CN101960230A - 具有封闭式储水罐的燃气锅炉 - Google Patents
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Abstract
提供一种具有封闭式储水罐的燃气锅炉，所述储水罐没有隔板，其中，能够减小储水罐的容积，所述封闭式储水罐储存回流的供热水并吸收供热水的压力变化。无隔板的所述储水罐被构造成封闭式，使得储水罐的内部空间与大气隔离，所述储水罐包括：供热水入口，供热水通过该供热水入口被引入；供热水出口，供热水通过该供热水出口朝着循环泵排出；水位检测传感器，检测储存在储水罐中的供热水的水位；安全阀，用于保持储水罐的内部空间的压力小于预定值。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有封闭式储水罐的燃气锅炉，更具体地讲，本发明涉及这样一种具有封闭式储水罐的燃气锅炉，其中，储水罐的容量减小且无需单独的空气分离器。
背景技术
通常，燃气锅炉分成大气式燃气锅炉和大气切断式燃气锅炉(atmospherecut-off type gas boiler)。
图1是传统的大气式燃气锅炉的示意图。
大气式燃气锅炉包括：循环泵10，使供热水循环；主换热器20，将燃烧器21的热能传递到由循环泵10强制输送的供热水；三通阀30，当执行供热操作时，将供热水供应到供热管道(需要供热的地方)，当使用热水时，朝着热水换热器40供应供热水；热水换热器40，通过加热冷水来供应热水；储水罐50，将回流的供热水储存在储水罐50中，并吸收供热水的压力变化。标号61、62、63和64分别表示供热水供应管、供热水回流管、冷水管和热水管。
储水罐50包括：水位检测传感器51，检测供热水的水位是否保持在确定的水位范围内；溢流管52，当供热水的水位超过预定值时，供热水通过溢流管52溢流到外部。因此，供热水与大气是相通的。
这种大气式燃气锅炉结构简单且价格低廉。然而，由于供热水循环系统与大气是相通的，因此不能将锅炉安装在比供热管道(需要供热的地方)低的地方。因此，该燃气锅炉具有位置上的限制。此外，由于供热水暴露于大气，使得氧气被引入，因此可能会在供热管中出现腐蚀。
图2是传统的大气切断式燃气锅炉的示意图。图3是示出在安装封闭式储水罐之前的状态的示意图。图4是示出将最大压力施加到图3的储水罐的情况的示意图。
大气切断式燃气锅炉的结构与大气式燃气锅炉的结构几乎相同，其相同之处在于：设置有循环泵10、主换热器20、燃烧器21、三通阀30和热水换热器40。然而，大气切断式燃气锅炉与大气式燃气锅炉的不同之处在于：储水罐70被构造成封闭式，以便与大气隔离，并且大气切断式燃气锅炉另外安装有空气分离器71、安全阀72和压力计73。
储水罐70是与外部空气隔离的封闭式罐，储水罐70包括橡胶板70a、气体储存单元70b和供热水储存单元70c。橡胶板70a置于气体储存单元70b和供热水储存单元70c之间。气体储存单元70b在其中储存气体(例如，氮气)，供热水储存单元70c储存供热水。橡胶板70a的形状根据施加的压力而改变，从而吸收供热水的压力变化。供热水储存单元70c被连接到回流的供热水所经过的管道。
这种大气切断式燃气锅炉在其安装位置方面没有限制，由于供热水循环系统与大气隔离，因此能够防止氧气被引入到供热水中。另一方面，大气切断式燃气锅炉结构复杂且价格昂贵。具体地讲，空气分离器是必需的。此外，尽管设置了空气分离器，但是难以将空气从管道内去除。
此外，当储水罐内的压力小于大气压力时，可能会在储水罐中出现真空。在这种情况下，由于即使运行循环泵10也不能使供热水正常地循环，因此应当使循环泵10停止，并且应当自动或手动地补充水。
此外，在大气切断式燃气锅炉中，储水罐未被有效地使用。即，如图4中所示，当使供热水的压力最大化时，气体储存单元70b需要压缩氮气的空间。由于该空间不吸收膨胀的供热水，因此该空间不是必需的。
发明内容
技术问题
本发明在于提供一种具有无隔板的封闭式储水罐的燃气锅炉，其中，能够减小储水罐的容积。
本发明还在于提供一种具有封闭式储水罐的燃气锅炉，所述储水罐能够用作空气分离器，而无需单独的空气分离器。
本发明还在于提供一种具有封闭式储水罐的燃气锅炉，即使将低于大气压力的压力施加到储水罐，所述燃气锅炉也能使循环泵正常地运行。
