具有防止由使用异种金属引起腐蚀的结构的冷凝煤气锅炉的利记博彩app

文档序号:4578028阅读:255来源:国知局
专利名称:具有防止由使用异种金属引起腐蚀的结构的冷凝煤气锅炉的利记博彩app
技术领域
本发明涉及一种冷凝煤气锅炉,它具有防止由使用异种金属即不同类金属而产生的腐蚀的结构,更具体地说,涉及一种具有防止由使用异种金属而产生的腐蚀的防腐蚀结构的冷凝煤气锅炉,其中抑制了由在显热(present heat)和潜热交换器之间使用异种金属而产生的电化腐蚀或固定电流腐蚀(stay current corrosion),由此提高了产品的耐久性,因此提高了产品的可靠性。
背景技术
用于一般房屋和建筑物中的锅炉用来加热水并且供应热水,根据所采用的燃料类型它分成燃油锅炉和燃气锅炉。
当对具有相同功率的燃油锅炉和燃气锅炉进行相互比较时,前者在其购买价格方面比后者更便宜,但是后者在所消耗的燃料量方面比前者更经济。
但是,从长期来看,用户在燃油锅炉和燃气锅炉这两种情况中的花费几乎是相同的。
因此,燃气锅炉用在供应有城市煤气的地方,而燃油锅炉用在没有供应城市煤气的地方。
在燃气锅炉的情况中,在气体燃烧期间产生的蒸汽接触低温物质或气体,然后变成水(H2O)。在该情况中产生热能。
设计成重新吸收所产生的热量以便提高热效率的煤气锅炉被称为冷凝煤气锅炉。
这种冷凝煤气锅炉其热效率高于普通煤气锅炉,并且还可以大大节约燃料成本。因此,冷凝煤气锅炉正在得到广泛应用。
传统的冷凝煤气锅炉利用了通过加热燃烧器燃烧煤气所产生的燃烧热并且直接加热循环水,并且重新吸收废气中的冷凝潜热,因此提高了热效率。
为此,显热和潜热交换器沿着高度方向设置,并且通过具有多个连接管的连接部分相互连接,从而水可以在它们之间循环。
出于热效率方面的考虑,在冷凝煤气锅炉中的显热和潜热交换器由铜材料制成。
但是,内热交换器由于在冷凝过程中产生的酸性水汽以及包含在废气中二氧化硫、氧氮化物和燃烧热而被腐蚀。为了抑制这种情况,热交换器使用具有防腐性能的铝或不锈钢材料。
虽然铝或不锈钢具有良好的防腐性能,但是其热效率较低。因此,该热交换器应该设计成具有较大尺寸以便具有相同的热量。因此,不能使该冷凝煤气锅炉小型化。
因此,最近人们已经建议,较少暴露于冷凝水的显热交换器由铜材料制成,而容易暴露于冷凝水的潜热交换器具有一种双层结构,其内部由铜材料制成而其外部由铝制成。
但是,由于在具有上述结构的热交换器的冷凝煤气锅炉中显热和潜热交换器由异种金属制成,所以出现了由于在连接显热和潜热交换器的连接部分处的相应不同金属之间的电势差导致的电流引起的腐蚀,即由于在相应不同金属之间的电动力而导致的电化腐蚀或固定电流腐蚀。
因此,传统的冷凝煤气锅炉存在腐蚀问题。因此,不仅降低了产品的耐久性,而且还降低了产品的可靠性。

发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种具有防止由使用异种金属引起的腐蚀的防腐蚀结构的冷凝煤气锅炉,其中抑制了由在显热和潜热交换器之间使用异种金属而引起的电化腐蚀或固定电流腐蚀,由此提高了产品的耐久性,并因此提高了产品的可靠性。
为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种具有防止由使用异种金属引起的腐蚀的防腐蚀结构的冷凝煤气锅炉,该冷凝煤气锅炉包括在其中设有燃烧室的壳体;布置在该壳体中的显热交换器,它包括由铜材料制成的第一管道,并具有多个通过加工外圆周表面形成的第一热销(thermal pin);设置在距离显热交换器一定距离的潜热交换器,它包括其内部由铜材料制成并且其外部由铝制成的第二管道,并具有多个通过加工外圆周表面形成的第二热销;端板,它们相互接触并且接合,同时显热交换器和潜热交换器固定布置在各排并且安装在壳体中;以及多根连接管,它们通过连接部分相互连接,从而水可以循环通过显热交换器和潜热交换器,其中由防腐材料制成的连接管安装成具有更宽的面积,同时由易腐蚀材料制成的连接管安装成具有更小的区域,由此通过连接管大小和面积的差异来抑制电化腐蚀,并且其中在端板之间设有用于电绝缘的绝缘体。
