CN106338157A - 一种节能锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种节能锅炉，包括：主炉体、冷凝器、第一压缩机、第二压缩机、第一蒸发器、第二蒸发器；主炉体设有主容器；主容器设有进水管，冷凝器可拆卸式地安装在主容器内；冷凝器一端通过管道分别与第一压缩机的正压管和第二压缩机的正压管连通，冷凝器的另一端通过管道分别与第一蒸发器一端管口和第二蒸发器一端管口连通；第一蒸发器另一端与第一压缩机的负压管通过管道连通；第二蒸发器另一端与第二压缩机的负压管通过管道连通。由于第一压缩机和大功率的第二压缩机根据程序控制电路发出信号交替轮换做功，第一压缩机起到了输送热能的作用，第二压缩机起增温增压作用，在主炉体内冷凝器放出大量热量，使炎热的空气变成一种高效、清洁能源。而且增加的副容器还可以收集蒸汽的余水余热。

Description

一种节能锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉和制冷设备，特别涉及一种节能锅炉。

背景技术

现有的锅炉普遍采用燃烧矿物燃料产生热能或电热管加热为锅炉提供热量，不仅消耗大量燃料及能源，而且向大气排放大量温室气体和粿粒物，不利于节能环保。

锅炉在使用时产生蒸汽，通过管道输送给使用设备使用，由于冷却的关系，输送到使用蒸汽的设备上的蒸汽干燥程度有所下降，从而影响到设备的的使用效果。由此，并产生了相当多的余水余热通过管道内自有压力，再利用排放管向外排放。上述这些温度较高的热能在使用后或未曾被使用前就浪费了。

发明内容

本发明的目的是要提供一种节能锅炉，配备相应的收集和热转换装置、或双容器或多容器余热再循环供水装置，可解决上述现有技术问题。

根据本发明的一个方面，实施例中提供了一种节能锅炉，包括：主炉体、冷凝器、第一压缩机、第二压缩机、第一蒸发器、第二蒸发器；主炉体设有主容器；所述主容器设有进水管，冷凝器可拆卸式地安装在主容器内；冷凝器一端通过管道分别与第一压缩机的正压管和第二压缩机的正压管连通，冷凝器的另一端通过管道分别与第一蒸发器一端管口和第二蒸发器的一端管口连通；第一蒸发器另一端与第一压缩机的负压管通过管道连通；第二蒸发器另一端与第二压缩机的负压管通过管道连通。

本发明的一种节能锅炉，在本实施例采用两套共用一个冷凝器的供热循环系统，而且相互交替连通，所述的管道在与上述器件连通并形成循环系统的同时，还承载有适量制冷剂；在所述冷凝器分别与所述第一蒸发器和所述第二蒸发器之间的所述管道段落上均设置有节流装置。

所述主炉体设有盛水的主容器，所述主容器内水位安全线下方设有冷凝器，便于让水与冷凝器充分换热，主容器上设有温度传感器；本发明的节能锅炉还包括设有功率可调的第一压缩机、大功率并且功率可调的第二压缩机以及程序可设置的程序控制电路。由此，通过第一压缩机做功，第一蒸发器在与空气中的热量充分换热后，制冷剂吸收了热能然后被第一压缩机吸入并压缩成高温高压的制冷剂气体，进入冷凝器与水交换热量，主容器的水吸收了冷凝器放出大量热量后快速上升温度和压力，可是，当主容器的水温较高时换热进行得较慢，换热效率降低，此时主容器上温度传感器发出高温度信号启动程序控制电路，大功率的第二压缩机和第一压缩机便依次根据程序控制信号交替运行做功。通过启动大功率的第二压缩机做功，在第二蒸发器吸收了空气中热量的制冷剂气体被压缩成极高温高压后不断向冷凝器输送高温高压能量，可使原来从第二压缩机进入冷凝器且温度较高的制冷剂气体得到快速增压，同时其温度在快速升高，冷凝器便有快速放出热量的过程，如此往复循环，使主容器的水维持在高温状态下连续产生热水或蒸汽。

由于第一压缩机和大功率的第二压缩机根据程序控制电路发出的信号交替轮换做功，第一压缩机起到了输送热能的作用，第二压缩机起增温增压的作用，在主炉体内冷凝器放出大量热量，使炎热的空气变成一种高效、清洁的能源。

本发明的一种节能锅炉主要是利用空气中热量为热源为蒸发器提供能量，又能将使用蒸汽的设备所排放出的蒸汽得到热能再循环利用，或其它热值较高的热源为锅炉及其蒸发器提供能量。在实施中还可设置有一个或多个副炉体；副炉体设有副容器，所述副容器可作收集、储存和输送能量之用。而且增加的副容器还可以收集蒸汽的余水余热。

