專利名稱：真空相變重力式熱管鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及真空相變熱管鍋爐，特別涉及真空相變重力式熱管鍋爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有所有普通鍋爐與各種類型散熱器或換熱器構(gòu)成的供熱用熱系統(tǒng)，通常是用有壓鍋殼內(nèi)膽或(汽包或水包)鍋爐或常壓(無壓)普通鍋爐受熱產(chǎn)生飽和蒸汽或熱水，由鍋爐出口管路將蒸汽或熱水流向用熱設(shè)備——換熱(冷凝)后或散熱后，返回到鍋爐內(nèi)膽(汽包或水包)再次循環(huán)加熱，在返回管路上用輸送裝置強制循環(huán)，這種供熱用熱設(shè)備系統(tǒng)其效率低、能耗大，而且鍋爐內(nèi)壁、水箱、冷壁管、散熱器等系統(tǒng)換熱設(shè)備還容易受熱結(jié)垢，必須定期清洗，既浪費熱源、水源，又污染環(huán)境且運行費用高，配套設(shè)備費用高，并不能控制壓力和報警，過去曾用單支熱管熱端在爐膛，另一端在鍋爐內(nèi)膽內(nèi)散熱的方法應用于鍋爐改進上或叫熱管鍋爐，這種局部改善鍋爐傳熱提高蒸汽量或熱水溫度不能根本改善常規(guī)鍋爐的上述缺陷，而爐膛溫度難以控制發(fā)揮熱管功能，易被燒毀或熱管內(nèi)溫差大造成爆炸現(xiàn)象使熱管長期難以推廣應用在鍋爐上，為解決上述缺陷，近十幾年來國內(nèi)外，特別是國內(nèi)相繼開發(fā)了各種真空鍋爐，小型民用熱管爐，尤其是重力式分離式熱管鍋爐，例如“全熱管鍋爐(ZL95102090.0)”、“全熱管熱(ZL91103204.5)”這類技術(shù)特征將傳熱冷凝換熱器設(shè)置在爐膛或煙道作熱管蒸發(fā)器，依靠重力熱管回流進行循環(huán)，但實際工程中大多數(shù)的鍋爐用熱設(shè)備現(xiàn)場難以實現(xiàn)一定高度差，尤其是現(xiàn)有大量常規(guī)普通鍋爐(有壓、無壓)是無法利用落差，只能在爐膛、煙道上設(shè)置局部吸熱熱量，把鍋爐結(jié)構(gòu)搞得很復雜，無法充分發(fā)揮整體鍋爐作為熱管超導潛熱的優(yōu)越特性(征)，不能實現(xiàn)有效空間的充分發(fā)揮。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的主要是提供一種切實可行的，環(huán)保節(jié)能、安全高效、結(jié)構(gòu)簡單的鍋爐，它能有效地實現(xiàn)鍋爐整體與系統(tǒng)中用熱設(shè)備(散熱器)中構(gòu)成蒸發(fā)與冷凝封閉循環(huán)系統(tǒng)達到最佳結(jié)合，設(shè)置輸送裝置，克服供熱與用能設(shè)備自然位置不可克服的缺陷達到自如實現(xiàn)閉路控制溫度、真空(負壓)、流量、燃料位置控制。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種真空相變重力式分離式熱管鍋爐，包括爐體1、燃燒器24、搖控器26、內(nèi)膽8、出汽管12、主調(diào)節(jié)閥18、輸送裝置19、主回流管23，爐體1上部分別設(shè)置受熱管2、溫度控制器6、一級分離真空裝置13、真空傳感器7、該爐體內(nèi)膽8左側(cè)設(shè)置液位控制器4、該爐體1右下側(cè)設(shè)置有二級分離回流裝置14。爐體1下部設(shè)置為爐膛25，上部內(nèi)膽8設(shè)置互相平行的煙火管，(或汽管)或蒸發(fā)管受熱管2及蒸發(fā)工作介質(zhì)液3，該鍋爐爐體1結(jié)構(gòu)形式可以為臥式三個回程煙火管鍋爐、水管鍋爐、螺紋管煙火管工業(yè)鍋爐、熱風爐、立式小型常壓(無壓)煙火管鍋爐，民用采暖爐中各種加熱燃燒方式壁掛爐、開水爐、采暖爐。