CN107631279B - 多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉。它解决了现有技术设计不合理等问题。本多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉包括耐高温管路，在耐高温管路上具有若干向下弯曲的弯曲部且所述的弯曲部间隔设置，在每个弯曲部的上方设有第一耐高温导热板，在第一耐高温导热板上连接有下端插于所述弯曲部内的第一导热件，在每块第一耐高温导热板的上方设有第一放大镜且第一放大镜的聚光点向下照射第一耐高温导热板上，在耐高温管路的出口端连接有蓄热罐且在蓄热罐的顶部设有蒸汽排出管。本发明的优点在于：加热快且体积更小。

Description

多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉

技术领域

本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉。

背景技术

目前，蒸汽是各个领域中一种常用的能源。

蒸汽的产生一般是通过加热从而形成高温，高温状态下的水则转变为蒸汽。

目前的加热一般为市电或者油、天然气等等能源的加热，加热其成本非常高，无法达到国家的节能要求。

其次，还有采用太阳能聚光板，通过聚光板将太阳能反射至水管上，被加热的水其注入至储存箱内，储存箱内的热水再通过蒸汽发生炉的进行汽化，以达到蒸汽的供应。然而，这种方案的缺陷在于：需要大面积的安装聚光板，其不仅需要占用较大的场地面积，同时，加热升温效果还是较差。

因此，急需开发一款可以彻底解决上述技术问题的清洁能源锅炉。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种加热快且体积更小的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉包括耐高温管路，在耐高温管路上具有若干向下弯曲的弯曲部且所述的弯曲部间隔设置，在每个弯曲部的上方设有第一耐高温导热板，在第一耐高温导热板上连接有下端插于所述弯曲部内的第一导热件，在每块第一耐高温导热板的上方设有第一放大镜且第一放大镜的聚光点向下照射第一耐高温导热板上，，在耐高温管路的出口端连接有蒸汽发生炉且蒸汽发生炉与蒸汽排出管连接。

设计的第一放大镜结合第一耐高温导热板和第一导热件的结构，其通过直照的方式，不仅提高了升温速度，二期还进一步缩小了占地面积，同时，还进一步降低了生产制造成本，更加符合当前社会技术的发展趋势。

设计的弯曲部，其可以避免管路的损坏，无形中延长了锅炉的使用寿命。

在上述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉中，所述的蒸汽发生炉顶部设有第二凹陷，在第二凹陷内设有第三耐高温导热板，在每块第三耐高温导热板的上方设有第三放大镜且第三放大镜的聚光点向下照射第三耐高温导热板上，在第三耐高温导热板上连接有下端插于蒸汽发生炉内的第三导热件。

耐高温管路连接在蒸汽发生炉顶部且位于第二凹陷外侧，蒸汽排出管连接在蒸汽发生炉顶部且位于第二凹陷外侧，耐高温管路与蒸汽发生炉的连通处和蒸汽排出管与蒸汽发生炉的连通处处于对称的位置。

在上述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉中，所述耐高温管路的出口端连接有蓄热罐且蓄热罐和蒸汽发生炉并联设置，在蓄热罐的顶部设有蒸汽排出管。

在上述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉中，所述的蓄热罐顶部设有第一凹陷，在第一凹陷内设有第二耐高温导热板，在第二耐高温导热板上连接有下端插于蓄热罐内的第二导热件，在每块第二耐高温导热板的上方设有第二放大镜且第二放大镜的聚光点向下照射第二耐高温导热板上。

在上述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉中，所述耐高温管路的出口端连接有蒸汽发生炉，所述的蓄热罐和蒸汽发生炉并联设置，且蒸汽发生炉与蒸汽排出管连接。

在上述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉中，所述的蒸汽排出管上连接有汽轮发电机且所述的汽轮发电机与蓄电站连接。

在上述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉中，所述的蒸汽排出管上连接有两根并联设置的子管，两根子管中的一根子管用于生产供气，另一根子管内连接有蒸汽发电机，所述的蒸汽发电机与蓄电站连接。

在上述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉中，两根子管分别连接在回流管路上，在回流管路上连接有循环泵，且所述的回流管路的出口端连接在耐高温管路的进口端。

