一种机械式安全高效节能的余热热水炉

摘要

本发明公开了一种机械式安全高效节能的余热热水炉，包括高压水包，所述高压水包的上端分别安装有安全管和蒸汽管，所述高压水包分为烟气通道和储水腔，所述烟气通道内对称转动安装有多个转轴，每个所述转轴的上端均延伸至储水腔内并安装有齿轮盘，每个所述转轴上均安装有挡板，所述烟气通道内对称插设有多个超导热管。本发明通过压力气囊受储水腔内压力的增加而压缩排气推动调节杆调节挡板的角度改变烟气流量，且通过压力气囊压缩推动绝缘隔断杆断开风机线路改变烟气流量，增加热水炉的主动安全性，减少蒸汽浪费，且通过气泡发生槽产生蒸汽气泡增加加热速度，即增加余热利用效率。

权利要求

1.一种机械式安全高效节能的余热热水炉，包括高压水包(1)，其特征在于，所述高压水包(1)分为烟气通道(2)和储水腔(3)，所述烟气通道(2)内对称转动安装有多个转轴(22)，每个所述转轴(22)的上端均延伸至储水腔(3)内并安装有齿轮盘(222)，每个所述转轴(22)上均安装有挡板(221)，所述烟气通道(2)内对称插设有多个超导热管(21)，每个超导热管(21)的内管壁上均开设有多个气泡发生槽(212)，且多个超导热管(21)的两端均延伸至储水腔(3)内，所述储水腔(3)的内顶壁上安装有压力气囊(5)，所述储水腔(3)位于烟气通道(2)一侧的内壁上安装有气管(31)和多个固定块(32)，所述压力气囊(5)与气管(31)之间共同安装有导流管(51)，所述气管(31)内活塞安装有调节杆(33)，且调节杆(33)滑动插设在多个固定块(32)上，所述调节杆(33)上等距对称安装有多个调节齿(331)；

所述高压水包(1)的上表面安装有通断控制盒(6)，所述通断控制盒(6)内上开设有控制腔(61)，所述控制腔(61)内对称插设有两个导电杆(62)，两个所述导电杆(62)相对的一端均滑动安装有弧形导通环(623)，每个所述导电杆(62)上均安装有弹簧(622)，每个所述导电杆(62)远离弧形导通环(623)的一端均延伸至通断控制盒(6)的外壁并安装有接线柱(621)，所述控制腔(61)的内底壁插设安装有定位管(63)，所述定位管(63)的下端延伸至压力气囊(5)内，所述压力气囊(5)的内底壁上安装有固定片(52)，所述固定片(52)上安装有绝缘隔断杆(521)，且绝缘隔断杆(521) 滑动插设在定位管(63)内，所述高压水包(1)的一端安装有风机(4)，且接线柱(621)电性串联风机(4)。

2.根据权利要求1所述的一种机械式安全高效节能的余热热水炉，其特征在于，所述气泡发生槽(212)的槽底宽度大于槽口宽度。

3.根据权利要求1所述的一种机械式安全高效节能的余热热水炉，其特征在于，每个所述超导热管(21)均位于同侧挡板(221)远离调节杆(33)的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种机械式安全高效节能的余热热水炉，其特征在于，多个所述调节齿(331)与多个所述齿轮盘(222)啮合。

说明书

一种机械式安全高效节能的余热热水炉

技术领域

[0001] 本发明涉及余热利用技术领域，尤其涉及一种机械式安全高效节能的余热热水炉。

背景技术

[0002] 热水炉是通过燃料和燃烧器对水进行加热，为了践行环保行动，通过废气烟气的余热提供热水炉加热的热量实现高效低污染加热。

[0003] 现有的余热热水炉通常是通过冷凝蒸发的重力热管对热水炉内的水进行加热，但由于重力热管只能够垂直安装且为真空换热传导的限制，使得余热利用效率较低，且现有
的热水炉仅通过泄压管和泄压阀对热水炉进行安全保护，既浪得较多的泄压蒸汽，又浪费
持续流动烟气的热量，且在压力上升速度过快时不能提供有效保护。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在余热利用效率低、安全性低的缺点，而提出的一种机械式安全高效节能的余热热水炉。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

[0006] 一种机械式安全高效节能的余热热水炉，包括高压水包，所述高压水包的上端分别安装有安全管和蒸汽管，所述高压水包分为烟气通道和储水腔，所述烟气通道内对称转
动安装有多个转轴，每个所述转轴的上端均延伸至储水腔内并安装有齿轮盘，每个所述转
轴上均安装有挡板，所述烟气通道内对称插设有多个超导热管，每个超导热管的内管壁上
均开设有多个气泡发生槽，且多个超导热管的两端均延伸至储水腔内，所述储水腔的内顶
壁上安装有压力气囊，所述储水腔位于烟气通道一侧的内壁上安装有气管和多个固定块，
所述压力气囊与气管之间共同安装有导流管，所述气管内活塞安装有调节杆，且调节杆滑
动插设在多个固定块上，所述调节杆上等距对称安装有多个调节齿；

