CN108844218B - 一种恒温高压电极热水锅炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种恒温高压电极热水锅炉，在喷射筒及进水管的外部同轴共同套装一控制套，该控制套通过机械垂直位移装置的带动实现上下位移；在高压电极下端面下方固装一二次电极，该二次电极固装在滑动导板上，该滑动导板在一燕尾型导槽内导向运行，燕尾型导槽固装在锅炉壳体内，在滑动导板上平面设置有一与控制套的同步反向位移机构，在锅炉壳体上部空间充满惰性气体氮气以保证低温水被加热到所需的额定温度而不汽化。本发明设计了二次电极与喷嘴数量同步增加及减少的反向同步位移机构，即喷嘴的增减，二次电极的电导率相应增减，实现了两个变量的同步而仍可形成恒温的高热水，这个改进，对于电极热水锅炉技术具有十分重要的意义。

Description

一种恒温高压电极热水锅炉
技术领域
本发明属于锅炉领域，涉及电极热水锅炉，尤其是一种恒温高压电极热水锅炉。
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；而且高压电极的额定电导率恒定，但对温度的调节无法进行，无法达到变量水仍可制成恒温高热水的技术效果。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因流量变化而导致的高热水温不恒定问题，提供一种具有热效率高、负荷调节快、控制灵敏的恒温高压电极热水锅炉。
本发明实现目的的技术方案是：
一种恒温高压电极热水锅炉，所述锅炉包括锅炉壳体、高压电极、喷射筒及进水管，锅炉壳体内安装有高压电极，该高压电极接收喷射筒所射来的低温水，经喷射筒对应高压电极所设置的多个喷嘴喷射到高压电极上，其特征在于：在喷射筒及进水管的外部同轴共同套装一控制套，该控制套通过一机械垂直位移装置的带动实现上下位移；在高压电极下端面下方固装一二次电极，该二次电极正对高压电极的下端面，二次电极固装在一滑动导板上，该滑动导板在一燕尾型导槽内导向运行，燕尾型导槽固装在锅炉壳体内，在滑动导板上平面设置有一与控制套的同步反向位移机构，在锅炉壳体上部空间充满惰性气体氮气以保证低温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为螺杆的螺套带动一个门式框架，该门式框架下端安装在控制套的内缘壁上，由此实现在螺杆转动时所啮合的螺套上下位移，在带动门式框架上下位移的同时带动控制套上下同步位移。
而且，所述同步反向位移机构由左转轴、右转轴及位移带构成，左转轴及右转轴平行并间隔径向固装在锅炉壳体上，位移带的一端固装在控制套下部，位移带穿过左转轴、右转轴后其两一端吊装在滑动导板上，位移带与左转轴、右转轴的搭接部位安装有轴承。
而且，所述高压电极为四方体形，其正面即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。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用移动式电极结构，通过机械垂直位移装置实现控制套的上下调节控制喷水喷嘴数量，由此调节喷水量，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，低温水由喷射筒上的喷嘴喷到一次电极产生一个电流通路，经过该初次加热的水从一次电极再流到二次电极，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，可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、本发明设计了二次电极与喷嘴数量同步增加及减少的反向同步位移机构，即喷嘴的增减，二次电极的电导率相应增减，实现了两个变量的同步而仍可形成恒温的高热水，这个改进，对于电极热水锅炉技术具有十分重要的意义。
附图说明
图1为本发明的锅炉内部结构主视图；
图2为图1的A-A向截面剖视放大示意图；
图3为本发明高压电极的结构放大主视图；
图4为图3的B-B向截面剖视示意图。
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。
一种恒温高压电极热水锅炉，参见图1。所述锅炉包括锅炉壳体8、高压电极14、喷射筒2及进水管7，锅炉壳体内安装有高压电极，该高压电极接收喷射筒所射来的低温水，经喷射筒对应高压电极所设置的多个喷嘴15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、在喷射筒及进水管的外部同轴共同套装一控制套6，该控制套固装一机械垂直位移装置1，控制套通过机械垂直位移装置的带动实现上下位移；在位移过程中，可以遮蔽或者露出喷射筒套所设置的喷嘴数量，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，同时控制套随着机械垂直位移装置向下移动，更多喷嘴露出，加大流量向高压电极喷水；如要减小负荷，其过程与之相反。
所述机械垂直位移装置为螺杆3的螺套带动一个门式框架5，该门式框架下端安装在控制套的内缘壁上，由此实现在螺杆转动时，所啮合的螺套上下位移，在带动门式框架上下位移的同时带动控制套上下同步位移。本机械垂直位移装置可以是本实施例的螺杆螺套，也可以是齿条齿轮的啮合传动，也可以是类似的装置等；可以采用电机驱动。
2、在高压电极下端面下方固装一二次电极11，参见图1、2，该二次电极为托盘状，并正对高压电极的下端面，二次电极固装在一滑动导板10上，该滑动导板在一燕尾型导槽9内导向运行，燕尾型导槽固装在锅炉壳体内。在滑动导板上平面设置有一同步反向位移机构，该同步反向位移机构由左转轴12、右转轴4及位移带13构成，左转轴及右转轴平行并间隔径向固装在锅炉壳体上，位移带的一端固装在控制套下部，位移带穿过左转轴、右转轴后其两一端吊装在滑动导板上，位移带与左转轴、右转轴的搭接部位安装有轴承。增加的二次电极，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；增加的同步反向位移机构实现了二次电极与喷嘴数量同步增加及减少，即当负荷增加后，二次电极与高压电极之间间隔缩短，由此增加了电导率而使低温水快速加热。喷水负荷与二次电极电导率两个变量的同步，实现了锅炉一直产生恒温的高热水，而不必在意流量负荷的变化，这对于在热水流量频繁出现变化的周期，仍可导出恒温的负荷增减的高热水。
3、本发明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17，在该方形开口内为方形中空，立面竖直制有导流板16，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18，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)

1.一种恒温高压电极热水锅炉，所述锅炉包括锅炉壳体、高压电极、喷射筒及进水管，锅炉壳体内安装有高压电极，该高压电极接收喷射筒所射来的锅炉回水，经喷射筒对应高压电极所设置的多个喷嘴喷射到高压电极上，其特征在于：在喷射筒及进水管的外部同轴共同套装一控制套，该控制套通过一机械垂直位移装置的带动实现上下位移；在高压电极下端面下方固装一二次电极，该二次电极正对高压电极的下端面，二次电极固装在一滑动导板上，该滑动导板在一燕尾型导槽内导向运行，燕尾型导槽固装在锅炉壳体内，在滑动导板上平面设置有一与控制套的同步反向位移机构，在锅炉壳体上部空间充满惰性气体氮气以保证锅炉回水被加热到所需的额定温度而不汽化。
2.根据权利要求1所述的恒温高压电极热水锅炉，其特征在于：所述机械垂直位移装置为螺杆的螺套带动一个门式框架，该门式框架下端安装在控制套的内缘壁上，由此实现在螺杆转动时所啮合的螺套上下位移，在带动门式框架上下位移的同时带动控制套上下同步位移。
3.根据权利要求1所述的恒温高压电极热水锅炉，其特征在于：所述同步反向位移机构由左转轴、右转轴及位移带构成，左转轴及右转轴平行并间隔径向固装在锅炉壳体上，位移带的一端固装在控制套下部，位移带穿过左转轴、右转轴后其两一端吊装在滑动导板上，位移带与左转轴、右转轴的搭接部位安装有轴承。
4.根据权利要求1所述的恒温高压电极热水锅炉，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。
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