在上述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉中，所述的回流管路上还连接有与所述的蓄热罐连接的第一出水管；所述的回流管路上还连接有与所述的蒸汽发生炉连接的第二出水管。

在上述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉中，在耐高温管路进口端连接有太阳能热水器；所述的蓄电站与光伏发电组件连接；

所述的蓄电站与风力发电系统连接。

在上述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉中，所述的弯曲部呈U形结构，耐高温管路呈水平设置，弯曲部内壁的最高点不高于耐高温管路内壁的最低点。

设计的凹陷，其可以避免进水和出水或者出汽的相互影响，同时，还可以提高紊流的均匀性。

放大镜包括菲涅尔透镜和普通放大镜中的任意一种。

与现有的技术相比，本多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉的优点在于：

1、设计的第一放大镜结合第一耐高温导热板和第一导热件的结构，其通过直照的方式，不仅提高了升温速度，二期还进一步缩小了占地面积，同时，还进一步降低了生产制造成本，更加符合当前社会技术的发展趋势。

设计的弯曲部，其可以避免管路的损坏，无形中延长了锅炉的使用寿命。

2、结构简单且易于制造。

附图说明

图1是本发明提供的框图。

图2是本发明提供的带遮阳板的框图。

图3是本发明提供的汽轮发电机汽轮结构示意图。

图中，耐高温管路1、弯曲部11、太阳能热水器12、水流传感器13、第一遮阳板14、第二遮阳板16、第一耐高温导热板21、第一导热件22、第一放大镜23、蓄热罐3、蒸汽排出管31、第一凹陷32、子管33、蒸汽发电机34、回流管路35、循环泵36、第一出水管37、第二出水管38、第二耐高温导热板41、第二导热件42、第二放大镜43、蒸汽发生炉5、第二凹陷51、第三遮阳板52、、第三耐高温导热板61、第三放大镜62、第三导热件63、汽轮发电机7、蓄电站8、光伏发电组件9、风力发电系统10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-2所示，本多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉包括耐高温管路1，耐高温管路为现有技术，本实施例就不其材料做进一步地赘述。

在耐高温管路1进口端连接有太阳能热水器12，太阳能热水器12直接供应的水，其可以大幅缩短后续的加热升温时间。当然，可以还是自来水、地下水或者其它江湖湖泊水等等。

在耐高温管路1上具有若干向下弯曲的弯曲部11且所述的弯曲部11间隔设置，优化方案，本实施例的弯曲部11呈U形结构，耐高温管路1呈水平设置，弯曲部11内壁的最高点不高于耐高温管路1内壁的最低点。

弯曲部11与耐高温管路1通过可拆卸连接结构连接。

这里的可拆卸连接结构包括设置在弯曲部11两端的第一法兰，在耐高温管路1上设有与所述的第一法兰一一对应的第二法兰，第一法兰和第二法兰之间通过若干连接螺栓连接。

其次，在第一法兰和第二法兰之间设有耐高温密封圈，例如，陶瓷密封圈和金属密封圈等等。

作为另外一种方案，本实施例的弯曲部11与耐高温管路1连为一体式结构。

还有，通过设计弯曲部11，避免水的干枯，其可以避免由于管路内没有水而管路被烧坏或烧伤，其次，弯曲的设计，其可以进一步提高紊流性能，进一步提高水温的均匀性，还有，其可以降低水流经过弯曲部时的流速降低，无形中可以提高水的升温效率。

再者，在耐高温管路1的进口端设有水流传感器13，通过水流传感器13的设计，其可以实时检测管路中是否有水经过。

在每个弯曲部11的上方设有第一耐高温导热板21，在第一耐高温导热板21上连接有下端插于所述弯曲部11内的第一导热件22，在每块第一耐高温导热板21的上方设有第一放大镜23且第一放大镜23的聚光点向下照射第一耐高温导热板21上，在耐高温管路1的出口端连接有蓄热罐3且在蓄热罐3的顶部设有蒸汽排出管31。

即，将太阳能的热量通过第一放大镜23直接直照至第一耐高温导热板21上，此时的第一耐高温导热板21被迅速升温且同步将热量传递至第一导热件22上，第一导热件22插于管路中，而流动的水则被第一导热件22迅速升温，通过若干个上述的第一放大镜23，其可以对逐渐提高水的水温，至于设置弯曲部11的数量，不宜设置过少，过少则无法满足使用要求，太多则导致成本的增加。

