专利名称：锅炉的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种用于加热一种液体和产生蒸汽的锅炉。更确切地说，本发明是关于一种水在穿过燃烧室的管子内被加热的水管锅炉。
背景技术：
在锅炉行业，水管锅炉是众所周知的。在一台典型的水管锅炉中，水在穿过燃烧室的管子内被加热。燃烧室中来自燃烧气体的热被传递到管子内的水中，而水又进一步转变成水蒸汽。由此产生的水蒸汽通常通向一个锅筒，水蒸汽再从锅筒供各种用途使用，包括发电和供热。为了尽可能地提高锅炉效率，需要将锅炉管束布置在燃烧室内，以便使在燃烧室内产生的热气体中的热能有效地传递到锅炉管内的水中。为了增进热向锅炉管内水的传递，锅炉设计中采用多根管子排列成管束，而管子则被弯制成各种形状。
发明内容
本发明公开了一种用于产生水蒸汽或对一种液体介质如水进行加热的锅炉。锅炉包含一个箱体，箱体由相对的左、右侧箱壁、相对的前、后箱壁、箱底和箱顶组成。燃烧器安装在箱体的前箱壁上，用于在燃烧室内产生热的燃烧气体。锅炉还包含一个用于接收液体介质的下锅筒和一个用于接收液体介质或从液体介质中产生的的蒸气的上锅筒，上锅筒上还设有一个蒸汽出口。为了在上、下锅筒之间建立流体流动通道，设有多个第一流体管，它们被布置在箱体内上、下锅筒两侧的第一管束中。这样的多个第一流体管分别被弯制成多个的向内延伸段，并形成蛇形管结构。为了在上、下锅筒之间建立流体流动通道，还设有多个第二流体管，它们被布置在箱体内上、下锅筒两侧的第二管束中。同时，第一和第二管束沿上、下锅筒的每一侧交替布置，每一个第一管束又与上、下锅筒相对侧上的一个第二管束相对地进行布置。
每一个第二流体管分别被弯制成成对的向内延伸段，并形成蛇形管结构，第二流体管的向内延伸段要比第一流体管的向内延伸段长。由于这种第一、第二流体管的结构，以及它们相应的内延伸段的不同长度，就由多个第一和第二管束构成了一个燃烧室、一个由三个分隔开的通道构成的用于热气体流通的第一层通道、一个用于热气体流通的第二层通道、和一个由三个分隔开的通道构成的用于热气体流通的第三层通道。同时，烟气也在第一层通道中的三个分隔开的小通道之间和第三层通道中的三个分隔开的小通道之间流通，使得烟气在穿过这两层时既有直线性流动又有蛇形流动。
锅炉还包含多个在贴近箱体后箱壁处相对布置的用于上、下锅筒之间流体流动的第三流体管，和多个在贴近箱体前箱壁处相对布置的用于上、下锅筒之间流体流动的第四流体管。第三流体管进行了适当的弯制使得热气体能从燃烧区域流动至第一层通道，也能从第二层通道流动至第三层通道。第四流体管也进行了适当的弯制使得热气体能从第一层通道流动至第二层通道，也能从第三层通道流动至箱体内腔的上层。
有关本发明中锅炉的运行，水，或其它液体介质，进入锅炉时流向下锅筒和第一、第二、第三和第四流体管。燃烧器用于在由流体管构成的燃烧区域内产生热气体，这些燃烧气体则流向箱体后箱壁。第三流体管的结构设计使得热燃烧气体能在贴近箱体后箱壁处从燃烧区域转入第一层通道。接着，热燃烧气体在第一层通道内流向箱体前箱壁，而此处的第四流体管的结构设计使得热气体能继而转入第二层通道。热燃烧气体在第二层通道内流向箱体后箱壁，而此处的第三流体管的结构设计使得这些热气体能继而转入第三层通道。热气体在第三层通道内流向箱体前箱壁，而此处的第四流体管的结构设计使得热气体能继而转入箱体内腔的上层。热气体接着在箱体内腔的上层中流过，并在贴近后箱壁的箱顶上开设的烟气孔中排出。在热气体流经这一系列通道的过程中，气体中的热量被传递到各种流体管子内的流体中，并在上锅筒中形成蒸汽。
通过以下部分中本发明结合附图的详细描述，本发明中的上述特点将得到更清晰的理解，其中，图1是本发明中锅炉的剖面透视图；图2是本发明中锅炉的透视图；图3是本发明中锅炉的热交换组件透视图；图4是本发明中锅炉的上、下锅筒和下降管的侧立视图；图5是本发明中锅炉的热交换组件在图8A中A-A向剖面图；图6A是本发明中锅炉热交换组件中流体管的端视图；图6B是本发明中锅炉热交换组件中流体管的端视图；图7A是本发明中锅炉热交换组件中流体管的端视图；图7B是本发明中锅炉热交换组件中流体管的端视图；图8A是本发明中锅炉热交换组件中流体管的端视图；以及，图8B是本发明中锅炉热交换组件中流体管的端视图；具体实施方式
