燃气余热利用热水器的制作方法

1.本实用新型涉及节能减排技术和低碳生活需求的热水器设备，特别是燃气炉灶余热利用的“燃气余热利用热水器”，其目的是为实现高温烟气排放二次能源流失和浪费尽可能得到有效的利用和回收。


背景技术：

2.随着我国人民生活水平提高和生活热水需求量不断增大，市场品种繁多的热水器产品广泛为家庭、工厂、学校和商业服务等行业使用，其种类主要是电热水器、燃气热水器、太阳能热水器及空气能热水器等；由于国内经济体规模建设迅猛发展，燃气炉灶的使用量急聚增加并消耗大量的天然气能源伴随有大量的余热损失排放于大气，世界性的能源危机告诫人们要实行低碳生活，对此燃气余热二次能源的利用极为重要，从目前来看市场主流热水器大多为高耗能产品，具有热回收功能的燃气余热利用热水器至今未见有投放市场。
3.多年来遍及全国的工厂、机关、学校和宾馆、饭店等，其餐厅厨房基本都在使用燃气大锅灶，燃气锅灶功能特点是热负荷大、烧饭炒菜速度快、还可设热水吊烧开热水，相对燃煤锅灶有热负荷利用率高、使用更加方便、清洁卫生、有害气体排放也较少等优点，由于燃气锅灶的使用是半敞开的散热较大，固有属性决定了热效率即热负利用率不足一半，大部分燃气热负荷变为高温烟气排放于大气；民以食为天，我国每个省都有数以万计的燃气锅灶常年累月的使用，大量的燃气高温烟气余热排放造成大量热能流失浪费，虽经多方努力和改进这一历史遗留问题始终没有得到根本解决，国内有节能减排领先企业，针对燃气锅灶热负荷利用率低热损失过大情况，研发了“锅灶余热利用开水器”又称“余热宝”，其产品配套安装在锅灶排烟口上使用，降低了排烟温度及有害气体排放，大大提高了锅灶热负荷利用率，节能效益明显可免费提供开水、热水；由于“余热宝”容积不大供开热水量有限，在锅灶连续使用较长时间过程中，只有不断使用开热水和补冷水加热才能实现较高的余热利用率，遇到开热水到100℃不能及时放出使用的话，排烟温度又将恢复，高温排放余热得不到利用，为了根本解决问题，本实用新型在余热宝开水器的基础上设计了新结构的“燃气余热利用热水器”，也可称之为“余热宝热水器”用于燃气炉灶包括燃气锅灶和燃气锅炉排烟口上使用，经完善形成产品后使用效果有望接近全余热回收可供更多的大量生活热水，从而使原有燃气锅灶热负荷低利用率大幅度提高。


