TWI845916B - 貫流式電熱鍋爐 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種貫流式電熱鍋爐，其包括一汲液泵、一集液管、複數加熱爐管、複數加熱器、一熱流體匯集管、一水位計連通管、一水位計、及一控制器。該汲液泵與該集液管連通。各加熱爐管，連通集液管並配置於上方。各加熱器係對應各加熱爐管組裝。該熱流體匯集管，與各加熱爐管連通。該水位計連通管，一端連通集液管，另端匹配各加熱爐管高度。該水位計，係組設於水位計連通管頂端。該控制器，分別與汲液泵、各加熱器及水位計電氣連接。藉由上述構件之組成，俾以快速生成加熱流體並可依不同流體量，透過機組數量變化達成客製化需求，且可在不停機下進行區域或零組件之維修。

Description

貫流式電熱鍋爐

本發明係有關於一種熱流體供應相關之技術領域，尤其是一種貫流式電熱鍋爐。

先前技藝中，有關熱流體提供需求多依賴鍋爐來產出。藉由石化燃料提供熱源加熱液體生成熱流體；然而，單純的石化燃料是無法有效提供所需熱源，故在燃燒過程中，必會填加若干填加物提升燃燒效率。但也因為如此；其伴隨產生之廢氣中，含有不少污染物。

近年國人對空氣品質的要求日益提升，我國行政院為改善空氣污染問題，已於民國106年12月21日提出「空氣污染防制行動方案：紅害減半大作戰」，其中改善鍋爐空氣污染物排放為重點項目之一。

故以石化作燃料之鍋爐，顯然已不符合環保潮流。為此，曾有業界提出電熱式鍋爐作為改善教案，如中國專利第107477555號「蒸氣鍋爐」(以下簡稱文獻1)，其結構大致包括一爐體、複數設置爐體內之電熱管、及一連通爐體之蒸汽儲存罐。透過電熱管加熱爐體內之液體，以生成蒸氣而匯集至蒸汽儲存罐中。

雖說文獻1以電熱管作為熱源，解決石化燃料燃燒過程中產生有害廢氣等缺失，但仍存有若干問題尚需克服：

1.文獻1中的爐體規格大小會因蒸氣量設計需求而改變，製造商容易發生備料時需針對不同爐體設計準備不同規格材料與備品，導致物料庫存壓力及成本負擔。

2.文獻1之結構設計，係在爐體內容置有複數電熱管，故爐體自身體積必然十分龐大外，要透過電熱管加熱爐體內大量儲液時，必然需等待一定的時間，無法達成即時效益。

3.文獻1在維修時，必需停機並洩水後方能取出電熱管進行維修，除了洩水的浪費外，停機時會造成後端使用蒸氣之設備待機，形成待工成本浪費。

4.文獻1之結構採集成設計，無法在不停機狀態下，針對個別零件或區域進行維修之需求。更無法達成隨意擴充或縮減之變化訴求。

有鑑於上述先前技藝之問題與缺失，本發明之主要目的，乃在於提供一種貫流式電熱鍋爐，藉由結構之創新設計，達成容易客製化以及不停機維修等訴求。

根據本發明上述目的，本發明提出一種貫流式電熱鍋爐，其包括一汲液泵、一集液管、複數加熱爐管、複數加熱器、一熱流體匯集管、一水位計連通管、一水位計、及一控制器。該汲液泵與該集液管連通。各加熱爐管，沿連通集液管並配置於上方。各加熱器係對應各加熱爐管組裝。該熱流體匯集管，與各加熱爐管連通。該水位計連通管，一端連通集液管，另端匹配各加熱爐管高度。該水位計，係組設於水位計連通管頂端。該控制器，分別與汲液泵、各加熱器及水位計電氣連接。藉由上述構件之組成，俾以快速生成熱流體並可依不同流體 量，透過機組數量變化達成客製化需求，且可在不停機下進行區域或零組件之維修。

