專利名稱：無泵自壓加水的鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鍋爐，尤其是指一種無泵自壓加水的鍋爐。
背景技術(shù)：
自從英國人瓦特發(fā)明了蒸汽機二百余年來，所有的鍋爐加水都是依賴能做到大于鍋爐蒸汽壓力的電機、水泵來完成。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，不但使用蒸汽作為動力或換熱之用的工業(yè)行業(yè)更加廣闊，其鍋爐的容量也越來越大。雖然高新技術(shù)、新型材料己經(jīng)解決了大功率的電機制造技術(shù)和高溫高壓水泵材質(zhì)等難題，但未能改變鍋爐給水的方法，致使鍋爐的電泵供水方式一直延用至今。高壓鍋爐
如一臺100噸的鍋爐，它的給水泵的單臺電機功率就需3200千瓦時，年耗電量高達兩千萬度以上。如揚子公司自備電廠，有四組220噸鍋爐在運作，其驚人的給水泵耗電量可想而知，更何況全國的大型熱電廠、煉鋼廠乃至世界各地的類似企業(yè)，而在用的2噸、4噸、IO噸的小型鍋爐更是不計其數(shù)了。
電機水泵加水，更大的弊端是它無法將余壓蒸汽及時加回鍋爐，同時當被加的水溫達到6(TC以上時，加水就很困難，致使當今各行業(yè)的鍋爐在使用中的蒸汽浪費率普遍達到10%-15%。雖然有的廠家將鍋爐的回水管道接回水池，但熱量盡散在整池備水之中，全天候在散熱，意義不大，因為加一次水只需幾百市斤而已。最近市場上所推廣的"雙桶"式余熱回收新方案，它所利用的仍是高壓水泵配備大功率電機將高溫的熱水硬擠入鍋爐的方法，同樣既耗電又耗設(shè)備，只不過水泵質(zhì)量不同而已。
中國專利曾公開一種具有外置自動加水裝置的蒸汽鍋爐(公開號為CN2257351Y，
公開日1997.07.02)，它的自動加水裝置由浮子箱和閥門箱組成，浮子箱上部有蒸汽連通管與鍋體上部連通，下部有給水管與鍋體下部連通，浮子及浮子桿固接在小孔浮球閥的動作杠桿上，小孔浮球閥安裝在閥門箱內(nèi)的閥罩上，其上端套裝有蓋住閥罩的橡皮活動蓋，過濾網(wǎng)除塵罩罩住整個小孔浮球閥和閥罩，閥門箱一側(cè)有進水管，下部有排污管。當鍋爐內(nèi)壓力較高、水溫較高時，它很難將水加入鍋爐。
中國專利曾公開一種鍋爐外置自動加水裝置(公開號為CN2299990Y，
公開日1998.12.09)，它包括有浮子箱和小孔浮球閥，浮子箱上有蒸汽連通管、水連通管分別與鍋體的蒸汽空間和貯水空間相連，浮子及浮子桿固接在小孔浮球閥的動作杠桿上，小孔浮球閥的閥蓋外形為法蘭盤，用螺絲固定在浮子箱的法蘭座上， 小孔浮球閥的進水口接自來水管，出水口通過給水管接鍋體底部。當鍋爐內(nèi)壓力 較高、水溫較高時，它也很難將水加入鍋爐。
中國專利曾公開一種蒸汽鍋爐自動進水器(公開號為CN2416353Y，
公開日
2001.01.24)，包括儲水腔和位于儲水腔下的鍋爐補水管，其特征在于儲水腔上 部設(shè)有進水腔，儲水腔與進水腔通過進水隔離閥連通，進水腔腔壁上設(shè)有進水單 向閥，進水腔頂部設(shè)有透汽閥。它與自來水管接通，無需電泵，實現(xiàn)自動加水， 但仍無法將余壓余熱及時加回鍋爐。
本申請人曾設(shè)計一種內(nèi)置半自動加水裝置的鍋爐(中國專利，公開號為 CN2591519Y，
公開日2003.12.10)，包括鍋殼、爐膛，其特征在于在鍋殼的上 部分從上到下依次設(shè)置儲水箱、預(yù)熱水箱、二號加水箱、 一號加水箱，儲水箱與 預(yù)熱水箱相通，由一號加水管、二號加水管、三號加水管、四號加水管、進水管、 一號進汽管、二號進汽管、汽源管連接，并由一號常開控制閥、二號常閉控制閥、 三號常開控制閥、四號常閉控制閥、五號常開控制闊、六號常閉控制閥、七號常 開控制閥、八號常閉控制閥控制。它不論鍋爐爐內(nèi)氣壓多高，都很容易地將水加 入，既節(jié)能又操作方便。它的半自動加水裝置為內(nèi)置。
