CN101598326B - 带全自动加水装置的中压锅炉 - Google Patents

Abstract

一种带全自动加水装置的中压锅炉，它包括锅炉本体，锅炉本体上设余压余热回收塔，余热回收塔内接自来水管道，自来水管道的管口处安有浮球控制器，余热回收塔内设有设有三个罐，汽水转换罐下部开有三号进水口、底部接带止回阀余热回水管，两个加水罐内设增压管并由增压阀控制、开有加水出口并连接加水阀、留有增压空间并分别设有排空管及排气止回阀，汽水转换罐内设有多根消声管、底部开有汽水转换口，汽水转换口通向增压管并换汽阀来控制汽水转换；所有阀门由小型继电器、时间继电器实行自动化程序。它是利用锅炉自身蒸汽压力实施加水，即利用气轻水重的物理原理，采取高低落差的自然流向实现自动加水，并且回收了锅炉的余热，节约了能源。

Description

带全自动加水装置的中压锅炉

技术领域

本发明涉及一种锅炉，尤其是指一种带全自动加水装置的低压锅炉。 

背景技术

自从英国人瓦特发明了蒸汽机二百余年来，所有的锅炉加水都是依赖能做到大于锅炉蒸汽压力的电机、水泵来完成。随着现代工业的迅猛发展，不但使用蒸汽作为动力或换热之用的工业行业更加广阔，其锅炉的容量也越来越大。虽然高新技术、新型材料已经解决了大功率的电机制造技术和高温高压水泵材质等难题，但未能改变锅炉给水的方法，致使锅炉的电泵供水方式一直延用至今。高压锅炉如一台100吨的锅炉，它的给水泵的单台电机功率就需3200千瓦时，年耗电量高达两千万度以上。如扬子公司自备电厂，有四组220吨锅炉在运作，其惊人的给水泵耗电量可想而知，更何况全国的大型热电厂、炼钢厂乃至世界各地的类似企业，而在用的2吨、4吨、10吨的小型锅炉更是不计其数了。 

电机水泵加水，更大的弊端是它无法将余压蒸汽及时加回锅炉，同时当被加的水温达到60℃以上时，加水就很困难，致使当今各行业的锅炉在使用中的蒸汽浪费率普遍达到10％-15％。虽然有的厂家将锅炉的回水管道接回水池，但热量尽散在整池备水之中，全天候在散热，意义不大，因为加一次水只需几百市斤而已。最近市场上所推广的“双桶”式余热回收新方案，它所利用的仍是高压水泵配备大功率电机将高温的热水硬挤入锅炉的方法，同样既耗电又耗设备，只不过水泵质量不同而已。 

中国专利曾公开一种具有外置自动加水装置的蒸汽锅炉(公开号为CN2257351Y，公开日1997.07.02)，它的自动加水装置由浮子箱和阀门箱组成，浮子箱上部有蒸汽连通管与锅体上部连通，下部有给水管与锅体下部连通，浮子及浮子杆固接在小孔浮球阀的动作杠杆上，小孔浮球阀安装在阀门箱内的阀罩上，其上端套装有盖住阀罩的橡皮活动盖，过滤网除尘罩罩住整个小孔浮球阀和阀罩，阀门箱一侧有进水管，下部有排污管。当锅炉内压力较高、水温较高时，它很难将水加入锅炉。 

中国专利曾公开一种锅炉外置自动加水装置(公开号为CN2299990Y，公开日1998.12.09)，它包括有浮子箱和小孔浮球阀，浮子箱上有蒸汽连通管、水连通管分别与锅体的蒸汽空间和贮水空间相连，浮子及浮子杆固接在小孔浮球阀的 动作杠杆上，小孔浮球阀的阀盖外形为法兰盘，用螺丝固定在浮子箱的法兰座上，小孔浮球阀的进水口接自来水管，出水口通过给水管接锅体底部。当锅炉内压力较高、水温较高时，它也很难将水加入锅炉。 

中国专利曾公开一种蒸汽锅炉自动进水器(公开号为CN2416353Y，公开日2001.01.24)，包括储水腔和位于储水腔下的锅炉补水管，其特征在于储水腔上部设有进水腔，储水腔与进水腔通过进水隔离阀连通，进水腔腔壁上设有进水单向阀，进水腔顶部设有透汽阀。它与自来水管接通，无需电泵，实现自动加水，但仍无法将余压余热及时加回锅炉。 

