CN102889681A - 相变式常压、真空两用锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锅炉，尤其是涉及一种相变式常压、真空两用锅炉，它包括卧式锅壳，锅壳下部设有炉膛，炉膛一侧连有烟道、另一侧连有燃烧设备，其特征在于：上述锅壳下部为蒸发室、上部为冷凝室，冷凝室内设有冷凝换热器，锅壳顶部设有连有排汽管的双向密封器、底部装有杠杆式防爆门，双向密封器与控制、调节锅炉运行的智能化调节系统相连；本发明结构独特、安全可靠、热效率高、能实现一炉两用、实现智能化控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉，尤其是涉及一种相变式常压、真空两用锅炉。
背景技术
目前热水锅炉的工作液体必须经过化学水处理，还要定期排污，锅炉容易发生氧腐蚀，锅炉运行时工作液体浓缩，易结垢；锅炉运行时锅壳和炉管冷却等温性能不好，容易出现鼓包、爆管、裂纹的现象；在承压状态下工作，普遍存在安全隐患、热效率低；不能实现锅炉在无压或负压状态下输出两个参数的热量，一炉两用；目前还没有解决上述缺陷的装置。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种结构独特、安全可靠、热效率高、能实现一炉两用、实现智能化控制的相变式常压、真空两用锅。
本发明通过如下方式实现：
一种相变式常压、真空两用锅炉，它包括卧式锅壳，锅壳下部设有炉膛，炉膛一侧连有烟道、另一侧连有燃烧设备，其特征在于：上述锅壳下部为蒸发室、上部为冷凝室，冷凝室内设有冷凝换热器，锅壳顶部设有连接排汽管的双向密封器、底部装有杠杆式防爆门，双向密封器与一控制、调节锅炉运行的智能化调节系统相连；
在所述冷凝换热器的入口从外向内依次连有循环泵、流量调节器和磁性装置，出口上连有过滤装置；
在所述烟道上连有节能器。
本发明有如下效果：
1）结构独特：本发明提供的锅炉包括卧式锅壳，锅壳下部设有炉膛，炉膛一侧连有烟道、另一侧连有燃烧设备，其特征在于：上述锅壳下部为蒸发室、上部为冷凝室，冷凝室内设有冷凝换热器，锅壳顶部设有连接排汽管的双向密封器、底部装有杠杆式防爆门，双向密封器与一控制、调节锅炉运行的智能化调节系统相连；在锅炉上装设了智能化调节系统，根据采集的压力信号如正压和负压，调节燃烧设备的燃烧量，调整流量调节器输入冷工质的流量，使锅内蒸汽压力P控制在－0.03～+ 0.05MPa之间，防止过度承受外压和内压，并在密封的锅壳内保持相变传热平衡，冷凝换热器内的冷工质1被连续不断地加热输出；在锅炉上装设了一种双向密封器，解决了安全和隔断空气问题，且通过对双向密封器压盘的压强调整，获得锅炉常压运行或真空运行的性能，由于双向密封器的泄压作用，其蒸汽泄放量G与所需泄放截面积A锅内介质蒸汽压力p以及介质密度ρ之间具有一定的关系，从而，根据这种关系所确定一个计算式，计算出双向密封器和大气连通管排气口截面积最小值，确保在这样的结构尺寸下当表压大于0.05MPa时起跳，通过排汽管释放掉锅壳内的过量蒸汽，防止锅炉承压甚至爆炸危险，由于双向密封器的密封作用，使空气不能进入锅壳内，工作液体通过沸腾状态可将溶解氧和不凝性气体通过双向密封器排到锅壳外部。锅壳内部在不凝性气体为零、常压密闭状态下进行高效相变传热。同时工作液体内的溶解氧为零，因此也不会发生锅炉氧腐蚀现象，双向密封器密封塞的压力值Pa，最高起跳压力是依靠垂直轴杆上的压盘重量给定的，通过压盘数量或重量调整锅壳内饱和蒸汽压力Pe上限为常压运行时0.05MPa起跳，下限为真空运行时0.01MPa起跳。
2）安全可靠：本发明在锅炉中装设了一种冷凝换热器，并使冷凝换热器的传热能力大于锅炉输出功率，从而保证了锅炉的出力，提高了锅炉热效率。同时被加热的冷工质在冷凝换热器管内流动，不进入锅壳内，并能够承受系统循环泵的压力持续换热。锅壳内形成了一个独立的两相流自然循环系统，锅壳内的工作液体在工作时不补不排，没有钙镁离子，因此不结水垢，可靠的锅水循环系统使锅炉不会发生鼓包、爆管、裂纹事故。锅炉常压使用时能够生产95℃~ 85℃高温热水，锅炉真空运行时能够生产70℃~60℃低温热水，以满足暖气片采暖和地板辐射采暖及不同生活热水的需要。锅炉只输出热量，不输出介质。
3）本发明防止供热管网和与其相连通的冷凝换热器管内壁结垢，在输入冷工质的进口处装设了一种磁性装置，在输出热工质的出口处装设了过滤装置。磁性装置产生的超高磁场，在不改变流体原有化学成份的条件下，使流体中所含矿物质的物理结构发生变化。原来缔合链状的大分子，断裂成单个小分子，水分子偶极距发生偏转。流体水中溶解盐类的正负离子被单个水分子包围，使水中的钙、镁等结垢物的针状结晶改变为粒状结晶体，相互粘附聚积特性受到破坏，从而在受热面或管壁上不结硬垢，粒状结晶体则通过过滤装置的排污孔排放掉。
4）本发明在锅壳底部装设了杠杆式防爆门，当内燃式燃气锅炉时，按炉膛容积Tr确定防爆门释放面积Sm ，在杠杆上安装了压砣，压砣可以在杠杆上滑动，将压砣按照正压炉膛运行背压峰值的3倍锁定压砣，当炉膛燃爆时防爆门开启释放掉破坏力。