第一导热件22为若干导热柱；或者是导热丝。当然，本实施例选用导热柱，其直径较大且避免了后续的烧断，同时，所述的导热柱呈阵列分布，其可以进一步紊乱水流，可以进一步提高紊流均匀性，升温快且容易制造安装。

其次，导热柱的设计，避免了水流的冲击导致弯曲损坏。

导热柱的横向截面呈三角形或者椭圆形结构。其便于水流的经过和减小水流经过时的阻力。

还有，第一放大镜23与第一摆动架连接，第一摆动架与摆动驱动器连接，即，起到太能跟踪的目的。摆动驱动器为气缸或者油缸。

再者，本锅炉还包括第一遮阳板14，第一遮阳板14通过第一转轴固定在耐高温管路1上，所述的第一转轴与第一转动驱动机构连接，第一转动驱动机构包括驱动电机和与设置在驱动电机和转轴之间的齿轮传动结构，即，当水流传感器检测到管路内无水流经过时，此时的驱动电机驱动第一转轴转动从而迫使第一遮阳板14转动至第一放大镜23上方，该结构的设计，其可以由于突发状况导致管路内无水流经过而导致管路的损坏。

进一步地，在第一导热件22和弯曲部11之间设有耐高温石棉。设计的石棉，其可以减少热能的损失。

再次，在弯曲部11上套设有呈C形的反射罩，反射罩的设计，其可以将散发的热量反射至弯曲部11外壁上，即，进一步提高了加热升温的速度。

在蓄热罐3顶部设有第一凹陷32，当然，还可以是在蓄热罐3顶部设置凹槽，在第一凹陷32内设有第二耐高温导热板41，在第二耐高温导热板41上连接有下端插于蓄热罐3内的第二导热件42，在每块第二耐高温导热板41的上方设有第二放大镜43且第二放大镜43的聚光点向下照射第二耐高温导热板41上。

同样，将太阳能的热量通过第二放大镜直接直照至第二耐高温导热板上，此时的第二耐高温导热板被迅速升温且同步将热量传递至第二导热件上，第二导热件插于蓄热罐3中，而蓄热罐3中的高温水则被第二导热件再次升温，通过至少一个上述的第二放大镜，其进一步提高水的水温。

第二导热件为若干导热柱；或者是导热丝。当然，本实施例选用导热柱，其直径较大且避免了后续的烧断，同时，所述的导热柱呈阵列分布，其可以进一步紊乱水流，可以进一步提高紊流均匀性，升温快且容易制造安装。

其次，导热柱的设计，避免了水流的冲击导致弯曲损坏。

导热柱的横向截面呈三角形或者椭圆形结构。其便于水流的经过和减小水流经过时的阻力。

还有，第二放大镜与第二摆动架连接，第二摆动架与摆动驱动器连接，即，起到太能跟踪的目的。摆动驱动器为气缸或者油缸。

再者，本锅炉还包括第二遮阳板16，第二遮阳板通过第二转轴固定在耐高温管路1或者蓄热罐3顶部，所述的第二转轴与第二转动驱动机构连接，第二转动驱动机构包括驱动电机和与设置在驱动电机和转轴之间的齿轮传动结构，在蓄热罐3内设有水位传感器，即，当水位传感器检测到蓄热罐内的水位低于最下限液位时，此时的驱动电机驱动第二转轴转动从而迫使第二遮阳板转动至第二放大镜上方，该结构的设计，其可以由于突发状况导致管路内无水流经过而导致管路的损坏。

进一步地，在第二导热件和蓄热罐之间设有耐高温石棉。设计的石棉，其可以减少热能的损失。

在耐高温管路1的出口端连接有蒸汽发生炉5，所述的蓄热罐3和蒸汽发生炉5并联设置，且蒸汽发生炉5与蒸汽排出管31连接。

在蒸汽发生炉5的内部底部设有电热丝，电热丝与蓄电站和/或市电连接。还或者，蒸汽发生炉5内设有辅助加热机构，辅助加热机构为油或天然气加热机构；还或者，在蒸汽发生炉5的内部底部设有电磁发热盘。

