CN201819195U - 常压蒸汽锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了常压蒸汽锅炉，包括锅壳筒体、固定安装于锅壳筒体顶部的封头、位于锅壳筒体内的炉胆和均设置于封头顶部的烟囱与主汽管，其特征在于：在锅壳筒体上端或者封头上开孔安装安全器，安全器包括底座和紧密扣合在底座上的密封盖；它是对现有汽水两用锅炉的改造，通过在锅壳筒体上端或者封头上开孔安装安全器，制造出一种新型的能在常压下运行的无爆炸危险的安全性能高的常压蒸汽锅炉；本实用新型具有制造容易、生产成本低和安全性能高等优点；适用于对蒸汽品质、温度要求不高的不以蒸汽为动力的生产、生活领域，必将逐步取代汽水两用锅炉，并在生产、生活中广泛使用，有极好的市场前景。

Description

常压蒸汽锅炉

技术领域

本实用新型涉及蒸汽锅炉设备，特别是一种在常压下能产生蒸汽、无爆炸危险的常压蒸汽锅炉。

背景技术

目前，在生产、生活领域广泛使用的汽水两用锅炉，如图1所示，主要由锅壳筒体、封头、炉胆、烟囱、冲天管、主汽管、压力表、进水管、排污管、水位表、水封安全装置等组成，由于其结构简单、安装使用方便、运行成本低廉，受到了用户的普遍欢迎。但同时存在一些设计缺陷：一是为了使锅筒内产生的蒸汽输送至用汽设备或地点，将汽水两用锅炉设计为承压使用的密闭设备，具有爆炸危险；二是锅炉主汽管管径偏小，不能迅速地将炉内产生的蒸汽排放掉，常引起锅炉承压甚至超压使用。这些设计缺陷的存在，使汽水两用锅炉密闭而承压使用，极易发生爆炸等事故，造成人员伤亡及财产损失。这类汽水两用锅炉属特种设备管理范畴，其制造、安装、使用都有严格要求，运行及管理成本较高；同时，因使用分散、流动性强，监管部门难于管理；加之使用者安全意识淡薄、违章操作、违规使用情况时有发生；存在着许多安全隐患。

目前生产、生活中部分使用汽水两用锅炉的机关、学校、中小型企业等，对蒸汽品质及温度要求不高，仅需蒸汽用于蒸饭、冲开水，加热、养护产品，因此迫切需要设计、制造出一种不承压使用、无爆炸危险的，安全性能高的常压蒸汽锅炉。

发明内容

本实用新型所要解决的就是汽水两用锅炉承压使用的问题。通过对汽水两用锅炉结构的改造，制造出一种新型的在任何情况下，锅炉本体顶部表压为零的无爆炸危险的安全性能高的常压蒸汽锅炉。

本实用新型的技术方案如下：

常压蒸汽锅炉，包括锅壳筒体、固定安装于锅壳筒体顶部的封头、位于锅壳筒体内的炉胆和均设置于封头顶部的烟囱与主汽管，锅壳筒体和炉胆之间为水箱，其特征在于：在锅壳筒体上端或者在封头上开孔安装安全器，安全器包括底座和紧密扣合在底座上的密封盖。当锅炉内的蒸汽压力超过常压时，因为密封盖和底座的设计，蒸汽自动可以将密封盖冲开进行排气泄压。

该锅炉可以在密封盖和底座的下端设置连接管，连接管安装于锅壳筒体上端或者封头上的开孔处，底座固定于连接管的顶端。这种由连接管、底座和密封盖组成的安全器，有利于连接管和底座的安装、维修和更换。

或者，该锅炉还可以设计成在密封盖和底座的下端设置连接管，连接管的下端设置有管座，管座的底端安装于锅壳筒体上端或者封头上的开孔处。这种将连接管安装于安全器管座的安全器，特别方便连接管、底座和管座的安装、维修和更换。