10:汲液泵

20:集液管

21:洩水閥

30:加熱爐管

31:管室

40:加熱器

50:熱流體匯集管

51:預留口

52:安全閥口

521:安全閥

60:氣水分離器

61:分離主機

62:熱流體輸出管

63:液體輸出管

70:水位計

80:機架組

81:基座

82:外罩

W:水位計連通管

PL:控制器

V1:供水閥

V2:中繼閥

〔圖1〕係本發明實施例外觀示意圖。

〔圖2〕係圖1所示實施例局部構件示意圖。

〔圖3〕係圖2所示實施例另一視角示意圖。

〔圖4〕係圖2所示實施例局部構件分解示意圖。

〔圖5〕係圖2所示實施例再一視角示意圖。

以下請參照相關圖式進一步說明本發明貫流式電熱鍋爐實施例，為便於理解本發明實施方式，以下相同元件係採相同符號標示說明。

請參閱圖1至5所示，本發明之貫流式電熱鍋爐，其包括一汲液泵10、一集液管20、複數加熱爐管30、複數加熱器40、一熱流體匯集管50、一水位計連通管W、至少一水位計70、一控制器PL、及一機架組80。

上述汲液泵10，係與源水連接(圖中未示，例如自來水或儲液槽)並依一汲液訊號作動。

上述集液管20，係與汲液泵10連通，用以蓄存汲液泵10提供之液體。實施時，集液管20進一步連接一洩水閥21，方便集液管20維護時洩水。

上述各加熱爐管30，係沿集液管20延伸方向配置於集液管20上方。所述各加熱爐管30，具有一朝上呈開放且連通集液管20之管室31。實施時，各加熱爐管30與集液管20 之間，可進一步分別串接一供水閥V1，選擇性的控制各加熱爐管30(管室31)與集液管20之連通。

上述加熱器40，係依一加熱訊號作動，一端容置於加熱爐管30之管室31，並鎖設於加熱爐管30頂端，封閉管室31開放端截面。實施時，可透過設計將加熱爐管30之管室31大小，與加熱器40才積採預設比例設計(例如加熱器40之加熱束直徑大約3"~6"，組裝於5"~7"的加熱爐管30中，作為比例配置)。讓加熱器40能以極快的速度加熱管室31內之儲液並生成熱流體，縮減等待時間。實施時，熱流體可以是蒸氣也可以是熱水。

上述熱流體匯集管50，係與各加熱爐管30上段連通，匹配各加熱爐管30高度，水平配置於各加熱爐管30一側。實施時，各加熱爐管30與熱流體匯集管50之間，可進一步分別串接一中繼閥V2。選擇性的控制各加熱爐管30與熱流體匯集管50之連通。

所述熱流體匯集管50，進一步還可預設至少一預留口51與一安全閥口52。透過預留口51方便後續設備之擴充，而安全閥口52則可供一安全閥521組裝，穩定(調節)熱流體匯集管50內之壓力。

上述水位計連通管W，一端與集液管20連通，另端呈直立配置，且末端高度匹配各加熱爐管30。

上述水位計70，係組設於水位計連通管W頂端，用以感測水位計連通管W中的液面高度，並響應一液位訊號。

上述氣水分離器60，如圖5所示包括一分離主機61、一熱流體輸出管62及一液體輸出管63。

所述分離主機61，係組設於熱流體匯集管50中， 並與熱流體匯集管50中的熱流體接觸，讓水氣凝結於分離主機61表面，並滴落匯集於熱流體匯集管50底部，達成氣、液分離效果。實施時，分離主機61僅在熱流體為蒸氣時實施，熱水時則可省略。

所述熱流體輸出管62，一端與分離主機61連通，另端延伸至熱流體匯集管50外部，傳遞流經分離主機61氣、液分離後之熱流體。

所述液體輸出管63，兩端分別連通熱流體匯集管50與集液管20，讓熱流體匯集管50底部匯集之液體，回流到集液管20。

上述控制器PL，係與汲液泵10、各加熱器40、及水位計70電氣連接。選擇性輸出汲液訊號及加熱訊號，並依接收之液位訊號進行響應控制。

上述機架組80，包括一基座81及一外罩82。所述基座81係提供集液管20等構件疊設其上。所述外罩82，係組設於基座81，提供一容置空間以容置上述預設構件。

是以，上述即為本發明所提供一較佳實施例貫流式電熱鍋爐各部構件及組裝方式之介紹，茲再將本發明之實施例作動特點介紹如下。

使用者觸發控制器PL輸出汲液訊號，讓汲液泵10汲液至集液管20，並溢出至各加熱爐管30及水位計連通管W中。此時，各加熱爐管30及水位計連通管W中的液位相同且同動，而設於水位計連通管W頂端之水位計70感測其液位，並響應一液位訊號至控制器PL。

控制器PL依接收之液位訊號選擇輸出汲液訊號，控制各加熱爐管30及水位計連通管W中的液位。另選擇 性輸出加熱訊號令各加熱器40作動，加熱各加熱爐管30其管室31內之液體，使其生成熱流體並進入熱流體匯集管50匯集，提供後端設備取用(圖中未示)。

