CN108844217A - 一种高压电极高效热水锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高压电极高效热水锅炉，包括锅炉壳体、高压电极、喷射筒及进水管，在锅炉壳体内的高压电极在径向上均匀布置多个，所述喷射筒的喷嘴排与电极一一对应布置，每个高压电极均接收相应的喷射筒所射来的低温水；在喷射筒上方安装一机械垂直位移装置，通过该机械垂直位移装置实现喷嘴排上下角度的摆转位移，锅炉壳体上部空间充满惰性气体氮气以保证水被加热到所需的额定温度而不汽化。本发明采用移动喷嘴排结构，结构紧凑，通过机械垂直位移装置实现喷嘴排的上下调节，可以高效调节喷水量，实现锅炉负荷的可调，且负荷调节快、控制灵敏。
Description
技术领域
本发明属于锅炉领域，涉及电极热水锅炉，尤其是一种高压电极高效热水锅炉。
背景技术
电锅炉的发展已经有很长历史，最初电加热技术是采用低电压加热管加热锅炉给水的形式，这种低电压锅炉功率通常较小，加热管的使用寿命不长，应用上不经济。高压电极锅炉概念首先是由国外一些锅炉企业提出的，且各企业研发制造的锅炉形式有所不同，也各自有其优缺点。
目前国内外市场上应用较多的高压电极热水锅炉，是先把水加热成饱和蒸汽，然后再通过汽-水换热器进行相变换热来产生热水。这种高电压电极锅炉的循环倍率通常较大，通常大于10以上，有的甚至更高；而这样势必造成循环泵选型时过大，并且运行时消耗过多电能。同时，由于该种锅炉产生的是饱和蒸汽，锅炉壳体上对应的管座和辅助仪表较多，过于复杂，使锅炉成本较高。由此可见，目前市场上的高压电极热水锅炉存在采购成本高，运行成本高等问题。
通过公开专利文献的检索，发现如下三篇相关文献：
1、一种高温电极式热水锅炉(申请号：201720622388.8申请日：2017-05-31)，主要包括锅炉，所述的锅炉内设有高压电极并在加水后在上部形成缓冲空腔，锅炉顶部设有与缓冲空腔相连通的排气阀，锅炉顶部设有与缓冲空腔相连通的控制阀，控制阀与氮气瓶相连接，用于控制氮气进入缓冲空腔的充入量；锅炉的下部通过循环水泵与板式换热器的一次侧部分的输入端相连通，一次侧部分的输出端与锅炉的上部相连接，板式换热的二次侧部分分别与进水管和出水管相连通，通过进水管进入板式换热器的水通过与一次侧部分的热水进行热换后，通过出水管输出。
2、一种电极式热水锅炉循环流程系统(申请号：201621454827.0申请日：2016-12-28)，主要包括锅炉、循环水泵和板式换热器，锅炉的下部通过循环水泵与板式换热器的一次侧输入端相连接，将锅炉下部的水通过循环水泵抽出输入到板式换热器的一次侧输入端；板式换热器的一次侧输出端与锅炉的上部相连接；锅炉内的顶部预留一定的空间并形成微压，锅炉内设置有高压电极；板式换热器的二次侧分别与进水管和出水管相连接，并与一次侧进行热交换。
3、一种常压或微压电极式热水锅炉(申请号：201720622435.9申请日：2017-05-31)，主要包括锅炉，所述的锅炉内设有高压电极并在加水后在上部形成缓冲空腔，锅炉顶部设有与缓冲空腔相连通的排气控制阀，首次加水在缓冲空腔内形成的氧气通过排气控制阀排出。
通过技术特征的对比，三篇公开专利文献均采用固定式的电极，而且第一篇文献虽然采用了顶部氮气方式，但与本发明申请的技术方案不相同，不会影响本发明申请的创造性及新颖性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，针对目前高压电极热水锅炉过于复杂及运行成本高等问题，提供一种具有热效率高、负荷调节快、控制灵敏、耐击穿性能好等诸多优点的高压电极高效热水锅炉系统。