在蒸汽发生炉5内设有位于电热丝或者电磁发热盘上方的导热板且所述的导热板周向与蒸汽发生炉5内壁密封连接。

导热板的上表面设有若干圈凸起且所述的凸起呈内外间隔设置。

在蒸汽发生炉5顶部设有第二凹陷51，在第二凹陷51内设有第三耐高温导热板61，在每块第三耐高温导热板61的上方设有第三放大镜62且第三放大镜62的聚光点向下照射第三耐高温导热板61上，在第三耐高温导热板61上连接有下端插于蒸汽发生炉5内的第三导热件63。

设计的蒸汽发生炉5，其可以提高蒸汽的排出量。

同样的，在蒸汽发生炉5顶部通过第三转轴连接有第三遮阳板52，第三转轴通过齿轮传动机构与电机连接。

当水流传感器13检测到无水流经过时，此时的电机启动从而带动第三遮阳板52位于第三放大镜62上方，避免了蒸汽发生炉的损坏。

在蒸汽排出管31上连接有汽轮发电机7且所述的汽轮发电机7与蓄电站8连接。

当蒸汽出现富余或者单位处于休假状态时，此时的汽轮发电机7则开启进行发电，发电后则将电储存至蓄电站8内，此时，蓄电站8内的电可以用于阴雨天或者夜间的水加热。

如图1-3所示，汽轮发电机7包括汽轮和通过离合结构与汽轮连接的发电机组，汽轮包括圆环体和若干分布在圆环体周向的弧形摆动叶片，弧形摆动叶片的内端与圆环体铰接，另一端呈自由状。当圆环体转动从而带动弧形摆动叶片同步转动时，此时的蒸汽则吹动依次设置的弧形摆动叶片径向向外摆动，此时的圆环体则完全有蒸汽带动其转动，即起到发电的目的。

离合结构的设计，其可以避免在蒸汽使用量较大或者蒸汽供应量不足时的分离，避免由于汽轮发电机7的设计而导致蒸汽压力的降低。

离合结构为现有技术，本实施例不对其结构做进一步的赘述。

其次，本实施例的蓄电站8与市电连接。当出现富余电量时，可以将富余的电量出售至国家电网，或者，当阴雨雪天持续时间较长时，此时的市电可以用于锅炉的加热。

蒸汽排出管31内设有循环泵体311。

另外，在蒸汽排出管31上连接有两根并联设置的子管33，两根子管33中的一根子管33用于生产供气，另一根子管33内连接有蒸汽发电机34，所述的蒸汽发电机34与蓄电站8连接。

同样的，设计的蒸汽发电机34其可以将多于的电量输送至蓄电站8，以用于夜间或者阴雨雪天的加热，进一步提高了能源循环利用率。

还有，蓄电站8与光伏发电组件9连接。

和/或所述的蓄电站8与风力发电系统10连接。

光伏发电组件9将发出的电力输送至蓄电站8，当然，蓄电站8其携带逆变控制系统，即，逆变器。

本实施例的蓄电站8上连接有汇流箱，所述的汽轮发电机7、蒸汽发电机34和光伏发电组件9分别与汇流箱电性连接。

通过光热直接加热、光伏发电、以及发热所带动两种发电机进行发电，其可以真正做到清洁能源，以及能源的循环利用，其不仅大幅降低了生产制造成本，而且还大幅降低了设备所需要占用的面积，同时，加热速度更快且更加符合当前社会技术的发展趋势。