本发明中的锅炉大体上如图中的10所示。锅炉10可用于对水进行加热并产生蒸汽，而蒸汽又可用于加热、发电和其它各种用途。但是必须指出，也可使用除水以外的其它液体介质。另外，在某些应用中锅炉10也可用于产生热流体而不是蒸汽。因此，本发明中任何提到用水作为介质，或提到锅炉10用于产生蒸汽时，并没有要限制权利要求书的范围的意思。
锅炉10通常有一个箱体12，箱体12由箱底14、左、右侧箱壁16和18、前、后箱壁20和22和箱顶24组成。如图2中虚线部分所示，燃烧器25安装在前箱壁20上。正象本发明接下来会提到的一样，燃烧器25用于在箱体12中产生热气体。为此在前箱壁20上设有一个通向箱体12内部的开孔26，用于安装燃烧器25并对箱体12内部进行加热。另外，箱顶24上设有烟气开孔28，通过此烟气开孔28将燃烧气体从箱体12排出。
锅炉10还设有热交换组件29，热交换组件29中带有一个用于接收将在锅炉10中予以加热的水，或其它一种液体介质的下锅筒30。下锅筒30安装在靠近箱底14处并横跨整个箱体12内部。在附图的实例中，下锅筒30横跨整个箱体12内部。下锅筒30的前端32延伸到前箱壁20之外，下锅筒30的后端34延伸到后箱壁22之外。热交换组件29另外还带有一个用于接收水，或其它一种液体介质以及在加热过程中产生的蒸汽的上锅筒36。上锅筒36安装在靠近箱顶24处并横跨整个箱体12内部。在附图的实例中，上锅筒36横跨整个箱体12内部。上锅筒36的前端38延伸到前箱壁20之外，上锅筒36的后端40延伸到箱体12的后箱壁22之外。此外，上锅筒36上还设有一个蒸汽出口39，由锅炉10产生的蒸汽通过此蒸汽出口39从上锅筒36排出。
热交换组件29还在箱体12内包含多个流体管42和流体管43，通过它们在下锅筒30和上锅筒36之间建立流体流动通道，使水，或其它一种液体介质能从下锅筒30流向上锅筒36。就像针对图6A和6B将要说到的一样，在实际应用中流体管42采用两种不同的弯管形式，流体管43也采用两种不同的弯管形式。此类流体管的两种弯管形式在以下的文章中统称为流体管42和43。流体管42和43被布置在相对的管束中，每一组管束是由多根管子依次并排而成的。例如，在附图5的实例中，管束44由多根管子42组成，与此相对的管束46由多根管子43组成。前、后下降管45和47的设置是为了给水，或其它一种液体介质，提供从上锅筒36流向下锅筒30的流动通道。在附图的实例中，后下降管47上设有一个进口49(见图4)，通过此进口49向热交换组件29供水，或其它一种液体介质。但，必须指出，进口49也可设置在组件29的其它部位。
如上所述，在实际应用中，流体管42和43采用两种不同的弯管形式。在图6A和6B中，管组42的两种不同的弯管形式称作为42’和42”，管组43的两种不同的弯管形式称作为43’和43”。如图所示，每根管子42’都从下锅筒30处出发向外朝相邻的箱体12之侧箱壁16或18方向延伸一定长度构成下脚管段48，然后是一个向上延伸段50。每根管子42’至少还包含一个第一向内延伸段52，第一向内延伸段52由一个第一直管段54、一个弯管段56和一个第二直管段58构成。第一直管段54从向上延伸段50的结尾处向内延伸并逐渐远离相邻的侧箱壁16或18直至弯管段56。第二直管段58从弯管段56的结尾处向外延伸直至相邻侧箱壁或贴近相邻侧箱壁。在附图的实例中，向内延伸段52的上方还设有一个第二向内延伸段52a，向内延伸段52和52a之间由第二弯管段60连接。如图所示，向内延伸段52a由一个第一直管段54a、一个弯管段56a和一个第二直管段58a构成。由此，第一和第二向内延伸段52和52a加上它们之间的第二弯管段60构成了一个蛇形管结构。从向内延伸段52a出发，每根管子42’继续紧贴相邻的侧箱壁16或18向上延伸，并通过最后一个直管段62与上锅筒36连接。领域内的专业人员可以这样理解，即需要时可以增加向内延伸段52的段数从而增加管子蛇形结构部分的长度。也可以理解成，必要时可只采用一段52。