本申請人曾設(shè)計一種冷凝水回爐蒸汽自壓加水器(中國專利，公開號為 CN2684019丫，
公開日2005.03.09) —箱體隔成兩處， 一處為儲水箱，另一處放 置加水罐，儲水箱外接蒸汽燙斗蒸汽濾水器冷凝水管道及冷凝水止回閥和自來水 管及自來水控制球閥，儲水箱和加水罐上部位之間連接有放汽管及三號常開電磁 控制閥，下部位之間連接有進水管及進水止回閥，加水罐上部位連接有與鍋爐排 汽管連接的進汽管及一號常閉電磁控制閥，下部位連接有與鍋爐加水口連接的加 水管及二號常閉電磁控制閥， 一號常閉電磁控制閥、二號常閉電磁控制閥、三號 常開電磁控制閥連接電源線。它無需高壓泵，無論鍋爐內(nèi)壓力多高也能容易地將 水加入爐內(nèi)。但在實際使用中發(fā)現(xiàn)，作為動力之用的汽源有著浪費的現(xiàn)象。
本申請人曾設(shè)計一種鍋爐全自動自壓加水器，(中國專利，公開號為 CN1858490，
公開日2006.11.08)， 一箱體用固定板隔成兩部分，下部分為儲水 箱，上部分中間放置蒸汽氣缸，蒸汽氣缸兩邊放置有儲油缸和工作水管，儲油缸 和工作水管的連接通道設(shè)在底部，左邊的儲油缸用導(dǎo)油管將其上部與蒸汽氣缸下 部連通，右邊的儲油缸上部與蒸汽氣缸上部連通，蒸汽內(nèi)管通向工作水管，蒸汽 內(nèi)管與高壓蒸汽管之間接兩開兩關(guān)轉(zhuǎn)換電磁閥，儲水箱上部接自來水管，儲水箱 中間放置加水氣缸，蒸汽氣缸中小活塞與加水氣缸中大活塞連接，加水氣缸一側(cè) 上下安裝有進水止回閥而另一側(cè)上下安裝有加水止回閥，加水止回閥接加水管， 兩開兩關(guān)轉(zhuǎn)換電磁閥后面接工作蒸汽回收管通向儲水箱。它無論被加的水水溫多 高、爐內(nèi)壓力多高，同樣將水加進鍋爐。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種無泵自壓加 水的鍋爐，它不論爐內(nèi)壓力有多大、被加的水溫有多高，都很容易加水入爐。它 節(jié)省了電機、高壓泵和耗電的費用，還可以及時地將余壓余熱加回鍋爐。
為達到上述目的，本實用新型采取的解決方案是 一種無泵自壓加水的鍋爐， 它包括鍋爐本體及其煙囪，鍋爐本體內(nèi)上部為汽包，鍋爐本體頂部圍繞煙囪設(shè)置 水箱，水箱內(nèi)由隔板分為換熱箱和加水箱兩部分，加水箱下部與鍋爐本體進水口 管道連接，由加水閥控制，加水箱上部與鍋爐本體內(nèi)的汽包上部管道連接，由增 壓閥控制，加水箱中部與換熱箱下部管道連接，由汽水轉(zhuǎn)換閥控制，換熱箱上部 接自來水管并內(nèi)設(shè)浮球控制器，鍋爐本體外置電控箱和水位控制器，電控箱內(nèi)置 電源開關(guān)、運作開關(guān)、小型繼電器、第一只時間繼電器、第二只時間繼電器、第 三只時間繼電器，電源開關(guān)與運作開關(guān)電連接，運作開關(guān)與水位控制器電連接， 水位控制器與小型繼電器的3號觸頭電連接，運作開關(guān)與第一只時間繼電器的7、
8號觸頭、第二只時間繼電器的7、 8號觸頭、第三只時間繼電器的7、 8號觸頭 電連接，增壓閥與第一只時間繼電器的4、 5號觸頭電連接，加水閥與第二只時間 繼電器的3、 6號觸頭電連接，汽水轉(zhuǎn)換閥與第三只時間繼電器的4、 5號觸頭電 連接，小型繼電器的1號觸頭與第三只時間繼電器的3號觸頭電連接，小型繼電 器的8號觸頭與第三只時間繼電器的6號觸頭電連接，小型繼電器的4號觸頭與 第一只時間繼電器的1、 2號觸頭電連接，第一只時間繼電器的4號觸頭與第二只 時間繼電器的1、 2號觸頭電連接，第一只時間繼電器的3號觸頭與第三只時間繼 電器的l、 2號觸頭電連接。
它是利用鍋爐自身的蒸汽壓力實施加水，也就是利用汽輕水重的物理原理， 采取高低落差的自然流向?qū)崿F(xiàn)加水之目的。
