CN108506915A - 一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，包括分层热回收水箱（1）、驱动控制箱（2）、加热装置、第一输出泵（19）、第二输水泵（20）和第三输水泵（21）；加热装置包括复合加热筒体（3）和中空金属螺旋管（4）；所述中空金属螺旋管（4）绕制在复合加热筒体（3）外表面上，形成电磁感应线圈；所述分层热回收水箱（1）包括水箱外壳（10）和容水内胆（11），所述容水内胆（11）与水箱外壳（10）之间填充有保温层（12）。本发明提供了一方面可以对电磁感应线圈和驱动控制箱内部的电子元件进行散热，保证电锅炉的正常工作，另一方面可以对电磁感应线圈和电子元件产生的热量进行回收利用，节能效果良好。
Description
技术领域
本发明涉及磁涡流冷凝式节能电锅炉，特别是涉及一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统。
背景技术
通常人们对液体加热使用的电锅炉，是利用在电阻上产生焦耳热的原理，利用电阻丝将电能转化成热量。这些热量只有通过热传递的方式（热传导、热对流、热辐射），才能传递到需要加热的物体上，也才能达到加热物体的目的。如对液体加热，被加热的液体是通过被加热的物体，如钢材吸收外部热量再传递到液体中实现升温。因此，是属于间接加热方式，而基于电磁感应加热 原理，对金属物体加热和非金属物体加热方式，就是属于直接加热方式。
由于电磁感应加热过程中会产生趋肤效应及磁滞效应，在大功率工业锅炉设备上其感应线圈体表温度可高达数200℃—300℃，国家对锅炉材质有强制性规定，在满足锅炉材质规定的前提下，使用电磁感应加热方法，电磁发生器系统的趋肤效应十分突出，致使锅炉体表温度高达280°左右，如直接散热会致使热损失太大，同时由于电磁感应加热的驱动控制箱内部电子元部件也会发热，两种因素致使能量浪费损失总量达5%左右，本着节能、环保理念将电热能量最大化回收，因此在既满足电磁感应加热技术要求，又符合国家对锅炉标准规定前提下，对电磁感应加热过程产生的热量回收是最理想的节能办法。
降低电磁线圈的趋肤效应热量和驱动控制箱内部电子元部件发热，成为电磁加热锅炉领域技术难点，感应线圈本身是通电的导电体，使用风冷降温将热量带走到空气中是最简单直接的方法，但由于其表面温度很高，完全通过空气直接散热，会造成热力浪费，不符节能环保要求，因此降低电磁感应管发热的同时，并将其产生热能加以利用的问题，成为电磁感应加热电锅炉的技术难点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，一方面可以对电磁感应线圈和驱动控制箱内部的电子元件进行散热，保证电锅炉的正常工作，另一方面可以对电磁感应线圈和电子元件产生的热量进行回收利用，节能效果良好。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，包括分层热回收水箱、驱动控制箱、加热装置、第一输出泵、第二输水泵和第三输水泵；
所述加热装置包括复合加热筒体和中空金属螺旋管；所述中空金属螺旋管绕制在复合加热筒体外表面上，形成电磁感应线圈；
所述分层热回收水箱包括水箱外壳和容水内胆，所述容水内胆设置于水箱外壳内部，且容水内胆与水箱外壳之间填充有保温层；所述水箱外壳的左侧壁由上至下依次设置有与容水内胆连通的高温出水口、感应线圈冷却回水口、感应线圈冷却出水口、电子元件冷却回水口和电子元件冷却出水口；
所述第一输水泵的输入端与电子元件冷却出水口连通，第一输水泵的输出端通过第一冷却水管与驱动控制箱的冷却入水口连通，驱动控制箱的冷却出水口通过第一回水管与电子元件冷却回水口连通；
所述第二输水泵的输入端与感应线圈冷却出水口连通，第二输水泵的输出端通过第一冷却水管与中空金属螺旋管的一端连通，中空金属螺旋管的另一端通过第一回水管与感应线圈冷却回水口连通；
