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  • 一种采暖装置

  • 来源:  发布时间:2014-07-30  浏览:934
  • 一种采暖装置
    CN 2149579 Y
    摘要
    一种采暖装置,它由锅式蒸发器5、散热器11、连 接管道4和9、橡胶接头1、敞口大气接管8、阀门2、 10和12及热水发生器3组成。本实用新型把热管 原理应用于家庭采暖装置,使本装置在常压下运行, 全部管接头均采用橡胶管连接,锅式蒸发器还装有孔 板和扰流子。本装置可用于家庭和办公场所采暖,具 有体积小、重量轻、散热量大、升温快、制造安装方便 和成本低的优点。
    权利要求(3)
    1.一种采暖装置,它由锅式蒸发器、散热器、热水器、敞口大气接管、管道、阀门和橡胶管接头组成,其特征在于:锅式蒸发器进水侧,散热器回水侧均装有敞口大气接管,全部金属管道均采用壁厚为0.5mm~1.0mm的金属管道,金属管道接头均采用橡胶管接头,锅式蒸发器内装有孔板,锅式蒸发器底部受火侧有扰流子。
    2.根据权利要求1所述的采暖装置,其特征在于孔板是用0·1~0·5mm厚的金属板材制成,孔径为0·5~3mm,孔距5~20mm。
    3.根据权利要求1所述的采暖装置,其特征在于扰流子长度为5~50mm,直径为2~8mm,扰流子间距为4~20mm,扰流子与底部受火侧的连接方式为螺纹连接、焊接或整体铸造,扰流子柱面是光面或者是螺纹面。
    说明

    本发明涉及一种采暖装置,它可用于家庭和办公场所。

    目前市场上销售的采暖装置,均采用热水自然循环,即依靠加热段的热水和散热器的冷水之间的密度差维持循环並向空间散热,水的加热装置一般都采用水夹套结构。上述装置存在下列弊端:1、用于加热水的水夹套结构制造工艺复杂,成本高,维修保养困难。

    2、采暖装置的管道均用镀锌钢管,管接头均需用管螺纹连接,螺纹加工需专用工具,安装不便费时,费用高且笨重。

    3、管路安装要求严格,常因气塞而影响水的正常循环。

    4、为了排尽空气,整个装置必须充满水,注水量达上百公斤。由于水量大导致热惯性大,因此升温时间很长。

    此外,中国实用新型专利(CN2051334U)公开了一种真空蒸汽取暖热水设备,其不足之处在于:该装置要求在真空条件下工作。要抽真空和维持系统内的真空均需要用专用设备,並要采取特殊措施来保证。对于一种普及型的采暖装置来说显然是太复杂了。中国实用新型专利(CN2077535U)公开了一种带扩展表面的民用锅,但这种锅不能用于产生蒸汽。

    本发明的目的是提供一种采用热管传热原理的家庭采暖装置,使用轻便的接插管道,该装置在常压下工作。利用这样一套装置来实现采暖装置的小型化,简单化,效率既高又节省能源,它不仅能克服现有采暖装置的弊端,而且升温快,实用而且价格低廉。

    为实现上述目的,本发明的解决方案是:本采暖装置由锅式蒸发器、散热器、连接管道、橡胶管接头、敞口大气接管、阀门和热水发生器组成,其中锅式蒸发器进水侧、散热器回水侧均安装有敞口大气接管,全部连接管道均采用壁厚为0.5~1mm的金属管,管道接头均采用橡胶管接头连接,锅式蒸发器底部的受火侧有扰流子,锅式蒸发器内底部有孔板。

    锅式蒸发器的总容积为3~6升,是一个用钢板焊接的封闭容器。在锅式蒸发器的底部外侧装有三通,其水平口作回水用,向上的垂直接口装有带漏斗的玻璃敞口大气接管,既用于观察液位,又用于向锅内注水。孔板用0.1~0.5mm厚的金属板材制成,孔板外缘应比锅式蒸发器内径小5~15mm,孔板孔径为0.5~3mm,孔距5~20mm。锅式蒸发器在封闭焊接前应将孔板放入锅底。锅式蒸发器底部受火侧有柱形扰流子,柱面可以是光面也可以是螺纹面,扰流子长度为5~50mm,直径为2~8mm,扰流子间隔4~20mm。扰流子与锅底的连接方式可以是螺纹连接,即在锅底上钻孔、攻丝,然后将螺栓由锅内向锅外拧出並旋紧,为了防止螺纹连接处漏水可以用挂锡处理,也可以和锅体一起采用整体铸造,或者采用焊接方法。

