CN107869844A - 高电压电极热水锅炉 - Google Patents

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郭天全
王晓伟
杨大庆
殷帅
朱洪兴
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Abstract

本发明涉及一种高电压电极热水锅炉，包括：锅炉罐体，锅炉罐体的左侧下部设有罐内循环水泵，锅炉罐体的内部设有集水罐，集水罐的侧壁上设有三排喷嘴，集水罐的底部通过导管与罐内循环水泵连通，并在锅炉罐体和集水罐注入有导电水，锅炉罐体的内壁圆周面上等距离设有三个高电压电极，高电压电极的下侧设有中性电极；锅炉罐体的右侧下部设有自动补药管和自动补水阀，锅炉罐体的右侧下部还设有热交换器，热交换器通过水管与锅炉罐体连通，热交换器的供水管路与自动补水阀的供水管路相连接，锅炉罐体的底部设有底部排污阀。该高电压电极热水锅炉操作、保养简单，自动控制功能减少了人工投入，无需操作和保养复杂的排污或燃烧控制装置。

Description

高电压电极热水锅炉
技术领域
本发明一般地涉及锅炉技术领域，具体为一种喷射式高电压电极锅炉。
背景技术
工业锅炉是中国主要的热能动力设备，锅炉行业是与人类共存的永恒产业，尤其是在中国还是一个不断发展的产业。20世纪80年代以后，中国的经济发生了突飞猛进的变化，锅炉行业更加突出，全国锅炉制造企业增加近二分之一，并形成了独立开发研制一代又一代新产品的能力，产品的技术性能已接近发达国家水平。锅炉是经济发展时代不可缺少的商品，未来将如何发展，是非常值得研究的。
电锅炉也称电加热锅炉、电热锅炉，顾名思义，它是以电力为能源并将其转化成为热能，从而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体的锅炉设备，但是，现有的电锅炉操作、保养复杂，启动过慢，电、热转换效率低，在转换过程中有热积聚或热传输损耗等情况，为此，我们提出一种喷射式高电压电极锅炉。
发明内容
已经做出了本发明来至少解决上面描述的问题和缺点，并至少提供下面描述的益处。因此，本发明的一个方面提供了一种高电压电极热水锅炉，包括：锅炉罐体1，锅炉罐体1的左侧下部设有罐内循环水泵5，锅炉罐体1的内部设有集水罐4，集水罐4的侧壁上设有三排喷嘴3，集水罐4的底部通过导管与罐内循环水泵5连通，并在锅炉罐体1和集水罐4注入有导电水12，锅炉罐体1的内壁圆周面上等距离设有三个高电压电极2，三个高电压电极2与三排喷嘴3对应设置，高电压电极2的下侧设有中性电极10；其特征在于，锅炉罐体1的右侧下部设有自动补药管9和自动补水阀8，锅炉罐体1的右侧下部还设有热交换器13，热交换器13用于将产生的热水与冷水进行热交换，换热后的冷水返回锅炉罐体1内，热交换器13通过水管与锅炉罐体1连通，热交换器13的供水管路与自动补水阀8的供水管路相连接，其回水管路设置在供水管路下侧，锅炉罐体1的底部设有底部排污阀7。
优选的，高电压电极2和中性电极10位于喷嘴3的右下侧。
优选的，锅炉罐体1的侧壁上设有水位计11，水位计11监测锅炉罐体1内的水位变化。
优选的，所述热交换器13的回水管路上依次设置有温度计14，加热器循环水泵6和压力表15。
优选的，所述高电压电极热水锅炉包括高温型与低温型；其中，高温型，热源侧供、回水温度140/90℃，温差50℃，定性为压力锅炉；低温型，热源侧供、回水温度105/80℃，温差25℃，定性为无压锅炉。
优选的，所述高电压电极热水锅炉还能够实现以下连锁控制：水的电导率控制；水位控制；功率控制；换热控制；压力温度控制。