爐體1上部自左暖爐中各種加熱燃燒方式壁掛爐、開水爐、采暖爐。爐體1上部自左至右順序設(shè)置有溫度控制器6、一級分離真空裝置13、真空傳感器7、在爐體1左側(cè)下部設(shè)置有燃燒器24、該燃燒器24由搖控器26控制，爐體1左側(cè)設(shè)置有液位控制器4。爐體1右側(cè)下部連接有輸送裝置19、主調(diào)節(jié)閥18，二級分離回流裝置14上連接有流量控制器21，一級分離真空裝置13由汽、液分離罐9及其內(nèi)設(shè)置的分離濾網(wǎng)10、單向閥11、負壓源15連接而成。二級分離回流裝置14由液面上設(shè)置有液位調(diào)節(jié)器20的氣、液分離回流罐17與其上設(shè)置的不凝氣排氣閥16連接而成，該分離回流罐17的右側(cè)設(shè)置液位控制器22，輸送裝置為磁力泵或屏敞泵，爐體(1)的結(jié)構(gòu)形式為臥式三個回程煙火管鍋爐。
由于采用本實用新型的技術(shù)方案，其顯著優(yōu)點與效果為1)、由于采用二級氣、液分離罐與輸送裝置組成的強制循環(huán)封閉回路循環(huán)系統(tǒng)裝置，所以鍋爐與用熱設(shè)備(散熱器等)不論處于何種系統(tǒng)高度差的情況下，均能實現(xiàn)封閉循環(huán)回路。
2)、由于真空相變重力式分離式熱管鍋爐與用熱設(shè)備構(gòu)成封閉蒸發(fā)冷凝熱管傳熱系統(tǒng)，因此就可以充分利用并發(fā)揮鍋爐所有的功能及受熱面，如爐膛、對流管束、煙火管、煙道等，使換熱空間面積的熱量大大提高，而且氣相傳熱快，啟動升溫速度快，蒸發(fā)段與冷凝段熱平衡快、兩端溫差小，因超導其熱效率高，無泄漏熱損失、熱傳導汽化潛熱大，甚至比液態(tài)導熱快幾十倍，因此可實現(xiàn)節(jié)能降耗，不僅節(jié)省供水系統(tǒng)的水電能耗，而且可大量降低燃料消耗和風能消耗及節(jié)省運行費用和長期維修費用。費用外(不用軟化水設(shè)備、補水設(shè)備、排污閥、清洗劑及閥門配套件等)，總體仍能節(jié)省費用。
4)、本實用新型有利于現(xiàn)有采暖鍋爐、工業(yè)鍋爐和窯爐的改造，僅需設(shè)置二個氣、液分離裝置及輸送裝置、真空壓力儀表及二次或一次儀表來實現(xiàn)真空相變熱管鍋爐全自動控制，可大量節(jié)省運行費用和維修費用。
5)、本實用新型工作液是不以水為介質(zhì)的多元復合液體組成，所以鍋爐內(nèi)整個受熱面及輸送裝置、用能設(shè)備不存在結(jié)垢和腐蝕現(xiàn)象，使鍋爐永不換液而能保持優(yōu)質(zhì)高效安全運行、使用壽命長。
6)、本實用新型鍋爐與供熱用熱系統(tǒng)長期處于全封閉狀態(tài)，無排放、工作介質(zhì)在零下20℃時不凍結(jié)，保持隨時可運行的優(yōu)良狀態(tài)。
7)本實用新型供熱系統(tǒng)與用熱設(shè)備真空相變熱管散熱器配套使用效果更佳，可實現(xiàn)全系統(tǒng)超導熱管傳熱，節(jié)省能源，是采暖行業(yè)的一次徹底革命。
8)本實用新型選用燃料可用煤、燃氣、燃油、電熱或其它能源，它使鍋爐產(chǎn)品能實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型加以詳細說明