密封盖和底座之间通过铰链连接。这样当蒸汽冲开密封盖时，因为铰链的连接，可以保证密封盖的起跳和回座灵敏。

密封盖和底座之间为插接扣合方式，密封盖和底座之间无任何连接件。

安全器底座与密封盖根据密封面和密封形式不同，分别设计有导向的盖芯、盖沿和座沿，以保证密封盖动作的稳定性和密封的紧密性。

密封盖和底座的上端还可以设置防止密封盖脱落的防护罩，防护罩安装于底座或连接管上。这种防护罩的设计，可以有效防止密封盖弹开脱落，特别适合采用插接扣合方式进行密封的密封盖和底座。

另外，可以在锅壳筒体上开孔安装水封安全装置，其中：

一种方式是：水封安全装置设计为U型管式，水封安全装置包括依次连接的U型管、定压管，还可以连接溢流管；所述U型管是在锅壳筒体上高于锅炉的最高火界位置开孔引出，并安装于锅壳筒体外部，U型管的末端连接有定压管，定压管的末端连接溢流管，U型管的底部还可以设置放水管。

另一种设计方式是：水封安全装置设计为直管式，水封安全装置包括直接插入水箱的垂直定压管和从垂直定压管顶端水平引出锅壳筒体或封头外的溢流管，垂直定压管的下端高于锅炉的最高火界。

安全器密封盖的重量以及水封安全装置的定压管或垂直定压管的高度，必须保证锅炉的压力始终控制在常压以内，确保锅炉本体顶部表压为零。

在封头上开孔，开孔直径大于同类锅炉，在开孔处安装增大了管径的主汽管；或者在开孔处安装主汽管管座，并将增大了管径的主汽管安装于主汽管管座上。主汽管上可设置控制排汽的球阀。

炉胆和烟囱通过冲天管连接，锅壳筒体外的下部连接有进水管，锅壳筒体外的中上部还设置有水位表、开水管、温度计，锅炉底部设置有排污管，炉胆侧面的下部设置有用于添加燃料的炉门圈。

封头上还可以根据需要设置压力表。

本实用新型所设计的安全器按如下原理进行工作：

锅炉通过燃烧将水箱内的水加热，安全器密封盖利用自身重量与底座紧密结合、封闭，使炉内产生的蒸汽通过主汽管送至用汽设备或地点，这时密封盖成为锅炉的锅盖；当炉内压力超过常压时，密封盖自动开启排气泄压，这时安全器的连接管即成为锅炉与大气相通的连通管；当炉内压力泄压至常压时，密封盖自动关闭、密封，蒸汽停止排放，并将炉内产生的蒸汽重新送至用汽设备或地点。通过安全器密封盖的启闭，使常压蒸汽锅炉本体顶部表压始终为零，确保安全使用。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型经过多次试验表明，安全器灵敏可靠，主汽管排汽畅通，锅炉产生的蒸汽能满足需要，锅炉能在常压下运行，其结构设计合理，具有制造容易、生产成本低、维护操作使用方便和安全性能高等突出优点，有极好的市场前景。

本实用新型为不承压蒸汽锅炉，其锅炉的选材范围更广，可使用更多节能、新型的材料，减少了制造成本；因不承压使用，没有爆炸危险，不属特种设备管理范畴，不需监督检验、定期检验和使用登记，减少了使用成本和管理成本；因设计为密封而不密闭的常压设备，从根本上消除了爆炸的可能性，解决了汽水两用锅炉小型分散、隐蔽、难于管理、事故频繁的难题。

本实用新型适用于对蒸汽品质、温度要求不高的不以蒸汽为动力的生产、生活领域，必将逐步取代汽水两用锅炉，并在生产、生活中广泛使用。

本实用新型所提出的常压蒸汽锅炉，可采用燃煤、燃油、燃气或电加热等多种加热、燃烧方式。本实用新型所提出的技术方案，同样适用于对热水机组、常压锅炉、蒸汽发生器等的改造，通过改造可制造出同类的常压蒸汽发生设备。

本实用新型同现有技术相比较具有如下突出的实质性特点和显著进步：

本实用新型首创了在锅壳筒体上端或者封头上开孔安装结构新颖、灵敏可靠的安全器，从根本上解决了要使用蒸汽就必须将锅炉密闭并承压使用的技术难题，从而制造出一种密封而不密闭的安全性能高的常压蒸汽锅炉；