    散热器既可采用铸铁立柱式散热器,也可采用板式或翅片式散热器。

    由于本装置在运行中整个系统均保持常压,同时在管道内流动的介质是蒸汽和冷凝水,所以采用壁厚为0.5~1mm的金属管,並使用稍有过盈量的橡胶管接头将两管端插入10~30mm,就能达到既不漏气又不漏水的要求。

    当用本装置产生的蒸汽供淋浴时,将蒸汽通入热水发生器中将冷水加热即可。

    本发明有下列优点和积极效果:首先是本装置需水量小,散热量大和升温快。采暖系统按热载体的形式可分为三种:空气、水和蒸汽。利用空气做热载体通常是应用在空调系统中,其设备费用、运行费用都很高。热水采暖,通常因热水温度低,热交换对象间的温差小,因此散热量小,环境升温速度慢,为了强化换热效果,常将自然对流改变为用循环泵进行强制对流,但由此带来设备费用增加、安装不便等弊病。用蒸汽采暖效果最好,但通常只有在工厂、大宾馆等场合才有条件,因为必须要设置锅炉,对管道、散热器及其安装质量要求都非常严格,因为它是在压力下运行。本装置正是采纳了蒸汽采暖的优点,避开了在压力下运行的缺点,所以收到了散热量大和升温快的良好效果。

    在常压下1Kg100℃的水蒸汽冷凝成20℃的水放出的热量相当于27Kg50℃的热水冷却到20℃放出的热量。由于水蒸汽的温度远远高于环境温度,因此水蒸汽会很快地冷凝並放出大量的热。另外由于锅式蒸发器中蓄水仅1-2Kg,又有孔板和扰流子这样一些强化传热措施,很容易使锅式蒸发器中的水持续保持沸腾状态,因此由这样一个简单装置,就很容易地实现了大循环量、大散热量,从而使环境温度很快地升高。

    其次是本装置结构简单,体积小。对于热水循环采暖装置来讲,完全靠炉体夹套,散热器及管路中完全注满水来实现系统中的自然对流,由于其容水量达上百公斤,因此其装置必然是大而笨重。本发明的装置却刚好相反,只要有1-2Kg水就能维持系统的正常循环,所以本发明的装置仅有热水采暖装置体积的1/3~1/5。由于锅式蒸发器仅是一个锅体,所以其结构比水夹套式简单得多。

    最后一点是本发明的装置可使用多种加热源,既可用一般的散煤炉,蜂窝煤炉,也可使用液化气炉,而水夹套式热水采暖装置则只能限于使用一种固定的加热源。

    图1 为一种采暖装置的结构图。图面说明如下:图1-1 橡胶管接头1-2 冷水阀门1-3 热水发生器1-4 蒸汽管1-5 锅式蒸发器1-6 孔板1-7 扰流子1-8 大气接管1-9 回水管1-10 蒸汽阀门1-11 散热器1-12 采暖阀门下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

    图中5是锅式蒸发器,用厚度为3mm的普通钢板卷焊而成,尺寸为φ240×60mm。扰流子7用φ6×25的钢柱按4mm的间距在底部外侧共焊250个。孔板6用0.2mm的钢板制成,孔径为2mm,孔距为10mm,外径为230mm。在锅式蒸发器封焊前就先将孔板放入。在锅式蒸发器顶部中心开φ20的孔,並埋焊上一个φ20×40的钢管作蒸汽出口,距锅底部5mm处开φ20的孔沿径向焊上一直径均为φ20的三通管,三通的支管应垂直向上,玻璃制的敞口大气接管8插入三通支管孔内,接口处应涂上粘结剂以防漏水。玻璃管顶部插入一漏斗以注水用。

    散热器11采用φ20的园管翅片管散热器,锅式蒸发器5与蒸汽管4和回水管9的连接均采用φ20×1的铝管,接头用内径为φ19的橡胶管接头1连接,橡胶管接头长度50mm,两管端各插入10mm。在散热器冷凝水出口处装设三通,其三通支管方向应垂直向上,支管内应插入15cm长的玻璃敞口大气接管8,接口处应用粘结剂封好。

    用一台φ100型装3块的蜂窝煤炉作为本装置的加热设备,在冬季可使22平方米的居室维持15℃的温度。每组板翅式散热器11的换热面积为2.5平方米。

    如果要使用热水淋浴,可将采暖阀门12关闭,打开热水发生器3的蒸汽阀门10,同时打开冷水阀门2,这样就可以得到热水。

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