CN107101366A - 多功能热水锅炉及运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能热水锅炉及运行控制方法，锅炉在以下三种工况条件之一下运行：真空相变工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度低于上部换热单元中的换热管的高度，通过抽气口抽真空使热媒水液面上部的锅炉腔室达到设定的真空度；真空工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度高于的换热管的高度，通过抽气口抽真空使热媒水液面上部的锅炉腔室达到设定的真空度，热媒水的温度低于该真空度条件下的汽化温度；常压工况：热媒水的液面高度高于上部换热单元中的换热管的高度，构成换热单元的壳体内为常压状态。锅炉无需停机维护，锅炉能够始终保持热水稳定地供应，不仅节省了锅炉的维修成本，而且大大延长锅炉的使用寿命。

Description

多功能热水锅炉及运行控制方法

技术领域

本发明涉及锅炉领域，具体为一种多功能热水锅炉。

背景技术

真空锅炉的锅炉内只充部分水，且锅炉内抽成负压(真空)，无水的上部空间内置换热管，当锅炉加热时，水在较低的温度下沸腾汽化(发生相变)，锅炉内的高纯水在机组内部封闭循环(汽化→凝结→汽化)，蒸汽冷凝与上部换热器管体内的低温水进行换热。

真空泄漏率是衡量真空锅炉是否合格的标准之一，真空泄漏率是指单位时间内气体通过漏孔的量，因此，真空锅炉每隔一段时间就需要进行抽气，使锅炉内的真空度保持在设定值。随着真空锅炉的使用时间增加，由于锅炉焊缝的损伤、密封元件的老化，锅炉上会有漏孔频繁出现，真空泄漏率大幅增加，其中漏孔虽然是极其窄的细缝，但是对真空锅炉的影响是巨大的，导致锅炉内的汽水换热效果会急剧降低。一般采用两种方法保持真空锅炉正常工作，其一，锅炉停止工作后，操作人员抽气使锅炉保持设定的真空度，工人频繁地进行抽气操作，不仅由此带来的人工成本是巨大的，而且锅炉内真空度频繁变化，极大地影响锅炉的换热效果，无法稳定地进行热水供应；其二，锅炉停止工作后，操作人员需要花费大量时间进行找漏及后续的补漏工作，这样锅炉无法及时正常工作，严重影响正常的生产生活；若是直接更换真空锅炉则花费更大。因此，真空锅炉长时间使用，大量出现漏孔问题时，不管是维修还是更换付出的代价是巨大的。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能热水锅炉及运行控制方法，通过改变锅炉的运行方式，保证锅炉稳定地工作，大大延长锅炉的使用寿命。

为了实现上述目的，采用的技术方案为：一种多功能热水锅炉，包括换热单元以及布置在换热单元下方的下锅本体，所述换热单元包括壳体和置于壳体壳腔内的换热管，所述壳体上设置有抽气口，所述换热管的上方和下方均设置有水位监测单元。

一种多功能锅炉的运行控制方法，锅炉在以下三种工况条件之一的条件下运行：

其一，真空相变工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度低于上部换热单元中的换热管的高度，通过抽气口抽真空使热媒水液面上部的锅炉腔室达到设定的真空度；

其二，真空工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度高于的换热管的高度，通过抽气口抽真空使热媒水液面上部的锅炉腔室达到设定的真空度，热媒水的温度低于该真空度条件下的汽化温度；

其三，常压工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度高于上部换热单元中的换热管的高度，构成换热单元的壳体内为常压状态。

与现有技术相比，本发明的技术效果为：在作为真空相变锅炉使用时，向真空锅炉内加注热媒水，换热管下方的水位监测单元能够检测到水位，锅炉内的热媒水汽化与换热管内的低温水进行换热。作为真空锅炉使用时，将热媒水位加注至换热管上方的水位监测单元能够检测到为止，此时，真空锅炉的换热方式由汽-水换热变为水-水换热，即便是锅炉上有大量漏孔，对真空锅炉水-水换热的换热效果基本没有影响，锅炉无需停机维护，锅炉能够始终保持热水稳定地供应，不仅节省了锅炉的维修成本，而且大大延长锅炉的使用寿命。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1对本发明作进一步详细说明。

一种多功能热水锅炉，包括换热单元10以及布置在换热单元10下方的下锅本体20，所述换热单元10包括壳体11和置于壳体11腔内的换热管12，所述壳体11上设置有抽气口14，所述下锅本体20的内腔和壳体11的内腔连通，所述换热管12的上方和下方均设置有水位监测单元。

在作为真空锅炉使用时，向真空锅炉内加注热媒水，换热管12下方的水位监测单元能够检测到水位，即锅炉内的水位在换热管12与下锅本体20之间，锅炉内的热媒水汽化与换热管12内的低温水进行换热。随着真空锅炉的使用时间增加，真空泄漏率大幅提高，锅炉无法稳定地供热时，直接将热媒水位加注至换热管12上方的水位监测单元能够检测到为止，即热媒水淹没换热管12，通过抽气口14抽真空使热媒水液面上部的锅炉腔室达到设定的真空度，真空锅炉对真空度的要求低，此时，热媒水的温度低于该真空度条件下的汽化温度，这样真空锅炉的换热方式由汽-水换热变为水-水换热，即便是锅炉上有大量漏孔，对水-水换热的换热效果基本没有影响，锅炉无需停机维护，锅炉能够始终保持热水稳定地供应，不仅节省了锅炉的维修成本，而且大大延长锅炉的使用寿命。

