CN117645335A - 一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锅炉设备的技术领域，尤其是涉及一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，包括锅壳及设置在所述锅壳内的内筒和电极组件，所述电极组件的一端插设在所述内筒内，所述内筒作为零位电极，所述内筒上活动套接有中心筒，所述中心筒的顶端与所述内筒连通，所述中心筒的底端与所述锅壳连通，所述锅壳内设置有分离组件，所述锅壳的底部设置有出水管，所述分离组件位于所述出水管和所述中心筒之间，所述分离组件用于实现汽水分离。本申请具有减小锅炉的热效率降低的可能性的效果。

Description

一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置

技术领域

本申请涉及锅炉设备的技术领域，尤其是涉及一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置。

背景技术

目前，电极锅炉是利用水的高热阻特性，在电极通电后，电流直接加热锅炉中的离子水，将电能全部转换为水的热能，产生热水或蒸汽的一种装置。电极锅炉效率高、无污染、零排放，广泛用于“煤改电”供热系统项目，电网负荷调节，风电、光电调节消纳等场合。

电极锅炉主要分为喷射式、浸没式和半浸没式三种。其中，半浸没式电极锅炉产生的热水中通常会含有大量汽体。当含有汽体的热水通过锅炉排水管从半浸没式电极锅炉流入供热管道内时，容易对供热管道产生水锤现象，从而导致管道损坏。且含有汽体的回水经过循环泵进入锅炉进水管，并通过锅炉进水管流回锅炉内后（指流出的热水又流回到锅炉内），由于水中含有汽体，而汽体不导电，进而会导致锅炉的热效率降低。

因此，亟需一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置。

发明内容

为了减小锅炉的热效率降低的可能性，本申请提供一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置。

本申请提供的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，采用如下的技术方案：

一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，包括锅壳及设置在所述锅壳内的内筒和电极组件，所述电极组件的一端插设在所述内筒内，所述内筒作为零位电极，所述内筒上活动套接有中心筒，所述中心筒的顶端与所述内筒连通，所述中心筒的底端与所述锅壳连通，所述锅壳内设置有分离组件，所述锅壳的底部设置有出水管，所述分离组件位于所述出水管和所述中心筒之间，所述分离组件用于实现汽水分离。

通过采用上述技术方案，电极组件与零位电机之间产生电流能够对内筒内的水进行加热，加热后的水能够通过中心筒流至分离组件上，从而便于分离组件对热水中的汽体进行分离，以减少热水中汽体的含量，进而有利于减小锅炉的热效率降低的可能性。

可选的，所述分离组件包括第一连接件及挡水圆板，所述挡水圆板通过所述第一连接件安装在所述锅壳内壁上，所述挡水圆板位于所述中心筒和所述出水管之间，所述挡水圆板分别与所述锅壳内壁和所述出水管间隔设置。

通过采用上述技术方案，当内筒内的水通过中心筒流出时，流出的水能够冲击在挡水圆板上并向挡水圆板的周侧流动，从而使得水中携带的汽体上升，以减少水中汽体的含量，且水能够通过挡水圆板与锅壳内壁之间的间隙流至锅壳的底部，进而便于水通过出水管流出锅壳。

可选的，所述分离组件包括若干弧形立板，若干所述弧形立板分别设置在所述挡水圆板上，若干所述弧形立板沿所述挡水圆板的周向均匀分布，所述锅壳底部的横截面呈弧形设置，所述出水管的一端延伸至所述锅壳内并靠近所述挡水圆板设置。

通过采用上述技术方案，在水从挡水圆板向锅壳底部流动的过程中，对水进行导流，弧形立板能够对水进行导流，使得水发生旋转，从而便于利用离心力，将水中含有的泥沙分离出来，并使得被分离出的泥沙集中沉入锅壳底部的中心位置。且出水管的一端靠近挡水圆板设置，进而有利于减少进入出水管内的水中泥沙的含量，一定程度上提高了产生的水的洁净程度。

可选的，所述分离组件包括旋流轮，所述旋流轮转动连接在所述挡水圆板上并与所述中心筒对应设置。

通过采用上述技术方案，当内筒内的水通过中心筒流出时，流出的水会先与旋流轮接触，使得旋流轮旋转，从而便于将水做离心运动飞溅出去，以便于将水中含有的汽体分离出来，且飞溅出的水能够落至挡水圆板上，并向挡水圆板的周侧流动。在此过程中，水中携带的汽体上升，能够进一步减少水中汽体的含量。

可选的，所述旋流轮包括转轮及若干导流板，所述转轮转动连接在所述挡水圆板上，若干所述导流板分别设置在所述转轮上并沿所述转轮的周向均匀分布，若干所述导流板与所述转轮的径向呈一定夹角。