所述加热装置底部设置有与复合加热筒体连通的电磁阀，所述第三输水泵的输入端，所述第三输水泵的输出端通过高温水管与所述电磁阀连通。
优选地，所述节能电锅炉还包括用于安装加热装置的锅炉基座。
优选地，所述复合加热筒体包括隔热外层、电磁涡流热产生层和带有载液腔体的防锈内层；所述中空金属螺旋管绕制在隔热外层的外表面上，所述电磁涡流产生层设置于隔热外层和防锈内层之间，且防锈内层的外壁与电磁涡流热产生层的内壁无缝固定。
优选地，所述节能电锅炉还包括蒸汽包，所述蒸汽包设置于复合加热筒体上方且与复合加热筒体的载液腔体连通。
优选地，所述电磁涡流产生层为碳钢电磁涡流热产生层、硅钢电磁涡流热产生层或石墨电磁涡流热产生层；所述防锈内层采用铜材料或不锈钢材料。
所述水箱外壳的右侧壁上设置有与容水内胆连通的补水口，所述水箱外壳的底部还设置有与容水内胆连通的排污口。
优选地，所述保温层采用聚氨酯发泡保温材料，所述隔热外层为石棉隔热材料或玻纤隔热棉。
其中，所述驱动控制箱内设置有冷却水通道，冷却水通道的一端加作为驱动控制箱的冷却入水口，冷却水通道的另一端作为驱动控制箱的冷却出水口。
本发明的有益效果是：（1）本发明对电磁感应线圈和驱动控制箱内部的电子元件进行散热，保证电锅炉的正常工作；（2）本发明中采用中空金属螺旋管绕制在复合加热筒体外表面上，形成电磁感应线圈，直接将冷却水输入中空金属螺旋管的一端，再从中空金属管的另一端排出即可完成电磁感应线圈的散热，散热方式简单；（3）本发明能够对电磁感应线圈和电子元件产生的热量进行回收利用，节能效果良好，具体地，利用一个热回收分层水箱同时作为电磁线圈和电子元件的冷却水储水容器，并利于水温和密度的关系设置电磁线圈和电子元件冷却的出入水口，通过输水泵将热回收分层水箱中的冷却水输送给电磁感应线圈和驱动控制箱，以完成水冷散热，同时通过感应线圈冷却回水口对经电磁感应线圈的水进行回收，通过电子元件冷却回水口对经过驱动控制箱的水进行回收，根据水温与密度的物理学特性，热回收分层水箱中，越上层温度越高，故由感应线圈冷却回水口上方的高温出水口提供高温水，由输水泵送往复合加热筒体中，完成热回收利用，有效实现了电锅炉节能。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图；
图2为分层热回收水箱的结构示意图；
图3为复合加热筒体的结构示意图；
图4为实施例中驱动控制板的结构示意图。
图中，1-分层热回收水箱，2-驱动控制箱，3-复合加热筒体，4-中空金属螺旋管，5-锅炉基座，6-蒸汽包，7-隔热外层，8-防锈内层，9-电磁涡流产生层，10-水箱外壳，11-容水内胆，12-保温层，13-高温出水口，14-感应线圈冷却回水口，15-感应线圈冷却出水口，16-电子元件冷却回水口，17-电子元件冷却出水口，18-补水口，19-第一输水泵，20-第二输水泵，21-第三输水泵，22-电磁阀，23-排污口，24-驱动控制板。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，其特征在于：包括分层热回收水箱1、驱动控制箱2、加热装置、第一输出泵19、第二输水泵20和第三输水泵21；
所述加热装置包括复合加热筒体3和中空金属螺旋管4；所述中空金属螺旋管4绕制在复合加热筒体3外表面上，形成电磁感应线圈；
如图2所示，所述分层热回收水箱1包括水箱外壳10和容水内胆11，所述容水内胆11设置于水箱外壳10内部，且容水内胆11与水箱外壳10之间填充有保温层12；所述水箱外壳10的左侧壁由上至下依次设置有与容水内胆11连通的高温出水口13、感应线圈冷却回水口14、感应线圈冷却出水口15、电子元件冷却回水口16和电子元件冷却出水口17；
所述第一输水泵19的输入端与电子元件冷却出水口17连通，第一输水泵19的输出端通过第一冷却水管与驱动控制箱2的冷却入水口连通，驱动控制箱2的冷却出水口通过第一回水管与电子元件冷却回水口16连通；