如图6B所示，流体管42”的结构形式与流体管42’相似。所不同的是，流体管42”的下脚管段48”成角度布置以便与流体管42’的下脚管段48相比在不同的角度上与下锅筒30相连，从而在下锅筒30的环向上与流体管42’的下脚管段48错开。与此类似，最后一个直管段62”成角度布置以便与流体管42’的最后一个直管段62相比在不同的角度上与上锅筒36相连。与此同时，在管束44中，相邻的流体管42按流体管42’和42”交替编排，而下脚管段48”和最后一个直管段62”分别成不同角度布置以便相邻流体管可以在上、下锅筒的不同的环向位置上与锅筒相连。这样一种结构可以使下锅筒30上的开孔31和上锅筒36上的开孔37(通过这些开孔，流体管把上、下锅筒连通)形成径向错位(见图4)，从而有可能做到在不影响锅筒30和36的结构强度的前提下流体管42’和42”互相之间可以紧密布置。由于流体管42’和42”相互之间靠得很紧，管束44在流体管42的相当长度上构成了流体管壁。
如图6A所示，每根管子43’都从下锅筒30处出发向外朝相邻的箱体12的侧箱壁16或18方向延伸一定长度构成下脚管段64，然后是一个向上延伸段66。每根管子43’至少还包含一个第一向内延伸段68，第一向内延伸段68由一个第一直管段70、一个弯管段72和一个第二直管段74构成。第一直管段70从向上延伸段66的结尾处向内延伸并逐渐远离相邻的侧箱壁16或18直至弯管段72。第二直管段74从弯管段72的结尾处向外延伸直至相邻侧箱壁或贴近相邻侧箱壁。在附图的实例中，向内延伸段68的上方还设有一个第二向内延伸段68a，向内延伸段68和68a之间由第二弯管段76连接。如图所示，向内延伸段68a由一个第一直管段70a、一个弯管段72a和一个第二直管段76a构成。由此，第一和第二向内延伸段68和68a加上它们之间的第二弯管段76构成了一个蛇形管结构。从向内延伸段68a出发，每根管子43’继续紧贴相邻的侧箱壁16或18向上延伸，并通过最后一个直管段78与上锅筒36连接。领域内的专业人员可以这样理解，即需要时可以增加向内延伸段68的段数从而增加管子蛇形结构部分的长度。也可以理解成，必要时可只采用一段68。
如图6B所示，流体管43”的结构形式与流体管43’相似。所不同的是，流体管43”的下脚管段64”成角度布置以便与流体管43’的下脚管段64相比在不同的角度上与下锅筒30相连，从而在下锅筒30的环向上与流体管43’的下脚管段64错开。与此类似，最后一个直管段78”成角度布置以便与流体管43’的最后一个直管段78相比在不同的角度上与上锅筒36相连。与此同时，在管束46中，相邻的流体管43按流体管43’和43”交替编排，而下脚管段64”和最后一个直管段78”分别成不同角度布置以便相邻流体管可以在上、下锅筒的不同的环向位置上与锅筒相连。因此，流体管43’和43”互相之间可以紧密布置而不影响锅筒30和36的结构强度。由于流体管43’和43”相互之间靠得很紧，管束46在流体管43的相当长度上构成了流体管壁。
值得注意的是，管子42的向内延伸段52和52a要比管子43的向内延伸段68和68a来得短一些。具体来说，管子42的向内延伸段52和52a向内延伸的最远点不到并有选择地离开由下锅筒30和上锅筒36的轴线构成的平面80一小段距离，在实际应用中平面80接近箱体12的中心。管子43的向内延伸段68和68a向内延伸的最远点超过平面80，且相对布置的管子42和43的向内延伸段的最远端至少是互相紧挨着的。另外，如图5所示，热交换组件29在上、下锅筒36和30的每一侧都设有交替布置的管束44和46。这样一种结构布置的结果是，管子42和43构成了燃烧器25可以在中间产生热燃烧气体的燃烧区域，以及一系列叠置的通道使燃烧气体可以通向箱体12内腔的上层83。如图6A和6B所示，相对且交替布置的管束44和46的向内延伸段52和68构成了在燃烧区域上方的第一层中用于传递来自燃烧区域热燃烧气体的通道84，86和88。在向内延伸段52和68以及向内延伸段52a和68a之间形成了在燃烧区域82上方的第二层中用于传递来自通道84，86和88的热燃烧气体的通道90。接着，交替布置的管束44和46的向内延伸段52a和68a构成了在燃烧区域上方的第三层中的通道92，94和96，再通过它们将来自通道90的热燃烧气体传递到箱体12内腔的上层83。
如图5所示，管束44和46的交替布置不仅为烟气提供了沿通道84，86和88的直线性流动，而且也提供了通道之间的蛇形流动，如图5中箭头所示。与此类似，烟气通过通道92，94和96时既有直线性流动又有蛇形流动。烟气流经通道时这种复杂的直线性流动和蛇形流动的组合可以增强通道内燃烧气体内的热向管子42和43内的流体介质的传递，从而提高锅炉10的效率。