通过采用上述技术方案，当水冲刷转轮时，水向转轮的周侧流动，并流经相邻导流板之间，从而使得转轮旋转，水沿导流板旋转飞溅向挡水圆板上，并在挡水圆板上均匀分布，进而便于使水中含有的汽体更彻底的分离出来，进一步减少了水中汽体的含量。

可选的，所述锅壳底部的中心位置连通有排污管，所述排污管上设置有排污阀。

通过采用上述技术方案，排污管与排污阀相互配合，便于将沉积在锅壳底部的泥沙排出锅炉。

可选的，所述锅壳底部设置有弧形挡板，所述弧形挡板位于所述挡水圆板靠近所述出水管的一侧，所述弧形挡板用于将所述锅壳底部分隔出排污腔和排水腔，所述排水腔靠近所述挡水圆板设置，所述弧形挡板上开设有通槽，所述通槽分别与所述排污腔和所述排水腔连通，所述出水管的一端穿过所述弧形挡板延伸至所述排水腔内。

通过采用上述技术方案，弧形挡板上开设有通槽，使得从水中分离出的泥沙能够通过通槽沉入排污腔内，且使得进入排污腔内的泥沙不易穿过通槽进入排水腔内，从而有利于提高进入出水管内的水的洁净程度。

可选的，所述通槽的横截面呈锥形，所述通槽中尺寸大的一端靠近所述排水腔设置。

通过采用上述技术方案，通槽的横截面呈锥形，从而便于排水腔内的泥沙通过通槽进入排污腔内，且有利于减小排污腔内的泥沙通过通槽进入排水腔内的可能性。

可选的，所述锅壳的底部设置有进水管，所述进水管的一端封闭，所述进水管的周侧连通有多个进水支管，多个所述进水支管远离所述进水管的一端分别穿过所述挡水圆板并与所述内筒连通。

通过采用上述技术方案，多个进水支管相互配合，便于同步且均匀地向内筒内的不同位置加水，从而有利于使内筒内的不同位置的初始水温保持一致，进而有利于减小水温对电极组件的工作产生不利影响的可能性。

可选的，所述锅壳上设置有驱动组件，所述驱动组件包括电机及丝杆，所述电机设置在所述锅壳的顶端，所述丝杆的一端与所述电机的输出端连接，所述丝杆的另一端与所述中心筒螺纹连接。

通过采用上述技术方案，电极能够通过丝杆带动中心筒进行升降，从而便于利用中心筒调节内筒内的水位。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过中心筒、第一连接件及挡水圆板的相互配合，使得内筒内的水能够通过中心筒流至挡水圆板上，并向挡水圆板的周侧流动，从而使得水中携带的汽体上升，以实现汽水分离，进而有利于减少水中汽体的含量；

2.通过挡水圆板、弧形立板及出水管的相互配合，使得水从挡水圆板向锅壳底部流动的过程中，能够发生旋转，从而便于利用离心力，将水中含有的泥沙分离出来，并使得被分离出的泥沙集中沉积在锅壳底部的中线位置，进而有利于提高进入出水管内的水的洁净程度；

3.通过转轮、导流板及挡水圆板的相互配合，使得水在流出中心筒后，会先冲刷在转轮上，并流经相邻导流板之间，从而使得转轮旋转，水沿导流板旋转飞溅，并均匀落至挡水圆板上，进而便于使水中含有的汽体更彻底的分离出来，进一步减少了水中汽体的含量。

附图说明

图1是本申请实施例1的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置的整体结构示意图。

图2是本申请实施例1的分离组件的结构示意图。

图3是本申请实施例2的分离组件的结构示意图。

图4是本申请实施例3的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、锅壳；11、内筒支腿；12、出水管；13、驱动组件；14、排污管；141、排污阀；15、进水管；151、进水支管；16、安全阀；17、定压充排汽件；18、弧形挡板；181、通槽；2、内筒；3、电极组件；31、电极；4、中心筒；5、分离组件；51、第一连接件；52、挡水圆板；53、弧形立板；54、旋流轮；541、转轮；542、导流板。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、 “纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

参照图1，一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置包括锅壳1、内筒2及电极组件3。其中，锅壳1内固定连接有内筒支腿11，内筒2安装在内筒支腿11上，电极组件3的一端插设在内筒2内，且内筒2作为零位电极。内筒2上活动套接有中心筒4，中心筒4的顶端与内筒2连通，中心筒4的底端与锅壳1连通。锅壳1内设置有分离组件5，锅壳1的底部设置有出水管12，分离组件5位于出水管12和中心筒4之间，分离组件5用于实现汽水分离，从而有利于减少水中汽体的含量，进而有利于减小锅炉的热效率降低的可能性。