所述水位监测单元为水位镜，换热单元10与下锅本体20之间设置有水箱40，所述水箱40分别与壳体11以及下锅本体20连通，所述水箱40箱壁上设置有第一水位镜31，所述换热管12上方的壳体11上设置有第二水位镜32。设置水位镜来监控水位，直接通过第一、二水位镜31、32就能确保锅炉内热媒水的水位，方便直观，易于操作，而且制造成本低。

当锅炉作为常压锅炉来使用时，所述壳体11顶部布置有集气管座13，在集气管座13处安装集气罐，第一，汇集并排出锅炉补给水中的溶解氧，减轻锅炉金属壁面的氧腐蚀；第二，汇集并排出锅炉中的其它气体，避免热水锅炉中气液两相共存的现象，防止发生气塞和气水冲击；第三，突然停电时，排出汽化蒸汽，保护锅炉自身安全。

作为锅炉换热单元10的具体布置方案，所述换热单元10还包括壳体11顶部设置的压力泄压阀15，所述换热管12的进、出水端分别与前、后水室16、17连通，水箱40的箱壁上还设置有温度测点41。

一种多功能锅炉的运行控制方法，锅炉在以下三种工况条件之一的条件下运行：

其一，真空相变工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度低于上部换热单元10中的换热管12的高度，通过抽气口14抽真空使热媒水液面上部的锅炉腔室达到设定的真空度；

其二，真空工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度高于的换热管12的高度，通过抽气口14抽真空使热媒水液面上部的锅炉腔室达到设定的真空度，热媒水的温度低于该真空度条件下的汽化温度；

其三，常压工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度高于上部换热单元10中的换热管12的高度，构成换热单元10的壳体11内为常压状态。

上述三种工况可任意切换，一般在工厂内实际使用时，多功能锅炉前期作为真空相变锅炉使用，随着真空相变锅炉的使用时间增加，由于锅炉焊缝的损伤、密封元件的老化，锅炉上会有漏孔集中出现，导致真空相变锅炉内的汽水换热效果会急剧降低，此时，将锅炉暂时停机，将热媒水的液面高度加注至高于的换热管12的高度，通过抽气口14抽真空使热媒水液面上部的锅炉腔室达到设定的真空度，必须确保热媒水的温度低于该真空度条件下的汽化温度，锅炉内的换热方式由汽-水换热变为真空锅炉的水-水换热。最后作为常压锅炉使用，在集气管座13处安装集气罐，壳体11内为常压状态。锅炉能够始终保持热水稳定地供应，不仅节省了锅炉的维修或更换的成本，而且大大延长锅炉的使用寿命。

Claims (5)

1.一种多功能热水锅炉，其特征在于：包括换热单元(10)以及布置在换热单元(10)下方的下锅本体(20)，所述换热单元(10)包括壳体(11)和置于壳体(11)腔内的换热管(12)，所述壳体(11)上设置有抽气口(14)，所述下锅本体(20)的内腔和壳体(11)的内腔连通，所述换热管(12)的上方和下方均设置有水位监测单元。

2.根据权利要求1所述的多功能热水锅炉，其特征在于：所述水位监测单元为水位镜，换热单元(10)与下锅本体(20)之间设置有水箱(40)，所述水箱(40)分别与壳体(11)以及下锅本体(20)连通，所述水箱(40)箱壁上设置有第一水位镜(31)，所述换热管(12)上方的壳体(11)上设置有第二水位镜(32)。

3.根据权利要求1所述的多功能热水锅炉，其特征在于：所述壳体(11)顶部布置有集气管座(13)。

4.根据权利要求2或3所述的多功能热水锅炉，其特征在于：所述换热单元(10)还包括壳体(11)顶部设置的压力泄压阀(15)，所述换热管(12)的进、出水端分别与前、后水室(16、17)连通，水箱(40)的箱壁上还设置有温度测点(41)。

5.一种多功能锅炉的运行控制方法，其特征在于：锅炉在以下三种工况条件之一的条件下运行：

其一，真空相变工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度低于上部换热单元(10)中的换热管(12)的高度，通过抽气口(14)抽真空使热媒水液面上部的锅炉腔室达到设定的真空度；

其二，真空工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度高于的换热管(12)的高度，通过抽气口(14)抽真空使热媒水液面上部的锅炉腔室达到设定的真空度，热媒水的温度低于该真空度条件下的汽化温度；

其三，常压工况：锅炉的腔室内加注热媒水，热媒水的液面高度高于上部换热单元(10)中的换热管(12)的高度，构成换热单元(10)的壳体(11)内为常压状态。