使用時，先將換熱箱注滿自來水。當鍋爐本體內(nèi)的水位下降至加水的極限時， 7jC位控制器送來電源給小型繼電器的3號觸頭，通過小型繼電器的4號觸頭送電 給第一只時間繼電器，通過第一只時間繼電器的4號觸頭打開增壓閥，鍋爐本體 的蒸汽迅速向加水箱增壓。當加水箱內(nèi)壓力與鍋爐本體內(nèi)壓力相同時，將第二只 時間繼電器調(diào)節(jié)至其3號觸頭通電(也就是時間的設(shè)定)，打開加水閥，由于加水 閥繼續(xù)敞開，加水箱與鍋爐本體變成了同一個容積體，于是水在高處，汽輕水重， 水自然往下流，而蒸汽持續(xù)往加水箱內(nèi)轉(zhuǎn)換。當加水箱內(nèi)的水全部進入了鍋爐本 體內(nèi)時，將第一只時間繼電器的電源通向其3號觸頭傳至第三只時間繼電器(時 間的設(shè)定)，這時增壓閥和加水閥兩閥全部關(guān)閉，加水箱內(nèi)具有了N個壓力的蒸汽。 第三只時間繼電器通過其4號觸頭打開汽水轉(zhuǎn)換閥，加水箱內(nèi)的N壓力蒸汽向換熱箱下部的水中擴散。加水箱內(nèi)的蒸汽注完后，換熱箱內(nèi)的熱水快速地向加水箱 回注。當加水箱注滿水時，將第三只時間繼電器設(shè)定為其3號觸頭通電(時間的 設(shè)定)。第三只時間繼電器的3號觸頭通電，使小型繼電器工作，但小型繼電器的
l號觸頭的電源來自于小型繼電器的4號觸頭，于是即刻復(fù)位，正在斷開的一
瞬間，使第一只時間繼電器、第二只時間繼電器、第三只時間繼電器全部清零， 所以就形成了從頭開始。就這樣周而復(fù)始，無論爐內(nèi)壓力多大，被加的水溫多高， 都能及時實現(xiàn)加水之目的。
當鍋爐本體內(nèi)加滿水時，水位控制器切斷電源，所有閥門關(guān)閉，等待著下一
輪加水的開始。
較佳的是，所述的換熱箱下部連接余壓余熱回爐管，余壓余熱回爐管的出口 設(shè)置止回閥。目前，鍋爐送出的蒸汽經(jīng)使用后的余壓余熱的水往往接到下水道， 白白浪費，十分可惜。接余壓余熱回爐管后，也就是將余熱的水先加入鍋爐，若 不夠上面的冷水自動湊足。因此，它不但節(jié)省了電機、高壓泵和耗電的費用，更 大的獲利在于它能及時地將余壓余熱加回鍋爐。


圖1是無泵自壓加水的鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是無泵自壓加水的鍋爐電路連接圖。
圖中01、電控箱，02、加水閥，1、鍋爐本體，2、增壓閥，3、加水箱，4、 汽水轉(zhuǎn)換閥，5、消聲管，6、圍熱板，7、換熱箱，8、煙囪，9、自來水管，10、 浮球控制器，11、余壓余熱回爐管，12、止回閥，13、隔熱底板，14、可視玻璃 管，15、水位控制器，16、漏電開關(guān)，17、電源開關(guān)，18、運作開關(guān)，19、備用 泵電源開關(guān)，20、小型繼電器，21、第一只時間繼電器，22、第二只時間繼電器， 23、第三只時間繼電器，24、第四只時間繼電器，25、報警器。
具體實施方式

參見圖1和圖2， 一種無泵自壓加水的鍋爐，它包括鍋爐本體1及其煙囪8， 鍋爐本體l內(nèi)上部為汽包，鍋爐本體1頂部圍繞煙囪8設(shè)置水箱，水箱內(nèi)由隔板 分為換熱箱7和加水箱3兩部分，加水箱3下部與鍋爐本體1進水口管道連接， 由加水閥02控制，加水箱3上部與鍋爐本體1內(nèi)的汽包上部管道連接，由增壓閥 2控制，加水箱3中部與換熱箱7下部管道連接，由汽水轉(zhuǎn)換閥4控制，換熱箱7 上部接自來水管9并內(nèi)設(shè)浮球控制器10，鍋爐本體1外置電控箱01和水位控制 器15，電控箱Ol內(nèi)置電源開關(guān)17、運作開關(guān)18、小型繼電器20、第一只時間繼 電器21、第二只時間繼電器22、第三只時間繼電器23，電源開關(guān)17與運作開關(guān) 18電連接，運作開關(guān)18與水位控制器15電連接，水位控制器15與小型繼電器 20的3號觸頭電連接，運作開關(guān)18與第一只時間繼電器21的7、 8號觸頭、第二只時間繼電器22的7、 8號觸頭、第三只時間繼電器23的7、 