本申请人曾设计一种内置半自动加水装置的锅炉(中国专利，公开号为CN2591519Y，公开日2003.12.10)，包括锅壳、炉膛，其特征在于在锅壳的上部分从上到下依次设置储水箱、预热水箱、二号加水箱、一号加水箱，储水箱与预热水箱相通，由一号加水管、二号加水管、三号加水管、四号加水管、进水管、一号进汽管、二号进汽管、汽源管连接，并由一号常开控制阀、二号常闭控制阀、三号常开控制阀、四号常闭控制阀、五号常开控制阀、六号常闭控制阀、七号常开控制阀、八号常闭控制阀控制。它不论锅炉炉内气压多高，都很容易地将水加入，既节能又操作方便。它的半自动加水装置为内置。 

本申请人曾设计一种冷凝水回炉蒸汽自压加水器(中国专利，公开号为CN2684019Y，公开日2005.03.09)一箱体隔成两处，一处为储水箱，另一处放置加水罐，储水箱外接蒸汽烫斗蒸汽滤水器冷凝水管道及冷凝水止回阀和自来水管及自来水控制球阀，储水箱和加水罐上部位之间连接有放汽管及三号常开电磁控制阀，下部位之间连接有进水管及进水止回阀，加水罐上部位连接有与锅炉排汽管连接的进汽管及一号常闭电磁控制阀，下部位连接有与锅炉加水口连接的加水管及二号常闭电磁控制阀，一号常闭电磁控制阀、二号常闭电磁控制阀、三号常开电磁控制阀连接电源线。它无需高压泵，无论锅炉内压力多高也能容易地将水加入炉内。但在实际使用中发现，作为动力之用的汽源有着浪费的现象。 

本申请人曾设计一种锅炉全自动自压加水器，(中国专利，公开号为CN1858490，公开日2006.11.08)，一箱体用固定板隔成两部分，下部分为储水箱，上部分中间放置蒸汽气缸，蒸汽气缸两边放置有储油缸和工作水管，储油缸和工作水管的连接通道设在底部，左边的储油缸用导油管将其上部与蒸汽气缸下部连通，右边的储油缸上部与蒸汽气缸上部连通，蒸汽内管通向工作水管，蒸汽内管与高压蒸汽管之间接两开两关转换电磁阀，储水箱上部接自来水管，储水箱中间放置加水气缸，蒸汽气缸中小活塞与加水气缸中大活塞连接，加水气缸一侧上下安装有进水止回阀而另一侧上下安装有加水止回阀，加水止回阀接加水管，两开两关转换电磁阀后面接工作蒸汽回收管通向储水箱。它无论被加的水水温多高、炉内压力多高，同样将水加进锅炉。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种带全自动加水装置的中压锅炉，它节约能源，实现自动加水。 

为达到上述目的，本发明采取的解决方案是：一种带全自动加水装置的中压锅炉，它包括锅炉本体，锅炉本体上设余压余热回收塔，余热回收塔内接自来水管道，自来水管道的管口处安有浮球控制器，余热回收塔内设有一号加水罐、二号加水罐和汽水转换罐，汽水转换罐下部开有三号进水口，汽水转换罐底部接水源来自锅炉本体的余压余热回水管，余压余热回水管管口处安有止回阀，一号加水罐和二号加水罐分别内设来自锅炉本体内蒸汽的增压管一和增压管二并分别由一号罐增压阀和二号罐增压阀控制，一号加水罐和二号加水罐分别开有向锅炉本体加水的一号罐加水出口和二号罐加水出口并分别连接一号罐加水阀和二号罐加水阀，一号加水罐和二号加水罐上内部分别留有供蒸汽增压用的一号罐增压空间和二号罐增压空间，一号罐增压空间和二号罐增压空间的上端分别设有排空管一和排空管二，排空管一和排空管二的管端分别装有排气止回阀一和排气止回阀二，汽水转换罐内设有多根消声管、底部开有汽水转换口，汽水转换口通向增压管一和增压管二并分别由一号罐换汽阀和二号罐换汽阀来控制汽水转换；所有阀门由小型继电器、时间继电器实行自动化程序。 

它将锅炉本体作为无泵自压加水装置，利用锅炉自身的蒸汽压力实施加水，也就是利用气轻水重的物理原理，采取高低落差的自然流向实现自动加水之目的，并且回收了锅炉的余热，节约了能源。 