<熱流體匯集管50中為蒸氣時>

後端設備可連接氣水分離器60熱流體輸出管62，讓熱流體匯集管50內之熱流體(蒸氣)經分離主機61氣、液分離後，取得熱流體匯集管50內之熱流體(蒸氣)為乾燥空氣。而分離主機61分離後之液體則匯集於熱流體匯集管50底部，再經由液體輸出管63回流到集液管20中。

<熱流體匯集管50中為熱水時>

後端設備可連接熱流體輸出管62，取得熱流體匯集管50內之熱流體(熱水)。

藉由上述構件之組成，本發明之貫流式電熱鍋爐，可依需求採組數變化形態因應不同熱流體需求量之供氣需求，無需積存不同尺寸之零件，即可達成客製化需求。

透過複數小型加熱爐管30匹配加熱器40作動，快速將加熱爐管30其管室31中的儲液轉換成熱流體，提供後端設備使用。並可因應即時需求的不同，增減本發明其貫流式電熱鍋爐機組之數量，來達成調節之目的，因應節能訴求以及區域維修。

另外，加熱爐管30管室31之室壁及加熱器40都容易因加熱而產生積垢，而會有更換或維修等問題。此時，只需配合供水閥V1與中繼閥V2，關閉加熱爐管30與熱流體匯集管50及集液管20之連通，就可在不停機的狀態下，將欲維修之加熱爐管30與加熱器40拆下進行維護或更換。

本發明貫流式電熱鍋爐所能達成之預期效益，包 括：

1.可透過機組數量的變化，即可因應不同客製需求，無需多種尺寸之組件儲備。

2.可依使用者當下需求，隨時擴增或縮減(暫關)機組數量之訴求，達成預留擴充之預度，以及產線淡季時節能之訴求。

3.透過機組數量之組合，可達成在不停機下進行區域維修之進步效益。

4.透過機機構之設計，可達成在不停機下進行個別零件維修之進步效益。

以上所述說明，僅為本發明的較佳實施方式而已，意在明確本發明的特徵，並非用以限定本發明實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本發明涵蓋的範圍。

10:汲液泵

21:洩水閥

51:預留口

52:安全閥口

521:安全閥

62:熱流體輸出管

70:水位計

80:機架組

81:基座

82:外罩

PL:控制器

W:水位計連通管

Claims (5)

1. 一種貫流式電熱鍋爐，用以生成一熱流體提供至少一後端設備使用，其包括：一汲液泵，係依一汲液訊號作動；一集液管，係與該汲液泵連通；複數加熱爐管，係沿該集液管延伸方向配置於該集液管上方，具有一管室連通該集液管；複數供水閥，係分別串接於各該加熱爐管與該集液管；複數加熱器，係依一加熱訊號作動，一端容置於該管室並鎖設於該加熱爐管之頂端，封閉該管室開放端之截面；一熱流體匯集管，係與各該加熱爐管連通，並與該後端設備連接；複數中繼閥，係分別串接各該加熱爐管與該熱流體匯集管；一水位計連通管，一端與該集液管連通，另端呈直立配置，且末端高度匹配各該加熱爐管；一水位計，係組設於該水位計連通管頂端，感測該水位計連通管中的液面高度，並響應一液位訊號；一分離主機，係組設於該熱流體匯集管中，與該熱流體匯集管中之一熱流體接觸，讓該熱流體中之水氣凝結於該分離主機表面，待滴落匯集於該熱流體匯集管底部；一熱流體輸出管，兩端分連通該分離主機與該熱流體匯集管 外部；一液體輸出管，兩端分別連通該熱流體匯集管與該集液管，讓該熱流體匯集管底部匯集之液體，回流到該集液管；以及一控制器，係分別與該汲液泵、各該加熱器、及該水位計電氣連接，並選擇性輸出該汲液訊號與該加熱訊號，並接收該液位訊號。
2. 如請求項1所述之貫流式電熱鍋爐，其中該集液管連接有一洩水閥。
3. 如請求項1所述之貫流式電熱鍋爐，其中該熱流體匯集管具有至少一預留口。
4. 如請求項1所述之貫流式電熱鍋爐，其中該熱流體匯集管具有一安全閥口，提供一安全閥組裝。
5. 如請求項1所述之貫流式電熱鍋爐，其中各該加熱器之加熱束直徑3"~6"，組裝於5"~7"的各該加熱爐管中。

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