本发明实现目的的技术方案是：
一种高压电极高效热水锅炉，包括锅炉壳体、高压电极、喷射筒及进水管，在锅炉壳体内安装高压电极，该高压电极接收喷射筒所射来的低温水，经喷射筒的多个喷嘴排喷射到高压电极上，其特征在于：在锅炉壳体内的高压电极在径向上均匀布置多个，喷射筒的喷嘴排与高压电极一一对应布置，每个高压电极均接收相应的喷射筒所射来的低温水；在喷射筒上方安装一机械垂直位移装置，通过该机械垂直位移装置实现喷嘴排上下角度的摆转位移，锅炉壳体上部空间充满惰性气体氮气以保证水被加热到所需的额定温度而不汽化。
而且，所述机械垂直位移装置由拉杆、环形板及竖杆构成，拉杆通过连接杆与环形板连接，竖杆与环形板固接，竖杆分别通过铰轴铰装喷嘴排的中部位置
而且，在每一高压电极下端面下方均固装一二次电极，该二次电极为托盘状，并正对高压电极的下端面，二次电极通过固定架固装在锅炉壳体内。
而且，所述高压电极为四方体形，其正面及面对喷嘴方向制有方形开口，在该方形开口内为方形中空，立面竖直制有导流板，在方形中空的每一导流板之间的下底均布间隔制有喷水孔阵列，喷嘴喷射出来的低温水在加热过程中顺导流板导流快速流入底部，并通过喷水孔阵列向下喷出到二次电极的托盘上，托盘上也对应制有喷水孔阵列，低温水进一步加热后流入锅炉壳体底部。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明所涉及的锅炉壳体内沿圆周方向布置数个移动喷嘴排结构，结构紧凑，通过机械垂直位移装置实现喷嘴排的上下调节，可以高效调节喷水量，实现锅炉负荷的可调，且负荷调节快、控制灵敏。
2、本发明设置了二次电极，使得换热后的低温水由壳体进水口进入壳体内的喷射筒，水由喷射筒上的喷嘴喷到一次电极产生一个电流通路，经过初次加热的水从一次电极流到二次电极，会产生第二个电流通路，在额定电导率下，通过两个电流通路，快速把水加热到需要的额定温度，极大地提高了锅炉的热效率。
3、本发明设计的高压电极为四方体形，其正面及面对喷嘴方向制有方形开口，在该方形开口内为方形中空，立面竖直制有导流板，在方形中空的每一导流板之间的下底均布间隔制有喷水孔阵列，喷嘴喷射出来的低温水在加热过程中顺导流板导流快速流入底部，并通过喷水孔阵列向下喷出到二次电极的托盘上，托盘上也对应制有喷水孔阵列，低温水进一步加热后流入锅炉壳体底部，整个加热过程十分高效，科学。
4、本发明可将输入系统的电能转换成水的热能，转化效率高达99.9％，锅炉的循环倍率很小，水泵选型时可选相对较小的水泵，降低采购成本；同时运行期间节约电能，降低了运行成本；车间组装和预接线控制柜简化了安装并且降低安装成本，智能控制系统能够保证锅炉运行的自动控制，安全性高且节约人工成本，创造性很高。
附图说明
图1为本发明的锅炉内部结构示意图；
图2为图1的A部结构放大示意图；
图3为本发明的高压电极结构示意图；
图4为图3的B-B向截面剖视图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种高压电极高效热水锅炉，参见图1，包括锅炉壳体11、高压电极7、喷射筒5及进水管8，在锅炉壳体内安装高压电极，该高压电极接收喷射筒所射来的低温水，经喷射筒的多个喷嘴排6喷射到高压电极上，这样就产生一个电流通路以加热低温水。
