CN208938493U - 一种自然循环锅炉试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自然循环锅炉试验台，包括试验台本体(1)，在所述试验台本体(1)上设有相互连通的仿锅炉装置和锅炉汽水系统，所述锅炉汽水系统包括第一柜体(11)，在所述第一柜体(11)设有风机(34)，所述风机(34)把热空气抽入仿锅炉装置内，在该第一柜体(11)内设有省煤器(12)，所述省煤器(12)的一端连接给水系统，另一端连接汽包(13)，所述汽包(13)蒸汽回收箱(24)与给水系统的对应位置连通。本实用新型在试验演示过程中，结合给水系统，利用电加热器给第二柜体内水冷壁加热，生成的蒸汽在第一柜体和第二柜体内循环使用，达到了展示电厂锅炉在工作过程中，锅炉汽水系统循环换热的目的。

Description

一种自然循环锅炉试验台

技术领域

本实用新型涉及教学装置制造领域，特别涉及一种自然循环锅炉试验台。

背景技术

锅炉吸热分为省煤器升温吸热、水冷壁汽化吸热、过热器升温吸热，但现有自然循环锅炉试验台非常简单，只模拟了水冷壁自然循环部分，而现有自然循环锅炉试验台为了展示水冷壁中的汽水两相流动，是把电阻丝缠绕在耐高温玻璃管上，放热生成蒸汽，但是实际电厂锅炉是在炉膛里燃烧放热，水冷壁吸热产生蒸汽，因此，现有自然循环锅炉试验台无法体现这种换热特点；另外，现有锅炉试验台没有考虑锅炉燃烧的风烟系统以及锅炉燃烧系统，没有设计给水系统，产生的蒸汽温度不够，且直接排入大气造成浪费。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种能展示提高蒸气使用效率，并能实现循环换热的自然循环锅炉试验台。

本实用新型的技术方案如下：

一种自然循环锅炉试验台，包括试验台本体，在所述试验台本体上设有相互连通的仿锅炉装置和锅炉汽水系统，所述锅炉汽水系统包括第一柜体，在所述第一柜体的下端连通有固设在试验台本体上的风机，所述风机把第一柜体内的热空气抽入仿锅炉装置内；在该第一柜体内设有省煤器，所述省煤器的一端连接有固设在试验台本体上的给水系统，另一端连接有汽包，所述汽包固设在试验台本体的上端，在所述汽包的底部连接由竖直向下延伸的下降管，所述下降管的下端连接有分配集箱，所述分配集箱的一侧连接着下联箱，另一侧设有排水管，所述排水管与给水系统的对应位置连通，所述下联箱连接有水冷壁，所述水冷壁贴设在仿锅炉装置的对应位置处，在所述仿锅炉装置上对应水冷壁的安装位置处设有观察窗，该水冷壁的出口位置连接有上联箱，所述上联箱与汽包连通；在该汽包的一侧还连接有固设在第一柜体内的低温过热器，所述低温过热器的出口位置设有连接管，所述连接管的一端与低温过热器连接，另一端穿设出第一柜体，并伸入仿锅炉装置的对应位置，所述连接管的伸入端连接有固设在仿锅炉装置上的高温过热器，所述高温过热器的出口位置连通有固设在试验台本体上的蒸汽回收箱，所述蒸汽回收箱与给水系统的对应位置连通。

采用上述结构，由给水系统给省煤器和汽包内加水，汽包内的水经下降管、下联箱进入水冷壁，开启仿锅炉装置，模拟锅炉炉膛中的火焰，热空气经进入第一腔体内，同时加热省煤器、低温过热器、高温过热器和水冷壁，并使水冷壁产生汽水混合物，注入的水通过省煤器加热升温后，进入汽包，再依次经过下降管、分配集箱、下联箱进入水冷壁，在水冷壁内变成汽水混合物，蒸汽部分则进入汽包，汽包内的上部充满出来的饱和蒸汽，进入低温过热器而变成过热蒸汽，在低温过热器出口布置有连接管，启动给水系统给连接管注水，喷水减温，控制低温过热器出口温度；降温的蒸汽通过连接管，再接入高温过热器，进一步升温，最后把再次升温的蒸汽放入装有水的蒸汽回收箱中，蒸汽冷却后转变成液态水，待蒸汽回收箱中蓄水到一定程度，再将水排入到给水系统中；在此过程中，根据汽包中的水量，可随时启动给水系统往汽包内供水，同样的，当汽包内的水量较多时，也能由排水管将分配集箱内的水排回到给水箱。

