实施例中的控制模块4采用HONEYWELL的S8610M燃烧控制器(该燃烧控制器的使用方法和编程方法见其说明书)。本锅炉使用24V电源。

本实施例中的监控系统中可以增设稳压过滤阀，稳压过滤阀采用现有的专门用于燃气稳压并过滤的阀门。该阀门设置在燃气气管中，可过滤燃气中的杂质，并可调节阀门两侧的压差。稳压过滤阀独立手动调节，当设置稳压过滤阀后，主燃气阀门和稳压电磁阀变更为双主燃气电磁阀。也可以将稳压电磁阀24用稳压过滤电磁阀代替，也可以达到过滤燃气中的、调节阀门两侧的压差的目的。当燃气中杂质较多时，需在稳压过滤阀或稳压过滤电磁阀旁的燃气管路上设置检修孔，方便清理滤出的杂质。检修孔可以用在燃气管路上设置一个三通实现。稳压过滤阀的设置使锅炉可以用焦炉煤气、沼气等热值较低或杂质较多的气源。

六、烟罩：烟罩14依次由上烟囱11、上锥筒10、下烟囱13组成罩体，罩体内设置漏斗形防风帽9、防风帽9通过支撑板8设置在罩体中央。烟罩14可防止大风倒排吹灭小火致使停炉，以及防止烟囱过高抽力过大，使热效率降低，还可以防止异物掉落堵塞烟道。对于容量较大的锅炉可以设置两个烟罩(如图1所示)。

本实用新型的炉体为方形的柜体结构，且水路系统的进水口7和出水口15设置在炉体顶部，这样当需要增加锅炉容量时可以将多个锅炉并排放在一起串联或并联使用，水路在锅炉上方连接，可节省空间、方便水路的连接，实现模块化控制。

Claims (10)

1.大气式模块燃气锅炉，由基座(1)、基座(1)上的炉体、炉体顶部的烟罩(14)，以及炉体内的包括换热器在内的输出热力的水路系统、提供燃气的气路系统、燃烧器和监控系统构成，其中水路系统包括位于燃烧器上方的换热器，本锅炉的特征在于：所述的水路系统与大气相通；所述的监控系统包括控制模块(4)及与其连接的检测气路系统中燃气压力的传感器、检测水路系统温度的温度传感器、延时继电器(18)、控制气路通断的主电磁阀和调节气路压力的稳压电磁阀(24)、水温显示及调节控制器(16)、点火机构，手动水温调节控制机构，燃气泄漏检测及控制机构，并设有独立的与温度传感器和压力传感器连接的温压表(35)；所述的炉体为方形的柜体结构，且水路系统的进水口(7)和出水口(15)位于炉体顶部。

2.根据权利要求1所述的大气式模块燃气锅炉，其特征在于：所述的燃气泄漏检测及控制机构由位于炉体两侧的燃气泄漏探头(3)及与其连接的控制燃气气路通断的燃气紧急切断阀(25)构成。

3.根据权利要求1所述的大气式模块燃气锅炉，其特征在于：所述的燃烧器由燃烧器底座(1)、与燃气气路连接的喷嘴、安装在燃烧器底座上与喷嘴相对的燃烧器片(31)、小火机构组成：根据炉体的大小设置喷嘴和燃烧器片(31)的数量，每对喷嘴与燃烧器片(31)间隔一个可调节的间隙；小火机构位于燃烧器片(31)旁边，由与气路连接的气管和与控制模块(4)连接的点火机构构成。

4.根据权利要求3所述的大气式模块燃气锅炉，其特征在于：所述的燃烧器片(31)为可更换的设置了一至两排气孔(30)的一头封死、另一头开放的长筒，其横截面为流线型。

5.根据权利要求1所述的大气式模块燃气锅炉，其特征在于：所述的水路系统的换热器由上下两层的双回程鳍片管(28)构成。

6.根据权利要求1所述的大气式模块燃气锅炉，其特征在于：所述的监控系统中的燃气压力的传感器包括高压燃气压力开关(22)和低压燃气压力开关(23)，分别设置在稳压电磁阀(24)的前后。

7.根据权利要求1所述的大气式模块燃气锅炉，其特征在于：所述的监控系统中增设有位于气路中的稳压过滤阀或将稳压电磁阀(24)用稳压过滤电磁阀代替，并在过滤阀旁的燃气管路上设置检修孔。

8.根据权利要求1所述的大气式模块燃气锅炉，其特征在于：所述的烟罩(14)依次由上烟囱(11)、上锥筒(10)、下锥筒(12)、下烟囱(13)组成罩体，罩体内设置漏斗形防风帽(9)、防风帽(9)通过支撑板(8)设置在罩体中央。

9.根据权利要求1所述的大气式模块燃气锅炉，其特征在于：所述的炉体由外部的顶板(6)、左右侧板(2)、后板、前面板和内部的燃烧室构成，其中前面板上设有显示控制面板、透明电器保护罩。

10.根据权利要求1所述的大气式模块燃气锅炉，其特征在于：所述的控制模块(4)采用HONEYWELL的S8610M燃烧控制器。

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