优选的，所述高电压电极热水锅炉能够进行以下设定：高低水位设定、报警、控制；电导率设定、报警、控制；压力开关设定、报警、控制；电功率(或电流)设定、报警、控制；零序电流设定、报警、控制；急停按钮设定；安全阀设定。
本申请的高电压电极热水锅炉具有以下特点：电、热转换效率100％，在转换过程中没有能量损耗。启动迅速，15-20分钟内可从冷启动达到满负荷运转，如果是热启动，通过自动加载控制，仅需要1分钟就可在额定输出功率范围内提供0-100％的无级输出，以满足系统要求。以电作为能源，操作、保养简单，自动控制功能齐全减少了人工投入，无需操作和保养复杂的燃烧控制装置和石化燃料的供储设备，工作时没有明火，没有烟雾等废弃物产生，工作环境好，无需担心环保问题。安全性好，不会因为炉内水位过低而引起任何危险，因为一旦炉内没有水，就会自动断电；即便有炉垢存在，也不会出现热量积聚烧坏设备的问题。使用“水”作为发热体，不同于其它锅炉，不存在设备部件极限使用温度和烧坏的问题，因此有效保证了设备较长的使用年限；电极锅炉结构较简单，电子控制器件数量少，降低了设备的运行和维护费用。能够实现无人操作模式。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：
1锅炉罐体 9自动补药管
2高电压电极 10二次电极
3喷嘴 11水位计
4集水罐 12导电水
5罐内循环水泵 13热交换器
6加热器循环水泵 14温度计
7底部排污阀 15压力表
8自动补水阀 16安全阀
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，在附图中示出了它们的例子，其中，相同的参考数字通篇指示相同的元件。就此而言，本发明的实施例可以具有不同的形式，并且不应该被视为限于这里给出的描述。因此，下面通过参考附图描述这些实施例仅为了说明本发明的各方面。
如图1所示，高电压电极热水锅炉的工作原理与高电压电极蒸汽锅炉相同，仅输送的热介质、辅机及控制的方式有所不同。
高电压电极蒸汽锅炉的热介质是蒸汽，配置的辅机是汽-水热交换器；
高电压电极热水锅炉的热介质是水，配置的辅机是水-水热交换器。
高电压电极热水锅炉的的工作原理简介如下：
水由循环泵(5)从低处泵到集水管(4)，再由喷嘴(3)喷到电极(2)，其水柱(12)是导电体，产生第一股电流，水被加热并继续流向第二电极(10)，产生第二股电流，又被进一步加热。
电极锅炉利用水的导电电阻，由运载电流使其发热而产生蒸汽。
水具有一定的电阻，当电流通过时可直接在水里产生热量。电流越大，产生的热就越多，从而水的温度也就越高。
由于饱和水的温度与蒸汽压力是对应的，控制了蒸汽压力也就是控制了饱和水的温度。
以下是饱和水、蒸汽热力性质对比表
能量与功率换算如下：
本发明提供的高电压电极热水锅炉分为二种，即“高温型”与“低温型”。
高温型，热源侧供、回水温度140/90℃，温差50℃；
低温型，热源侧供、回水温度105/80℃，温差25℃。
高温型，定性为压力锅炉(容器)。
低温型，定性为无压锅炉。
通常无压锅炉的控制范围：压力≤0.1Mpa；对应的饱和水温度≤119℃。
热源侧循环水泵的配置，根据功率、水温及温差计算。
高电压电极热水锅炉的结构包括：锅炉罐体1，锅炉罐体1的左侧下部设有罐内循环水泵5，锅炉罐体1的侧壁上设有水位计11，水位计11监测锅炉罐体1内的水位变化，保证系统正常工作，锅炉罐体1的内部设有集水罐4(中心筒)，集水罐4的侧壁上设有三排喷嘴3，集水罐4的底部通过导管与罐内循环水泵5连通，并在锅炉罐体1和集水罐4注入有导电水12，锅炉罐体1的内壁圆周面上等距离设有三个高电压电极2，三个高电压电极2与三排喷嘴3对应设置，三个高电压电极2通过锅炉罐体1顶部的绝缘筒与外界的三相高压电连接，集水罐4与零电位的电力线中线相连接，具有一定电导率的水由集水罐4上的喷嘴3中喷出，水注连接集水罐4和三个高电压电极2，水注形成的导体，高电压加在水注的两端，每段水注就是一个电阻，水注受热温度升高，电能转化为热能。
