CN101603680A - 无泵自压加水的锅炉 - Google Patents

Abstract

一种无泵自压加水的锅炉，包括锅炉本体及其烟囱，锅炉本体内上部为汽包，锅炉本体顶部围绕烟囱设置水箱，水箱内由隔板分为换热箱和加水箱两部分，加水箱下部与锅炉本体进水口管道连接，由加水阀控制，加水箱上部与锅炉本体内的汽包上部管道连接，由增压阀控制，加水箱中部与换热箱下部管道连接，由汽水转换阀控制，换热箱上部接自来水管并内设浮球控制器，锅炉本体外置电控箱和水位控制器，电控箱内置电源开关、运作开关、小型继电器、三只时间继电器，通过水位控制器、电源开关、运作开关、小型继电器、三只时间继电器控制增压阀、加水阀和汽水转换阀。它不论炉内压力有多大、被加的水温有多高，都很容易加水入炉。它达到了无泵加水的目的。

Description

无泵自压加水的锅炉

技术领域

本发明涉及一种锅炉，尤其是指一种无泵自压加水的锅炉。

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，提供一种无泵自压加水的锅炉，它不论炉内压力有多大、被加的水温有多高，都很容易加水入炉。它节省了电机、高压泵和耗电的费用，还可以及时地将余压余热加回锅炉。

为达到上述目的，本发明采取的解决方案是：一种无泵自压加水的锅炉，它包括锅炉本体及其烟囱，锅炉本体内上部为汽包，锅炉本体顶部围绕烟囱设置水箱，水箱内由隔板分为换热箱和加水箱两部分，加水箱下部与锅炉本体进水口管道连接，由加水阀控制，加水箱上部与锅炉本体内的汽包上部管道连接，由增压阀控制，加水箱中部与换热箱下部管道连接，由汽水转换阀控制，换热箱上部接自来水管并内设浮球控制器，锅炉本体外置电控箱和水位控制器，电控箱内置电源开关、运作开关、小型继电器、第一只时间继电器、第二只时间继电器、第三只时间继电器，电源开关与运作开关电连接，运作开关与水位控制器电连接，水位控制器与小型继电器的3号触头电连接，运作开关与第一只时间继电器的7、8号触头、第二只时间继电器的7、8号触头、第三只时间继电器的7、8号触头电连接，增压阀与第一只时间继电器的4、5号触头电连接，加水阀与第二只时间继电器的3、6号触头电连接，汽水转换阀与第三只时间继电器的4、5号触头电连接，小型继电器的1号触头与第三只时间继电器的3号触头电连接，小型继电器的8号触头与第三只时间继电器的6号触头电连接，小型继电器的4号触头与第一只时间继电器的1、2号触头电连接，第一只时间继电器的4号触头与第二只时间继电器的1、2号触头电连接，第一只时间继电器的3号触头与第三只时间继电器的1、2号触头电连接。

它是利用锅炉自身的蒸汽压力实施加水，也就是利用汽轻水重的物理原理，采取高低落差的自然流向实现加水之目的。

使用时，先将换热箱注满自来水。当锅炉本体内的水位下降至加水的极限时，水位控制器送来电源给小型继电器的3号触头，通过小型继电器的4号触头送电给第一只时间继电器，通过第一只时间继电器的4号触头打开增压阀，锅炉本体的蒸汽迅速向加水箱增压。当加水箱内压力与锅炉本体内压力相同时，将第二只时间继电器调节至其3号触头通电(也就是时间的设定)，打开加水阀，由于加水阀继续敞开，加水箱与锅炉本体变成了同一个容积体，于是水在高处，汽轻水重，水自然往下流，而蒸汽持续往加水箱内转换。当加水箱内的水全部进入了锅炉本体内时，将第一只时间继电器的电源通向其3号触头传至第三只时间继电器(时间的设定)，这时增压阀和加水阀两阀全部关闭，加水箱内具有了N个压力的蒸汽。第三只时间继电器通过其4号触头打开汽水转换阀，加水箱内的N压力蒸汽向换热箱下部的水中扩散。加水箱内的蒸汽注完后，换热箱内的热水快速地向加水箱回注。当加水箱注满水时，将第三只时间继电器设定为其3号触头通电(时间的设定)。第三只时间继电器的3号触头通电，使小型继电器工作，但小型继电器的1号触头的电源来自于小型继电器的4号触头，于是即刻复位，正在断开的一瞬间，使第一只时间继电器、第二只时间继电器、第三只时间继电器全部清零，所以就形成了从头开始。就这样周而复始，无论炉内压力多大，被加的水温多高，都能及时实现加水之目的。

