一种高效热泵耦合冷凝式燃气热水锅炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105423550A(43)申请公布日2016.03.23(21)申请号201511003545.9(22)申请日2015.12.28(71)申请人哈尔滨工业大学地址150000黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人别如山顾文波纪晓瑜陈佩(74)专利代理机构哈尔滨龙科专利代理有限公司23206代理人高媛(51)Int.Cl.F24H4/02(2006.01)F24H8/00(2006.01)F24H9/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种高效热泵耦合冷凝式燃气热水锅炉(57)摘要一种高效热泵耦合冷凝式燃气热水锅炉，主要解决锅炉排烟温度高，锅炉热效率较低问题。尾部烟道内布置有光管省煤器及两个冷凝式换热器；三通阀与回水管、热泵及冷凝式换热器二连通，热泵的冷端换热器出水口与冷凝式换热器一进水口连通，冷凝式换热器一出水口与热泵的热端换热器进水口连通，热泵的热端换热器出水口与冷凝式换热器二出水口与U形集箱连通，U形集箱的两侧墙及后墙集箱通过水冷管与上集箱一及二连通，上集箱一及二与上集箱三连通，上集箱三通过前、后墙水冷壁管与下集箱二连通，下集箱二通过连接管与下集箱一连通，下集箱一通过侧墙水冷壁管与上集箱四连通，之后通过连接管与光管省煤器连通。本锅炉产生的热水用于生产生活需要。CN105423550ACN105423550A权利要求书1/1页1.一种高效热泵耦合冷凝式燃气热水锅炉，包括炉膛(11)、光管省煤器(6)、上集箱一(7)、上集箱二(8)、上集箱三(9)、上集箱四(10)、燃烧器(12)、下集箱一(13)、下集箱二(14)、转向室(15)、尾部烟道(16)、数根两侧墙水冷管(17)、数根后墙水冷管(18)、炉膛(11)的前、后墙水冷壁(19)、数根引出管一(20)、侧墙水冷壁(21)及数根引出管二(22)；其特征在于：所述的高效热泵耦合冷凝式燃气热水锅炉还包括热泵(1)、三通阀(2)、冷凝式换热器一(3)、冷凝式换热器二(4)及U形集箱(5)；对于燃气侧而言，所述的燃烧器(12)与炉膛(11)连通，所述的炉膛(11)的烟气出口通过转向室(15)与尾部烟道(16)连通，所述的尾部烟道(16)内由上至下依次布置有光管省煤器(6)、冷凝式换热器二(4)和冷凝式换热器一(3)，所述的燃气为天然气；对于水循环而言，所述的三通阀(2)一端与回水管(23)连通，三通阀2另两端分别与热泵(1)冷端换热器(1-1)的进水口及冷凝式换热器二(4)的进水口连通，所述的热泵(1)的冷端换热器(1-1)出水口与冷凝式换热器一(3)的进水口连通，所述的冷凝式换热器一(3)的出水口与热泵(1)的热端换热器(1-2)进水口连通，热泵(1)的热端换热器(1-2)出水口与冷凝式换热器二(4)的出水口并联后与设置在炉膛(11)后侧的U形集箱(5)连通，所述的U形集箱(5)水平设置，U形集箱(5)的两侧墙集箱(5-1)分别通过数根两侧墙水冷管(17)与上集箱一(7)连通，U形集箱(5)的后墙集箱(5-2)通过数根后墙水冷管(18)与上集箱二(8)连通，所述的上集箱一(7)及上集箱二(8)均与上集箱三(9)连通，所述的上集箱三(9)通过炉膛(11)的前、后墙水冷壁(19)与下集箱二(14)连通。2.根据权利要求1所述的一种高效热泵耦合冷凝式燃气热水锅炉，其特征在于：所述的三通阀(2)为三通流量调节阀。2CN105423550A说明书1/4页一种高效热泵耦合冷凝式燃气热水锅炉技术领域[0001]本发明涉及一种燃气热水锅炉，属于燃气锅炉技术领域。背景技术[0002]锅炉通过燃烧化石能源，将化石能源的化学能转化为工质的内能，用于满足人类生产生活的需要，但燃烧煤往往会产生严重的环境污染，而天然气作为一种清洁能源越来越受到人们的青睐。但目前大多数燃烧天然气的热水锅炉的排烟温度往往在110～130℃左右，烟气中含有20％(容积)的水蒸汽，烟气中水蒸汽的汽化潜热未能得到充分利用，这使得锅炉热效率往往低于94％。与此同时，水源热泵根据逆卡诺循环原理，采用电能驱动，通过制冷剂将低品位热能吸收，转化为高品位热能。所以说，如果将热泵耦合在给水系统中，并采用冷凝换热器，可以将热水锅炉的回水温度由40～45℃降到25～30℃，从而将排烟温度由110～130℃降低到40℃，烟气中的水蒸汽就会发生冷凝，释放汽化潜热，这不仅能将锅炉效率提高10个百分点以上，还能将收集到的冷凝水用于生产生活的需要，这具有重要节能节水意义。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种高效热泵耦合冷凝式燃气热水锅炉，主要解决锅炉排烟温度高，锅炉热效率较低的问题。本发明具有热转换效率高、使用寿命长、结构