CN102243822B - 锅炉热平衡试验台 - Google Patents
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Abstract
一种锅炉热平衡实验台，属于教学仪器领域。本发明的目的是设计一种集电厂锅炉各种情况下产生的各种负荷数据进行智能收集的锅炉热平衡实验台。本发明具体结构是：在实验台上安装有燃气锅炉，燃气锅炉下端安装有进气管、出水管和进水管，燃气锅炉上端安装有排烟管；在实验台安装有进水温度表、燃气流量表、燃气压力表、出水温度表、水流量表和烟气微差压表；排烟管有差压测点和烟气成份、温度测点；进气管上安装有进气涡街流量计和压力变送器；在出水管上安装有出水温度传感器；在进水管上安装有进水温度传感器和进水涡轮流量计；在实验台上安装有急停开关；实验台下端是工作箱。本发明为了培养学生动手能力和工程应用型人才重要意义的需要，研制开发锅炉热平衡实验台，作为热能与动力工程专业的综合性实验。
Description
技术领域
本发明属于教学仪器领域。
背景技术
锅炉热平衡实验是判断锅炉设计和运行情况，提高锅炉经济性有效的途径，查明影响锅炉效率的主要因素，作为改进锅炉的依据。学生可以到电厂做实验，但是由于涉及到安全问题和电厂正常运行的限制，电厂不一定提供实验条件和机会。另一方面，由于此项实验设备结构复杂，操作要求高，目前全国各大高校热能与动力工程专业和建筑与环境专业未开设此项实验，市场也没有专门锅炉热平衡实验台销售。教师在授课时只是讲锅炉热平衡实验原理，而没有办法让学生亲手做实验，学生没有这方面的感性认识，学生学习效果不好。
发明内容
本发明的目的是解决上述存在的问题，设计一种集电厂锅炉各种负荷情况下产生的各种数据进行智能收集的锅炉热平衡实验台。
本发明具体结构是：
a、在实验台上安装有燃气锅炉，燃气锅炉下端安装有进气管、出水管和进水管，燃气锅炉上端安装有排烟管；
b、在实验台安装有进水温度表、燃气流量表、燃气压力表、出水温度表、水流量表和烟气微差压表；
c、排烟管有差压测点和烟气成份、温度测点，安装在实验台上的烟气微差压传感器通过管路与差压测点相通，并且烟气微差压传感器与烟气微差压表相连；
d、进气管上安装有进气涡街流量计和压力变送器，进气涡街流量计与燃气流量表连接，压力变送器与燃气压力表连接；
e、在出水管上安装有出水温度传感器，水温度传感器通过线路与出水温度表连接；
f、在进水管上安装有进水温度传感器和进水涡轮流量计，进入温度传感器与进水温度表连接，进水涡轮流量计与水流量表连接；
g、在实验台上安装有急停开关；
h、实验台下端是工作箱。
本发明在工作箱内放置有气罐，进气管与气罐连接。
本发明出水管外面包有出水管绝热材料。
本发明排烟管外包有排烟管绝热材料。
本发明为了培养学生动手能力和工程应用型人才重要意义的需要，研制开发锅炉热平衡实验台，作为热能与动力工程专业的综合性实验。锅炉热平衡实验台以燃气热水器为模拟锅炉，并加以改造，加装燃料量测量装置、给水流量测量装置、温度测量装置，研制了能通过正平衡和反平衡确定锅炉效率的实验装置。锅炉热平衡实验台建成能够更好的为热能动力工程专业提供教学条件，使教师讲课对锅炉及其设备更加方便、灵活、透彻，学生更容易听得懂，更容易接受。锅炉热平衡实验台针对大中专院校锅炉类课程的专业进行开发，可以作为教学仪器推广，改善教学环境，提高教学质量。
附图说明
图1是发明结构示意图。
具体实施方式
本发明具体结构是：
a、在实验台2上安装有燃气锅炉3，燃气锅炉3下端安装有进气管4、出水管5和进水管9，燃气锅炉3上端安装有排烟管1。
b、在实验台2安装有进水温度表12、燃气流量表13、燃气压力表14、出水温度表15、水流量表16和烟气微差压表17。
c、排烟管1有差压测点20和烟气成份、温度测点21，安装在实验台2上的烟气微差压传感器19通过管路与差压测点20相通，并且烟气微差压传感器19与烟气微差压表17相连；
d、进气管4上安装有进气涡街流量计7和压力变送器8，进气涡街流量计7与燃气流量表13连接，压力变送器8与燃气压力表14连接，进行燃气压力测量和显示。在烟气成份、温度测点21位置可以用便携式烟气分析仪进行测量。
e、在出水管5上安装有出水温度传感器6，水温度传感器6通过线路与出水温度表15连接；进行出水温度测量，并进行数据显示。
f、在进水管9上安装有进水温度传感器10和进水涡轮流量计11，进入温度传感器10与进水温度表12连接，进行对进水温度的测量和显示。进水涡轮流量计11与水流量表16连接，对进水的流量进行测量和显示。
g、在实验台2上安装有急停开关18，在实验台产生误操作或其它不当问题，容易产生危险，可以通过急停开关18关闭整个系统。
h、实验台2下端是工作箱，工作箱内放置工具、杂物等。
本发明在工作箱内放置有气罐24，进气管4与气罐24连接。
本发明出水管5外面包有出水管绝热材料23。
本发明排烟管1外包有排烟管绝热材料22。
1. 该实验台为组装型实验台，可以实现水、液化气的气体以及烟气流量、温度、压力、压差等参数的测量。