当锅炉本体内加满水时，水位控制器切断电源，所有阀门关闭，等待着下一轮加水的开始。

较佳的是，所述的换热箱下部连接余压余热回炉管，余压余热回炉管的出口设置止回阀。目前，锅炉送出的蒸汽经使用后的余压余热的水往往接到下水道，白白浪费，十分可惜。接余压余热回炉管后，也就是将余热的水先加入锅炉，若不够上面的冷水自动凑足。因此，它不但节省了电机、高压泵和耗电的费用，更大的获利在于它能及时地将余压余热加回锅炉。

附图说明

图1是无泵自压加水的锅炉结构示意图。

图2是无泵自压加水的锅炉电路连接图。

图中：01、电控箱，02、加水阀，1、锅炉本体，2、增压阀，3、加水箱，4、汽水转换阀，5、消声管，6、围热板，7、换热箱，8、烟囱，9、自来水管，10、浮球控制器，11、余压余热回炉管，12、止回阀，13、隔热底板，14、可视玻璃管，15、水位控制器，16、漏电开关，17、电源开关，18、运作开关，19、备用泵电源开关，20、小型继电器，21、第一只时间继电器，22、第二只时间继电器，23、第三只时间继电器，24、第四只时间继电器，25、报警器。

具体实施方式

参见图1和图2，一种无泵自压加水的锅炉，它包括锅炉本体1及其烟囱8，锅炉本体1内上部为汽包，锅炉本体1顶部围绕烟囱8设置水箱，水箱内由隔板分为换热箱7和加水箱3两部分，加水箱3下部与锅炉本体1进水口管道连接，由加水阀02控制，加水箱3上部与锅炉本体1内的汽包上部管道连接，由增压阀2控制，加水箱3中部与换热箱7下部管道连接，由汽水转换阀4控制，换热箱7上部接自来水管9并内设浮球控制器10，锅炉本体1外置电控箱01和水位控制器15，电控箱01内置电源开关17、运作开关18、小型继电器20、第一只时间继电器21、第二只时间继电器22、第三只时间继电器23，电源开关17与运作开关18电连接，运作开关18与水位控制器15电连接，水位控制器15与小型继电器20的3号触头电连接，运作开关18与第一只时间继电器21的7、8号触头、第二只时间继电器22的7、8号触头、第三只时间继电器23的7、8号触头电连接，增压阀2与第一只时间继电器21的4、5号触头电连接，加水阀02与第二只时间继电器22的3、6号触头电连接，汽水转换阀4与第三只时间继电器23的4、5号触头电连接，小型继电器20的1号触头与第三只时间继电器23的3号触头电连接，小型继电器20的8号触头与第三只时间继电器23的6号触头电连接，小型继电器20的4号触头与第一只时间继电器21的1、2号触头电连接，第一只时间继电器21的4号触头与第二只时间继电器22的1、2号触头电连接，第一只时间继电器21的3号触头与第三只时间继电器23的1、2号触头电连接。

参见图1，所述的换热箱7下部连接余压余热回炉管11，余压余热回炉管11的出口设置止回阀12。

参见图1，所述的加水箱3中部与换热箱7下部连接的管道出口设置消声管5，减轻汽水转换时产生的噪声。

参见图1，所述的加水箱3底部设置隔热底板13。

参见图1，所述的换热箱7中间设有围热隔板6，避免热量在上部水中散掉。

参见图1，所述的水位控制器15中设置可视玻璃管15，便于观察锅炉本体1内的水位。

参见图1和图2，所述的电控箱01还内置第四只时间继电器24，第四只时间继电器24的7、8号触头与第三只时间继电器23的7、8号触头、第二只时间继电器22的7、8号触头、第一只时间继电器21的7、8号触头、运作开关18电连接，第四只时间继电器24的1、2号触头与水位控制器15、小型继电器20的3号触头电连接，第四只时间继电器24的3、6号触头与报警器25电连接。第四只时间继电器24从接到水位控制器15送来电源时起，延时到一次加水满足的整个时间，在此期内若没有实行加水时进行报警。