这里,优选的是,使至少一部分连接部分绝缘。
优选的是,在连接部分和潜热交换器之间插入有绝缘包装件,以便使在连接部分和潜热交换器之间的接触表面绝缘。
优选的是,作为在端板之间设置绝缘体的实施方案,在端板之间插入绝缘材料以实现绝缘包装,或者涂覆并且绝缘这些端板的接触表面。


通过参照如下附图对本发明的优选实施方案进行更详细地说明,从而可以更加了解本发明的上述和其它目的和优点,其中图1为一结构视图,示意性地显示出本发明的冷凝煤气锅炉;图2A和2B为结构视图,分别示意性地显示出在显热和潜热部分中的热交换器;图3A和3B显示出一个实施方案,分别显示出在连接管中的连接部分的绝缘状态;图4A和4B显示出每块端板的绝缘状态的实施方案;并且图5显示出在连接管和潜热交换器之间的接触区域。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明的优选实施方案进行说明。相同或相似的元件具有相同或相似的参考标号。
如在图1至图5中所示一样,本发明的冷凝煤气锅炉包括壳体10,该壳体10形成外壳并包括有燃烧室12。
绝热材料18填充在壳体10的侧壁中,以便抑制在燃烧室12中的热量向外散发,从而提高燃烧效率。在壳体10的上部上形成有废气出口14。
在该情况中,如果废气出口14朝向将在后面描述的潜热交换器30一体地形成在壳体10的上部,且没有单独的废气导板(未示出),本发明可以实现锅炉的紧凑性并且节约生产成本。
预混合煤气燃烧器16设在壳体10的下面,以便按照一种向上燃烧的方式加热燃烧室12,并且在加热期间排放出相对少量的对大气有害NOx和CO,并且效率较高。
采用预混合燃烧器16,可以将该煤气锅炉做得紧凑,并且可以设计成具有大功率。
由端板固定并且成排布置的显热交换器20设在燃烧室12的中心部分上。
该显热交换器20利用了由预混合煤气燃烧器16燃烧所产生的热量,并且直接加热循环水。
显热交换器20相对于水平轴线成预定斜度地设置在壳体10的横截表面上,从而废气可以平稳地流动,而且可以使传热面积最大。
显热交换器的内部用由铜材料制成的第一管20a形成,水从中流过,而其外部由从第一管20a的外圆周表面向外径向延伸出的多个热销20b形成。
用来排出循环水的循环水出口接头22安装在其中一个显热交换器20中。
多个废气阻止主体(exhaust gas resistant body)25设在每个显热交换器20的上部上,从而根据废气阻力实现直到显热交换器20的后表面的最大热交换效率。
这里,相应的废气阻止主体25相互间隔开设置以便废气流动,并且基本上形成“V”字形状。
但是,除了“V”形状之外,各个废气阻止主体25可以形成各种形状,例如圆形、菱形、侧边是弯曲的菱形、倒三角形以及海鸥形。
多个潜热交换器30设在显热交换器20的上部上。
该潜热交换器30与显热交换器20一样也相对于水平轴线成预定斜度地设置在壳体10的横截面上,并且处于这样的状态中,即该潜热交换器由端板31固定并且成排布置。
这里,潜热交换器30沿着垂直方向设置在与显热交换器20相同的区域中,在该垂直方向,由预混合煤气燃烧器16产生的燃烧热朝着废气出口14前进。
因此,传热面积最大,并且制造了显热和冷凝条件,从而能够改善热交换效率,并且实现了锅炉的小型化。
具体地说,如图2B中所示,潜热交换器30的内部由铜材料制成,从而水可以在其中流动,并且其外部用由铝材料制成的第二管30a形成,这与显热交换器20不一样。潜热交换器30的外部由多个第二热销30b形成,该第二热销30b从第二管30a的外圆周表面径向向外延伸。
在该实施方案中,潜热交换器30沿着锅炉的横向方向布置成排。但是,该潜热交换器30可以布置成两级结构、多重结构和多种设置形式。还有,潜热交换器30可以按要求单独地布置。
用来让循环水进入的循环水入口接头32设在潜热交换器30的一个端部中。