本实用新型首创了“增大锅炉主汽管管径” 的结构，保证了主汽管的截面积足够大，使蒸汽排放更通畅，确保了锅炉在常压下运行。

本实用新型降低了水封安全装置定压管或垂直定压管的高度，使其锅炉内的压力始终控制在常压以内，确保锅炉常压安全运行。

附图说明

图1为背景技术中传统的汽水两用锅炉的结构示意图

图2是本实用新型常压蒸汽锅炉的主视剖面结构示意图

图3是本实用新型常压蒸汽锅炉的侧视剖面结构示意图

图4是本实用新型常压蒸汽锅炉安全器的结构示意图

图5.1-5.3是本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座通过铰链连接的结构示意图

图6.1-6.2是本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座插接扣合的第1种实施方式的结构示意图

图7.1-7.2是本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座插接扣合的第2种实施方式的结构示意图

图8.1-8.2是本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座插接扣合的第3种实施方式的结构示意图

图9.1-9.2是本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座插接扣合的第4种实施方式的结构示意图

图10.1-10.2是本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座插接扣合的第5种实施方式的结构示意图

图11.1-11.2是本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座插接扣合的第6种实施方式的结构示意图

图12.1-12.2是本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座插接扣合的第7种实施方式的结构示意图

图13.1-13.2是本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座插接扣合的第8种实施方式的结构示意图

图14.1-14.2是本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座插接扣合的第9种实施方式的结构示意图

图15是本实用新型常压蒸汽锅炉在锅壳筒体上端安装安全器的开孔位置示意图

图16是本实用新型常压蒸汽锅炉在封头上安装安全器的开孔位置示意图

图17是本实用新型常压蒸汽锅炉安装U型管式水封安全装置的结构示意图

图18是本实用新型常压蒸汽锅炉安装直管式水封安全装置的结构示意图

    其中附图标记为：1排污管，2进水管，3开水管，4水位表，5温度计，6主汽管，7压力表，8 U型管，9放水管，10定压管，11溢流管，12管座，13连接管，14底座，15密封盖，16盖芯，17防护罩，18锅壳筒体，19封头，20烟囱，21炉胆，22冲天管，23主汽管管座，24用汽设备，25盖沿，26座沿，27炉门圈，28水箱，29横水管，30球阀，31垂直定压管。

具体实施方式

下面结合附图1-4，15，16，17，18描述本实用新型提出的常压蒸汽锅炉的实施例：

一种常压蒸汽锅炉，包括锅壳筒体18、固定安装于锅壳筒体18顶部的封头19、位于锅壳筒体18内的炉胆21和均设置于封头19顶部的烟囱20与主汽管6，炉胆21连接有横水管29，主汽管6的末端连接至用汽设备24，锅壳筒体18和炉胆21之间为水箱28，锅壳筒体18外的中上部还设置有水位表4，特别地，在锅壳筒体18上端或者封头19上开孔安装安全器，安全器包括底座14和紧密扣合在底座14上的密封盖15。当锅炉内的蒸汽压力超过常压时，因为密封盖15和底座14的设计，蒸汽自动可以将密封盖15冲开进行排气泄压。

该锅炉可以在密封盖15和底座14的下端设置连接管13，连接管13安装于锅壳筒体18上端或者封头19上的开孔处，底座14固定于连接管的顶端。这种由连接管13、底座14和密封盖15组成的安全器，有利于连接管13和底座14的安装、维修和更换。

或者，该锅炉还可以设计成在密封盖15和底座14的下端设置连接管13，连接管13的下端设置有管座12，管座12的底端安装于锅壳筒体18上端或者封头19上的开孔处。这种将连接管13安装于安全器管座12的安全器，特别方便连接管13、底座14和管座12的安装、维修和更换。

安全器底座14与密封盖15之间采用插接扣合和铰链连接两种方式进行密封，并根据密封面和密封形式不同，分别设计有导向的盖芯16、盖沿25和座沿26，以保证密封盖15动作的稳定性和密封的紧密性。如图5.1-5.3所示，为本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座通过铰链连接的结构示意图；如图6.1-14.2所示，为本实用新型常压蒸汽锅炉密封盖和底座插接扣合的几种实施方式的结构示意图。