圖1——本實用新型原理示意圖、其中鍋體1、煙火管式蒸發(fā)管2、蒸發(fā)工作介質(zhì)液3、液位控制器4、抽真空管5、溫度控制器6、真空傳感器7、內(nèi)膽8、汽、液分離罐9、分離濾網(wǎng)10、單向閥11、出汽管12、一級分離真空裝置13、氣液分離回流裝置14、負壓源15、不凝氣排氣閥16氣、液分離回流罐17、主調(diào)節(jié)閥18、輸送裝置19、液位調(diào)節(jié)器20、流量控制器21、液位控制器22、主回流管23、燃燒器24、鍋爐爐膛25、搖控器26。
上述真空相變熱管鍋爐本體1的燃燒系統(tǒng)的爐膛25結(jié)構(gòu)，可以是原煤燃燒鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)、也可以是煤粉爐結(jié)構(gòu)、水煤漿鍋爐結(jié)構(gòu)、燃氣、燃油和電熱結(jié)構(gòu)等各類煙火管鍋爐或水管鍋爐、電加熱器，也可以做成各種特殊結(jié)構(gòu)的化工、化肥、冶金、紡織、輕工、醫(yī)藥需要的熱管鍋爐、不論熱管鍋爐的結(jié)構(gòu)可以千變?nèi)f化，其核心技術(shù)特征在于鍋爐必須有加熱鍋體，有內(nèi)膽，上方有一定空間的蒸發(fā)室、因為鍋爐內(nèi)沒有足夠空間的蒸發(fā)室供熱載體產(chǎn)氣的汽室，并形成真空相變的產(chǎn)生條件實現(xiàn)熱管功能，本產(chǎn)品用新型現(xiàn)已設(shè)計成各類別的各系列的真空相變熱管鍋爐。
上述真空相變熱管鍋爐不運行時處于負壓或真空狀態(tài)，運行時處于常壓(O壓力)或在正負壓(≤0.01MPa左右)范圍內(nèi)安全運行，由于基本在常壓下(很低壓力下)運行，爐膽的壁厚比原來有壓鍋爐減薄2至4毫米，這樣節(jié)省鋼材，而且可省去軟化水處理設(shè)備，補水設(shè)備、排污閥、疏水器和蓄水設(shè)備等輔機配套，使整個熱管鍋爐變成結(jié)構(gòu)簡單、可實現(xiàn)自動化、并使用熱設(shè)備(熱管散熱器)聯(lián)合應用，易實現(xiàn)單戶個性供(采)暖，僅在熱管散熱器進口管處設(shè)(裝)一個溫控閥(器)就能實現(xiàn)熱計量收費智能化的高科技技術(shù)。
上述汽、液分離罐9主要是抽真空裝置，其抽不凝氣體(氮和氫等物質(zhì))實現(xiàn)熱管功能。鍋爐本體內(nèi)的蒸發(fā)器液體控制器4是控制爐體內(nèi)工作介質(zhì)量的液體高低，不使蒸發(fā)管(煙火管)露出液體造成爆管，內(nèi)設(shè)自動報警裝置達到安全運行。
上述二級分離回流罐(裝置)17是保證足夠的工作介質(zhì)液3及時不斷由輸送裝置中的磁力循環(huán)泵或屏敞泵強制地抽回到鍋爐內(nèi)膽8底部，再加熱受熱蒸發(fā)循環(huán)運行。爐膛25可用煤層燃爐、也可用煤粉噴燃器、水煤漿噴燃器、燃氣燃燒器、燃油燃燒器、爐膛內(nèi)的爐膛材料可用波紋不銹鋼管或碳鋼內(nèi)襯耐火材料，蒸發(fā)室內(nèi)蒸發(fā)管可用螺紋管或光管(無縫管)也可制作特殊蒸發(fā)器，工作介質(zhì)液3是一種多元素介質(zhì)，其成分按其蒸發(fā)啟動溫度需要進行配制而成。鍋爐本體1可以立式也可以臥式，(使用時，鍋爐本體上的溫度壓力確定其安裝對其抽真空的負壓值極限來決定，保證在使用正負壓偏離上下限的控制值。由設(shè)計參數(shù)決定真空度設(shè)計值，達到熱管鍋爐長期高效穩(wěn)定，安全可靠地運行。)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約能源，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