附图说明

图1是本实施例的立体结构示意图。 

图2是本实施例的内部部分结构示意图。 

图3是本实施例的电气连接图。 

图中：1-1、一号罐增压阀，1-2、二号罐换汽阀，2、一号罐加水阀，3-1、二号罐增压阀，3-2、一号罐换汽阀，4、二号罐加水阀，5、余压余热回收塔，6、锅炉本体，7、一号罐加水出口，8、汽水转换口，9、止回阀，10、汽水转换罐，11、消声管，12、一号加水罐，13、隔热罩一，14、增压管一，15、隔热管一，16、浮球控制器，17、一号罐增压空间，18、排空管一，19、排气止回阀一，20、排气止回阀二，21、排空管二，22、二号罐增压空间，23、增压管二，24、隔热管二，25、二号加水罐，26、隔热罩二，27、自来水管道，28、三号进水口，29、余热回水管，30、二号罐加水出口，31、活动门，32、指示灯，33、水位控制器，34、门锁，35、电控箱，36、第一只时间继电器，38、第二只时间继电器，40、第三只时间继电器，42、第四只时间继电器，50、小型继电器，51、第五只时间 继电器，52、报警器，53、电源按钮，54、运作按钮，55、备用水泵按钮，56、漏电开关，57、铰链，58、UPS不间断电源。 

具体实施方式

参见图1-图3，一种带全自动加水装置的中压锅炉，它包括锅炉本体6，锅炉本体6上设余压余热回收塔5，余热回收塔内5接自来水管道27，自来水管道27的管口处安有浮球控制器16，余热回收塔内5内设有一号加水罐12、二号加水罐25和汽水转换罐10，汽水转换罐10下部开有三号进水口28，汽水转换罐10底部接来自锅炉本体6的余热回水管29，余热回水管29的管口处安有止回阀9，一号加水罐12和二号加水罐25分别内设来自锅炉本体6内蒸汽的增压管一14和增压管二23并分别由一号罐增压阀1-1和二号罐增压阀3-1控制，一号加水罐12和二号加水罐25分别开有向锅炉本体6加水的一号罐加水出口7和二号罐加水出口30并分别连接一号罐加水阀2和二号罐加水阀4，一号加水罐12和二号加水罐25上内部分别留有供蒸汽增压用的一号罐增压空间17和二号罐增压空间22，一号罐增压空间17和二号罐增压空间22的上端分别设有排空管一18和排空管二21，排空管一18和排空管二21的管端分别装有排气止回阀一19和排气止回阀二20，汽水转换罐10内设有多根消声管11、底部开有汽水转换口8，汽水转换口8通向增压管一14和增压管二23并分别由一号罐换汽阀3-2和二号罐换汽阀1-2来控制汽水转换； 

锅炉本体6上设置电控箱35和水位控制器33，电控箱35内置小型继电器50、第一只时间继电器36、第二只时间继电器38、第三只时间继电器40和第四只时间继电器42，电源按钮53与运作按钮54电连接，运作按钮54与水位控制器33电连接，水位控制器33与小型继电器50的3号触头电连接，运作按钮54与第一只时间继电器36的7、8号触头、第二只时间继电器38的7、8号触头、第三只时间继电器40的7、8号触头、第四只时间继电器42的7、8号触头、一号罐增压阀1-1、二号罐换汽阀1-2、一号罐加水阀2、二号罐增压阀3-1、一号罐换汽阀3-2、二号罐加水阀4电连接，一号罐增压阀1-1和二号罐换汽阀1-2与第一只时间继电器36的4号触头、第二只时间继电器38的1、2号触头电连接，一号罐加水阀2与第二只时间继电器38的3号触头电连接，二号罐增压阀3-1和一号罐换汽阀3-2与第三只时间继电器40的4号触头、第四只时间继电器42的1、2号触头电连接，二号罐加水阀4与第四只时间继电器42的3号触头电连接，小型继电器50的1号触头与第三只时间继电器40的3号触头电连接，小型继电器50的8号触头与第三只时间继电器40的6号触头电连接，小型继电器50的4号触头与第一只时间继电器36的1、2号触头电连接，第一只时间继电器36的3号触头与第三只时间继电器40的1、2号触头电连接。 

参见图1，所述的一号加水罐12外套隔热罩一13，二号加水罐25外套隔热罩二26。 

参见图2，所述的增压管一14外套隔热管一15，增压管二23外套隔热管二24。 

参见图1和图3，所述的电控箱35还内置第五只时间继电器51，第五只时间继电器51的7、8号触头与运作按钮54电连接，第五只时间继电器51的1、2号触头与水位控制器33，报警器52电连接。第五只时间继电器51的1、2号触头与水位控制器33电连接；第五只时间继电器的6号触头与报警器52电连接。第五只时间继电器51从接到水位控制器33送来电源时起，延迟到一次加水满足的整个时间，在此期内若没有实行加水时，时间继电器51的6号触头通电警报器52进行警报。 