设置的风机，一方面可以把第一柜体内的热空气重新抽回到仿锅炉装置中，另一方面，也能使仿锅炉装置内温度较高的热空气，较快地进入第一腔体内，即加快了空气流动速度，提高了热空气与相关部件之间的热传递效率，结构简单紧凑，在密闭空间内经由蒸汽和液态水之间的循环变化，达到了蒸汽循环使用的目的，热能损耗少，提高了使用效率，实现了作为锅炉试验台，所要展示提高蒸气使用效率，并能实现循环换热的目的。

为了节约成本，便于制造和操作控制，作为优选，所述仿锅炉装置包括固定在第一柜体外侧的第二柜体，在所述第二柜体内的上部固设有高温过热器，与低温过热器连接的所述连接管穿设出第一柜体，并伸入第二柜体，该连接管的伸入端连通高温过热器；所述第二柜体的上部与第一柜体上部由水平烟道管连通，在该第二柜体内的下部设有电加热器，所述电加热器连接有空开，所述空开固定在试验台本体上；在所述第二柜体内的上部贴设有水冷壁，该第二柜体上对应水冷壁的位置处设有观察窗；所述第二柜体的下端与风机连通。

为了便于观察汽水两相的流动情况，作为优选，所述水冷壁由耐高温玻璃管制成。

为了简化结构，便于设计和操作，作为优选，所述给水系统包括给水箱，在所述给水箱的一侧与蒸汽回收箱连通，另一侧连接有水泵，在所述水泵的出口位置处连接有三通，所述三通的一个出口位置与省煤器连通，另一个出口位置与连接管的中部连通。

为了便于控制，作为优选，所述水泵与省煤器的连通位置处设有第一阀门，该水泵与连接管的连通位置处设有第二阀门。

为了便于观察汽包中的水位，作为优选，在所述汽包上设有水位计。

为了防止汽包内的压力超标，作为优选，在所述汽包上设有弹簧式安全阀。

为了便于观察汽包内侧上、下壁的温差，作为优选，在所述汽包内壁的上部和下部各设有一个温度计。

为了便于控制蒸汽流量和压力，作为优选，在所述高温过热器的出口位置设有第一控制阀。

为了便于回收液态水，作为优选，在所述蒸汽回收箱与给水箱的连接处设有第二控制阀。

有益效果：本实用新型在试验演示过程中，结合给水系统，利用电加热器给第二柜体内水冷壁加热，生成的蒸汽在第一柜体和第二柜体内循环使用，达到了展示电厂锅炉在工作过程中，锅炉汽水系统循环换热的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

由图1所示，本实用新型由试验台本体1等组成，在所述试验台本体1上设有仿锅炉装置和锅炉汽水系统，所述锅炉汽水系统包括第一柜体11，所述仿锅炉装置包括第二柜体31，所述第二柜体31的上部与第一柜体11上部由水平烟道管连通。

在该第二柜体31内的上部固设有高温过热器23，下部设有电加热器32，所述电加热器32连接有空开33，所述空开33固定在试验台本体1上；在该第一柜体11的底部连通有固设在试验台本体1上的风机34，在所述第二柜体31内的下部贴设有由耐高温玻璃管制成的水冷壁18，该第二柜体31上对应水冷壁18的位置处设有观察窗；所述第二柜体31的下端与风机34连通。