本实施例可以适用于生活、农业、工业、商业、渔业、学校、医疗、军事、海水淡化和污水净化等等领域。

本实施例的放大镜为凸镜和凹镜中的任意一种。

两根子管33分别连接在回流管路35上，在回流管路35上连接有循环泵36，且所述的回流管路35的出口端连接在耐高温管路1的进口端。

在回流管路35上还连接有与所述的蓄热罐3连接的第一出水管37；所述的回流管路35上还连接有与所述的蒸汽发生炉5连接的第二出水管38。

通过上述管路的设计，其可以在最大程度上将富余或者使用后的蒸汽或者水进行余温的回收利用，设计更加的节能且环保，同时，进一步降低了锅炉的运行成本。

附图中的阀门为电控阀门或者手动控制阀门。

本实施例的工作原理如下：

第一种模式：第一放大镜将耐高温管路内的水进行升温加热，当天的阳光条件较好时，此时耐高温管路内的水被升温汽化，此时的蒸汽则通过蒸汽发生炉则将蒸汽排出。

第二种模式：当阳光不够时，此时的蒸汽发生炉利用蓄电站内的储存电能(为富余时或者蒸汽非使用状态下存贮的电能，例如，光伏发电、汽轮发电和蒸汽发电中的任意一种或者多种)对蒸汽发生炉内的电热丝供电，即，实现加热供应蒸汽。

第三种模式：当无阳光时，此时的将蓄热罐内的热水供应至蒸汽发生炉内，再结合蓄电站内的储存电能，其实现加热供应蒸汽。

第四种模式：当连续阴雨雪天且蓄电站内的电能完全被使用时，此时采用国家电网给蒸汽发生炉内的电热丝供电，即，实现电加热。

当然，当为上述的二、三和四三种状况时，此时的发电机就不进行工作，但是，只要有阳光，光伏发电组件其始终进行光能发电。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉，包括耐高温管路(1)，其特征在于，所述的耐高温管路(1)上具有若干向下弯曲的弯曲部(11)且所述的弯曲部(11)间隔设置，在每个弯曲部(11)的上方设有第一耐高温导热板(21)，在第一耐高温导热板(21)上连接有下端插于所述弯曲部(11)内的第一导热件(22)，在每块第一耐高温导热板(21)的上方设有第一放大镜(23)且第一放大镜(23)的聚光点向下照射第一耐高温导热板(21)上，在耐高温管路(1)的出口端连接有蒸汽发生炉(5)且蒸汽发生炉(5)与蒸汽排出管(31)连接，所述的蒸汽发生炉(5)顶部设有第二凹陷(51)，在第二凹陷(51)内设有第三耐高温导热板(61)，在每块第三耐高温导热板(61)的上方设有第三放大镜(62)且第三放大镜(62)的聚光点向下照射第三耐高温导热板(61)上，在第三耐高温导热板(61)上连接有下端插于蒸汽发生炉(5)内的第三导热件(63),所述耐高温管路(1)的出口端连接有蓄热罐(3)且蓄热罐(3)和蒸汽发生炉(5)并联设置，在蓄热罐(3)的顶部设有蒸汽排出管(31)，所述的蓄热罐(3)顶部设有第一凹陷(32)，在第一凹陷(32)内设有第二耐高温导热板(41)，在第二耐高温导热板(41)上连接有下端插于蓄热罐(3)内的第二导热件(42)，在每块第二耐高温导热板(41)的上方设有第二放大镜(43)且第二放大镜(43)的聚光点向下照射第二耐高温导热板(41)上，所述的蒸汽排出管(31)上连接有两根并联设置的子管(33)，两根子管(33)中的一根子管(33)用于生产供气，另一根子管(33)内连接有蒸汽发电机(34)，所述的蒸汽发电机(34)与蓄电站(8)连接，两根子管(33)分别连接在回流管路(35)上，且所述的回流管路(35)的出口端连接在耐高温管路(1)的进口端。

2.根据权利要求1所述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉，其特征在于，在回流管路(35)上连接有循环泵(36)。

3.根据权利要求2所述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉，其特征在于，所述的回流管路(35)上还连接有与所述的蓄热罐(3)连接的第一出水管(37)；所述的回流管路(35)上还连接有与所述的蒸汽发生炉(5)连接的第二出水管(38)。

4.根据权利要求1所述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉，其特征在于，在耐高温管路(1)进口端连接有太阳能热水器(12)；所述的蓄电站(8)与光伏发电组件(9)连接；所述的蓄电站(8)与风力发电系统(10)连接。

5.根据权利要求1所述的多能源凹型直照式循环利用清洁锅炉，其特征在于，所述的弯曲部(11)呈U形结构，耐高温管路(1)呈水平设置，弯曲部(11)内壁的最高点不高于耐高温管路(1)内壁的最低点。