密封盖15和底座14的上端还可以设置防止密封盖15脱落的防护罩17，防护罩17安装于底座14或连接管13上。这种防护罩17的设计，可以有效防止密封盖15弹开脱落，特别适合采用插接扣合方式进行密封的密封盖15和底座14。

另外，可以在锅壳筒体18上部开孔安装水封安全装置，其中：

一种方式是：水封安全装置设计为U型管式，水封安全装置包括依次连接的U型管8、定压管10，还可连接溢流管11；所述U型管8是在锅壳筒体18上高于锅炉的最高火界位置开孔引出，并安装于锅壳筒体18外部，U型管8的末端连接有定压管10，定压管10的末端连接溢流管11，U型管的底部设置有放水管9。如图17所示，为本实用新型常压蒸汽锅炉安装U型管式水封安全装置的结构示意图。

另一种设计方式是：水封安全装置设计为直管式，水封安全装置包括直接插入水箱28的垂直定压管31和从垂直定压管31顶端水平引出锅壳筒体18或封头19外的溢流管11，垂直定压管31的下端高于锅炉的最高火界。如图18所示，为是本实用新型常压蒸汽锅炉安装直管式水封安全装置的结构示意图。

安全器密封盖15的重量以及水封安全装置的定压管10或垂直定压管31的高度，必须保证锅炉的压力始终控制在常压以内，确保锅炉本体顶部表压为零。

在封头19上开孔，开孔直径大于同类锅炉，开孔的大小根据锅炉的额定蒸发量或额定热功率，参照《常压锅炉通用技术条件》，常压锅炉“开孔当量直径”计算方法。要求开孔的截面积必须满足，排放量必须大于锅炉最大连续蒸发量。安装时，在开孔处安装增大了管径的主汽管6；或者在开孔处安装主汽管管座23，并将增大了管径的主汽管6安装于主汽管管座23上。主汽管6上可设置控制排汽的球阀30。

炉胆21和烟囱20通过冲天管22连接，锅壳筒体18外的下部连接有进水管2，锅壳筒体18外的中上部还设置有水位表4、开水管3、温度计5，锅炉底部设置有排污管1，炉胆21侧面的下部设置有用于添加燃料的炉门圈27。

封头19上还可以根据需要设置压力表7，可方便随时监控炉内的压力情况。

在锅炉上安装安全器的步骤如下：

在锅炉的汽空间上开孔：开孔位置可选择锅炉高水位线以上的汽空间，即可在锅壳筒体18上端或封头19上开孔，但不得开在焊缝上。开孔的大小根据锅炉的额定蒸发量或额定热功率，参照《常压锅炉通用技术条件》，常压锅炉“开孔当量直径”计算方法。要求开孔的截面积必须满足，排放量必须大于锅炉最大连续蒸发量。如图15所示，为本实用新型常压蒸汽锅炉在锅壳筒体上端安装安全器的开孔位置示意图，如图16所示，为本实用新型常压蒸汽锅炉在封头上安装安全器的开孔位置示意图。

当直接安装安全器时，是直接在锅壳筒体18上端或封头19上的开孔处安装底座14，并将密封盖15安装在底座14上。

当采用连接管方式时：将连接管13的一端安装在锅壳筒体18上端或封头19上的开孔处，连接管13的另一端安装底座14，并将密封盖15安装在底座14上。

当采用管座的方式时：是在锅壳筒体18上端或封头19上开孔安装管座12，管座12的另一端安装连接管13，然后在连接管13的另一端再安装底座14，并将密封盖15安装在底座14上。

在安全器管座12或者连接管13上安装安全器时，安全器与管座12或者连接管13之间均可用丝口或法兰连接。

安装好之后，安全器按如下原理进行工作：锅炉通过燃烧将水箱28内的水加热，安全器密封盖15利用自身重量与底座14紧密结合、封闭，使炉内产生的蒸汽通过主汽管6送至用汽设备24或地点，这时密封盖15成为锅炉的锅盖；当炉内压力超过常压时，密封盖15自动开启排气泄压，这时安全器的连接管13即成为锅炉与大气相通的连通管；当炉内压力泄压至常压时，密封盖15自动关闭、密封，蒸汽停止排放，并将炉内产生的蒸汽重新送至用汽设备24或地点。通过安全器密封盖15的启闭，使常压蒸汽锅炉本体顶部表压始终为零，确保安全使用。