参见图1和图3，所述的电控箱35还内置漏电开关56，漏电开关56前置于电源按钮53，达到漏电保护的目的。 

参见图1和图3，所述的漏电开关56还与备用水泵按钮55电连接，如果发生不能自动加水时，可启用备用泵加水。 

参见图1和图3，所述的锅炉本体6上用铰链57安上活动门31，活动门31上配备门锁34，活动门31中设置电源按钮53、运作按钮54、备用水泵按钮55和六只指示灯32，六只指示灯32分别显示小型继电器50、第一只时间继电器36，第二只时间继电器38、第三只时间继电器40、第四只时间继电器42、第五只时间继电器51的工作状态，这种设计以方便操作。 

参见图1，所述的锅炉本体6上还设有UPS不间断电源58，以保证停电时能正常工作。 

参见图一图3，它的工作原理简述如下： 

先将一号加水罐12、二号加水罐25注入冷水，这时顶部的排气止回阀一19和排气止回阀二20能自动排出空气(排气止回阀一19和排气止回阀二20平衡安装，但前部稍微起翘一点，让轻空气可以排出，而一旦有压力就被关严)，当水位到排空管一18和排空管二21的根部时，空气再也无法排出。 

当锅炉本体6的水位下降至加水的限度时，水位控制器33送来电源，通过小型继电器50传电至第一只时间继电器36(在此之前，把第一只时间继电器36、第二只时间继电器38的时间暂时都设在最长点)，第一只时间继电器36的4号触头送电给一号罐增压阀1-1和二号罐换汽阀1-2。 

一号罐增压阀1-1被打开，蒸汽迅速向一号罐增压空间17加压，当压力达到与锅炉相同时，将第二只时间继电器38的时间调节至其3号触头通电，打开了一号罐加水阀2，这时当一号加水罐12与锅炉压力相同的情况下，汽轻水重水往低处流，由于一号罐增压阀1-1继续敞开就变成了汽水调换。当一号加水罐12的水全部加入了锅炉时，将第一只时间继电器36的时间确定下来，即将电源通向其3 号触头，这时电源被通向第三只时间继电器40，一号罐增压阀1-1、二号罐换汽阀1-2、一号罐加水阀2全部被关闭。一号加水罐12内具有了N压力的蒸汽。继而将第三只时间继电器40的时间调节与第一只时间继电器36相同，第四只时间继电器42的时间与第二只时间继电器38相同。 

在第一只时间继电器36工作的同时，二号罐换汽阀1-2被打开(运行中)，二号加水罐25内蒸汽迅速注入汽水转换罐10，当蒸汽注完时，汽水转换罐10内的热水自动回至二号加水罐25，当水位到达排空管二21的根部时停止进水。汽水转换罐10来自三号进水口28源源不断地自动添加。 

第三只时间继电器40、第四只时间继电器42的工作程序与第一只时间继电器36、第二只时间继电器38相同，即第三只时间继电器40工作打开二号罐增压阀3-1和一号罐换汽阀3-2；当二号加水罐25的压力与锅炉相等时，将第四只时间继电器42调节至其3号触头通电，第四只时间继电器42工作打开二号罐加水阀4；当二号加水罐25的水全部加入锅炉时，将第三只时间继电器40的电源通向3号触头，这时二号罐增压阀3-1、一号罐换汽阀3-2二号罐加水阀4全部关闭。二号加水罐25内具有了N压力的蒸汽，一号加水罐12内全部都是热水。 

小型继电器50工作，当小型继电器50的3、4触头(常开)一断开又正是自己的2号触头的电源，于是就形成了瞬间复位，使每只继电器从零开始，就这样周而复始直至锅炉水位满足，水位控制器33切断电源，等待下一轮的开始。 

Claims (8)