在一实施方式中，主容器设有液位计，副容器设有液位计。由此，便于观察液位高度，使液位保持在合适的高度，并设置安全水位线和缺水停机保护装置。

在一些实施方式中，设置有止回阀和高压水泵，所述主容器的进水管与止回阀和高压水泵连通。高压水泵的额定出口压强大于锅炉内容器的压强，由此，具有便于注水的效果。

在一些实施方式中，设有功率可调的第一压缩机和大功率并且功率可调的第二压缩机及输出功率可控的程序控制电路。由于第一压缩机和第二压缩机根据程序控制器发出的高功率和低功率信号交替运行做功，低功率运行时可使第一压缩机和第二压缩机在空载时保持在低功率运行而不致于頻繁起动消耗电能，同时空载时低功率运行可减小用电量，具有节能效果。而设置大功率的第二压缩机，在高功率程序运行时具有增温、增压的效果。

在一些实施方式中，设置有缓冲管；所述冷凝器分别与第一压缩和第二压缩机之间的管道段落上均设止回阀，第一压缩机和止回阀之间的管道段落上设有第一出气管，第二压缩机与止回阀之间的管道段落上设有第二出气管，第一蒸发器和第二蒸发器均设有入气管，第一出气管与第一蒸发器的入气管通过缓冲管连通，第二出气管与第二蒸发器的入气管通过缓冲管连通，缓冲管上均设有电磁阀。当第一压缩机处于低功率运行时，与第一压缩机连通的电磁阀根据第一压缩机发出的低功率信号打开缓冲管，同时被所述第一压缩机压缩的制冷剂气体便流向所述缓冲管和所述第一蒸发器，然后又被第一压缩机吸入，而作低压循环流动。当第二压缩机处于低功率运行时，同样地，与第二压缩机连通的电磁阀根据第二压缩机发出的低功率信号打开其缓冲管，使制冷剂气体循环流通。上述循环流通的制冷剂气体可使压缩机在交替空载时降温。而压缩机的劣势所在是其耐高温性能，不能长时间在高温下运行。

在一些实施方式中，与所述第一蒸发连通的节流装置和冷凝器之间管道段落上设有第一电磁阀，与第二蒸发器连通的节流装置和冷凝器之间管道段落上设有第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀均根据程序控制电路发出的开关信号开启或关闭。当第一压缩机即将要完成高功率做功前，根据程序设定提前关闭第一电磁阀，而此时第二电磁阀仍然关闭，由此，可使冷凝器有所增压，当第二压缩机启动其高功率程序后，通过做功，使冷凝器快速增压。由于导热在温度高时进行得更快，具有快速导热的效果。

在一实施方式中，冷凝器和第一蒸发器及第二蒸发器均设有压力表，运行系统中设有时序可调的程序控制电路。可根据各个表的数据和空气热源温度及其它相关热源的温度，来调节程序控制电路的时序，使两套彼此相关制冷剂运行系统最大程度地发挥其效能，可提高换热效率。

在一些实施方式中，在寒冷的冬季，采用现有的固体燃料燃烧的锅炉进行低温正压燃烧；可减小锅炉在高温火焰燃烧时向燃烧室外排放出的粉尘和有害气体向大气排放。采用低温正压燃烧，可将矿物燃料在燃烧时释放出其应有的化学能热值。在寒冷的冬季，太阳照耀的时间不多，空气热值较低，通过此方式燃烧所产生的热能，其中包括烟道中烟气中热能。经蒸发器换热转移热量，可将低温的大量热量转移，不断地在冷凝器放出大量高温热能为锅炉提供能量。由此，具有节能减排的效果。

在一些实施方式中，还包括设置有副炉体；副炉体设有副容器，所述副容器内设有末段冷凝器，主容器设有前段冷凝器；前段冷凝器和末段冷凝器通过管道连通，连通后构成分段一体冷凝器；副容器设置有出水管与主容器的进水管通过连通管连通。通过压缩机做功，高温高压的制冷剂气体首先进入前段冷凝器，主容器的水吸收冷凝器放出的热量而快速上升温度，当上升到一定温度和压力时，导热速度进行得较慢，换热效率下降，同时高压制冷剂气体便向副容器内末段冷凝器传递热量，副容器的水通过换热后得到预热，主容器中的水通过副容器供给。主容器的水在预热的基础上连续产生蒸汽，可缩短换热时间，从而减小电能消耗，提高换热效率。