所述第二输水泵20的输入端与感应线圈冷却出水口15连通，第二输水泵20的输出端通过第一冷却水管与中空金属螺旋管4的一端连通，中空金属螺旋管4的另一端通过第一回水管与感应线圈冷却回水口14连通；
所述加热装置底部设置有与复合加热筒体连通的电磁阀22，所述第三输水泵21的输入端，所述第三输水泵21的输出端通过高温水管与所述电磁阀22连通。
其中，所述节能电锅炉还包括用于安装加热装置的锅炉基座5。
如图3所示，在本申请的实施例中，所述复合加热筒体3包括隔热外层7、电磁涡流热产生层9和带有载液腔体的防锈内层8；所述中空金属螺旋管4绕制在隔热外层7的外表面上，所述电磁涡流产生层9设置于隔热外层7和防锈内层8之间，且防锈内层8的外壁与电磁涡流热产生层9的内壁无缝固定。
在本申请的实施例中，所述节能电锅炉还包括蒸汽包6，所述蒸汽包6设置于复合加热筒体3上方且与复合加热筒体3的载液腔体连通。
所述电磁涡流产生层9为碳钢电磁涡流热产生层、硅钢电磁涡流热产生层或石墨电磁涡流热产生层；所述防锈内层7采用铜材料或不锈钢材料；所述隔热外层为石棉隔热材料或玻纤隔热棉。
在本申请的实施例中，所述水箱外壳10的右侧壁上设置有与容水内胆11连通的补水口18，所述水箱外壳的底部还设置有与容水内胆11连通的排污口23；所述保温层12采用聚氨酯发泡保温材料。
在本申请的实施例中，所述驱动控制箱2内设置有冷却水通道，冷却水通道的一端加作为驱动控制箱2的冷却入水口，冷却水通道的另一端作为驱动控制箱2的冷却出水口；具体地，如图4所示，所述驱动控制箱2内设置有驱动控制板24，驱动控制箱2内部电子元部件集成在驱动控制板24的上表面，上述冷区水通道的冷却入水口设置在驱动控制板24的左侧壁上，上述冷却水通道的出水口设置在驱动控制板的右侧壁上。
在本申请的实施例中，驱动控制板24还需要与加热装置电连接，以驱动加热装置实现复合加热筒体内部的水加热，同时，本发明还包括供电电源，为驱动控制板、加热装置、电磁阀、第一输水泵19、第二输水泵20、第三输水泵21等供电。
本发明利用一个热回收分层水箱1同时作为电磁线圈和电子元件的冷却水储水容器，并利于水温和密度的关系，在热回收分层水箱1的左侧壁设置由上至下的高温出水口13（与容水内胆底部的距离为容水内胆高度的七分之六）、感应线圈冷却回水口14（与容水内胆底部的距离为容水内胆高度的五分之四）、感应线圈冷却出水口15（与容水内胆底部的距离为容水内胆高度的五分之三）、电子元件冷却回水口16（与容水内胆底部的距离为容水内胆高度的五分之二）、电子元件冷却出水口17（与容水内胆底部的距离为容水内胆高度的五分之一）；在磁涡流冷凝式节能电锅炉工作过程中，热回收分层水箱1通过电子元件冷却出水口17输送冷却水给第一输水泵19，在第一输水泵19的作用下，电子元件冷却出水口17的冷却水输送给驱动控制箱2，对驱动控制箱2中的电子元件进行散热，并经电子元件冷却回水口16对水资源进行回收；同时热回收分层水箱1通过感应线圈冷却出水口15输送冷却水给第二输水泵20，在第二输水泵20的作用下，感应线圈冷却出水口15的冷却水输送给电磁感应线圈，对电磁感应线圈进行散热，并通过感应线圈冷却回水口14对水进行回收。根据水温与密度的物理学特性，热回收分层水箱1中，越上层温度越高，故由感应线圈冷却回水口14上方的高温出水口13提供高温水，由第三输水泵21送往复合加热筒体3中使用，即可完成热回收利用，有效实现了电锅炉节能。同时，通过高温出水口13向复合加热筒体3输水时，热回收分层水箱1的水量会减小，可以通过补水口18向热回收分层水箱1中补充冷却水。
综上，本发明对电磁感应线圈和驱动控制箱内部的电子元件进行散热，保证电锅炉的正常工作；采用中空金属螺旋管绕制在复合加热筒体外表面上，形成电磁感应线圈，直接将冷却水输入中空金属螺旋管的一端，再从中空金属管的另一端排出即可完成电磁感应线圈的散热，散热方式简单；并且本发明能够对电磁感应线圈和电子元件产生的热量进行回收利用，节能效果良好。