热交换组件29还包括将烟气从燃烧区域82引向通道84，86和88的结构，将烟气从通道84，86和88引向通道90的结构，从通道90引向通道92，94和96的结构，以及从通道92，94和96引向箱体12内腔的上层83的结构。例如在附图的实例中，锅炉10至少设有一对，此例中为四对，在靠近箱体12的后箱壁22处相对布置的流体管98，还至少设有一对，此例中为三对，在靠近箱体12的前箱壁20处相对布置的流体管100。流体管98的弯制形式与管子42和43不同，目的是要让燃烧气体从燃烧区域82转入通道84，86和88，从通道90转入通道92，94和96。同样，流体管100的弯制形式与管子42和43也是不同的，以便让燃烧气体能从通道84，86和88转入通道90，以及从通道92，94和96转入箱体12内腔的上层83。
说得更具体一些，在实际应用中流体管98有两种不同的结构形式，如在附图7A和7B中，这两种不同的结构形式被标注为流体管98’和98”。每根管子98’都从下锅筒30处出发向外朝相邻的箱体12的侧箱壁16或18方向延伸一定长度构成下脚管段102，然后是一个向上延伸段104。每根管子98’至少还包含一个向内延伸段106，这一向内延伸段106由一个向内延伸且几乎水平的直管段108、一个几乎垂直的直管段110和一个向外延伸且几乎水平的直管段112组成。可以注意到，相对的流体管98’的向内延伸段106被布置在第一层通道84，86和88的上方，这样管子98’就使得在靠近后箱壁22处燃烧区域82和第一层通道是连通的。然而，在靠近后箱壁22处第一层通道和通道90之间则是不连通的。同时，向内延伸段106提供了一个开放的空间使得第二层通道90可以在靠近后箱壁22处与第三层通道92，94和96连通，而第三层通道和箱体12内腔的上层83之间则是不连通的。从向内延伸段106出发，每根管子98’继续紧贴相邻的侧箱壁16或18向上延伸，并通过最后一个直管段114与上锅筒36连接。必须指出，在实际应用中向内延伸段106向内延伸至不到平面80的一个点，在相对的流体管98’的向内延伸段106之间设有档板115。
如图7B所示，流体管98”的结构与管子98’相似。所不同的是，流体管98”的下脚管段102”成角度布置以便与流体管98’的下脚管段102相比在不同的角度上与下锅筒30相连。与此类似，最后一个直管段114”成角度布置以便与流体管98’的最后一个直管段114相比在不同的角度上与上锅筒36相连。与此同时，管子98’和98”交替编排，而下脚管段102”和最后一个直管段114”分别成不同角度布置以便相邻流体管可以不同角度与上、下锅筒相连，从而可以使流体管98紧密布置。
关于流体管100，在实际应用中流体管100有两种不同的结构形式，如在附图8A和8B中，这两种不同的结构形式被标注为流体管100’和100”。每根管子100’都从下锅筒30处出发向外朝相邻的箱体12的侧箱壁16或18方向延伸一定长度构成下脚管段116，然后是一个向上延伸段118。每根管子100’至少还包含一个向内延伸段120，这一向内延伸段120由一个向内延伸且几乎水平的直管段122、一个几乎垂直的直管段124和一个向外延伸且几乎水平的直管段126组成。可以注意到，相对的流体管100’的向内延伸段120被布置在燃烧区域82的上方，这样就阻止了烟气在此处从燃烧区域82流入第一层通道。同时，向内延伸段120提供了一个开放的空间使得第一层通道84，86和88可以在靠近箱体12的前箱壁20处与第二层通道90连通。从向内延伸段120出发，管子100’紧贴相邻的侧箱壁16或18向上延伸，并通过最后一个直管段128与上锅筒36连接，使得通道90和第三层通道92，94和96之间是不连通的，但烟气在靠近前箱壁20处可以在第三层通道和箱体12内腔的上层83之间流通。必须指出，在实际应用中向内延伸段120向内延伸至不到平面80的一个点，在相对的流体管100’的向内延伸段120之间设有档板130。
如图8B所示，流体管100”的结构与管子100’相似。所不同的是，每根流体管100”的下脚管段116”成角度布置以便与流体管100’的下脚管段116相比在不同的角度上与下锅筒30相连。与此类似，最后一个直管段128”成角度布置以便与流体管100’的最后一个直管段128相比在不同的角度上与上锅筒36相连。与此同时，管子100’和100”交替编排，而下脚管段116”和最后一个直管段128”分别成不同角度布置以便相邻流体管可以不同角度与上、下锅筒相连，从而可以使流体管100紧密布置。