在一些实施方式中，改进之处还包括：主容器或副容器内设置有一个或以上若干个隔离换热挡板，所述隔离换热挡板具有入水口和出水口，所述隔离换热挡板安装在主容器或副容器内的安全水位线下方并且由所述冷凝器的中段管道段落贯穿于其中。由此，可使单一容器内形成两个或以上若干个串联供水换热容器进行分层换热，而且当压缩机做功时，高温高压的制冷剂气体首先进入前段冷凝器，并且，从压缩机出来的高温与主容器上部的水分层换热，从而使主容器上部的水在水容积较小的状态下升温更快，然而在压缩机不断输出的热量中维持在较高温度上连续产生蒸汽，而主容器下部的水又能在分层且较低温度的状态下继续吸收热量；同样地，使副容器上部水温更高，由此，可进一步提高热能的吸收率。

在一些实施方式中，设置有高压水泵和止回阀以及电磁阀；副容器设置有进水管，所述进水管通过止回阀与高压水泵连通；所述主容器设有高水位传感器和低水位低传感器，副容器的出水管通过连通管与所述大流量电磁阀和止回阀以及主容器的进水管连通；电磁阀和高压水泵根据高水位传感器和低水位传感器发出的水位信号开启或关闭。锅炉在运行使用时，当主容器处于低水位时，水位传感器便发出低水位信号打开电磁阀，并通过信号开启高压水泵，由于水压的作用，使副容器中得到预热的水向主容器注入，使主容器的水位上升，当主容器的水位传感器发出高水位信号时，通过信号关闭高压水泵和电磁阀，由此，使主容器的水位保持在适当的范围内安全运行。

上述结构中，提供了设置有增温增压的大功率的压缩机和能提高换热效率的一个或多个副容器以及安装隔离换热挡板使水容量降低等技术措施，能足以产生蒸汽给一些使用低压蒸汽的设备上使用，即如蒸饭或加温加热、热水炉等设备上应用。但是，在一些要求蒸汽压力和温度较高的设备上应用时，由于来自于空气等热源的热量，然后通过压缩机压缩后的热量转移，并在其冷凝器上所产生的温度，相对于传统的电热管或燃烧燃料时所产生的高温是无法类比的，即压缩后的制冷剂气体所释放出的热能及其温度还是相对较低的，换言之，使主容器的水要达到产生高温高压的蒸汽时，上述冷凝器的温度是相对较低的，由于热传导在温度高时进行得更快，也就是在水温高时换热速度有所下降，因此其节能效果相对不足。

在实施中，为了使主容器上产生更高温高压的蒸汽，本发明的改进之处在于，还包括在主容器上部的安全水位线下方设置有电热管，所述电热管通过电路与主容器上的压力控制器以及电源连接。由此，在主容器中冷凝器放出热量使主容器的水产生较高温度的水和蒸汽的基础上，再利用功率较小的电热管，通过电加热后，由于在电能转变成热能的过程中，电热管表面温度相对较高，使主容器的水温快速上升。因此，既可提高热效率产生高温高压的蒸汽，弥补了上述因技术的不足，又能更加有效地达到节能的目的。

同时，锅炉在使用时产生蒸汽供蒸汽使用设备使用，但是有一部分的蒸汽使用设备对蒸汽的干燥程度要求较高，由此，蒸汽使用设备具有余水余热的排放管，在使用时产生了相当多的余水余热通过压力再利用排放管向外排放。

本发明的一种节能锅炉，为克服上述现有技术上的的不足，本发明还利用上述副容器在使用时温度相对于主容器的温度较低的特点，使蒸汽的余水余热得到循环使用。

本实施例还包括：设置有收集管和换热管；所述换热管安装在副容器内安全水位线下方；所述换热管具有两端管口均伸出在副炉体外，其中一端管口设置有排水口，所述排水口和换热管通过管道与收集管依次连通。

收集管与蒸汽使用设备的排放管连通。

所述换热管安装在副容器内的安全水位线下方，便于让水与换热管充分换热；蒸汽使用设备中温度较高的余水余热，在压力的作用下通过排放管和收集管进入到换热管中与上述副容器的水交换热量，由于副容器的水温度相对较低，所述蒸汽的余水余热通过换热管在副容器内放出热量后产生带有温度的热水由排水口排出，从而使一部分蒸汽的余水余热的热能在副容器中得到了利用，使副容器水温更高。

