CN111197858A - 带膨胀水箱自动补压装置的两用炉 - Google Patents

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徐金金
周高云
徐德明
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

一种带膨胀水箱自动补压装置的两用炉，包括燃烧器和膨胀水箱，其特征在于该两用炉还包括中空纤维空气分离膜、第一空压机、第二空压机及富氮储存罐，中空纤维空气分离膜具有空气进气端，富氧出气端和富氮出气端，前述的富氧出气端与燃烧器连通；第一空压机出气端与前述中空纤维空气分离膜的空气进气端连接；富氮储存罐具有进气端及与前述膨胀水箱的氮气补入口连通的出气端；第二空压机的进气端与前述中空纤维空气分离膜的富氮出气端连接，出气端与前述富氮储存罐的进气端连接。富氧气体用于燃烧，富氮气体用于补充膨胀水箱的压力不足，很好的解决了燃烧问题和膨胀水箱压力不足的问题。

Description

带膨胀水箱自动补压装置的两用炉
技术领域
本发明涉及一种采暖和洗浴两用炉。
背景技术
目前两用炉基本结构包括采暖管路、洗浴管路、板式换热器、燃烧器和膨胀水箱，燃烧器给采暖管路加热，洗浴管路通过板式换热器从采暖管路中获得热量，膨胀水箱于采暖管路连接，起到缓解采暖回路和生活水回路中循环水的涨缩量的作用。相关的文献可以参考专利号为00214321.6的中国实用新型专利《家用燃气采暖热水两用炉》(授权公告号为CN2424413Y)；还可以参考专利号为ZL200720056386.3的中国实用新型专利《落地储水式供暖/热水燃气两用炉》(授权公告号为CN201104017YY)。
燃烧器由空气和燃气混合进行燃烧，空气中存在大量的氮气，高温燃烧后会产生大量的氮氧化物，而氮氧化物会造成空气污染，同时部分氮气会将热量带走，降低燃烧效率。另外膨胀水箱作为核心部件，经过长时间的使用后，经常出现亏气气压不足的情况，从而造成两用炉运行过程中***内压不断增高，通常需要进行维修上门保养补充氮气。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种既能降低氮氧化物排放又能维持膨胀水箱内部气压的带膨胀水箱自动补压装置的两用炉。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：1、一种带膨胀水箱自动补压装置的两用炉，包括燃烧器和膨胀水箱，其特征在于该两用炉还包括
中空纤维空气分离膜，具有空气进气端，富氧出气端和富氮出气端，前述的富氧出气端与燃烧器连通；
第一空压机，出气端与前述中空纤维空气分离膜的空气进气端连接；
富氮储存罐，具有进气端及与前述膨胀水箱的氮气补入口连通的出气端；以及
第二空压机，进气端与前述中空纤维空气分离膜的富氮出气端连接，出气端与前述富氮储存罐的进气端连接。
为实现自动补气，所述的富氮储存罐与膨胀水箱之间设有压差开关。
便于调节富氮流量，所述中空纤维空气分离膜的富氮出气端与第二空压机之间依次设有流量调节阀和充气开关阀。
进一步，所述的流量调节阀和充气开关阀之间设有排气管，该排气管上设有富氮排气阀。
进一步，所述的两用炉内设有采暖管路和洗浴管路，前述的膨胀水箱与采暖管路连通，前述采暖管路具有位于燃烧器中的换热段，前述采暖管路上设有板式换热器，所述的洗浴管路则与板式换热器换热连接。
为防止管路爆裂，所述的采暖管路上设有与板式换热器并联的旁通路，该旁通路上设有采暖管路堵塞时能打开的旁通阀。
进一步，所述的洗浴管路与采暖管路之间设有补水管，该补水管上设有补水阀。
与现有技术相比，本发明的优点在于：富氧气体通入燃烧器内和燃气混合，因氮气高温所产生的氮氧化物减少，从而减少氮氧化物排放及空气污染；所需富氧气体流量较空气少，带走的热量更低，燃烧效率提高；富氮气体加压充入富氮气体贮藏罐中，当膨胀水箱内氮气压力降低时可以进行补充，保证膨胀水箱长期有效运行。
附图说明
图1为实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中的带膨胀水箱自动补压装置的两用炉包括燃烧器1、膨胀水箱2，采暖管路3、洗浴管路4、水泵10、中空纤维空气分离膜7、第一空压机61、富氮储存罐8及第二空压机62。燃气进气管11与燃烧器1连通。水泵10设于采暖管路3中，用于提供水压。膨胀水箱2与采暖管路3连通，采暖管路3具有位于燃烧器1中的换热段31，采暖管路3上设有板式换热器9，洗浴管路4则与板式换热器9换热连接。
采暖管路3上设有与板式换热器9并联的旁通路32，该旁通路32上设有采暖管路3堵塞时能打开的旁通阀33。洗浴管路4与采暖管路3之间设有补水管5，该补水管5上设有补水阀51。
中空纤维空气分离膜7具有空气进气端，富氧出气端和富氮出气端，富氧出气端与燃烧器1连通并设有富氧调节阀74；第一空压机61出气端与中空纤维空气分离膜7的空气进气端连接，本实施例中的第一空压机61优选蜗轮增压机；富氮储存罐8具有进气端及与膨胀水箱2的氮气补入口连通的出气端。富氮储存罐8设有自动排气阀82。第二空压机62，进气端与中空纤维空气分离膜7的富氮出气端连接，出气端与富氮储存罐8的进气端连接。富氮储存罐8与膨胀水箱2之间设有压差开关81。
中空纤维空气分离膜7的富氮出气端与第二空压机62之间依次设有流量调节阀7和充气开关阀73。流量调节阀7和充气开关阀73之间设有排气管，该排气管上设有富氮排气阀72。
第一空压机将常压空气转换为高压空气通入中空纤维空气分离膜中，经空气分离后产生两路气体分别为富氮气体和富氧气体，其中富氧气体通入燃烧器内与燃气混合燃烧，减少氮氧化物排放及空气过量系数，提高燃烧效率，富氮气体通过第二空压机增压充入富氮储存罐中。当富氮储存罐中压力低于某一设定值(如10bar)时，充气开关阀及第二空压机开启,富氮排气阀关闭，富氮储存罐实现充气，当富氮储存罐中压力高于某一个设定值时(12bar)时,充气开关阀及第二空压机关闭富氮排气阀开启，停止充气，并向两用炉内密封室中冲入富氮气体置换密封室中的空气防止燃气溢出燃烧及***。当由于膨胀水箱中的氮气压力与富氮储存罐中压力差达到压差开关上阈值时，压差开关自动开启并向膨胀水箱中充气，当膨胀水箱中的氮气压力与富氮储存罐中的压力差低于气压差开关下阈值时,压差开关自动关闭停止充气。