8號觸頭電連接， 增壓閥2與第一只時間繼電器21的4、 5號觸頭電連接，加水閥02與第二只時間 繼電器22的3、 6號觸頭電連接，汽水轉(zhuǎn)換閥4與第三只時間繼電器23的4、 5 號觸頭電連接，小型繼電器20的1號觸頭與第三只時間繼電器23的3號觸頭電 連接，小型繼電器20的8號觸頭與第三只時間繼電器23的6號觸頭電連接，小 型繼電器20的4號觸頭與第一只時間繼電器21的1、 2號觸頭電連接，第一只時 間繼電器21的4號觸頭與第二只時間繼電器22的1、 2號觸頭電連接，第一只時 間繼電器21的3號觸頭與第三只時間繼電器23的1、 2號觸頭電連接。
參見圖1，所述的換熱箱7下部連接余壓余熱回爐管11，余壓余熱回爐管 11的出口設(shè)置止回閥12。
參見圖1，所述的加水箱3中部與換熱箱7下部連接的管道出口設(shè)置消聲管 5，減輕汽水轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生的噪聲。
參見圖1，所述的加水箱3底部設(shè)置隔熱底板13。
參見圖1，所述的換熱箱7中間設(shè)有圍熱隔板6，避免熱量在上部水中散掉。 參見圖l，所述的水位控制器15中設(shè)置可視玻璃管15，便于觀察鍋爐本體 1內(nèi)的水位。
參見圖1和圖2，所述的電控箱01還內(nèi)置第四只時間繼電器24，第四只時間 繼電器24的7、 8號觸頭與第三只時間繼電器23的7、 8號觸頭、第二只時間繼 電器22的7、 8號觸頭、第一只時間繼電器21的7、 8號觸頭、運作開關(guān)18電連 接，第四只時間繼電器24的1、 2號觸頭與水位控制器15、小型繼電器20的3 號觸頭電連接，第四只時間繼電器24的3、 6號觸頭與報警器25電連接。第四只 時間繼電器24從接到水位控制器15送來電源時起，延時到一次加水滿足的整個 時間，在此期內(nèi)若沒有實行加水時進行報警。
參見圖1和圖2，所述的電控箱01還內(nèi)置漏電開關(guān)17，漏電開關(guān)17前置于 電源開關(guān)17，達到漏電保護的目的。
參見圖1和圖2，所述的電控箱01還內(nèi)置備用泵電源開關(guān)19，備用泵電源 開關(guān)19與漏電開關(guān)17電連接，如果發(fā)生不能自動加水時，可啟用備用泵加水。
權(quán)利要求1、一種無泵自壓加水的鍋爐，它包括鍋爐本體(1)及其煙囪(8)，鍋爐本體(1)內(nèi)上部為汽包，其特征在于鍋爐本體(1)頂部圍繞煙囪(8)設(shè)置水箱，水箱內(nèi)由隔板分為換熱箱(7)和加水箱(3)兩部分，加水箱(3)下部與鍋爐本體(1)進水口管道連接，由加水閥(02)控制，加水箱(3)上部與鍋爐本體(1)內(nèi)的汽包上部管道連接，由增壓閥(2)控制，加水箱(3)中部與換熱箱(7)下部管道連接，由汽水轉(zhuǎn)換閥(4)控制，換熱箱(7)上部接自來水管(9)并內(nèi)設(shè)浮球控制器(10)，鍋爐本體(1)外置電控箱(01)和水位控制器(15)，電控箱(01)內(nèi)置電源開關(guān)(17)、運作開關(guān)(18)、小型繼電器(20)、第一只時間繼電器(21)、第二只時間繼電器(22)、第三只時間繼電器(23)，電源開關(guān)(17)與運作開關(guān)(18)電連接，運作開關(guān)(18)與水位控制器(15)電連接，水位控制器(15)與小型繼電器(20)的3號觸頭電連接，運作開關(guān)(18)與第一只時間繼電器(21)的7、8號觸頭、第二只時間繼電器(22)的7、8號觸頭、第三只時間繼電器(23)的7、8號觸頭電連接，增壓閥(2)與第一只時間繼電器(21)的(4、5)號觸頭電連接，加水閥(02)與第二只時間繼電器(22)的3、6號觸頭電連接，汽水轉(zhuǎn)換閥(4)與第三只時間繼電器(23)的4、5號觸頭電連接，小型繼電器(20)的1號觸頭與第三只時間繼電器(23)的3號觸頭電連接