在一些实施方式中，在炎热的夏季，采用太阳能发电板以及配备相关的电控装置，并通过电路与压缩机连接；为压缩机提供电能。通压缩机做功，使容器中的水加速受热蒸发，由此可在不需要额外占用现有资源的基础上，通过使用此设备，在炎热的夏天能为城市及社区降温。在形成一定规模时，受到蒸发的大量水蒸汽上升到空中能反射部分的太阳光线，由此，可为大气降温，在清洁空气的同时并且能减小陆地干旱。

上述结构中，本发明在热水锅炉或用于制冷设备的应用上，所述的主容器或副容器均可设置为常压容器。

本发明的有益效果是，能利用空气中的热量、海水中的热量、锅炉燃烧时产生的余热、地热能源、聚焦太阳光的热量、工业生产的余热、太阳能热水器产生的热量以及锅炉自身使用时产生蒸汽提供给设备使用后的余水余热等可再生能源，为锅炉提供能量，从而减少对资源的消耗，有利于大气环境，节能环保。所增加的电热管，既可提高热效率产生高温高压的蒸汽，又能更加有效地达到节能目的，从而能确保本节能锅能适合于更广泛的行业上使用。

上述设置中，由于采用了双压缩机的设置，以及换热效率的提高，能更大程度上地使制冷剂放出更高温度的热能，相应地，当制冷剂释放出更多热量后其温度就更低了，当用于制冷设备时，可通过水泵以及冷却塔使主容器和副容器的水循环冷却，其制冷效果更为明显。在使用锅炉的同时，利用经节流降压在蒸发器形成的低温，通过管道连接，可为厂房及车间及其它场所降温，从而节省用电量。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的一种节能锅炉的结构示意图；

图2为本发明另一种实施方式的一种节能锅炉的结构示意图

图3为本发明又一种实施方式的一种节能锅炉的结构示意图

图4为本发明再一种实施方式的一种节能锅炉的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的特征、优点作进一步详细的说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的一种节能锅炉的结构。如图1所示，该一种节能锅炉包括：圆柱体状的主炉体1、圆柱体状的第一压缩机11、圆柱体状的第二压缩机12、与所述的第一压缩机11连通的第一蒸发器21和与所述的第二压缩机12连通的第二蒸发器22；主炉体1设有盛水的主容器2；主容器2安全水位线94下方设有可拆卸式的冷凝器38，便于更换或清理。

主容器顶部设有安全阀26、压力控制器27、压力表和蒸汽输出管28，主容器2下部设有排污阀46，便于排污。

主容器2设有进水管77，所述进水管77与止回阀47、高压水泵71和水箱连通。主容器2设有高水位传感器61和低水位传感器62，高压水泵71根据低水位信号开启，根据高水位信号关闭。锅炉在运行使用时，由于水受热时水受到蒸发，水位下降。当处于低水位时高压水泵71便根据低水位传感器62发出低水位信号开启高压水泵71，水通过止回阀47、进水管77向主容器2注水。当高水位传感器61发出高水信号时，高压水泵71停止供水。由此，使主容器2的水位保持在适当的范围内安全运行，并且使液位保持在安全水位线之上。

所述主容器2内的冷凝器38一端通过管道分别与第一压缩机11的正压管17和第二压缩机12的正压管17连通；第一蒸发器38一端与第一压缩机11的负压管18通过管道连通，第二蒸发器12一端与第二压缩机12的负压管18通过管道连通；冷凝器38与第一压缩机11和第一蒸发器21及节流装置9依次通过管道循环连通；冷凝器38通过两端岔口与第二压缩机12和第二蒸发器22及节流装置9依次通过管道循环连通；所述的管道内承载有适量制冷剂。

冷凝器38分别与第一压缩11和第二压缩机12之间的管道段落上均设有止回阀47，第一压缩机11与止回阀47之间的管道段落上设有第一出气管91，第二压缩机12与止回阀47之间的管道段落上设有第二出气管92，第一蒸发器21和第二蒸发器22均设有入气管96，第一出气管91与第一蒸发器21的入气管96通过缓冲管97连通，第二出气管92与第二蒸发器21的入气管96通过缓冲管97连通，缓冲管上97均设有电磁阀51。第一压缩机11处于低功率运行时，与第一压缩机11通过管道连通的电磁阀51根据第一压缩机11发出的低功率信号打开缓冲管97，同时被第一压缩机11压缩的制冷剂气体便通过缓冲管97和第一蒸发器21然后又被第一压缩机21吸入而循环流动。当第二压缩机12处于低功率运行时，同样地，与第二压缩机12通过管道连通的电磁阀51根据第二压缩机12发出的低功率信号打开缓冲管97，使制冷剂气体循环流通。上述通过缓冲管循环流通的制冷剂气体可使压缩机在交替空载运行时降温。而压缩机的劣势所在是其耐高温性能，不能长时间在高温下运行。由此，上述设置可补充了压缩机机械性的缺陷。

