一种全预混燃烧换热设备的制作方法-k8凯发

本发明涉及蒸汽设备，尤其涉及一种全预混燃烧换热设备。

背景技术：

1、蒸汽设备是指利用燃料或其他能的热能对液态水进行高温加热成蒸汽的设备，例如，燃气蒸汽发生器燃烧燃气产生高温烟气对换热管路里的液态水进行加热产生蒸汽，相较于锅炉，燃气蒸汽发生器的保有水量小于30l。

2、现有燃气蒸汽发生器通常具有冷凝器、换热器及燃烧器几大部分，液态水首先进入冷凝器的冷凝管路进行预热，预热后的液态水被泵送至换热器，通过燃烧器进行高温加热蒸发产生蒸汽。

3、虽然，现有蒸汽设备能够对液态水进行高温换热产生蒸汽，但仍然存在如下缺陷：

4、1、现有燃气蒸汽发生器通常是倒置竖式结构设置，由下至上依次设置进水口、冷凝器、换热器、燃烧器、蒸汽出口；燃烧器是设置在最顶部，燃烧器仅能对一部分换热器的管路进行加热蒸发，液态水进入冷凝器进行预热，然后输送到达换热器进行高温加热时会由液态水转化为液态和气态相混合状态，换热器未能充分利用高位设置的燃烧器其高温区域的高温热能；由于燃烧器设置在换热器上方，所以燃烧器产生的热量和烟气无法对位于其下方的换热器管路继续进行加热，而且换热器的层数多，所以换热器受热面积相对有限，因此，无法将液态水进行充分换热蒸发，换热质量和效率都不够理想。

5、2、所以在换热过程中会产生蒸汽回流的情况，回流的蒸汽与高温的换热管路接触，会使换热管路产生锈蚀和破裂的问题，降低使用寿命。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种全预混燃烧换热设备。

2、本发明的目的采用如下技术方案实现：一种全预混燃烧换热设备，包括：

3、预热系统，具有预热管及连接所述预热管的预热进水管和预热出水管；

4、换热系统，具有换热区一及设置在所述换热区一上方的并列设置的换热区二和换热区三，所述换热区一设有第一换热管，所述第一换热管与所述预热出水管连接，所述换热区二、换热区三均设有第二换热管，所述第一换热管连接所述换热区二和换热区三的第二换热管；

5、燃烧系统，具有燃烧器，所述燃烧器设于所述换热区一的下方，以使液态水通过所述预热进水管进入所述预热管预热后，通过预热出水管输送至所述第一换热管及由所述第一换热管分流至所述第二换热管，并且由所述烧热器产生的高温烟气进行换热蒸发。

6、进一步地，所述第一换热管通过分流管连通所述换热区二、换热区三的第二换热管；所述第二换热管以水平方向设有若干组由两根方管构成的第二换热管组件，所述第二换热管组件在竖直方向叠加有若干层，各层方管首尾相连通；

7、经第一管热管换热后的液态水由下层的第二换热管组件流入，依次通过首尾相连的方管后，流向上层的第二换热管组件。

8、进一步地，所述第一换热管以水平方向设有若干组由两根圆管构成的第一换热管组件，所述第一换热管组件在竖直方向叠加有若干层，各层方管首尾相连通；

9、经预热后的液态水由下层的第一换热管组件流入，依次通过首尾相连的方管后，流向上层的第一换热管组件。

10、进一步地，每一组所述第二换热管组件的端部设有管口槽二，所述管口槽二盖设有槽盖板，以使每一组或相邻两组的所述第二换热管组件通过所述管口槽二相连通。

11、进一步地，所述第一换热管连接有换热进水口和分流出水口，所述第一换热管通过所述换热进水口连接有换热进水管及通过所述分流出水口连接所述分流管；

12、所述第二换热管连接有分流进水口和蒸汽出口，所述第二换热管通过所述分流进水口连接所述分流管，以使所述第一换热管的液态水和蒸汽通过所述分流管分流至所述换热区二、换热区三的第二换热管；所述第二换热管通过所述蒸汽出口连接有蒸汽排出管。

13、进一步地，所述预热管以水平方向设有若干组由两根方管构成的预热管组件，所述预热管组件在竖直方向叠加有若干层，各层方管首尾相连通；液态水由最底层的预热管组件入口端进入，依次通过首尾相连的方管后，从最顶层的预热管组件的出口端流出，继而进入所述换热系统的入口端。