本实用新型的工作过程如下：首先由进水管2向锅炉水箱28给水，通过调整定压管10或垂直定压管31的高度及安全器密封盖15的重量，将锅炉的水封安全装置及安全器的安全保护值设定为常压即一个标准大气压；通过对锅炉炉膛进行加热燃烧，对水箱28内的水进行加热，至炉内水汽化时，炉内产生的蒸汽通过主汽管6送至用汽设备24，随着加热的不断进行，炉内压力随之升高，当炉内蒸汽压力超过所设定值（常压）时，安全器密封盖15会自动开启泄压，水封定压管10或垂直定压管31内的水会自动溢出泄压，进行安全保护；当炉内压力等于或低于设定压力时，安全器密封盖15自动关闭、密封，水封定压管10或垂直定压管31内的水会自动停止溢出，炉内产生的蒸汽重新送至用汽设备24；确保常压蒸汽锅炉在常压下安全运行。

上述实施例仅仅是能够实现本实用新型所提出的技术方案的具体方式之一，并不构成本实用新型所要求保护范围的限制，还应包括本技术领域的普通技术人员按照本实用新型提出的技术领域所能变化的其它实施方式。

Claims (10)

1.常压蒸汽锅炉，包括锅壳筒体（18）、固定安装于锅壳筒体（18）顶部的封头（19）、位于锅壳筒体（18）内的炉胆（21）和均设置于封头（19）顶部的烟囱（20）与主汽管（6），锅壳筒体（18）和炉胆（21）之间为水箱（28），其特征在于：在锅壳筒体（18）上端或者封头（19）上开孔安装安全器，安全器包括底座（14）和紧密扣合在底座（14）上的密封盖（15）。

2.根据权利要求1所述的常压蒸汽锅炉，其特征在于：密封盖（15）和底座（14）的下端设置有连接管（13），连接管（13）安装于锅壳筒体（18）上端或者封头（19）上的开孔处，底座（14）固定于连接管（13）的顶端。

3.根据权利要求1所述的常压蒸汽锅炉，其特征在于：密封盖（15）和底座（14）的下端设置有连接管（13），连接管（13）的下端连接有管座（12），管座（12）的底端安装于锅壳筒体（18）上端或者封头（19）上的开孔处。

4.根据权利要求1或2或3所述的常压蒸汽锅炉，其特征在于：密封盖（15）和底座（14）之间通过铰链连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的常压蒸汽锅炉，其特征在于：密封盖（15）和底座（14）之间为插接扣合方式。

6.根据权利要求1或2或3所述的常压蒸汽锅炉，其特征在于：密封盖（15）和底座（14）的上端设置有防止密封盖（15）脱落的防护罩（17），防护罩（17）安装于底座（14）或连接管（13）上。

7.根据权利要求1或2或3所述的常压蒸汽锅炉，其特征在于：在锅壳筒体（18）上开孔安装U型管式的水封安全装置，水封安全装置包括依次连接的U型管（8）、定压管（10），所述U型管（8）是在锅壳筒体（18）上高于锅炉最高火界的位置开孔引出，并安装于锅壳筒体（18）外部，U型管（8）的末端连接有定压管（10）。

8.根据权利要求1或2或3所述的常压蒸汽锅炉，其特征在于：在锅壳筒体（18）上开孔安装直管式的水封安全装置，水封安全装置包括直接插入水箱（28）的垂直定压管（31）和从垂直定压管（31）顶端水平引出锅壳筒体（18）或封头（19）外的溢流管（11），垂直定压管（31）的下端高于锅炉的最高火界。

9.根据权利要求1或2或3所述的常压蒸汽锅炉，其特征在于：在封头（19）上开孔，在开孔处安装主汽管（6），或者在开孔处安装主汽管管座（23），再将主汽管（6）安装于主汽管管座（23）上。

10.根据权利要求1或2或3所述的常压蒸汽锅炉，其特征在于：炉胆（21）和烟囱（20）通过冲天管（22）连接，锅壳筒体（18）外的下部连接有进水管（2），锅炉底部设置有排污管（1），炉胆（21）侧面的下部设置有用于添加燃料的炉门圈（27）。

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