与第一蒸发器21连通的节流装置9和冷凝器38之间的管道段落上设有第一电磁阀31，与第二蒸发器22连通的节流装置9和冷凝器38之间管道段落上设有第二电磁阀32，第一电磁阀31和第二电磁阀32均根据程序控制电路发出的开关信号开启或关闭。当第一压缩机11即将要完成高功率做功前，根据程序设定提前关闭第一电磁阀31，而此时第二电磁阀32仍然关闭，由此，可使冷凝器38有所增压，当第二压缩机12启动做功后，使冷凝器38快速增压。由于导热在温度高时进行得更快，具有快速导热的效果。在初始程序时第一压缩机11开启，处于关闭状态第一电磁阀31，受到程序控制电路控制延时片刻后便打开，使冷凝器38内一开始便保持着正压放热，同时第二电磁阀32仍然处于关闭状态，通过第一压缩机11做功，高温高压制冷剂气体在冷凝器38放出大量热量，当主容器2水温升高后，主容器2上温度感应器发出高温信号启动程序控制电路，使第一电磁阀31提前关闭，第一压缩机11继续做功片刻后便处于低功率运行状态，同时通过信号打开与其连通在缓冲管97上的电磁阀51，此时，程序控制电路发出高功率信号开启第二压缩机12。上述过程中，由于电磁阀31提前关闭，第一压缩机11能使冷凝器38有所增压，然后再处于空载降温状态。同时通过大功率的第二压缩机12做功，由于第二压缩12的功率较大，并且不断地向冷凝器38输入更加高温高压的制冷剂气体，同时由于第一电磁阀31和第二电磁阀32同处于关闭状态，冷凝器38压力和温度更高，主容器2的水通过与冷凝器38交换热量，快速上升温度，然后产生蒸汽。

当第二压缩机12即将要完成其高功率做功前，第一电磁阀31根据程序信号便提前打开，同时制冷剂气体在高压状态下快速充分释放出热量后，便通过节装置9向第一蒸发器21快速输送；经节流后，降压成低温低压制冷剂液体，然后在第一蒸发器21中吸收空气中的热量蒸发成制冷剂气体。此时第二压缩机12完成其高功率程序后打开缓冲管上的电磁阀97，然后处于低功率空载降温状态，第二电磁阀32又根据程序控制电路发出的信号打开其管道，冷凝器38内通过放热后的制冷剂气体经节流装置9回流到处于负压状态的第二蒸发器22，然后吸收空气中的热量，如此反复循环。

冷凝器38和第一蒸发器21及第二蒸发器22均设有压力表，运行系统中设有时序可调的程序控制电路。主容器2上设有压力控制器27，程序控制电路根据压力控制器27发出的信号从而调整其程序输出，压力控制器27可使主容器2内部压强恒定在一定压力范围内安全运行。在锅炉运行时，当压力控制器27发出高压信号时，程序控制电路便发出一个开启延时信号，使第一电磁阀31和第二电磁阀32处于开启状态，使冷凝器38内制冷剂气体经节流后，回流到各自蒸发器中。当延时结束后关第一电磁阀31和第二电磁阀32，同时当压力控制器27发出高压信号时，程序控制电路便发出一个低功率延时信号，使第一压缩机11和第二压缩机22处于低功率降温运行状态，当延时信号结束后关闭第一压缩机11和第二压缩机22。当压力控制器发出低压信号时，使程序控制电路回复到起始运行程序，便通过高功率程序启动第一压缩机11，同时关闭缓冲管上的电磁阀51，向冷凝器38供热。

图2示意性地显示了根据本发明的另一种实施方式的一种节能锅炉的结构。如图2，在上一个实施例的基础上，本实施例中在主炉体1内设置有一个隔离换热挡板5，所述隔离换热挡板5具有入水口15和出水口16，主容器2内上部容器和下部容器的水通过出水口16和入水口15连通，所述隔离换热挡板5安装在主容器2内的安全水位线94下方，并且由所述冷凝器38的中段管道段落贯穿于其中。实施中，还可以在主容器2内设置上多个隔离换热挡板5，由此，可使单一容器内形成两个或以上若干个串联供水换热容器，让主容器2内的水分层换热，当压缩机做功时，高温高压的制冷剂气体首先进入前段冷凝器38，并且，从压缩机出来的高温与主容器2上层的水首先进行换热，从而使主容器2上部的水在水容积较小的状态下升温更快，然而在压缩机不断输出的热量中维持在较高温度上连续产生蒸汽，而主容器2下部的水又能在分层且较低温度的状态下继续吸收热量；可进一步提高热能的吸收率。