尽管流体管98和100提供了很好的结构可以使热气体在燃烧区域、和各层通道之间流动，并最终流至箱体12内腔的上层83，但并不排除也可以使用其它结构，如导向管或档板等。
在锅炉10的实际运行中，水，或其它一种液体介质通过进口49进入热交换组件29并流入流体管42，43，98和100。燃烧器25用来在由流体管42，43构成的燃烧区域82中产生热燃烧气体，且燃烧气体向箱体12的后箱壁22流动。管子98的结构使得热燃烧气体可以在靠近后箱壁22的地方从燃烧区域转入第一层通道84，86和88。热燃烧气体接着在第一层通道中流动并流向箱体12的前箱壁20，流体管100的结构使得烟气可以再转入第二层通道90。热燃烧气体随后在通道90中流向后箱壁22，流体管98的结构使得烟气可以再转入第三层通道92，94和96。烟气接着在第三层通道中流向前箱壁20，流体管100的结构使得烟气可以再转入箱体12内腔的上层83，烟气流经箱体12内腔的上层83后通过设在靠近后箱壁22的烟气开孔28排出。
应该认识到，由于流体管42和43的结构以及由此而产生的烟气在第一层和第三层通道内复杂的直线性流动和蛇形流动的组合，热燃烧气体与管子42和43内流体介质之间的热交换效率很高。同时，热量也传递给了管子98和100内的液体以及上、下锅筒36和30内的液体。随着液体被逐渐加热，蒸气在上锅筒36内产生，并通过蒸汽出口39从锅炉10排出。上锅筒36内仍维持在液体状态的水或其它介质则通过下降管45和47流向下锅筒30进行再循环。
鉴于以上所述，本领域内的专业人员可以看出锅炉10与以往的技术相比有许多明显的优点。由流体管42，43，98和100的结构而构成的烟气在锅炉10内的流动大大增加了热向一系列管子内的液体的传递，从而与以往的锅炉相比锅炉10的效率得到了大大的提高。本发明通过附图中的几个实例进行了描述，附图实例也描述得相当详细，但申请人无意以此来限制权利要求书的范围。本领域内的专业人员也可以很容易地看出其它优点和改进之处。因此，本发明在更广的意义上并不限于本文所述的特定细节、有代表性的装置和方法以及附图实例。相反，只要不脱离申请人总体发明概念的精神和范围，对所述细节作适当修改都是可以的。
权利要求
1.一种锅炉，在其内部对一种液体介质进行加热，所述锅炉包含一个箱体，有前、后箱壁；一个下锅筒，用于接收液体介质，所述下锅筒至少有一段布置在所述箱体内；一个上锅筒，至少有一段布置在所述箱体内腔的上层中，所述上锅筒上有一个出口；至少一个第一管束，被布置在所述箱体内所述上锅筒的左侧，所述第一管束包括多根用于在所述下锅筒和所述上锅筒之间建立流体流动通道的第一流体管，每一根所述第一流体管至少包含一个向内延伸段；至少一个第二管束，被布置在所述箱体内所述上锅筒的右侧，所述第二管束与所述第一管束相对地进行布置，所述第二管束包括多根用于在所述下锅筒和所述上锅筒之间建立流体流动通道的第二流体管，每一根所述第二流体管至少包含一个向内延伸段，比所述第一管束的所述第一流体管的所述向内延伸段更长，这样所述第一管束和第二管束就在所述箱体内构成了一个燃烧区域，并与所述箱体一起至少构成了用于热气体流通的第一层通道；一个燃烧器，用于在所述燃烧区域内产生热气体；装置，用于将所述燃烧区域内的热气体引入所述第一层通道，再将热气体从所述第一层通道引入所述箱体内腔的所述上层，通过这样一个过程所述热气体中的热量就传递给了所述第一和第二流体管内的液体介质，也就是对这一液体介质进行了加热。
2.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于，所述锅炉还至少包括一个在所述上锅筒的所述右侧的所述第一管束，还至少包括一个在所述上锅筒的所述左侧的所述第二管束，所述上锅筒的所述右侧的所述第一管束与所述上锅筒的所述左侧的所述第二管束相对地进行布置，其结果是所述第一层通道至少包含三个为热气体的直线流动提供路径的通道。
3.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于，所述锅炉包括多个交替布置在所述上锅筒的所述左侧的所述第一管束和第二管束，多个交替布置在所述上锅筒的所述右侧的所述第一管束和第二管束，其中每一个所述第一管束都与另一个所述第二管束相对地进行布置，其结果是所述第一层通道至少包含三个让热气体进行直线流动的分隔通道，同时在所述三个分隔通道之间烟气还进行蛇形流动。