，小型繼電器(20)的8號觸頭與第三只時間繼電器(26)的6號觸頭電連接，小型繼電器(20)的4號觸頭與第一只時間繼電器(21)的1、2號觸頭電連接，第一只時間繼電器(21)的4號觸頭與第二只時間繼電器(22)的1、2號觸頭電連接，第一只時間繼電器(21)的3號觸頭與第三只時間繼電器(23)的1、2號觸頭電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無泵自壓加水的鍋爐，其特征在于所述的換熱箱(7)下部連接余壓余熱回爐管(11)，余壓余熱回爐管(11)的出口設(shè)置止回閥(12)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無泵自壓加水的鍋爐，其特征在于所述的加水箱(3)中部與換熱箱(7)下部連接的管道出口設(shè)置消聲管(5)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無泵自壓加水的鍋爐，其特征在于所述的加水箱3底部設(shè)置隔熱底板(13)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無泵自壓加水的鍋爐，其特征在于所述的換熱箱(7)中間設(shè)有圍熱隔板(6)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無泵自壓加水的鍋爐，其特征在于所述的水位控制器(15)中設(shè)置可視玻璃管(15)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無泵自壓加水的鍋爐，其特征在于所述的電控箱(01)還內(nèi)置第四只時間繼電器(24)，第四只時間繼電器(24)的7、 8號觸頭與第三只時間繼電器(23)的7、 8號觸頭、第二只時間繼電器(22)的7、 8號觸頭、第一只時間繼電器(21)的7、 8號觸頭、運作開關(guān)(18)電連接，第四只時間繼電器(24)的1、 2號觸頭與水位控制器(15)、小型繼電器(20)的3號觸頭電連接，第四只時間繼電器(24)的3、 6號觸頭與報警器(25)電連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無泵自壓加水的鍋爐，其特征在于所述的電控箱(01)還內(nèi)置漏電開關(guān)(17)，漏電開關(guān)(17)前置于電源開關(guān)(17)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的無泵自壓加水的鍋爐，其特征在于所述的電控箱(01)還內(nèi)置備用泵電源開關(guān)(19)，備用泵電源開關(guān)(19)與漏電開關(guān)(17)電連接。
專利摘要一種無泵自壓加水的鍋爐，包括鍋爐本體及其煙囪，鍋爐本體內(nèi)上部為汽包，鍋爐本體頂部圍繞煙囪設(shè)置水箱，水箱內(nèi)由隔板分為換熱箱和加水箱兩部分，加水箱下部與鍋爐本體進水口管道連接，由加水閥控制，加水箱上部與鍋爐本體內(nèi)的汽包上部管道連接，由增壓閥控制，加水箱中部與換熱箱下部管道連接，由汽水轉(zhuǎn)換閥控制，換熱箱上部接自來水管并內(nèi)設(shè)浮球控制器，鍋爐本體外置電控箱和水位控制器，電控箱內(nèi)置電源開關(guān)、運作開關(guān)、小型繼電器、三只時間繼電器，通過水位控制器、電源開關(guān)、運作開關(guān)、小型繼電器、三只時間繼電器控制增壓閥、加水閥和汽水轉(zhuǎn)換閥。它不論爐內(nèi)壓力有多大、被加的水溫有多高，都很容易加水入爐。它達到了無泵加水的目的。
文檔編號F22B33/00GK201412826SQ200920119489
公開日2010年2月24日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者陳光煥 申請人:陳光煥