为了进一步地提高换热效率，在更大程度上提升效能，实施中，在用于承载制冷剂的冷凝器38管道的设置上，可采用波纹管替代常用的铜管，从而增加受热面积。或选用钛金属等高强度、耐腐蚀的金属材料制成管壁较薄管道，以确保高温的制冷剂气体通过冷凝器38向水导热更快，并且可在其管道上安装上用于导热的金属片。

图3示意性地显示了根据本发明的又一种实施方式的一种节能锅炉的结构。如图3，在上一个实施例的基础上，本实施例中设置有圆柱体状副炉体3；所述副炉体3设有副容器4，所述的主炉体1设有主容器2；所述的副容器4和主容器2上部均设有安全阀26，主容器2和副容器4下部均设有排污阀46，主容器2和副容器4上部设置有压力控制器27、安全阀26、蒸汽出汽管28和压力表。

所述的副容器4设有进水管77，所述的进水管77与止回阀47、高压水泵71和水箱连通。副容器4设有水位传感器63，高压水泵71根据水位传感器63发出信号开启或关闭，锅炉在运行使用时，由于水受热时，受到蒸发，水位下降。当处于低水位时，高压水泵71便根据水位传感器63发出低水位信号启动，向副容器注水，水通过止回阀47、进水管77向副容器4注水。当水位传感器63发出高水信号时，高压水泵71停止供水。由此，使副容器4的水位保持在适当的范围内安全运行，并且使液位保持在安全水位线之上。

主容器2设有进水管77，所述进水管77与副容器4的出水管88通过连通管87连通，连通管87设有大流量电磁阀95和止回阀47；主容器2设有高水位传感器61和低水位传感器62；所述大流量电磁阀95和高压水泵71根据所述低水传感器62和高水位传感器61发出的水位信号开启或关闭。锅炉在运行使用时，由于水受热时，受到蒸发，水位下降。当处于低水位时，大流量电磁阀95便根据低水位传感器发出低水位信号打开所述连通管87，并通过信号启动高压水泵71。水通过高压水泵71和止回阀47、进水管77向副容器4注水，由于水压的作用，副容器4中的水通过连通管87向主容器2供水，使主容器2的水位上升，当主容器2的高水位传感器61发出高水信号时，关闭高压水泵71和大流量电磁阀95，便停止向主容器2供水。由此，使主容器2的水位保持在适当的范围内安全运行，并且使液位保持在安全水位线之上。

所述副容器4内设有末段冷凝器38，主容器设有前段冷凝器38；前段冷凝器38和末段冷凝器38通过管道连通，形成分段一体冷凝器38；副容器4的出水管88与主容器2的进水管77通过连通管87连通。通过压缩机交替做功，高温高压的制冷剂气体首先进入前段冷凝器38，主容器2的水吸收前段冷凝器38放出的热量而快速上升温度，当上升到一定温度和压力下，导热速度进行得较慢，换热效率下降，同时高压制冷剂气体便向副容器4内末段冷凝器38传递热量，副容器4的水通过与末段冷凝器38换热后得到预热，主容器2中的水通过副容器4供给。主容器2的水在预热的基础上连续产生蒸汽，由此，缩短换热时间，从而减小电消耗，提高换热效率。由于副容器4水温较低，制冷剂气体在末段冷凝器38充分释放出其热量，经节流降压后，降压成更低温度的低压制冷剂液体，然后在蒸发器中收集到更多热源中的热能，从而，蒸发成低温低压制冷剂气体，被第一压缩机11吸入压缩，最后又被大功率的第二压缩机12增压，如此循环产生蒸汽。

实施中冷凝器38的中段管道段落上还可设置流量可控的节流阀，并通过设置自动调节装置9，使前段冷凝器38内制冷剂气体的压力高于末段冷凝器38制冷剂气体的内压，从而使主容器2的水吸收更多热量水温更高，同时又能让副容器4更有效地吸收余热。