所述第二柜体31上设有锅炉汽水系统，在所述第一柜体11的下端设有风机34，所述风机34把热空气抽入第二柜体31内，在该第一柜体11内设有省煤器12，所述省煤器12的一端连接有水泵42，另一端连接有汽包13，在所述汽包13的底部连接有竖直向下延伸的下降管14，所述下降管14的下端连接有分配集箱15，所述分配集箱 15的一侧连接着下联箱16，另一侧设有排水管17，所述排水管17 与固设在试验台本体1的给水箱41连通，所述下联箱16连接着水冷壁18，该水冷壁18的出口位置连接有上联箱19，上联箱19与汽包 13连通；在该汽包13的一侧还连接有固设在第二柜体31背的低温过热器21，所述低温过热器21的出口位置设有连接管22，所述连接管22的一端与低温过热器21连接，另一端连接高温过热器23，所述高温过热器23的出口位置连通有固设在试验台本体1上的蒸汽回收箱24，在所述高温过热器23的出口位置设有第一控制阀241。

在汽包13内壁的上部和下部各设有一个温度计，在该汽包13上还设有水位计和弹簧式安全阀。

所述给水系统包括给水箱41，在所述给水箱41的一侧与蒸汽回收箱24连通，另一侧连接有水泵42，在所述蒸汽回收箱24与给水箱41的连接处设有第二控制阀242，在所述水泵42的出口位置处连接有三通，所述三通的一个出口位置与省煤器12连通，另一个出口位置与连接管22的中部连通；所述水泵42与省煤器12的连通位置处设有第一阀门421，该水泵42与连接管22的连通位置处设有第二阀门422。

本实用新型的使用方法如下：

如图1所示，使用时，启动水泵42，打开第一阀门421，由给水箱41给省煤器12和汽包13内加水，汽包13内的水经下降管14、分配集箱15和下联箱16进入水冷壁18，开启空开33，启动电加热器32，模拟锅炉炉膛中的火焰，热空气在第二空腔31内首先是加热水冷壁18和高温过热器23，接着，热空气经水平烟道管(未标示) 再进入第一腔体11内，同时加热省煤器12和低温过热器21，并使水冷壁18中的液态水生成蒸汽，水冷壁18中充满汽水混合物，透过观察窗可以观察蒸汽与液态水的两相流动情况，蒸汽部分则进入汽包13，汽包13内的上部充满出来的饱和蒸汽，进入低温过热器21而变成过热蒸汽，在低温过热器21出口布置有连接管22，打开第二阀门 422，水泵42给连接管22注水，喷水减温，控制低温过热器21出口的温度；降温的蒸汽通过连接管22，再接入高温过热器23，进一步升温，为了便于控制蒸汽流量和压力，打开第一控制阀241，把再次升温的蒸汽放入装有水的蒸汽回收箱24中，蒸汽冷却后转变成液态水，待蒸汽回收箱24中蓄水到一定程度，再打开第二控制阀242将水排入到给水箱41中；在此过程中，根据汽包13中的水量，可随时启动水泵42和第一阀门421往汽包13内供水，同样的，当汽包13 内的水量较多时，也能由排水管17将分配集箱15内的水排回到给水箱41，

设置的风机34，一方面可以把第一柜体11内的热空气重新抽回到第二柜体31中，另一方面，也能使第二柜体31内温度较高的热空气，较快地进入第一腔体11内，即加快了空气流动速度，提高了热空气与相关部件之间的热传递效率，结构简单紧凑，在密闭空间内经由蒸汽和液态水之间的循环变化，达到了蒸汽循环使用的目的，热能损耗少，提高了使用效率，实现了作为锅炉试验台的展示目的。

另外，在汽包13上设置水位计(未标示)，便于观察汽包中的水位；汽包13上设置弹簧式安全阀(未标示)，能防止汽包内的压力超标；汽包13内壁的上部和下部各设有一个温度计(未标示)，为了便于观察汽包内侧上、下壁的温差。