4.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于，每一个所述第一流体管在所述第一流体管的所述第一向内延伸段的上方还有一个第二向内延伸段，每一个所述第二流体管在所述第二流体管的所述第一向内延伸段的上方还有一个第二向内延伸段，其结果是所述第一和第二管束构成了所述第一层通道、第二层通道和第三层通道。
5.如权利要求4所述的锅炉，其特征在于，所述锅炉包含多个交替布置在所述上锅筒的所述左侧的所述第一管束和第二管束，多个交替布置在所述上锅筒的所述右侧的所述第一管束和第二管束，其中每一个所述第一管束都与另一个所述第二管束相对地进行布置，其结果是所述第一层和第三层通道分别至少包含三个让热气体进行直线流动的通道，同时在所述第一层通道的所述分隔通道之间烟气还进行蛇形流动，在所述第三层通道的所述分隔通道之间烟气还进行蛇形流动。
6.一种锅炉，在其内部对一种液体介质进行加热，所述锅炉包含一个箱体，有前、后箱壁，和内腔的一个上层；一个下锅筒，用于接收液体介质，所述下锅筒至少有一段布置在所述箱体内；一个上锅筒，至少有一段布置在所述箱体内腔的上层中，所述上锅筒上有一个出口和左右侧；多个第一管束，被布置在所述箱体内所述上锅筒的所述左右侧，每个所述第一管束包括多根用于在所述下锅筒和所述上锅筒之间建立流体流动通道的第一流体管，每一根所述第一流体管至少包含一个第一向内延伸段；多个第二管束，被布置在所述箱体内所述上锅筒的所述左右侧，每个所述第二管束与所述多个第一管束中的一个相对地进行布置，每个所述第二管束都包括多根用于在所述下锅筒和所述上锅筒之间建立流体流动通道的第二流体管，每一根所述第二流体管至少包含一个第一向内延伸段，比所述第一管束的所述第一流体管的所述向内延伸段更长，所述第一和第二管束沿所述上锅筒的所述左右侧交替地进行布置，这样所述第一管束和第二管束就在所述箱体内构成了一个燃烧区域，并与所述箱体一起构成了至少一个用于热气体流通的第一层通道，所述第一层通道包含第一、第二和第三分隔通道，这样热气体在流经所述第一、第二和第三分隔通道可以进行直线流动，热气体在流经所述第一、第二和第三分隔通道也可以进行蛇形流动；一个燃烧器，安装在所述箱体的前箱壁上，用于在所述燃烧区域内产生热气体；装置，用于将所述燃烧区域内的热气体在靠近所述箱体的所述后箱壁处引入所述第一层通道，再将热气体从所述第一层通道引入所述箱体内腔的所述上层，通过这样一个过程所述热气体中的热量就传递给了所述第一和第二流体管内的液体介质，也就是对这一液体介质进行了加热。
7.如权利要求6所述的锅炉，其特征在于，每一个所述第一流体管包含一个第二向内延伸段，每一个所述第二流体管包含一个第二向内延伸段，每一个所述第二流体管的所述第二向内延伸段比所述第一流体管所述第二向内延伸段要长，这样所述第一和第二管束在所述第一和第二流体管的所述第一和第二向内延伸段之间构成了一个第二层通道，所述第一和第二管束也构成了由第一、第二和第三分隔通道组成的第三层通道。
8.如权利要求7所述的锅炉，其特征在于，将所述燃烧区域内的热气体在靠近所述箱体的所述后箱壁处引入所述第一层通道，再将热气体从所述第一层通道引入所述箱体内腔的所述上层的所述装置，同时在靠近所述箱体的所述前箱壁处将热气体从所述第一层通道引入所述第二层通道，在靠近所述箱体的所述后箱壁处将热气体从所述第二层通道引入所述第三层通道，在靠近所述箱体的所述前箱壁处将热气体从所述第三层通道引入所述箱体内腔的所述上层。
9.如权利要求8所述的锅炉，其特征在于，每一根所述第一流体管都从所述下锅筒处出发向外朝相邻的所述箱体的侧箱壁方向延伸一定长度构成下脚管段，然后弯曲构成一个向上延伸段，与所述第一流体管的所述第一向内延伸段贯通，每一根所述第一流体管的每一个第一和第二向上延伸段都有一个朝逐渐远离所述箱体的所述相邻的侧箱壁的方向向内延伸的第一直管段、一个从所述第一直管段向第二直管段延伸的弯管段、和一个向所述箱体的所述相邻的侧箱壁延伸的第二直管段，每一根所述第一流体管再接一个弯管段将所述第一流体管的所述第一向内延伸段和所述第二向内延伸段连接起来，每一根所述第一流体管在所述第二向内延伸段结尾处继续向上延伸成为一个最后直管段并最终与所述上锅筒连接，与此同时，每一根所述第二流体管都从所述下锅筒处出发向外朝相邻的所述箱体的侧箱壁方向延伸一定长度构成下脚管段，然后弯曲构成一个向上延伸段，与所述第二流体管的所述第一向内延伸段贯通，每一根所述第二流体管的每一个第一和第二向上延伸段都有一个朝逐渐远离所述箱体的所述相邻的侧箱壁方向向内延伸的第一直管段、一个从所述第一直管段向第二直管段延伸的弯管段、和一个向所述箱体的所述相邻的侧箱壁延伸的第二直管段，每一根所述第二流体管再接一个弯管段将所述第二流体管的所述第一向内延伸段和所述第二向内延伸段连接起来，每一根所述第二流体管在所述第二向内延伸段结尾处继续向上延伸成为一个最后直管段并最终与所述上锅筒连接。