主炉体2和副炉体3内安全水位线94下方均安装有隔离换热挡板5。

上述实施例和本实施例中提供了增温增压的大功率的压缩机12和能提高换热效率的一个或多个副容器4以及隔离换热挡板5等技术措施，能足以产生蒸汽给一些使用低压蒸汽的行业上使用，即如蒸饭或加温加热、布料缩水、热水炉等设备上使用。但是，在一些要求蒸汽压力和温度较高的设备上应用时，由于来自于空气等热源的热量，然后通过压缩机压缩后的热量转移，并在其冷凝器38上所产生的温度，相对于传统的电热管59或燃烧燃料时所产生的高温是无法类比的，即压缩后的制冷剂气体所放出的热能及其温度还是相对较低的，换言之，使主容器2的水要达到产生高温高压的蒸汽时，上述冷凝器38的温度是相对较低的，由于热传导在温度高时进行得更快，也就是在水温高时换热速度有所下降，因此其节能效果相对不足。

为了确保主容器2上能产生更高温高压的蒸汽，还包括在主容器2上部的安全水位线94下方设置有电热管59，所述电热管59通过电路与主容器2上的压力控制器27以及电源连接。由此，在所述主容器2中的冷凝器38上放出热量使主容器2的水产生较高温度的蒸汽的基础上，再利用功率较小的电热管59，通过电加热后，由于在电能转变成热能的过程中，电热管59表面温度相对较高，使主容器2的水温快速上升。因此，既可产生高温高压的蒸汽，弥补了上述因技术的不足，又能更加有效地达到节能的目的。

本实施中，采用电热管59加热使主容器2的水升高温度和压力，使主容器2产生更高温高压蒸汽，在其他实施方式中，还可以采用以煤炭、燃油、燃气或生物质颗粒为燃料的锅炉炉体将上述主容器2的水加热成更高温的蒸汽。

图4示意性地显示了根据本发明的再一种实施方式的一种节能锅炉的结构。如图4，在上述实施例的基础上，本实施例中在副炉体1内设置有换热管37。同时，锅炉产生蒸汽通过输汽管28供蒸汽使用设备25使用，但是有一部分的蒸汽使用设备25对蒸汽的干燥程度要求较高，如：烫斗等，由此，烫斗等蒸汽使用设备25具有余水余热的排放管19，在使用时产生了相当多的余水余热通过压力再利用排放管19向外排放。

本实施例是还利用上述副容器4在使用时温度相对于主容器2的温度较低的特点，使蒸汽的余水余热得到循环使用。

本施例实还包括设置有收集管13和换热管37；所述换热管37安装在副容器4内安全水位线94下方；所述换热管37具有两端管口均伸出在副炉体外，其中一端管口设置有排水口83，所述排水口83和换热管37通过管道与收集管13连通。

收集管13与蒸汽使用设备25的排放管19连通。

所述换热管37安装在副容器4内的安全水位线94下方，便于让水与换热管37充分换热；蒸汽使用设备中温度较高的余水余热，在压力的作用下通过排放管19和收集管13进入到换热管37中与上述副容器4的水交换热量，由于副容器4的水温度相对较低，所述蒸汽的余水余热通过换热管37在副容器4内放出热量后产生带有温度的热水由排水口83排出，从而使一部分蒸汽的余水余热的热能在副容器4中得到了利用，使副容器4水温更高。

在实施中，还包括设置有水箱，所述水箱具有出水管与高压水泵71的进水管连通；所述排水口83还可以通过管道与水箱连通。由此，蒸汽及其余水余热在副容器4中的通过换热管37放出热量后，降温成热水回流到水箱中，最后这些热水及热量又被高压水泵71吸入，并注入到副容器4中。上述设置可使热能再循环利用，节能环保。

本实施中，换热管37设置在副容器4内，在其他实施方式中，换热管37还可以设置在主容器2的下部在其上述的分层中换热，由此可使高温的余水余热在主容器2放出热量后，使主容器2的水温更高，并再通过管道的连接使主容器2内的换热管37与副容器4的换热管37以及水箱连通，从而更大程度地有效利用蒸汽的余水余热的热能供循环利用。

使用此设备，在为一些大型场所及楼宇降温的同时，还可以产出蒸汽供工业及生活上使用，由此，可节省资源的消耗，最大程度上发挥了可再生能源的效用，是一种很环保的设计。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式，并非对本发明构思的限定。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种节能锅炉，其特征在于，包括：主炉体(1)、冷凝器(38)、第一压缩机(11)、第二压缩机(12)、第一蒸发器(21)、第二蒸发器(22)；