高电压电极2的下侧设有中性电极10，高电压电极2和中性电极10位于喷嘴3的右下侧，锅炉罐体1的右侧下部从上至下依次设有自动补药管9和自动补水阀8，锅炉罐体1的右侧下部还设有热交换器13，热交换器13用于将产生的热水与冷水进行热交换，换热后的冷水返回锅炉罐体1内，热交换器13通过水管与锅炉罐体1连通，热交换器13的供水管路与自动补水阀8的管路相连接，其回水管路设置在供水管路下侧，所述回水管路上依次设置有温度计14，加热器循环水泵6和压力表15，锅炉罐体1的底部设有底部排污阀7，底部排污阀7定期排放沉淀物。
通过本申请的技术方案，所述高电压电极热水锅炉还能够实现以下连锁控制：水的电导率控制；水位控制；功率控制；换热控制；压力温度控制；
此外，在安全防护方面，所述高电压电极热水锅炉能够进行以下设定：高低水位设定、报警、控制；电导率设定、报警、控制；压力开关设定、报警、控制；电功率(或电流)设定、报警、控制；零序电流设定、报警、控制；急停按钮(人工)；安全阀(仅用于高温锅炉)。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请，如本发明实施方式中的具体的实现方法。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高电压电极热水锅炉，包括：锅炉罐体1，锅炉罐体1的左侧下部设有罐内循环水泵5，锅炉罐体1的内部设有集水罐4，集水罐4的侧壁上设有三排喷嘴3，集水罐4的底部通过导管与罐内循环水泵5连通，并在锅炉罐体1和集水罐4注入有导电水12，锅炉罐体1的内壁圆周面上等距离设有三个高电压电极2，三个高电压电极2与三排喷嘴3对应设置，高电压电极2的下侧设有中性电极10；
其特征在于，锅炉罐体1的右侧下部设有自动补药管9和自动补水阀8，锅炉罐体1的右侧下部还设有热交换器13，热交换器13用于将产生的热水与冷水进行热交换，换热后的冷水返回锅炉罐体1内，热交换器13通过水管与锅炉罐体1连通，热交换器13的供水管路与自动补水阀8的供水管路相连接，其回水管路设置在供水管路下侧，锅炉罐体1的底部设有底部排污阀7。
2.如权利要求1所述的一种高电压电极热水锅炉，其特征在于：高电压电极2和中性电极10位于喷嘴3的右下侧。
3.如权利要求2所述的一种高电压电极热水锅炉，其特征在于：锅炉罐体1的侧壁上设有水位计11，水位计11监测锅炉罐体1内的水位变化。
4.如权利要求3所述的一种高电压电极热水锅炉，其特征在于：所述热交换器13的回水管路上依次设置有温度计14，加热器循环水泵6和压力表15。
5.如权利要求1所述的一种高电压电极热水锅炉，其特征在于：所述高电压电极热水锅炉包括高温型与低温型；其中，高温型，热源侧供、回水温度140/90℃，温差50℃，定性为压力锅炉；低温型，热源侧供、回水温度105/80℃，温差25℃，定性为无压锅炉。
6.如权利要求4所述的一种高电压电极热水锅炉，其特征在于：所述高电压电极热水锅炉还能够实现以下连锁控制：水的电导率控制；水位控制；功率控制；换热控制；压力温度控制。
7.如权利要求4所述的一种高电压电极热水锅炉，其特征在于：所述高电压电极热水锅炉能够进行以下设定：高低水位设定、报警、控制；电导率设定、报警、控制；压力开关设定、报警、控制；电功率(或电流)设定、报警、控制；零序电流设定、报警、控制；急停按钮设定；安全阀设定。
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