10.如权利要求8所述的锅炉，其特征在于，将所述燃烧区域内的热气体在靠近所述箱体的所述后箱壁处引入所述第一层通道，和再将热气体从所述第一层通道引入所述箱体内腔的所述上层的所述装置包括多根在靠近所述箱体的所述后箱壁处相对布置的连通所述下锅筒和所述上锅筒的第三流体管，多根在靠近所述箱体的所述前箱壁处相对布置的连通所述下锅筒和所述上锅筒的第四流体管，所述第三流体管经过弯制使得热气体可以从所述燃烧区域引入所述第一层通道和从所述第二层通道引入所述第三层通道，所述第四流体管经过弯制使得热气体可以从所述第一层通道引入所述第二层通道和从所述第三层通道引入所述箱体内腔的所述上层。
11.如权利要求9所述的锅炉，其特征在于，将所述燃烧区域内的热气体在靠近所述箱体的所述后箱壁处引入所述第一层通道，和再将热气体从所述第一层通道引入所述箱体内腔的所述上层的所述装置还包括多根在靠近所述箱体的所述后箱壁处相对布置的连通所述下锅筒和所述上锅筒的第三流体管，多根在靠近所述箱体的所述前箱壁处相对布置的连通所述下锅筒和所述上锅筒的第四流体管，所述第三流体管经过弯制使得热气体可以从所述燃烧区域引入所述第一层通道和从所述第二层通道引入所述第三层通道，所述第四流体管经过弯制使得热气体可以从所述第一层通道引入所述第二层通道和从所述第三层通道引入所述箱体内腔的所述上层。
12.如权利要求11所述的锅炉，其特征在于，每一根所述第三流体管都从所述下锅筒处出发向外朝相邻的所述箱体的侧箱壁方向延伸一定长度构成下脚管段，然后弯曲构成一个向上延伸段，每一根所述第三流体管都包含至少一个由一个向内延伸直管段、一个向上延伸直管段和一个向外延伸直管段组成的向内延伸段，所述第三流体管从所述第三流体管的所述向内延伸段再向上延伸从而构成一个最后直管段并最终与所述上锅筒连接。
13.如权利要求11所述的锅炉，其特征在于，每一根所述第四流体管都从所述下锅筒处出发向外朝相邻的所述箱体的侧箱壁方向延伸一定长度构成下脚管段，然后弯曲构成一个向上延伸段，每一根所述第四流体管都包含至少一个由一个向内延伸直管段、一个向上延伸直管段和一个向外延伸直管段组成的向内延伸段，所述第四流体管从所述第四流体管的所述向内延伸段再向上延伸从而构成一个最后直管段并最终与所述上锅筒连接。
14.一种锅炉，在其内部对一种液体介质进行加热，所述锅炉包含一个箱体，有前、后箱壁，和内腔的一个上层；一个下锅筒，用于接收液体介质，所述下锅筒至少有一段布置在所述箱体内；一个上锅筒，至少有一段布置在所述箱体内腔的上层中，所述上锅筒上有一个出口和左右侧；多个第一管束，被布置在所述箱体内所述上锅筒的所述左右侧，每个所述第一管束包括多根用于在所述下锅筒和所述上锅筒之间建立流体流动通道的第一流体管，每一根所述第一流体管都从所述下锅筒处出发向外朝相邻的所述箱体的侧箱壁方向延伸一定长度构成下脚管段，然后弯曲构成一个向上延伸段，与所述第一流体管的所述第一向内延伸段贯通，所述第一向内延伸段包括一个从所述向上延伸段的结尾处出发朝逐渐远离相邻的所述箱体的侧箱壁方向向内延伸的一个第一直管段、一个从所述第一直管段向第二直管段延伸的弯管段、和一个向所述箱体的所述相邻的侧箱壁延伸的第二直管段，每一根所述第一流体管在所述第二直管段的结尾处再接一个弯管段，所述第一流体管又构成一个第二向内延伸段，所述第二向内延伸段包括一个从所述第二个弯管段的结尾处出发朝逐渐远离相邻的所述箱体的侧箱壁方向向内延伸的一个第一直管段、一个从所述第一直管段向第二直管段延伸的弯管段、和一个向所述箱体的所述相邻的侧箱壁延伸的第二直管段，所述第一流体管在所述第二向内延伸段结尾处继续向上延伸成为一个最后直管段并最终与所述上锅筒连接；多个第二管束，被布置在所述箱体内所述上锅筒的所述左右侧，每个所述第二管束与所述多个第一管束中的一个相对地进行布置，每个所述第二管束都包括多根用于在所述下锅筒和所述上锅筒之间建立流体流动通道的