所述主炉体(1)设有主容器(2)；

所述主容器(2)设有进水管(77)，冷凝器(38)可拆卸式地安装在所述主容器(2)内；

所述冷凝器(38)一端通过管道分别与所述第一压缩机(11)的正压管(17)和所述第二压缩机(12)的正压管(17)连通，所述冷凝器(38)的另一端通过管道分别与所述第一蒸发器(21)一端管口和所述第二蒸发器(22)的一端管口连通；

所述第一蒸发器(21)另一端与所述第一压缩机(11)的负压管(18)通过管道连通；

所述第二蒸发器(22)另一端与所述第二压缩机(12)的负压管(18)通过管道连通。

2.根据权利要求1所述的一种节能锅炉，其特征在于，设置有止回阀(47)和高压水泵(71)；所述主容器(2)的进水管(77)与止回阀(47)和高压水泵(71)连通。

3.根据权利要求1所述的一种节能锅炉，其特征在于，设有功率可调的所述第一压缩机(11)和大功率并且功率可调的第二压缩机(12)及输出功率可控的程序控制电路。

4.根据权利要求1或3所述的一种节能锅炉，其特征在于，设置有缓冲管(97)；所述冷凝器(38)分别与第一压缩(11)和第二压缩机(12)之间的管道段落上均设止回阀(47)，第一压缩机(11)和止回阀(47)之间的管道段落上设有第一出气管(91)，第二压缩机(12)与止回阀(47)之间的管道段落上设有第二出气管(92)，第一蒸发器(21)和第二蒸发器(22)均设有入气管(96)，第一出气管(91)与第一蒸发器(21)的入气管(96)通过缓冲管(97)连通，第二出气管(92)与第二蒸发器(22)的入气管(96)通过缓冲管(97)连通，缓冲管(97)上均设有电磁阀(51)。

5.根据权利要求4所述的一种节能锅炉，其特征在于，与所述第一蒸发器(21)连通的节流装置(9)和所述冷凝器(38)之间管道段落上设有第一电磁阀(31)，与所述第二蒸发器(22)连通的节流装置(9)和所述冷凝器(38)之间管道段落上设有第二电磁阀(32)，第一电磁阀(31)和第二电磁阀(32)均根据程序控制电路发出的开关信号开启或关闭。

6.根据权利要求1所述的一种节能锅炉，其特征在于，所述冷凝器(38)和所述第一蒸发器(21)及所述第二蒸发器(22)均设有压力表，运行系统中设有时序可调的程序控制电路。

7.根据权利要求1所述的一种节能锅炉，其特征在于，还包括设置有副炉体(3)；所述副炉体(3)设有副容器(4)，所述副容器(4)内设有末段冷凝器(38)，主容器(4)设有前段冷凝器(38)；前段冷凝器(38)和所述末段冷凝器(38)通过管道连通，连通后构成分段一体冷凝器(38)；副容器(4)设置有出水管(88)与主容器(2)的进水管(77)通过连通管(87)连通。

8.根据权利要求1或7所述的一种节能锅炉，其特征在于，主容器(2)或副容器(4)内设置有一个或以上若干个隔离换热挡板(5)，所述隔离换热挡板(5)具有入水口(15)和出水口(16)，所述隔离换热挡板(5)安装在主容器(2)或副容器(4)内的安全水位线(94)下方并且由所述冷凝器(38)的中段管道段落贯穿于其中。

9.根据权利要求1或7所述的一种节能锅炉，其特征在于，设置有高水泵(71)和止回阀(47)以及大流量电磁阀(95)，副容器设有进水管(77)；所述进水管(77)通过止回(47)与高压水泵(71)连通；所述主容器(2)设有高水位传感器(61)和低水位低传感器(62)；所述副容器(4)的出水管(88)通过连通管(87)与大流量电磁阀(95)和止回阀(47)以及主容器(2)的进水管(77)连通；连通管(87)上的大流量电磁阀(95)和高压水泵(71)根据高水位传感器(61)和低水位传感器(62)发出的水位信号开启或关闭。

10.根据权利要求1所述的一种节能锅炉，其特征在于，还包括在主容器(2)上部的安全水位线(94)下方设置有电热管(59)，所述电热管(59)通过电路与主容器(2)上的压力控制器(27)以及电源连接。

11.根据权利要求1或7所述的一种节能锅炉，其特征在于，设置有收集管(13)和换热管(37)；所述换热管(37)安装在副容器(4)内安全水位线(94)下方；所述换热管(37)具有两端管口均伸出在副炉体(3)外，其中一端管口设置有排水口(83)，所述排水口(83)和换热管(37)通过管道与收集管(13)依次连通。