技术方案
根据本发明的一方面，提供一种具有封闭式储水罐的燃气锅炉，所述储水罐储存回流的供热水并吸收供热水的压力变化。无隔板的所述储水罐被构造成封闭式，使得储水罐的内部空间与大气隔离，所述储水罐包括：供热水入口，供热水通过该供热水入口被引入；供热水出口，供热水通过该供热水出口朝着循环泵排出；水位检测传感器，检测储存在储水罐中的供热水的水位；安全阀，用于保持储水罐的内部空间的压力小于预定值。
安全阀可被安装在储水罐的最上面的端部上，以在排出供热水之前将空气排出。
储水罐可被安装成与循环泵的入口相邻，以便在储水罐中进行空气分离。
水位检测传感器可被安装为使得所述水位检测传感器的下端与储水罐的底面相邻。
当水位检测传感器判断出水位合适时，即使储水罐的内部压力小于大气压力，循环泵仍可正常地运行。有益效果
根据本发明，由于封闭式储水罐没有隔板，因此能够容易地制造储水罐并可减小储水罐的容积。
此外，即使储水罐的内部压力小于大气压力，也能够在不中断的情况下使锅炉正常地运行。
此外，当供热水循环系统被构造成封闭式时，能够平稳地进行空气分离，而无需安装单独的空气分离器。
附图说明
图1是传统的大气式燃气锅炉的示意图。
图2是传统的大气切断式燃气锅炉的示意图。
图3是示出在安装封闭式储水罐之前的状态的示意图。
图4是示出将最大压力施加到图3的储水罐的情况的示意图。
图5是根据本发明的具有封闭式储水罐的燃气锅炉的示意图。
图6是示出与供热管道的储水容量相比，根据本发明的储水罐的容量足够的情况的示图。
图7是示出与供热管道的储水容量相比，根据本发明的储水罐的容量不足的情况的示图。
图8是示出与供热管道的储水容量相比，根据本发明的储水罐的容量过小的情况的示图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图5是根据本发明的具有封闭式储水罐的燃气锅炉的示意图。
与传统的燃气锅炉类似，根据本发明的燃气锅炉包括：循环泵10，使供热水循环；主换热器20，将燃烧器21的热能传递到由循环泵10强制输送的供热水；三通阀30，当执行供热操作时，将供热水供应到供热管道(需要供热的地方)，当使用热水时，朝着热水换热器40供应供热水；热水换热器40，通过加热冷水来供应热水；供热水供应管61；供热水回流管62；冷水管63；及热水管64。
根据本发明的燃气锅炉还包括储水罐100。其中无隔板的储水罐100被构造成封闭式，使得储存在储水罐100中的供热水不与大气接触。因此，供热水循环系统被构造成大气切断式。
水位检测传感器110被安装在储水罐100之上。水位检测传感器110包括短导体110a和长导体110b，水位检测传感器110测量短导体110a和长导体110b之间的电阻，以判断储水罐100中是否储存了适量的供热水。
在这种情况下，为了在储水罐100的内部充分地确保空气存在于其中的空间，可以以这样的方式安装短导体110a和长导体110b，使得短导体110a和长导体110b的下端与储水罐100的底面相邻。
在本示例性实施例中，水位检测传感器110被安装在储水罐100的上端部。然而，在水位检测传感器110的长度减小的情况下，水位检测传感器110可被安装在储水罐100的底面上或侧面的下部上，或者，水位检测传感器110可被安装在位于循环泵10和储水罐100之间的连接管中，从而被检测是否存在供热水的传感器取代。
用于保持储水罐100的内部空间的压力小于预定值的安全阀120被安装在储水罐100之上。安全阀120具有设置在其中的弹簧。当储水罐100的内部空间的压力超过弹簧的弹力时，安全阀120打开，以将储水罐100内的空气排放到外部，从而使压力降低。
在这种情况下，安全阀120可被安装在储水罐100的最上面的端部上，使得存在于储水罐100的上部中的空气先于储存在储水罐100中的供热水而被排出。
储水罐100具有形成在其底面中的供热水入口100a和供热水出口100b。供热水入口100a被连接到供热水回流管62，使得供热水能够通过供热水回流管62被引入，储存在储水罐100中的供热水通过供热水出口100b朝着循环泵10排出。
由于根据本发明的供热水循环系统被构造成大气切断式，因此需要分离被引入到供热水中的空气。然而，在本示例性实施例中，由于在储水罐100中进行空气分离，因此需要设置单独的空气分离器。