14、进一步地，每一组或相邻两组的所述预热管组件的端部设有管口槽二，所述管口槽二盖设有槽盖板，以使每一组或相邻两组的所述预热管组件通过所述管口槽二相连通；

15、所述预热管连接有预热进水口和预热出水口，所述预热管通过所述预热进水口连接所述预热进水管，所述预热管通过所述预热出水口连接所述预热出水管。

16、进一步地，所述换热系统设于所述预热系统的一侧，所述预热系统、换热系统的顶部设置顶罩且通过该顶罩相连通；

17、所述预热系统下方设置排烟口，所述排烟口连接有排烟管，以使所述燃烧器产生的烟气依次通过换热系统、预热系统后从所述排烟管排出。

18、进一步地，所述预热进水管连接有预热水泵，以通过所述预热水泵将自来水管接入的液态水泵送至所述预热系统；

19、所述预热出水管连接有压力罐，经过所述预热系统预热后的液态水通过所述预热出水管输送至所述压力罐。

20、进一步地，所述压力罐通过预热出水管连接有换热水泵，所述换热水泵连接所述换热系统，以将通过所述压力罐排气除氧及预热后的液态水输送至所述换热水泵，且由所述换热水泵泵送至所述换热系统。

21、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

22、(1)本技术换热系统设置换热区一，在换热区一的上方设置并列的换热区二和换热区三，在换热区一设置第一换热管，在换热区二和换热区三设置第二换热管；将燃烧系统的燃烧器设置在换热区一的下方，经过预热系统预热后的液态水先通过预热出水管输送至第一换热管，以使得燃烧器产生的温度达到1100-1300℃的高温烟气首先对第一换热管内预热过的液态水进行高温加热，能够充分利用燃烧器的高温热能，此时液态水呈液态水和蒸汽混合状态；而且通过对预热系统及换热系统的各换热管的合理布置，使得换热设备的整体更加紧凑和小型化；

23、然后，第一换热管内的液态水及蒸汽分流制换热区二和换热区三的第二换热管，此时燃烧器产生的高温烟气会持续上升至换热区二和换热区三，继续对第二换热管内的液态水进行高温加热，而蒸汽会继续上升从蒸汽出口排出，以此通过将第一换热管一分为二输送至第二换热管继续高温加热，从而使换热系统的换热面积提高2倍以上和换热效率提高1.5倍以上；及通过燃烧器产生的高温烟气由下至上对第一换热管和第二换热管内的液态水进行逐级加热蒸发，到达顶部层级的第二换热管的液态水会被完全蒸发，避免蒸汽回流到下方对换热管造成锈蚀和受热破裂的问题，从而提高换热系统内部第一换热管和第二换热管的使用寿命，保证正常换热工作和换热质量。

24、(2)另外，本技术第一换热管通过分流管将未蒸发的液态水分流至换热区二和换热区三的第二换热管，以此提高液态水的换热面积和换热效率；由于第一换热管是最靠近燃烧器，所以受热温度最高，因此第一换热管采用圆管，利用圆管的管厚和受热面积均匀的特点，避免第一换热管受热过高而损坏的问题；通过设置若干层第一换热管组件及每一层设置若干组第一换热管组件的布置方式，以使得液态水能够在第一换热管组件内以水平方向和竖直方向流动受热，进一步提高液态水的加热蒸发效率和质量。

25、(3)另外，本技术通过在第一换热管上方设置并列布置的第二换热管，且第二换热管以水平方向设置若干组第二换热管组件及以竖直方向设置若干层第二换热管组件的布置方式，提高第一换热管分流上来的未蒸发的液态水的受热面积，使得液态水能够在第二换热管内进行高效高质量地完全蒸发；第二换热管采用方管，提高1.5倍的总水容积及可使液态水的受热面积提高2-3倍，至少可使第二换热管组件的层数减少2层，减轻第二换热管204内液态水的压力；

26、而且第一换热管分流出来的液态水，在同一层的若干组的中部第二换热管组件流向两侧的第二换热管组件或同一层的若干列的两侧第二换热管组件流向中部的第二换热管组件，以使液态水能够在第二换热管内双向流动，减少第二换热管内液态水的压力，及从下层的第二换热管组件流向上层的第二换热管组件，以此通过对若干层及若干组的第二换热管组件的合理布置，进一步提高液态水的蒸发质量和效率。