技术实现要素：

4.本实用新型燃气余热利用热水器目的在于提供一种技术，能使燃气炉灶包括燃气锅炉、燃气锅灶排放的高温烟气余热得到最大限度的利用。
5.本实用新型目的将通过以下技术方案来实现：
6.一种新型燃气余热利用热水器，结构是由烟箱、螺旋加热管及进出水口、主烟道室、左右侧副烟道室及保温层与系统热水循环装置组成，其特征在于：螺旋加热管位于烟箱中，螺旋管直段部分位于主烟道室内，弯曲部分置于主烟道室两侧的副烟道室内，烟气进入
烟箱时形成主流烟气和侧流烟气，主流烟气进入主烟道室，侧流烟气进入副烟道室；其另一特征是：烟箱左右两侧内壁与主烟道室左右侧板形成副烟道室，主烟道室的侧板上、下端设有大排烟孔，主烟道室顶部低于左右侧板上端大排烟孔为密封盖板，主流烟气进入主烟道室冲刷螺旋加热管直段部分，侧流烟气从左右侧板下端大排烟孔进入副烟道室冲刷螺旋管弯曲部分；其又一特征是：主烟道室侧板上除了上、下端设大排烟孔外，中部还设有一定量的小排烟孔，当主流烟气进入主烟道室冲刷至顶部受阻后，便迂廻向下从两侧板中部小排烟孔流向副烟道室与侧流烟气汇合，再从副烟道室流向顶部经侧板上端大排烟孔流至汇总排烟腔从出口排放于大气。
7.本实用新型燃气余热利用热水器的工作原理：燃气炉灶的高温排烟进入热水器烟箱时分化为中间主流排烟和两边缘侧流排烟，主流排烟进入主烟道室冲刷螺旋加热管直段部分，侧流排烟从主烟道室侧板下端大排烟孔进入副烟道室冲刷螺旋管弯曲部分，主流排烟冲刷到主烟道室顶部盖板受阻迂廻至两侧板中部，从小排烟孔进入副烟道室与侧流排烟汇聚上升冲刷螺旋管弯曲部分，冲刷到顶部从两侧板上端大排烟孔穿过汇总排烟腔经出口排放于大气；由于本实用新型燃气余热利用热水器，利用分化烟气为主流与侧流分别冲刷和最后汇总冲刷螺旋加热管，延长了烟气冲刷热传递的滞流时间，同时结合现有技术系统热水循环装置实行流动水循环加热，大大提高了换热效率并储存大量热水，从而使燃气锅灶排烟温度得到最大的降低和余热得到最大利用；本实用新型燃气余热利用热水器在研发试制完善后，形成产品用于燃气锅灶配套使用，将会使燃气锅灶增加了余热利用热水器功能，改变了燃气锅灶一直以来热负荷利用率不足一半的缺陷，有望使其热负荷利用率提高一倍。
附图说明
8.图1是本实用新型实施例正视结构示意图。
9.图2是本实用新型实施例侧视结构示意图。
10.图3是本实用新型与现有技术系统热水循环装置结合的示意图。
11.图1～图3中序号表示：1.烟箱；2.右侧副烟道室；3.主烟道室右侧板；4.螺旋加热管；5.排烟口；6.密封盖板；7.汇总排烟腔；8.主烟道室左侧板；9.左侧副烟道室；10.进水口；11.保温层；12.出水口；13.主烟道室；14.进烟口；15.燃气锅灶；16.余热利用热水器；17.系统热水循环装置；17
‑
1储热水箱；17
‑
2循环水泵；17
‑
3系统连结管路。
具体实施方式
12.以下结合附图对本实用新型燃气余热利用热水器工况实施例作进一步描述：
13.1、图1中所示为本热水器结构正视图：高温排烟从进烟口(14)进入烟箱(1)，烟气分化的主流排烟进入主烟道室(13)向上冲刷螺旋加热管(4)到顶部密封盖板(6)受阻迂廻到两侧主烟道室左侧板(8)和主烟道室右侧板(3)，经侧板中部的小排烟孔进入与左侧副烟道室(9)和右侧副烟道室(2)的烟气汇合；烟气分化的侧流排烟分别经主烟道室(13)侧板下端的方形大排烟孔流入左侧副烟道室(9)和右侧副烟道室(2)，并向上流动冲刷螺旋加热管(4)的弯曲部分，在副烟道室汇合的烟气向上流动完成冲刷后，从顶部分别经侧板上端的方形大排烟孔流入汇总排烟腔(7)，再从排烟口(5)排放于大气；
14.2、图2中所示为本热水器结构侧视图：主烟道室左侧板(8)上下端有方形大排烟孔，被遮背面对应右侧板(3)与左侧板结构相同，两侧板之间贯穿螺旋加热管；
15.3、图3中所示为本结构热水器与现有技术系统热水循环装置连接示意图：在图示制热水系统注满水后，燃气锅灶(15)开始使用烧饭等，高温排烟进入余热利用热水器(16)烧热水，结合图1循环水泵(17
‑
2)运转，循环水从热水器进水口(10)进入经螺旋加热管(4)实施一次循环加热，并从出水口(12)流出进入系统热水循环装置(17)，热水从系统连接管路(17
‑
3)进入储热水箱(17
‑
1)上部，随着一次循环加热水越来越多从储热水箱上部向下部置换，被置换的下部冷水逐步从底部出水经系统连接管路(17
‑
3)由循环水泵(17
‑
2)送入热水器(16)完成总水量的一次循环加热周期，之后再重复第二次循环加热使水温再次提高，经多次周期循环加热后使储热水箱水温达到高温设定的要求，储热水箱上部水温高、中部略低、下部和底部水温最低，可满足锅灶长时间连续使用的排烟余热利用，由于储热水箱热水保温性好且容量大始终对外供上部高温水和对内下部补自来水，可满足不同时间段随时供应较大量的生活热水；
16.本实用新型上述为一个单元的动力循环加热应用实施例，在此基础上延伸应用于直流加热、自然循环加热及多单元并联组合等应用均属现有技术不再详述。