在这种情况下，为了防止将气泡引入到循环泵10中，储水罐100可被安装成与循环泵10的入口10b相邻。
以下，将对根据本发明的燃气锅炉的操作进行描述。
参照图5，在供热水在供热管道的内部循环时空气被引入到储水罐100中的情况下，如果被引入的空气的量小，则空气被吸入到储水罐110的上部的内部空间中。另一方面，如果被引入的空气的量大，则储水罐100内的供热水的水位降低。因此，当水位检测传感器110判断出供热水的水位低于合适的水位时，通过自动补水阀(未示出)来供应水。
这样，当在供水的状态下储水罐100的内部压力小于允许压力时，燃气锅炉照常运行。另一方面，当储水罐100的内部压力大于允许压力时，安全阀120运行，以将空气排放到外部。
图6是示出与供热管道的储水容量相比，根据本发明的储水罐的容量足够的情况的示图。
图6中的(a)示出供热水的温度降低使得供热水的压力最小化的情况，图6中的(b)示出供热水的温度增加使得供热水的压力最大化的情况。因此，只有储水罐100内的水位根据供热水压力的变化而变化，储水罐100内的压力被稳定地保持。
图7是示出与供热管道的储水容量相比，根据本发明的储水罐的容量不足的情况的示图。
图7中的(a)示出在第一次安装锅炉之后且使用锅炉之前的储水罐。图7中的(b)示出当第一次使用锅炉时，通过供热水的温度的增加而使供热水的压力最大化的情况。图7中的(c)示出由于加热操作的中断导致供热水的温度降低而使供热水的压力最小化的情况。
如图7中的(b)所示，当最大化供热水的压力使得储水罐100内的压力超过允许压力时，安全阀120打开，以将空气排放到外部，供热水的水位显著增加。
其后，如图7中的(c)所示，当最小化供热水的压力时，储水罐100内的压力可能会小于大气压力。即使在这种情况下，如果水位检测传感器110判断出水位合适，锅炉也正常地运行。
图8是示出与供热管道的储水容量相比，根据本发明的储水罐的容量过小的情况的示图。
图8中的(a)示出在第一次安装锅炉之后且使用锅炉之前的储水罐。图8中的(b)示出当第一次使用锅炉时，通过供热水的温度的增加而使供热水的压力最大化的情况。图8中的(c)示出由于加热操作的中断导致供热水的温度降低而使供热水的压力最小化的情况。图8中的(d)示出通过自动补水阀从图8中的(c)的状态开始补充水的情况。
如图8中的(b)所示，当供热水的压力接近最大允许值时，供热水充满储水罐且空气层消失。在这种状态下，如图8中的(c)所示，当最小化供热水的压力时，水位降低。此外，当水位检测传感器120判断出供热水不足时，自动补水阀运行，以补充水。其后，重复上述的循环。
如上所述，根据本发明的锅炉能够正常地运行而不考虑供热管道的储水容量。此外，尽管使用无隔板的储水罐，但是该储水罐能够被构造成封闭式。因此，与传统的储水罐相比，无需设置单独的空气分离器且能够减小储水罐的容量。
尽管已经示出和描述了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种改变。
产业上的可利用性
在根据本发明的具有封闭式储水罐的燃气锅炉中，能够减小储水罐的容量，且无需单独的空气分离器。因此，该燃气锅炉具有产业上的可利用性。
Claims (5)
1.一种具有封闭式储水罐的燃气锅炉，所述储水罐在其中储存回流的供热水并吸收供热水的压力变化，
其中，无隔板的所述储水罐被构造成封闭式，使得储水罐的内部空间与大气隔离，所述储水罐包括：供热水入口，供热水通过该供热水入口被引入；供热水出口，供热水通过该供热水出口朝着循环泵排出；水位检测传感器，检测储存在储水罐中的供热水的水位；安全阀，用于保持储水罐的内部空间的压力小于预定值。
2.根据权利要求1所述的燃气锅炉，其中，安全阀被安装在储水罐的最上面的端部上，以在排出供热水之前将空气排出。
3.根据权利要求1或2所述的燃气锅炉，其中，储水罐被安装成与循环泵的入口相邻，以便在储水罐中进行空气分离。
4.根据权利要求1或2所述的燃气锅炉，其中，水位检测传感器被安装为使得所述水位检测传感器的下端与储水罐的底面相邻。
5.根据权利要求1或2所述的燃气锅炉，其中，当水位检测传感器判断出水位合适时，即使储水罐的内部压力小于大气压力，循环泵仍正常地运行。
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