2. 模拟锅炉运行，能进行锅炉热平衡综合实验，能够测定化学不完全燃烧损失、排烟热损失、散热损失等。
水的流量测量：涡轮流量计 → 仪表
液化气的流量测量：涡街流量计 → 仪表
水的温度测量：温度变送器 → 仪表
液化气的压力测量：压力变送器 → 仪表
烟气的压差测量：微差压变送器 → 仪表
散热损失测量：非接触式红外线测温仪
化学不完全燃烧损失、排烟热损失测量：便携式烟气分析仪。
该实验台为组装型实验台，各个零部件技术要求如下：
1、实验台柜体，材料:08AL，表面做防腐处理，配有脚轮，台体移动方便；
规格：1500×2350×600。
2、实验台中安装流量计位置区段应设计规范、合理，以满足不同型式流量仪表更换、安装方便。
3、水路连接的管路采用PPR管材，能承受的压力为1MPa。气路连接的管路采用钢骨架聚乙烯塑料复合管材，具有防爆特点。
4、管路尤其是气路必须做水密性试验，无泄漏情况。
5、进水涡轮流量计
型号：HX-LWGY-25-A-F1T1P1 /B，主要技术参数：
被测流体温度：-20-120℃,相对湿度：5%－95%，供电方式：+24VDC 三线制（常标），型式：传感器采用轴流叶轮式。
6、进气涡街流量计
型号：HX-LWGQ-25-Y-F1J2L1T1P1D1B1，主要技术参数：
测量介质：气体，螺纹连接，DN25，测量精度：1.5级，被测介质温度：-20-100℃,材质：不锈钢，电源：DC24V,防爆标志：EXd ⅡBTC。
7、压力变送器
型号：HX530SKG2BAN/B，主要技术参数：
测量介质：气体，测量精度：0.1级，防爆要求：普通型，测量范围：0.01-1MPa，零点温度漂移：0.02%FS/℃(>100KPa), 满度温度漂移：0.02%FS/℃(>100KPa)，供电电压：12-36VDC
压力类型：绝对压力。
8、微差压变送器
型号：HX3851DR1S24M3B3D/B，主要技术参数：
测量介质：气体，材质：316不锈钢，31/2LED数字显示器，供电电压：24VDC,精度：调校量程±0.2%,包括线性、变性和重复性综合误差。
9、温度变送器
型号：HX-WP-803-02-HL-P/B3，主要技术参数：
分辨率：0.1℃，4位红色显示，材质：不锈钢，输出恒流信号（4-20mA）。
10、燃气热水器
型号：JSQ32-16E3，主要技术参数：
数码恒温智能控制，保证出水温度恒定，进口高精度燃气比例阀，实现三段火力控制，强鼓密闭燃烧室结构，高纯度无氧铜水箱，不锈钢拉丝银色表面，流量：16升/分。微电脑智能化控制，对水路、气路、电路进行全程监控，点火方式：全自动连续脉冲放电点火，适用水压：0.02-0.8MPa，额定热负荷：36KW，额定电压：AC220，外形尺寸：570×370×135。
11、非接触式红外线测温仪
型号：QT-3，主要技术参数：
测温范围：-22-110℃，显示：0. 1℃，精度：±1℃，测温时间：1秒，测量距离：0.05米—0.5米。
12、便携式烟气分析仪
型号：德图300XL烟气分析仪，主要技术参数：
测量参数 烟气温度：-40— +1200℃，静压/差压：-80 ～ +80毫巴，O2： 0 —+21% (体积)，CO： 0 — +8000ppm，NO： 0 — +3000ppm计算参数，CO2：00 —CO2max， 效率：00 —+120% ，过剩空气系数λ。
Claims (4)
1.一种锅炉热平衡实验台，其特征在于：
a、在实验台（2）上安装有燃气锅炉（3），燃气锅炉（3）下端安装有进气管（4）、出水管（5）和进水管（9），燃气锅炉（3）上端安装有排烟管（1）；
b、在实验台（2）安装有进水温度表（12）、燃气流量表（13）、燃气压力表（14）、出水温度表（15）、水流量表（16）和烟气微差压表（17）；
c、排烟管（1）有差压测点（20）和烟气成份、温度测点（21），安装在实验台（2）上的烟气微差压传感器（19）通过管路与差压测点（20）相通，并且烟气微差压传感器（19）与烟气微差压表（17）相连；
d、进气管（4）上安装有进气涡流流量计（7）和压力变送器（8）进气涡流流量计（7）与燃气流量表（13）连接，压力变送器（8）与燃气压力表（14）连接；
e、在出水管（5）上安装有出水温度传感器（6），出水温度传感器（6）通过线路与出水温度表（15）连接；
f、在进水管（9）上安装有进水温度传感器（10）和进水涡轮流量计（11），进水温度传感器（10）与进水温度表（12）连接，进水涡轮流量计（11）与水流量表（16）连接；
g、在实验台（2）上安装有急停开关（18）；
h、实验台（2）下端是工作箱。
2.根据权利要求1所述锅炉热平衡实验台，其特征在于：在工作箱内放置有气罐（24），进气管（4）与气罐（24）连接。
3.根据权利要求1所述锅炉热平衡实验台，其特征在于：出水管（5）外面包有出水管绝热材料（23）。
4.根据权利要求1所述锅炉热平衡实验台，其特征在于：排烟管（1）外包有排烟管绝热材料（22）。
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