冷凝排水口40并排设置在显热交换器20和潜热交换器30之间,其中冷凝排水口的一个端部接触壳体10的一个内壁表面10a,并且其另一个端部与另一个内壁表面10b间隔开设置。
废气可以流经与另一个内壁表面10b间隔开设置的空间。
冷凝水出口42形成在冷凝排水口40的一个端部中,该冷凝水出口42用于排出在显热交换器30的热交换过程中所产生出的并且收集在冷凝排水口中的冷凝水。
废气流动板50设在潜热交换器30的上部上,以便引导已经流经显热交换器20的废气。
冷凝排水口40和废气流动板50具有双层空气,其侧壁由绝热材料41和51制成。
如上所述,显热和潜热交换器20和30的第一和第二管20b和30b由不同金属制成。显热和潜热交换器20和30利用连接部分54相互连接,该连接部分54通过用螺母或夹子连接多个连接管24和34而形成。
如上所述,容易出现由于显热和潜热交换器20和30由不同种金属材料制成、所以由在连接显热和潜热交换器的连接部分处相应不同金属之间的电势差而导致的电流引起的腐蚀即电化腐蚀或由于相应不同金属之间的电动势而引起的固定电流腐蚀。
因此,本发明已经通过抑制腐蚀进行速度而实现了冷凝煤气锅炉的耐久性提高。
为此,连接在显热和潜热交换器20和30之间的连接管24和34其长度较短,从而连接部分54的间距H(图1)尽可能变窄。还有,显热和潜热交换器20和30的横截面积尽可能地变小,从而热传递面积变小。
具体地说,当形成连接部分54的多根连接管24和34由不同材料制成时,则由耐腐蚀材料制成的连接管安装成具有更宽的面积,同时由易腐蚀材料制成的连接管安装成在这些连接管24和34中具有较小的面积,从而阻碍了电化腐蚀进行速度。
其原因在于通过连接管的大小和面积的差异来抑制电化腐蚀。
如上所述,连接部分54的长度做得尽可能短,并且其面积也做得尽可能小。还有,由耐腐蚀材料制成的连接管安装成具有更宽的面积,同时由易腐蚀材料制成的连接管安装成在这些连接管24和34中具有较小的面积,从而最大阻碍了电化腐蚀进行速度。
因此,该冷凝煤气锅炉提高了其耐久性,并且提高了其可靠性。
但是,本发明另外包括上面的结构,以便进一步抑制电化腐蚀的进行速度。
也就是说,连接部分54的部分截面被绝缘。在图3A中显示出使连接部分54的局部截面绝缘的最简单的方式。如在图3A中所示一样,连接部分54的表面如斜点划线所示一样涂覆有涂料,由此使连接部分54电绝缘。
此外,如在图3B中所示一样,可以在连接部分54的部分截面中设置绝缘体54a。
在本发明中,如在图4A中所示一样,绝缘体54a使端板21和31之间的间隙绝缘,端板21和31通过绝缘包装工作使显热和潜热交换器20和30相互连接,并且处于这样的状态中,即显热和潜热交换器20和30分别是固定的并且成排设置,并且连接部分54使多个连接管24和34相互连接,由此相当大地抑制了电化腐蚀的进行速度或者固定电流腐蚀的进行速度。
如在图4B中所示一样,端板21和31之间的接触表面可以被绝缘并且涂覆有涂料21a和31a,由此抑制了电化腐蚀的进行速度或者固定电流腐蚀的进行速度。
如上所述,连接部分54以及端板21和32之间的间隙的绝缘可以抑制由在显热和潜热交换器20和30中所使用的不同金属引起的电化腐蚀或固定电流腐蚀的腐蚀进行速度。
图5显示出连接管34和潜热交换器30之间的接触区域。
在与显热交换器20不同的潜热交换器30的情况中,潜热交换器30采用了一种双层结构,其中考虑到由冷凝水引起的腐蚀,其内部由铜制成,而其外部由铝制成。这里,由于接触连接管34的潜热交换器30的外圆周表面由铝制成,所以可以通过不同金属之间的接触引起电化腐蚀。
因此,连接管34和潜热交换器30之间的接触部分必须进行电绝缘。
因此,本发明提供一种用于在连接管34和潜热交换器30之间的接触部分的绝缘包装56。
下面将对具有上述结构的冷凝煤气锅炉的燃烧过程进行说明。
当启动预混合燃烧器16来燃烧煤气时,经过显热交换器20的废气通过在废气阻止主体之间的间隔部分,这些主体相互间隔开设置,并且通向冷凝排水口40。