最后应当说明的是，以上仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，其特征在于：包括分层热回收水箱（1）、驱动控制箱（2）、加热装置、第一输出泵（19）、第二输水泵（20）和第三输水泵（21）；
所述加热装置包括复合加热筒体（3）和中空金属螺旋管（4）；所述中空金属螺旋管（4）绕制在复合加热筒体（3）外表面上，形成电磁感应线圈；
所述分层热回收水箱（1）包括水箱外壳（10）和容水内胆（11），所述容水内胆（11）设置于水箱外壳（10）内部，且容水内胆（11）与水箱外壳（10）之间填充有保温层（12）；所述水箱外壳（10）的左侧壁由上至下依次设置有与容水内胆（11）连通的高温出水口（13）、感应线圈冷却回水口（14）、感应线圈冷却出水口（15）、电子元件冷却回水口（16）和电子元件冷却出水口（17）；
所述第一输水泵（19）的输入端与电子元件冷却出水口（17）连通，第一输水泵（19）的输出端通过第一冷却水管与驱动控制箱（2）的冷却入水口连通，驱动控制箱（2）的冷却出水口通过第一回水管与电子元件冷却回水口（16）连通；
所述第二输水泵（20）的输入端与感应线圈冷却出水口（15）连通，第二输水泵（20）的输出端通过第一冷却水管与中空金属螺旋管（4）的一端连通，中空金属螺旋管（4）的另一端通过第一回水管与感应线圈冷却回水口（14）连通；
所述加热装置底部设置有与复合加热筒体连通的电磁阀（22），所述第三输水泵（21）的输入端，所述第三输水泵（21）的输出端通过高温水管与所述电磁阀（22）连通。
2.根据权利要求1所述的一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，其特征在于：所述节能电锅炉还包括用于安装加热装置的锅炉基座（5）。
3.根据权利要求1所述的一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，其特征在于：所述复合加热筒体（3）包括隔热外层（7）、电磁涡流热产生层（9）和带有载液腔体的防锈内层（8）；所述中空金属螺旋管（4）绕制在隔热外层（7）的外表面上，所述电磁涡流产生层（9）设置于隔热外层（7）和防锈内层（8）之间，且防锈内层（8）的外壁与电磁涡流热产生层（9）的内壁无缝固定。
4.根据权利要求3所述的一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，其特征在于：所述节能电锅炉还包括蒸汽包（6），所述蒸汽包（6）设置于复合加热筒体（3）上方且与复合加热筒体（3）的载液腔体连通。
5.根据权利要求3所述的一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，其特征在于：所述电磁涡流产生层（9）为碳钢电磁涡流热产生层、硅钢电磁涡流热产生层或石墨电磁涡流热产生层。
6.根据权利要求3所述的一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，其特征在于：所述防锈内层（7）采用铜材料或不锈钢材料。
7.根据权利要求1所述的一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，其特征在于：所述水箱外壳（10）的右侧壁上设置有与容水内胆（11）连通的补水口（18），所述水箱外壳的底部还设置有与容水内胆（11）连通的排污口（23）。
8.根据权利要求1所述的一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，其特征在于：所述保温层（12）采用聚氨酯发泡保温材料。
9.根据权利要求1所述的一种磁涡流冷凝式节能电锅炉的余热回收系统，其特征在于：所述驱动控制箱（2）内设置有冷却水通道，冷却水通道的一端加作为驱动控制箱（2）的冷却入水口，冷却水通道的另一端作为驱动控制箱（2）的冷却出水口。
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