1.一种带全自动加水装置的中压锅炉，它包括锅炉本体(6)，其特征在于：

锅炉本体(6)上设余压余热回收塔(5)，余热回收塔内(5)接自来水管道(27)，自来水管道(27)的管口处安有浮球控制器(16)，余热回收塔内(5)内设有一号加水罐(12)、二号加水罐(25)和汽水转换罐(10)，汽水转换罐(10)下部开有三号进水口(28)，汽水转换罐(10)底部接来自锅炉本体(6)的余热回水管(29)，余热回水管(29)的管口处安有止回阀(9)，一号加水罐(12)和二号加水罐(25)分别内设来自锅炉本体(6)内蒸汽的增压管一(14)和增压管二(23)并分别由一号罐增压阀(1-1)和二号罐增压阀(3-1)控制，一号加水罐(12)和二号加水罐(25)分别开有向锅炉本体(6)加水的一号罐加水出口(7)和二号罐加水出口(30)并分别连接一号罐加水阀(2)和二号罐加水阀(4)，一号加水罐(12)和二号加水罐(25)内部上端分别留有供蒸汽增压用的一号罐增压空间(17)和二号罐增压空间(22)，一号罐增压空间(17)和二号罐增压空间(22)的上端分别设有排空管一(18)和排空管二(21)，排空管一(18)和排空管二(21)的管端分别装有排气止回阀一(19)和排气止回阀二(20)，汽水转换罐(10)内设有多根消声管(11)、底部开有汽水转换口(8)，汽水转换口(8)通向增压管一(14)和增压管二(23)并分别由一号罐换汽阀(3-2)和二号罐换汽阀(1-2)来控制汽水转换；

锅炉本体(6)上设置电控箱(35)和水位控制器(33)，电控箱(35)内置小型继电器(50)、第一只时间继电器(36)、第二只时间继电器(38)、第三只时间继电器(40)和第四只时间继电器(42)，电源按钮(53)与运作按钮(54)电连接，运作按钮(54)与水位控制器(33)电连接，水位控制器(33)与小型继电器(50)的3号触头电连接，运作按钮(54)与第一只时间继电器(36)的7、8号触头、第二只时间继电器(38)的7、8号触头、第三只时间继电器(40)的7、8号触头、第四只时间继电器(42)的7、8号触头、一号罐增压阀(1-1)、二号罐换汽阀(1-2)、一号罐加水阀(2)、二号罐增压阀(3-1)、一号罐换汽阀(3-2)、二号罐加水阀(4)电连接，一号罐增压阀(1-1)和二号罐换汽阀(1-2)与第一只时间继电器(36)的4号触头、第二只时间继电器(38)的1、2号触头电连接，一号罐加水阀(2)与第二只时间继电器(38)的3号触头电连接，二号罐增压阀(3-1)和一号罐换汽阀(3-2)与第三只时间继电器(40)的4号触头、第四只时间继电器(42)的1、2号触头电连接，二号罐加水阀(4)与第四只时间继电器(42)的3号触头电连接，小型继电器(50)的1号触头与第三只时间继电器(40)的3号触头电连接，小型继电器(50)的8号触头与第三只时间继电器(40)的6号触头电连接，小型继电器(50)的4号触头与第一只时间继电器(36)的1、2号触头电连接，第一只时间继电器(36)的3号触头与第三只时间继电器(40)的1、2号触头电连接。

2.根据权利要求1所述的带全自动加水装置的中压锅炉，其特征在于：所述的一号加水罐(12)外套隔热罩一(13)，二号加水罐(25)外套隔热罩二(26)。

3.根据权利要求1所述的带全自动加水装置的中压锅炉，其特征在于：所述的增压管一(14)外套隔热管一(15)，增压管二(23)外套隔热管二(24)。

4.根据权利要求1所述的带全自动加水装置的中压锅炉，其特征在于：所述的电控箱(35)还内置第五只时间继电器(51)，第五只时间继电器(51)的7、8号触头与运作按钮(54)电连接，第五只时间继电器(51)的1、2号触头与水位控制器(33)电连接，第五只时间继电器(51)的6号触头与报警器(52)电连接。

5.根据权利要求1所述的带全自动加水装置的中压锅炉，其特征在于：所述的电控箱(35)还内置漏电开关(56)，漏电开关(56)前置于电源按钮(53)。

6.根据权利要求5所述的带全自动加水装置的中压锅炉，其特征在于：所述的漏电开关(56)还与备用水泵按钮(55)电连接。

7.根据权利要求1所述的带全自动加水装置的中压锅炉，其特征在于：所述的锅炉本体(6)上用铰链(57)安上活动门(31)，活动门(31)上配备门锁(34)，活动门(31)中设置电源按钮(53)、运作按钮(54)、备用水泵按钮(55)和六只指示灯(32)，六只指示灯(32)分别显示小型继电器(50)、第一只时间继电器(36)、第二只时间继电器(38)、第三只时间继电器(40)、第四只时间继电器(42)、第五只时间继电器(51)的工作状态。

8.根据权利要求1所述的带全自动加水装置的中压锅炉，其特征在于：所述的锅炉本体(6)上还设有UPS不间断电源(58)。

Images