[0007] 所述高压水包的上表面安装有通断控制盒，所述通断控制盒内上开设有控制腔，所述控制腔内对称插设有两个导电杆，两个所述导电杆相对的一端均滑动安装有弧形导通
环，每个所述导电杆上均安装有弹簧，每个所述导电杆远离弧形导通环的一端均延伸至通
断控制盒的外壁并安装有接线柱，所述控制腔的内底壁插设安装有定位管，所述定位管的
下端延伸至压力气囊内，所述压力气囊的内底壁上安装有固定片，所述固定片上安装有绝
缘隔断杆，且绝缘隔断杆滑动插设在定位管内，所述高压水包的一端安装有风机，所述风机
上安装有进气管和排气管，且排气管插设在烟气通道内，所述接线柱电性串联风机；

[0008] 压力气囊受储水腔内压力增加不断压缩，压缩的压力气囊能够推动绝缘隔断杆分开两个弧形导通环，使得线路断开，则能够断开风机的供电，风机停止运行后，烟气流减弱，
使得换热速度变慢，即避免浪费烟气流温度，也避免储水腔内压力快速上升导致危险，且储
水腔内压力恢复后，压力气囊回弹使得绝缘隔断杆返回，则两个弧形导通环在弹簧的推动
下接触导通线路，使得风机继续运行，无需人工操作，自动安全防护，增加热水炉的安全性。

[0009] 优选地，所述气泡发生槽的槽底宽度大于槽口宽度；

[0010] 气泡发生槽槽底的水受超导热管加热形成蒸汽，蒸汽在槽底膨胀并通过较小的槽口排出产生气泡，越来越多的高温蒸汽形成的气泡向上浮升，使得储水腔内的水快速翻滚，
增加水的热对流效应，增加升温速度，即提高了余热利用效率。

[0011] 优选地，每个所述超导热管均位于同侧挡板远离调节杆的一侧；

[0012] 挡板阻挡烟气直接撞击超导热管的表面，避免长时间使用烟尘磨损超导热管，增加超导热管的使用寿命，即增加热水炉的使用寿命。

[0013] 优选地，多个所述调节齿与多个所述齿轮盘啮合；

[0014] 储水腔内压力增加过度时，压力气囊被压缩并通过导流管和气管推动调节杆滑动，滑动的调节杆通过调节齿使得齿轮盘转动，则使得转轴转动，使得挡板转动并增加对烟
气流的阻力，降低烟气流的流量，避免快速升温导致储水腔内压力增加超过限制而发生危
险。

[0015] 本发明具有以下有益效果：

[0016] 1、通过压力气囊使得储水腔内压力突增时，压力气囊受压力作用压缩，则压力气囊内的气体通过导流管和气管推动调节杆滑动，调节杆通过调节齿带动两侧的齿轮盘转
动，齿轮盘转动使得转轴带动挡板转动，减小烟气通道2内的气流流通面积，即降低烟气流
量，避免烟气大量快速流动导致超导热管换热过快而引发储水腔压力增加速度过快出现危
险，即增加热水炉的主动安全性。

[0017] 2、储水腔内压力不断快速增加，使得压力气囊压缩并通过固定片推动绝缘隔断杆沿定位管进入控制腔内并分开两个弧形导通环，使得线路断开，则风机停止运行，则极大的
降低了烟气的流速，使得烟气与超导热管的换热速度快速降低，即能够快速降低储水腔内
的压力，避免储水腔压力增加速度过快出现危险，即进一步增加热水炉的主动安全性。

[0018] 3、气泡发生槽槽底的水受超导热管加热形成蒸汽，蒸汽在槽底膨胀并通过较小的槽口排出产生气泡，较多的高温蒸汽形成的气泡向上浮升，使得储水腔内的水快速翻滚，增
加水的热对流效应，增加升温速度，即提高了余热利用效率。

[0019] 4、超导热管位于同侧挡板远离调节杆的一侧，即挡板能够阻挡烟气直接撞击超导热管的表面，避免长时间使用烟尘磨损超导热管，增加超导热管的使用寿命，即增加热水炉
的使用寿命。

[0020] 综上所述，本发明通过压力气囊受储水腔内压力的增加而压缩排气推动调节杆调节挡板的角度改变烟气流量，且通过压力气囊压缩推动绝缘隔断杆断开风机线路改变烟气
流量，增加热水炉的主动安全性，减少蒸汽浪费，且通过气泡发生槽产生蒸汽气泡增加加热
速度，即增加余热利用效率。

附图说明

[0021] 图1为本发明提出的一种机械式安全高效节能的余热热水炉的结构示意图；

[0022] 图2为本发明提出的一种机械式安全高效节能的余热热水炉的调节杆部分放大图；

[0023] 图3为本发明提出的一种机械式安全高效节能的余热热水炉的超导热管部分放大图；

[0024] 图4为图1中A处放大图。

[0025] 图中：1高压水包、11安全管、12蒸汽管、2烟气通道、21超导热管、212气泡发生槽、22转轴、221挡板、222齿轮盘、3储水腔、31气管、32固定块、33调节杆、331调节齿、4风机、41
进气管、42排气管、5压力气囊、51导流管、52固定片、521绝缘隔断杆、6通断控制盒、61控制
腔、62导电杆、621接线柱、622弹簧、623弧形导通环、63定位管。