参见图1和图2，所述的电控箱01还内置漏电开关17，漏电开关17前置于电源开关17，达到漏电保护的目的。

参见图1和图2，所述的电控箱01还内置备用泵电源开关19，备用泵电源开关19与漏电开关17电连接，如果发生不能自动加水时，可启用备用泵加水。

Claims (9)

1、一种无泵自压加水的锅炉，它包括锅炉本体(1)及其烟囱(8)，锅炉本体(1)内上部为汽包，其特征在于：锅炉本体(1)顶部围绕烟囱(8)设置水箱，水箱内由隔板分为换热箱(7)和加水箱(3)两部分，加水箱(3)下部与锅炉本体(1)进水口管道连接，由加水阀(02)控制，加水箱(3)上部与锅炉本体(1)内的汽包上部管道连接，由增压阀(2)控制，加水箱(3)中部与换热箱(7)下部管道连接，由汽水转换阀(4)控制，换热箱(7)上部接自来水管(9)并内设浮球控制器(10)，锅炉本体(1)外置电控箱(01)和水位控制器(15)，电控箱(01)内置电源开关(17)、运作开关(18)、小型继电器(20)、第一只时间继电器(21)、第二只时间继电器(22)、第三只时间继电器(23)，电源开关(17)与运作开关(18)电连接，运作开关(18)与水位控制器(15)电连接，水位控制器(15)与小型继电器(20)的3号触头电连接，运作开关(18)与第一只时间继电器(21)的7、8号触头、第二只时间继电器(22)的7、8号触头、第三只时间继电器(23)的7、8号触头电连接，增压阀(2)与第一只时间继电器(21)的(4、5)号触头电连接，加水阀(02)与第二只时间继电器(22)的3、6号触头电连接，汽水转换阀(4)与第三只时间继电器(23)的4、5号触头电连接，小型继电器(20)的1号触头与第三只时间继电器(23)的3号触头电连接，小型继电器(20)的8号触头与第三只时间继电器(26)的6号触头电连接，小型继电器(20)的4号触头与第一只时间继电器(21)的1、2号触头电连接，第一只时间继电器(21)的4号触头与第二只时间继电器(22)的1、2号触头电连接，第一只时间继电器(21)的3号触头与第三只时间继电器(23)的1、2号触头电连接。

2、根据权利要求1所述的无泵自压加水的锅炉，其特征在于：所述的换热箱(7)下部连接余压余热回炉管(11)，余压余热回炉管(11)的出口设置止回阀(12)。

3、根据权利要求1所述的无泵自压加水的锅炉，其特征在于：所述的加水箱(3)中部与换热箱(7)下部连接的管道出口设置消声管(5)。

4、根据权利要求1所述的无泵自压加水的锅炉，其特征在于：所述的加水箱3底部设置隔热底板(13)。

5、根据权利要求1所述的无泵自压加水的锅炉，其特征在于：所述的换热箱(7)中间设有围热隔板(6)。

6、根据权利要求1所述的无泵自压加水的锅炉，其特征在于：所述的水位控制器(15)中设置可视玻璃管(15)。

7、根据权利要求1所述的无泵自压加水的锅炉，其特征在于：所述的电控箱(01)还内置第四只时间继电器(24)，第四只时间继电器(24)的7、8号触头与第三只时间继电器(23)的7、8号触头、第二只时间继电器(22)的7、8号触头、第一只时间继电器(21)的7、8号触头、运作开关(18)电连接，第四只时间继电器(24)的1、2号触头与水位控制器(15)、小型继电器(20)的3号触头电连接，第四只时间继电器(24)的3、6号触头与报警器(25)电连接。

8、根据权利要求1所述的无泵自压加水的锅炉，其特征在于：所述的电控箱(01)还内置漏电开关(17)，漏电开关(17)前置于电源开关(17)。

9、根据权利要求1或8所述的无泵自压加水的锅炉，其特征在于：所述的电控箱(01)还内置备用泵电源开关(19)，备用泵电源开关(19)与漏电开关(17)电连接。

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