第二流体管，每一根所述第二流体管都从所述下锅筒处出发向外朝相邻的所述箱体的侧箱壁方向延伸一定长度构成下脚管段，然后弯曲构成一个向上延伸段，与所述第二流体管的所述第一向内延伸段贯通，所述第二流体管的所述第一向内延伸段包括一个从所述向上延伸段的结尾处出发朝逐渐远离相邻的所述箱体的侧箱壁方向向内延伸的一个第一直管段、一个从所述第一直管段向第二直管段延伸的弯管段、和一个向所述箱体的所述相邻的侧箱壁延伸的第二直管段，每一根所述第二流体管在所述第二直管段的结尾处再接一个弯管段，所述第二流体管又构成一个第二向内延伸段，所述第二向内延伸段包括一个从所述第二流体管的所述第二个弯管段的结尾处出发朝逐渐远离相邻的所述箱体的侧箱壁方向向内延伸的一个第一直管段、一个从所述第二流体管的所述第二向内延伸段的所述第一直管段向第二直管段延伸的弯管段、和一个向所述箱体的所述相邻的侧箱壁延伸的第二直管段，所述第二流体管在所述第二向内延伸段结尾处继续向上延伸成为一个最后直管段并最终与所述上锅筒连接，所述第二流体管的所述第一和第二向内延伸段比所述第一流体管所述第一和第二向内延伸段要长，同时所述第一和第二管束沿所述上锅筒的所述左右侧交替地进行布置，这样所述第一管束和第二管束就在所述箱体内构成了一个燃烧区域，并与所述箱体一起构成了至少一个用于热气体流通的第一层通道，构成了一个用于热气体流通的第二层通道，与所述箱体一起构成了一个第三层通道，所述第一层通道包含第一、第二和第三分隔通道，所述第三层通道也包含第一、第二和第三分隔通道；一个燃烧器，安装在所述箱体的前箱壁上，用于在所述燃烧区域内产生热气体；多根在靠近所述箱体的所述后箱壁处相对布置的连通所述下锅筒和所述上锅筒的第三流体管，多根在靠近所述箱体的所述前箱壁处相对布置的连通所述下锅筒和所述上锅筒的第四流体管，所述第三流体管经过弯制使得热气体可以从所述燃烧区域引入所述第一层通道和从所述第二层通道引入所述第三层通道，所述第四流体管经过弯制使得热气体可以从所述第一层通道引入所述第二层通道和从所述第三层通道引入所述箱体内腔的所述上层。
15.如权利要求14所述的锅炉，其特征在于，每一根所述第三流体管都从所述下锅筒处出发向外朝相邻的所述箱体的侧箱壁方向延伸一定长度构成下脚管段，然后弯曲构成一个向上延伸段，每一根所述第三流体管都包含至少一个由一个向内延伸直管段、一个向上延伸直管段和一个向外延伸直管段组成的向内延伸段，所述第三流体管从所述第三流体管的所述向内延伸段再向上延伸从而构成一个最后直管段并最终与所述上锅筒连接。
16.如权利要求15所述的锅炉，其特征在于，每一根所述第四流体管都从所述下锅筒处出发向外朝相邻的所述箱体的侧箱壁方向延伸一定长度构成下脚管段，然后弯曲构成一个向上延伸段，每一根所述第四流体管都包含至少一个由一个向内延伸直管段、一个向上延伸直管段和一个向外延伸直管段组成的向内延伸段，所述第四流体管从所述第四流体管的所述向内延伸段再向上延伸从而构成一个最后直管段并最终与所述上锅筒连接。
17.如权利要求14所述的锅炉，其特征在于，所述锅炉包括一个布置在所述箱体外面的前下降管，用于在所述上锅筒和所述下锅筒之间建立流体流动。
18.如权利要求17所述的锅炉，其特征在于，所述锅炉包括一个布置在所述箱体外面的后下降管，用于在所述上锅筒和所述下锅筒之间建立流体流动。
全文摘要
一种锅炉(10)，对液体介质进行加热并产生蒸汽。包括箱体(12)和产生热燃烧气体的燃烧器(25)，还包括接收液体介质的下锅筒(30)和接收蒸汽的上锅筒(36)。多个第一管束(44)，布置在上锅筒(36)的两侧，包括多根用于在下锅筒(30)和上锅筒(36)之间建立流体流动通道的第一流体管(42)，其中每一根至少包含一个向内延伸段(52)。多个第二管束(46)，布置在上锅筒(36)的两侧，与第一管束(44)相对，包括多根用于在下锅筒(30)和上锅筒(36)之间建立流体流动通道的第二流体管(43)，其中每一根至少包含一个向内延伸段(68)，且比第一流体管(42)的长。第一和第二管束在箱体(12)内构成燃烧区域(82)，并与箱体(12)一起构成热气体在整个箱体(12)长度上流通的第一层通道。
文档编号F22B21/08GK1707158SQ20041002511
公开日2005年12月14日 申请日期2004年6月11日 优先权日2004年6月11日
发明者林大宝 申请人:上海实翔机电设备工程成套有限公司