本实用新型未描述部分与现有技术一致，在此不做赘述。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自然循环锅炉试验台，其特征在于：包括试验台本体(1)，在所述试验台本体(1)上设有相互连通的仿锅炉装置和锅炉汽水系统，所述锅炉汽水系统包括第一柜体(11)，在所述第一柜体(11)的下端连通有固设在试验台本体(1)上的风机(34)，所述风机(34)把第一柜体(11)内的热空气抽入仿锅炉装置内；在该第一柜体(11)内设有省煤器(12)，所述省煤器(12)的一端连接有固设在试验台本体(1)上的给水系统，另一端连接有汽包(13)，所述汽包(13)固设在试验台本体(1)的上端，在所述汽包(13)的底部连接由竖直向下延伸的下降管(14)，所述下降管(14)的下端连接有分配集箱(15)，所述分配集箱(15)的一侧连接着下联箱(16)，另一侧设有排水管(17)，所述排水管(17)与给水系统的对应位置连通，所述下联箱(16)连接有水冷壁(18)，所述水冷壁(18)贴设在仿锅炉装置的对应位置处，在所述仿锅炉装置上对应水冷壁(18)的安装位置处设有观察窗，该水冷壁(18)的出口位置连接有上联箱(19)，所述上联箱(19)与汽包(13)连通；在该汽包(13)的一侧还连接有固设在第一柜体(11)内的低温过热器(21)，所述低温过热器(21)的出口位置设有连接管(22)，所述连接管(22)的一端与低温过热器(21)连接，另一端穿设出第一柜体(11)，并伸入仿锅炉装置的对应位置，所述连接管(22)的伸入端连接有固设在仿锅炉装置上的高温过热器(23)所述高温过热器(23)的出口位置连通有固设在试验台本体(1)上的蒸汽回收箱(24)，所述蒸汽回收箱(24)与给水系统的对应位置连通。

2.根据权利要求1所述的一种自然循环锅炉试验台，其特征在于：所述仿锅炉装置包括固定在第一柜体(11)外侧的第二柜体(31)，在所述第二柜体(31)内的上部固设有高温过热器(23)，与低温过热器(21)连接的所述连接管(22)穿设出第一柜体(11)，并伸入第二柜体(31)，该连接管(22)的伸入端连通高温过热器(23)；所述第二柜体(31)的上部与第一柜体(11)上部由水平烟道管连通，在该第二柜体(31)内的下部设有电加热器(32)，所述电加热器(32)连接有空开(33)，所述空开(33)固定在试验台本体(1)上；在所述第二柜体(31)内的上部贴设有水冷壁(18)，该第二柜体(31)上对应水冷壁(18)的位置处设有观察窗；所述第二柜体(31)的下端与风机(34)连通。

3.根据权利要求2所述的一种自然循环锅炉试验台，其特征在于：所述水冷壁(18)由耐高温玻璃管制成。

4.根据权利要求1所述的一种自然循环锅炉试验台，其特征在于：所述给水系统包括给水箱(41)，在所述给水箱(41)的一侧与蒸汽回收箱(24)连通，另一侧连接有水泵(42)，在所述水泵(42)的出口位置处连接有三通，所述三通的一个出口位置与省煤器(12)连通，另一个出口位置与连接管(22)的中部连通。

5.根据权利要求4所述的一种自然循环锅炉试验台，其特征在于：所述水泵(42)与省煤器(12)的连通位置处设有第一阀门(421)，该水泵(42)与连接管(22)的连通位置处设有第二阀门(422)。

6.根据权利要求1所述的一种自然循环锅炉试验台，其特征在于：在所述汽包(13)上设有水位计。

7.根据权利要求1所述的一种自然循环锅炉试验台，其特征在于：在所述汽包(13)上设有弹簧式安全阀。

8.根据权利要求1所述的一种自然循环锅炉试验台，其特征在于：在所述汽包(13)内壁的上部和下部各设有一个温度计。

9.根据权利要求1所述的一种自然循环锅炉试验台，其特征在于：在所述高温过热器(23)的出口位置设有第一控制阀(241)。

10.根据权利要求1所述的一种自然循环锅炉试验台，其特征在于：在所述蒸汽回收箱(24)与给水箱(41)的连接处设有第二控制阀(242)。