电极组件3包括多个电极31，多个电极31分别安装在锅壳1上，且多个电极31的一端分别插设在内筒2内。当电极31工作时，电极31与内筒2之间产生电流，从而便于对内筒2内的水进行加热。

锅壳1上设置有驱动组件13，驱动组件13包括电机及丝杆。其中，电机安装在锅壳1的顶端，丝杆的一端与电机的输出端连接，丝杆的另一端与中心筒4螺纹连接，从而便于利用电机驱动丝杆转动，以带动中心筒4进行升降，进而便于调节中心筒4的位置。本实施例中，中心筒4与内筒2同轴设置。

参照图1，分离组件5包括第一连接件51、挡水圆板52及若干弧形立板53。其中，第一连接件51固定连接在锅壳1内壁上，且位于出水管12与中心筒4之间。本实施例中，第一连接件51为角钢。

挡水圆板52的直径大于中心筒4的直径并与中心筒4同轴设置，且挡水圆板52的直径小于锅壳1的内径，挡水圆板52与出水管12间隔设置，从而使得水能够通过挡水圆板52与锅壳1内壁之间的间隙流至锅壳1底部，并通过出水管12流出锅壳1。

挡水圆板52与第一连接件51固定连接，本实施例中，挡水圆板52与第一连接件51之间采用的固定连接方式为间断焊。

参照图1和图2，若干弧形立板53分别固定连接在挡水圆板52靠近中心筒4的一侧，并沿挡水圆板52的周向均匀分布，且相邻弧形立板53之间相互间隔设置，从而当水在挡水圆板52上向挡水圆板52的周侧流动时，弧形立板53能够对水进行导流，使得水发生旋转。

参照图1和图2，锅壳1底部的横截面呈弧形设计，从而当水经过弧形立板53，并通过挡水圆板52与锅壳1内壁之间的间隙流至锅壳1底部后，水能够持续发生旋转，以便于利用离心力，将水中含有的泥沙分离出来，进而便于使被分离出的泥沙集中沉积在锅壳1底部的中心位置。

本实施例中，出水管12的一端延伸至锅壳1内并靠近挡水圆板52设置，从而使得沉积在锅壳1底部的泥沙不易通过出水管12流出锅壳1内。

锅壳1底部的中心位置处连通有排污管14，且排污管14上设置有排污阀141，从而便于在锅壳1底部的泥沙沉积至一定量后，将沉积在泥沙排出锅壳1。

锅壳1的底部设置有进水管15，进水管15的一端延伸至锅壳1内，且进水管15延伸至锅壳1内的一端封闭。进水管15延伸至锅壳1内的一端的周侧连通有多个进水支管151。本实施例中，进水支管151设置有三个，三个进水支管151环绕进水管15的轴线均匀分布。且三个进水支管151远离进水管15的一端分别穿过挡水圆板52并与内筒2连通。

三个进水支管151相互配合，便于同步且均匀地向内筒2内加水，从而有利于使内筒2内的不同位置的初始水温保持一致，进而有利于减小水温对电极31的工作产生不利影响的可能性。

参照图1，锅壳1上设置有安全阀16，安全阀16用于防止锅壳1内部压力超过预设值。锅壳1上还设置有定压充排汽件17，定压充排汽件17用于向壳体内充入氮气，以及用于将壳体内的废气排出，从而使得壳体内的压力保持一定。

本申请实施例一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置的实施原理为：当内筒2内的水通过中心筒4流出时，流出的水能够冲击在挡水圆板52上并向挡水圆板52的周侧流动。在此过程中，水中携带的汽体上升，从而减少了水中汽体的含量。

且在水经过弧形立板53，并通过挡水圆板52与锅壳1内壁之间的间隙流至锅壳1底部的过程，水会受到弧形立板53的作用而持续发生旋转，以便于利用离心力，将水中含有的泥沙分离出来，并使被分离出的泥沙集中沉积在锅壳1底部的中心位置，从而减少了进入出水管12内的水中泥沙的含量，一定程度上提高了产生的水的洁净程度。

实施例2

实施例2与实施例1的区别之处在于：分离组件5包括旋流轮54。

参照图1和图3，旋流轮54包括转轮541及若干导流板542。其中，转轮541转动连接在挡水圆板52上，并挡水圆板52同轴设置。若干导流板542分别与转轮541固定连接，且若干导流板542沿转轮541的周向均匀分布，若干导流板542与转轮541的径向呈一定夹角。

当内筒2内的水通过中心筒4流出时，流出的水会先与转轮541接触，再向转轮541的周侧流动，并流经相邻导流板542之间，从而使得转轮541旋转，以带动水沿导流板542旋转飞溅向挡水圆板52上，进而使得水中含有的汽体能够更彻底的分离出来，进一步减少了水中的汽体含量。