權(quán)利要求1.一種真空相變重力式熱管鍋爐，包括爐體(1)、燃燒器(24)、搖控器(26)、出汽管(12)、主調(diào)節(jié)閥(18)、輸送裝置(19)、內(nèi)膽(8)，主回流管(23)、抽真空管(5)，其特征在于爐體(1)上部分別設(shè)置受熱管(2)、溫度控制器(6)、一級分離真空裝置(13)、真空傳感器(7)、該爐本內(nèi)膽(8)左側(cè)設(shè)置液位控制器(4)，該爐體(1)右下側(cè)設(shè)置有二級分離回流裝置(14)。
2.如權(quán)利要求1所述的真空相變熱管鍋爐，其特征在于所述鍋爐體(1)下部設(shè)置為爐膛(25)，上部內(nèi)膽(8)設(shè)置互相平行的煙火管(或汽管)或蒸發(fā)管受熱管(2)及蒸發(fā)工作介質(zhì)液(3)，該鍋爐爐體(1)結(jié)構(gòu)形式可以為臥式三個回程煙火管鍋爐。
3.如權(quán)利要求1所述的真空相變熱管鍋爐其特征在于所述鍋爐體(1)上部自左至右順序設(shè)置有溫度控制器(6)、一級分離真空裝置(13)、真空傳感器(7)。
4.如權(quán)利要求1所述的真空相變熱管鍋爐，其特征在于所述爐體(1)左側(cè)下部設(shè)置有燃燒器(24)、該燃燒器(24)由搖控器(26)控制，所述爐體(1)左側(cè)設(shè)置有液位控制器(4)。
5.如權(quán)利要求1所述的真空相變熱管鍋爐，其特征在于所述爐體(1)右側(cè)下部連接有輸送裝置(19)、主調(diào)節(jié)閥(18)，二級分離回流裝置(14)上連接有流控制器(21)。
6.如權(quán)利要求3所述的真空相變熱管鍋爐，其特征在于所述一級分離真空裝置(13)由汽、液分離罐(9)及其內(nèi)設(shè)置的分離濾網(wǎng)(10)、單向閥(11)、負壓源(15)連接而成。
7.如權(quán)利要求5所述的真空相變熱管鍋爐，其特征在于所述二級分離回流裝置(14)由液面上設(shè)置有液位調(diào)節(jié)器(20)的氣、液分離回流罐(17)與其上設(shè)置的不凝氣排氣閥(16)連接而成，該分離回流罐(17)的右側(cè)設(shè)置液位控制器(22)。
8.如權(quán)利要求1所述的真空相變熱管鍋爐，其特征在于所述輸送裝置為磁力泵或屏敞泵。
9.如權(quán)利要求2所述的真空相變重力式熱管鍋爐，其特征在于所述鍋爐爐體(1)的結(jié)構(gòu)形式為臥式三個回程煙火管鍋爐。
專利摘要本實用新型涉及真空相變重力式熱管鍋爐，其特征在于此鍋爐爐體上設(shè)置受熱管，蒸發(fā)室(或內(nèi)膽)溫度控制器，一級分離真空裝置、二級分離回流裝置，輸送裝置，該鍋爐結(jié)構(gòu)簡單、安全高效、環(huán)保節(jié)能。它能有效地實現(xiàn)鍋爐整體與系統(tǒng)中用熱設(shè)備(散熱器)構(gòu)成蒸發(fā)與冷凝封閉循環(huán)系統(tǒng)達到最佳結(jié)合，鍋爐內(nèi)設(shè)有足夠空間的蒸發(fā)室，它形成真空相變的產(chǎn)生條件，實現(xiàn)熱管功能，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約能源，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號F22B33/00GK2606839SQ03236448
公開日2004年3月17日 申請日期2003年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月21日
發(fā)明者趙鋒 申請人:趙鋒