还有,将废气引导至一间隔部分,该间隔部分在冷凝排水口40的下部下面并与壳体10的另一个壁表面间隔开。
所导入的废气与重复地依次布置在废气流动板50下面的潜热交换器30进行热交换。
在潜热交换器30中进行的热交换期间产生出的冷凝水收集在冷凝排水口40中然后通过冷凝水出口42排出。
在顺序通过潜热交换器30的同时已经进行热交换的废气被导入到一间隔部分,该间隔部分位于废气流动板50的一端和壳体10的一个内壁10a之间,上述废气然后向上流动以通过壳体10的上废气出口14排到外面。
如上所述,在本发明中,由于连接部分54和端板21相对于由不同材料制成的显热和潜热交换器20和30绝缘,并且绝缘包装56插入在连接管34和潜热交换器30之间的接触区域中,所以在向上燃烧过程中可以抑制由在显热和潜热交换器20和30中使用不同金属引起的电化腐蚀或固定电流腐蚀。
因此,可以显著提高锅炉的耐久性,由此提高锅炉的可靠性。
如上所述,本发明在显热和潜热交换器所采用的不同金属之间的接触部分处的连接管的大小和面积具有差异,或采用了绝缘体或者绝缘涂覆工艺。因此,可以抑制电化腐蚀或固定电流腐蚀,由此提高产品的耐久性并且提高其可靠性。
本发明并不限于上述实施方案。对于本领域普通技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的精神和所附权利要求的范围的情况下可以有许多改变和改进。
权利要求
1.一种具有防止由使用异种金属引起的腐蚀的防腐蚀结构的冷凝煤气锅炉,该冷凝煤气锅炉包括在其中设有燃烧室的壳体;布置在该壳体中的显热交换器,它包括由铜材料制成的第一管道,并具有多个通过加工外圆周表面形成的第一热销;设置在距离该显热交换器一定距离的潜热交换器,它包括其内部由铜材料制成且其外部由铝制成的第二管道,并具有多个通过加工外圆周表面形成的第二热销;端板,当显热交换器和潜热交换器固定布置在各排并且安装在壳体中时,它们相互接触且接合;以及多根连接管,它们通过连接部分相互连接,从而水可以循环通过显热交换器和潜热交换器,其中由防腐材料制成的连接管安装成具有更宽的面积,同时由易腐蚀材料制成的连接管安装成具有更小的区域,由此通过连接管的大小和面积的差异来抑制电化腐蚀,并且其中在所述端板之间设有用于电绝缘的绝缘体。
2.如权利要求1所述的冷凝煤气锅炉,其特征在于,至少一部分连接部分被绝缘。
3.如权利要求1所述的冷凝煤气锅炉,其特征在于,在所述连接部分和潜热交换器之间插入有绝缘包装,以便使在所述连接部分和潜热交换器之间的接触表面绝缘。
4.如权利要求1所述的冷凝煤气锅炉,其特征在于,设在所述端板之间的绝缘体是插入在这些端板之间的绝缘材料,从而实现绝缘包装。
5.如权利要求1所述的冷凝煤气锅炉,其特征在于,所述端板之间的接触表面如设在端板之间的绝缘体一样被电绝缘并且涂覆。
全文摘要
一种具有防止由使用异种金属引起的腐蚀的防腐蚀结构的冷凝煤气锅炉,其包括在其中设有燃烧室的壳体;布置在该壳体中的显热交换器,包括第一管道并具有第一热销;潜热交换器,包括第二管道并具有多个第二热销;端板,当显热交换器和潜热交换器固定布置在各排并安装在壳体中时,它们相互接触且接合;以及通过连接部分相互连接的多个连接管,从而水可循环通过显热和潜热交换器,其中由防腐材料制成的连接管安装成具有更宽的面积,同时由易腐蚀材料制成的连接管安装成具有更小的面积,由此通过连接管的大小和面积的差异来抑制电化腐蚀,且其中在端板之间设有用于电绝缘的绝缘体。这样抑制了电化腐蚀或固定电流腐蚀,提高了产品的耐久性和可靠性。
文档编号F24H1/40GK1502946SQ200310100070
公开日2004年6月9日 申请日期2003年10月8日 优先权日2002年10月2日
发明者许祐锡, 申演撤, 许 锡 申请人:株式会社庆东Boiler
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