本发明的创新点在于：
1、所述在锅炉壳体内的高压电极为径向均匀布置多个，本实施例附图显示为对称的两个，而喷射筒的喷嘴排与电极一一对应布置，每个高压电极均接收相应的喷射筒所射来的低温水，以提高两倍锅炉的工作效率；在喷射筒上方安装一机械垂直位移装置1，该机械垂直位移装置由拉杆2、环形板3及竖杆4等构成，拉杆通过连接杆与环形板连接，竖杆与环形板固接，竖杆分别通过铰轴铰装喷嘴排的中部位置，实现在竖杆的牵拉下，喷嘴排实现上下角度的摆转位移，在位移过程中，可实现喷射筒喷射低温水至高压电极的水量负荷变化。即：如要增大负荷，控制机械垂直位移装置向下移动，更多喷嘴排直指向高压电极，向高压电极喷水；如要减小负荷，其过程与之相反。
2、在每一高压电极下端面下方均固装一二次电极9，该二次电极为托盘状，并正对高压电极的下端面，二次电极通过固定架10固装在锅炉壳体内。这个结构可使经过高压电极初次加热的水从高压电极流到二次电极后，会产生第二个电流通路，在额定电导率下，通过两个电流通路，把水加热到需要的额定温度。
3、本实施例的高压电极为四方体形，参见图3、4，其正面及面对喷嘴方向制有方形开口12，在该方形开口内为方形中空，立面竖直制有导流板13，在方形中空的每一导流板之间的下底均布间隔制有喷水孔阵列14，喷嘴喷射出来的低温水在加热过程中顺导流板导流快速流入底部，并通过喷水孔阵列向下喷出到二次电极的托盘上，托盘上也对应制有喷水孔阵列，低温水进一步加热后流入锅炉壳体底部。
锅炉壳体上部空间充满惰性气体氮气，维持其工作压力在一定范围内，保证水被加热到所需的额定温度而不汽化。
需要说明的是，本实施例对本专利申请没有关联的技术，例如各种阀门、控制及外部装置，没有给出图示，但不会影响本发明的技术完整性。
Claims (4)
1.一种高压电极高效热水锅炉，包括锅炉壳体、高压电极、喷射筒及进水管，在锅炉壳体内安装高压电极，该高压电极接收喷射筒所射来的低温水，经喷射筒的多个喷嘴排喷射到高压电极上，其特征在于：在锅炉壳体内的高压电极在径向上均匀布置多个，喷射筒的喷嘴排与高压电极一一对应布置，每个高压电极均接收相应的喷射筒所射来的低温水；在喷射筒上方安装一机械垂直位移装置，通过该机械垂直位移装置实现喷嘴排上下角度的摆转位移，锅炉壳体上部空间充满惰性气体氮气以保证水被加热到所需的额定温度而不汽化。
2.根据权利要求1所述的高压电极高效热水锅炉，其特征在于：所述机械垂直位移装置由拉杆、环形板及竖杆构成，拉杆通过连接杆与环形板连接，竖杆与环形板固接，竖杆分别通过铰轴铰装喷嘴排的中部位置。
3.根据权利要求1所述的高压电极高效热水锅炉，其特征在于：在每一高压电极下端面下方均固装一二次电极，该二次电极为托盘状，并正对高压电极的下端面，二次电极通过固定架固装在锅炉壳体内。
4.根据权利要求1所述的高压电极高效热水锅炉，其特征在于：所述高压电极为四方体形，其正面及面对喷嘴方向制有方形开口，在该方形开口内为方形中空，立面竖直制有导流板，在方形中空的每一导流板之间的下底均布间隔制有喷水孔阵列，喷嘴喷射出来的低温水在加热过程中顺导流板导流快速流入底部，并通过喷水孔阵列向下喷出到二次电极的托盘上，托盘上也对应制有喷水孔阵列，低温水进一步加热后流入锅炉壳体底部。
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