实施例3

实施例3与实施例2的区别之处在于：锅壳1底部固定连接有弧形挡板18。

参照图4，弧形挡板18位于挡水圆板52靠近出水管12的一侧，且本实施例中，弧形挡板18用于将锅壳1底部分隔成排污腔和排水腔。其中，排水腔靠近挡水圆板52设置。

弧形挡板18上开设有通槽181，通槽181分别与排污腔和排水腔连通。本实施例中，通槽181的横截面呈锥形设计，且通槽181中尺寸大的一端靠近排水腔设置。出水管12的一端穿过弧形挡板18延伸至排水腔内。

当水通过挡水圆板52与锅壳1内壁之间的间隙流至锅壳1底部时，水中的泥沙会在离心力的作用下被分离出来，并通过通槽181进入排污腔内。此时，弧形挡板18能够将排污腔内的泥沙限制在排污腔内，从而有利于减小水通过出水管12流出锅壳1内时，分离出的泥沙随着水流进入出水管12内的可能性，进而有利于提高进入出水管12内的水的洁净程度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，包括锅壳（1）及设置在所述锅壳（1）内的内筒（2）和电极组件（3），所述电极组件（3）的一端插设在所述内筒（2）内，所述内筒（2）作为零位电极（31），所述内筒（2）上活动套接有中心筒（4），所述中心筒（4）的顶端与所述内筒（2）连通，所述中心筒（4）的底端与所述锅壳（1）连通，其特征在于：所述锅壳（1）内设置有分离组件（5），所述锅壳（1）的底部设置有出水管（12），所述分离组件（5）位于所述出水管（12）和所述中心筒（4）之间，所述分离组件（5）用于实现汽水分离。

2.根据权利要求1所述的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，其特征在于：所述分离组件（5）包括第一连接件（51）及挡水圆板（52），所述挡水圆板（52）通过所述第一连接件（51）安装在所述锅壳（1）内壁上，所述挡水圆板（52）位于所述中心筒（4）和所述出水管（12）之间，所述挡水圆板（52）分别与所述锅壳（1）内壁和所述出水管（12）间隔设置。

3.根据权利要求2所述的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，其特征在于：所述分离组件（5）包括若干弧形立板（53），若干所述弧形立板（53）分别设置在所述挡水圆板（52）上，若干所述弧形立板（53）沿所述挡水圆板（52）的周向均匀分布，所述锅壳（1）底部的横截面呈弧形设置，所述出水管（12）的一端延伸至所述锅壳（1）内并靠近所述挡水圆板（52）设置。

4.根据权利要求2所述的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，其特征在于：所述分离组件（5）包括旋流轮（54），所述旋流轮（54）转动连接在所述挡水圆板（52）上并与所述中心筒（4）对应设置。

5.根据权利要求4所述的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，其特征在于：所述旋流轮（54）包括转轮（541）及若干导流板（542），所述转轮（541）转动连接在所述挡水圆板（52）上，若干所述导流板（542）分别设置在所述转轮（541）上并沿所述转轮（541）的周向均匀分布，若干所述导流板（542）与所述转轮（541）的径向呈一定夹角。

6.根据权利要求3或4所述的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，其特征在于：所述锅壳（1）底部的中心位置连通有排污管（14），所述排污管（14）上设置有排污阀（141）。

7.根据权利要求6所述的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，其特征在于：所述锅壳（1）底部设置有弧形挡板（18），所述弧形挡板（18）位于所述挡水圆板（52）靠近所述出水管（12）的一侧，所述弧形挡板（18）用于将所述锅壳（1）底部分隔出排污腔和排水腔，所述排水腔靠近所述挡水圆板（52）设置，所述弧形挡板（18）上开设有通槽（181），所述通槽（181）分别与所述排污腔和所述排水腔连通，所述出水管（12）的一端穿过所述弧形挡板（18）延伸至所述排水腔内。

8.根据权利要求7所述的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，其特征在于：所述通槽（181）的横截面呈锥形，所述通槽（181）中尺寸大的一端靠近所述排水腔设置。

9.根据权利要求2所述的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，其特征在于：所述锅壳（1）的底部设置有进水管（15），所述进水管（15）的一端封闭，所述进水管（15）的周侧连通有多个进水支管（151），多个所述进水支管（151）远离所述进水管（15）的一端分别穿过所述挡水圆板（52）并与所述内筒（2）连通。

10.根据权利要求1所述的一种半浸没式电极锅炉汽水分离及过滤装置，其特征在于：所述锅壳（1）上设置有驱动组件（13），所述驱动组件（13）包括电机及丝杆，所述电机设置在所述锅壳（1）的顶端，所述丝杆的一端与所述电机的输出端连接，所述丝杆的另一端与所述中心筒（4）螺纹连接。