5）热效率高：本发明在炉膛出口处安装了节能器，回收炉膛排烟的热量，节省燃料，可提高锅炉热效率%10左右。当以天热气或油料为燃料时在回收烟热的同时消除了一氧化碳和氮氧化物有害物的排放，当以煤为燃料时在回收烟热的同时可减少碳排放，有利于保护环境。
6）一炉两用：本发明提供了一种相变式常压/真空两用锅炉，锅炉在常压状态运行时能够生产95℃~ 85℃高温热水，锅炉在真空状态运行时能够生产70℃~60℃低温热水，以满足暖气片采暖和地板辐射采暖及不同生活热水的需要。
7）安全可靠：锅炉本体在－0.03MPa至+0.05Mpa的状态下运行，“微负压和微正压”形成和维持方式采用了相变式常压/真空两用锅炉专用的“双向密封器”，使锅壳既不承受超过－0.03Mpa的外压，也不承受超过+0.05Mpa的内压，没有爆炸的危险。独特的炉膛防爆装置，消除了炉膛爆炸的危害。具有超压、超温、缺水、熄火等自动保护功能，确保了相变式常压/真空两用锅炉运行安全可靠。
8）热效率高：相变式常压/真空两用锅炉是应用了常压和真空状态下饱和蒸汽的相变传热原理，在常压和真空密闭状态下热阻很小，饱和蒸汽换热后的热量全部回收，没有冷凝水的热损失，因此具有很高的导热能力。冷凝换热器具备很高的热传导能力，并直接与系统循环泵和管道连接，并可以承受高压运行，系统简单，出力足，加热快，热效率比普通常压锅炉和真空锅炉高10%以上。
9）显著节能：相变式常压/真空两用锅炉采用了多个节能技术，燃煤型应用了节能炉拱、阿尔法（α）和旋风燃烬技术，使煤燃烧充分，提高了煤的发热量10%左右；燃气（油）型应用了烟冷器技术，冷凝回收了排烟热量，可提高燃气（油）发热量10%以上；电加热型应用了稀土保温技术，降低了散热损失。另一方面，相变式常压/真空两用锅炉不需要配置板式换热器等二次换热设备，可以直接供热或加热，节省了二次换热的循环泵运行费用，也减少了热损失。因此节能效果十分显著。
10）卓越环保：相变式常压/真空两用锅炉的工作液体不用化学水处理，也不需要定期排污操作，因此没有排液污染。燃煤型应用了二次燃烧和脱硫技术，排烟温度在100℃以下；燃气（油）型应用了消除氮氧化物技术，排烟温度在100℃以下。因此该产品环保评价符合国家排放标准。
11）寿命长久：相变式常压/真空两用锅炉一次性注入工作液体后不进不出，经过启炉排汽运行，可以自动除氧，锅炉本体不会发生氧腐蚀；锅炉运行时工作液体不浓缩，不结垢；锅炉运行时锅壳和炉管冷却等温性能好，不鼓包、不爆管、不裂纹。因此，相变式常压/真空两用锅炉比其它类型的锅炉使用寿命更长久。
12）用途广泛：相变式常压/真空两用锅炉可用于采暖、生活热水、泳池加热、中央空调热源、工业热水、加热石油、加热化工原料等。相变式常压/真空两用锅炉，可以用做相变式常压热水锅炉、相变式真空热水锅炉、相变式常压加热锅炉、相变式真空加热锅炉。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
一种相变式常压、真空两用锅炉，它包括卧式锅壳2，锅壳2下部设有炉膛3，炉膛3一侧连有烟道、另一侧连有燃烧设备1，如图1所示：上述锅壳2下部为蒸发室4、上部为冷凝室5，冷凝室5内设有冷凝换热器7，锅壳2顶部设有连接排汽管9的双向密封器8、底部装有杠杆式防爆门17，双向密封器8与控制、调节锅炉运行的智能化调节系统10相连；
在所述冷凝换热器7的入口从外向内依次连有循环泵11、流量调节器12和磁性装置15，出口上连有过滤装置16。
在所述烟道上连有节能器18。
如图1所示：锅壳2下部为蒸发室4，锅炉上部为冷凝室5，蒸发室4内的工作液体6及中间介质吸收炉膛3热量后相变成蒸汽上升到冷凝室5，冷凝室5内布置了吸热的冷凝换热器7，冷凝换热器7管内的冷工质13被换成热工质14后经循环泵11输送给热用户。蒸汽释放热量后被冷凝成液体回流到蒸发室4重新受热蒸发成蒸汽，周而复始地循环相变加热。
该锅炉为汽液两相流在锅内常压密闭或真空密闭中热超导相变换热方式。
Claims (3)
1.一种相变式常压、真空两用锅炉，它包括卧式锅壳（2），锅壳（2）下部设有炉膛（3），炉膛（3）一侧连有烟道、另一侧连有燃烧设备（1），其特征在于：上述锅壳（2）下部为蒸发室（4）、上部为冷凝室（5），冷凝室（5）内设有冷凝换热器（7），锅壳（2）顶部设有连接排汽管（9）的双向密封器（8）、底部装有杠杆式防爆门（17），双向密封器（8）与一控制、调节锅炉运行的智能化调节系统（10）相连。
2.如权利要求1所述的相变式常压、真空两用锅炉，其特征在于：在所述冷凝换热器（7）的入口从外向内依次连有循环泵（11）、流量调节器（12） 和磁性装置（15），出口上连有过滤装置（16）。
3.如权利要求1所述的相变式常压、真空两用锅炉，其特征在于：在所述烟道上连有节能器（18）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130123 |