Claims (7)

1.一种带膨胀水箱自动补压装置的两用炉，包括燃烧器(1)和膨胀水箱(2)，其特征在于该两用炉还包括
中空纤维空气分离膜(7)，具有空气进气端，富氧出气端和富氮出气端，前述的富氧出气端与燃烧器(1)连通；
第一空压机(61)，出气端与前述中空纤维空气分离膜(7)的空气进气端连接；
富氮储存罐(8)，具有进气端及与前述膨胀水箱(2)的氮气补入口连通的出气端；以及
第二空压机(62)，进气端与前述中空纤维空气分离膜(7)的富氮出气端连接，出气端与前述富氮储存罐(8)的进气端连接。
2.根据权利要求1所述的带膨胀水箱自动补压装置的两用炉，其特征在于所述的富氮储存罐(8)与膨胀水箱(2)之间设有压差开关(81)。
3.根据权利要求1所述的带膨胀水箱自动补压装置的两用炉，其特征在于所述中空纤维空气分离膜(7)的富氮出气端与第二空压机(62)之间依次设有流量调节阀(7)和充气开关阀(73)。
4.根据权利要求3所述的带膨胀水箱自动补压装置的两用炉，其特征在于所述的流量调节阀(7)和充气开关阀(73)之间设有排气管，该排气管上设有富氮排气阀(72)。
5.根据权利要求1所述的带膨胀水箱自动补压装置的两用炉，其特征在于所述的两用炉内设有采暖管路(3)和洗浴管路(4)，前述的膨胀水箱(2)与采暖管路(3)连通，前述采暖管路(3)具有位于燃烧器(1)中的换热段(31)，前述采暖管路(3)上设有板式换热器(9)，所述的洗浴管路(4)则与板式换热器(9)换热连接。
6.根据权利要求1所述的带膨胀水箱自动补压装置的两用炉，其特征在于所述的采暖管路(3)上设有与板式换热器(9)并联的旁通路(32)，该旁通路(32)上设有采暖管路(3)堵塞时能打开的旁通阀(33)。
7.根据权利要求1所述的带膨胀水箱自动补压装置的两用炉，其特征在于所述的洗浴管路(4)与采暖管路(3)之间设有补水管(5)，该补水管(5)上设有补水阀(51)。
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