具体实施方式

[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0027] 参照图1‑4，一种机械式安全高效节能的余热热水炉，包括高压水包1，高压水包1的上端分别安装有安全管11和蒸汽管12，高压水包1分为烟气通道2和储水腔3，烟气通道2
内对称转动安装有多个转轴22，每个转轴22的上端均延伸至储水腔3内并安装有齿轮盘
222，每个转轴22上均安装有挡板221，烟气通道2内对称插设有多个超导热管21，每个超导
热管21的内管壁上均开设有多个气泡发生槽212，且多个超导热管21的两端均延伸至储水
腔3内，储水腔3的内顶壁上安装有压力气囊5，储水腔3位于烟气通道2一侧的内壁上安装有
气管31和多个固定块32，压力气囊5与气管31之间共同安装有导流管51，气管31内活塞安装
有调节杆33，且调节杆33滑动插设在多个固定块32上，调节杆33上等距对称安装有多个调
节齿331；

[0028] 高压水包1的上表面安装有通断控制盒6，通断控制盒6内上开设有控制腔61，控制腔61内对称插设有两个导电杆62，两个导电杆62相对的一端均滑动安装有弧形导通环623，
每个导电杆62上均安装有弹簧622，每个导电杆62远离弧形导通环623的一端均延伸至通断
控制盒6的外壁并安装有接线柱621，控制腔61的内底壁插设安装有定位管63，定位管63的
下端延伸至压力气囊5内，压力气囊5的内底壁上安装有固定片52，固定片52上安装有绝缘
隔断杆521，且绝缘隔断杆521滑动插设在定位管63内，高压水包1的一端安装有风机4，风机
4上安装有进气管41和排气管42，且排气管42插设在烟气通道2内，接线柱621电性串联风机
4；

[0029] 压力气囊5受储水腔3内压力增加不断压缩，压缩的压力气囊5能够推动绝缘隔断杆521分开两个弧形导通环623，使得线路断开，则能够断开风机4的供电，风机4停止运行
后，烟气流减弱，使得换热速度变慢，即避免浪费烟气流温度，也避免储水腔3内压力快速上
升导致危险，且储水腔3内压力恢复后，压力气囊5回弹使得绝缘隔断杆521返回，则两个弧
形导通环623在弹簧622的推动下接触导通线路，使得风机4继续运行，无需人工操作，自动
安全防护，增加热水炉的安全性。

[0030] 气泡发生槽212的槽底宽度大于槽口宽度；

[0031] 气泡发生槽212槽底的水受超导热管21加热形成蒸汽，蒸汽在槽底膨胀并通过较小的槽口排出产生气泡，越来越多的高温蒸汽形成的气泡向上浮升，使得储水腔3内的水快
速翻滚，增加水的热对流效应，增加升温速度，即提高了余热利用效率。

[0032] 每个超导热管21均位于同侧挡板221远离调节杆33的一侧；

[0033] 挡板221阻挡烟气直接撞击超导热管21的表面，避免长时间使用烟尘磨损超导热管21，增加超导热管21的使用寿命，即增加热水炉的使用寿命。

[0034] 多个调节齿331与多个齿轮盘222啮合；

[0035] 储水腔3内压力增加过度时，压力气囊5被压缩并通过导流管51和气管31推动调节杆33滑动，滑动的调节杆33通过调节齿331使得齿轮盘222转动，则使得转轴22转动，使得挡
板221转动并增加对烟气流的阻力，降低烟气流的流量，避免快速升温导致储水腔3内压力
增加超过限制而发生危险。

[0036] 本发明在使用时，储水腔3内加入水，风机4使得高温烟气从进气管41到排气管42快速吹入烟气通道2内，高温烟气使得超导热管21温度升高并传递至内壁上的多个气泡发
生槽212内，气泡发生槽212内的水被快速加热成高温水蒸气，高温水蒸气从槽口排出形成
气泡向上浮升，大量气泡浮升使得储水腔3内的水不断翻滚，使得热对流速度加快，即使得
水被快速加热，增加了水的加热速度以及余热利用的效率，水温升高产生大量水蒸汽，水蒸
汽的增加使得储水腔3内压力增加，当压力增加速度大于蒸汽管12的排出速度时，压力气囊
5开始压缩，使得压力气囊5内的气体通过导流管51和气管31推动调节杆33移动，调节杆33
通过两侧的调节齿331使得齿轮盘222转动，则齿轮盘222通过转轴22带动挡板221转动减小
烟气通道2的流通面积，即降低了烟气的流量，减缓超导热管21的换热速度，即降低储水腔3
内压力增加的速度，保护高压水包1的安全；

[0037] 当储水腔3内压力继续增大时，压力气囊5通过固定片52推动绝缘隔断杆521沿定位管63插入控制腔61内并分开两个弧形导通环623，断开了风机4的线路，使得风机4停止，
则烟气流速快速下降，使得超导热管21的换热速度减缓，降低了储水腔3内压力，进一步保
护高压水包1的安全，且不浪费烟气热量。

[0038] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。