專利名稱：全自動電極式蒸汽發(fā)生器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種全自動電極式蒸汽發(fā)生器，尤其是一種采用對沉浸于水中的電極直接通電加熱水，以能獲得用于污垢清洗，油管清蠟等用途所需參數的蒸汽發(fā)生裝置。
目前在油田的井下作業(yè)、鉆井作業(yè)中，普遍采用低壓水蒸汽作為油管清蠟掃線、絲扣洗刷、機體清洗的熱介質。取得蒸汽的方法，通常是采用蒸發(fā)量為0.5～1.0噸／小時燃(柴、原)油鍋爐。清洗、掃線均為不規(guī)律的間隙作業(yè)。為滿足隨時用汽的要求，鍋爐需連續(xù)運行，而實際用汽時間每天累計僅5～6小時，致使鍋爐常在低負荷或空負荷下運行，造成燃料油的大量浪費。
為解決上述問題，有人試圖采用熱空氣、壓縮空氣作為清洗、掃線介質，但清洗效果較水蒸汽差得多。還有一種電熱管式的蒸汽發(fā)生裝置，使用效果及節(jié)能效益均較好，但目前市場提供的電熱管在使用溫度、單支功率方面均受到一定的限制。溫度超過120℃(相應的蒸汽壓力0.2Mpa)價格高，單支功率＞5千瓦的因尺寸所限在此類裝置中難以布置。另外，電熱管在臥式爐中布置則很困難。因此，對于要求蒸汽壓力P＞0.2Mpa及需用臥式爐的場合，不能或不宜采用電熱管式蒸汽發(fā)生器。
本實用新型的目的是要提供一種全自動電極式蒸汽發(fā)生器，即一種直接應用電極加熱水的蒸汽發(fā)生裝置，它所產生的蒸汽壓力不受限制，形式立置、臥置均可，啟、停方便靈活，可廣泛取代石油礦場井下作業(yè)、鉆井現場的燃油蒸汽鍋爐。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型裝置主要由爐體、電極加熱器、自動控制箱和給水裝置四部分組成。爐體系鋼制壓力容器，其下部安裝一個兩組迭合式電極加熱器。自動控制箱具有高水位停泵、低水位開泵、超壓切斷加熱器電源、(設定)低壓接通加熱器電源、超高水位聲、光報警、機體漏電安全保護六種功用，實施操作運行全過程的自動控制和調節(jié)。給水裝置采用電磁膜片泵，排量可在0.2～1.0m米3／小時、揚程在10～50米水柱范圍內任意調節(jié)。
具體地說，該裝置包括一個爐體，爐體系鋼制壓力容器，其下部安裝有一個兩組迭合式電極加熱器，爐體由筒體和連接于下端的短管，法蘭組成，極板加熱器借兼作導體和支架固定在法蘭盤上，支架露于法蘭盤外的部分為接線柱。在爐體的上部分別安裝有電接點壓力表和水位調節(jié)極筒。在爐體的下部的進水管與一個電磁膜片泵相連接，其排量可在0.2～1.0米3／小時，揚程在10～50米水柱范圍內任意調節(jié)。與爐休表關裝置相聯(lián)的自動控制箱的另一端與電源相接。
自動控制箱由強電電路和低壓電路兩部分組成，控制箱分別與極板加熱器，電磁膜片泵，水位調節(jié)極筒和電接點壓力表相聯(lián)系，共同完成對爐體內水位、汽壓的調節(jié)和對水泵、極板加熱器的操作控制。
本實用新型由于采用電極加熱器、實行運行全過程的自動調節(jié)，具有與電熱管蒸汽發(fā)生器同等的節(jié)能效果。如以加熱功率60千瓦的該裝置取代鉆井現場的1噸／小時的燃油爐，每爐每天即可節(jié)標煤2.7～4.1噸。以電極作為加熱元件，還具有能生產任意壓力蒸汽，立式爐和臥式爐均可配置的優(yōu)點，從而擴大了本裝置的使用領域。
本實用新型的具體結構現以蒸發(fā)量100千克／小時、電熱功率為60千瓦的全自動電極式蒸汽發(fā)生器立式裝置實施例及其附圖給出。


圖1是根據本實用新型提出的全自動電極式蒸汽發(fā)生器爐體結構圖。
圖2是本實用新型中采用的兩組迭合式極板結構示意圖。
圖3為本實用新型中極筒內的電極分布圖。
圖4為本實用新型中電接點壓力表的接點分布圖。
圖5為本實用新型中控制箱內的低壓電路原理圖。
圖6為本實用新型中控制箱內的低壓電路電路圖。
圖7為本實用新型中控制箱內的強電控制圖。
圖8為實用新型的一種臥式爐體結構圖。
以下結合附圖詳細說明依據本實用新型提出的具體裝置的細節(jié)及工作情況。
該裝置包括一個爐體(1)，爐體(1)系鋼制壓力容器，其下部安裝有一個兩組迭合式電極加熱器(10)，爐體由筒體和連接于下端的短管(9)，法蘭(6)組成，極板加熱器(10)借兼作導體和支架(7)固定在法蘭盤(6)上，支架露于法蘭盤外的部分為接線柱(8)。在爐體(1)的上部分別安裝有電接點壓力表(2)和水位調節(jié)極筒(3)。在爐體(1)的下部安裝有一個電磁膜片泵(5)，其排量可在0.2～1.0米3／小時，揚程在10～50米水柱范圍內任意調節(jié)。與爐體有關裝置相聯(lián)的控制箱(4)的另一端與電源相接。
自動控制箱(4)由強電電路和低壓電路兩部分組成，控制箱(4)分別與極板加熱器(10)，電磁膜片泵(5)，水位調節(jié)極筒(3)和電接點壓力表(2)相聯(lián)系，共同完成對爐體(1)內水位、汽壓的調節(jié)和對水泵、極板加熱器的操作控制。
附
圖1為本實用新型裝置的結構圖。爐體由φ500×1000毫米的筒體和連接于下端的短管(9)、法蘭(6)組成。極板加熱器借兼作導體和支架的(7)固定在法蘭盤(6)上，支架露于法蘭盤外的部分為接線柱(8)。另外，爐體上部有電接點壓力表2和水位調節(jié)極筒(3)。
如附圖2所示，極板采用兩組迭合式結構，圖中第一組極板①、②、③分別接A、B、C三相，第二組極板④、⑤、⑥分別接C、A、B三相。第一組極板各極間距可取5～15毫米，第二組極板與第一組極板間距可取15～25毫米。以銅板或鋼板做電極(11)。電熱功率由極板距離和極板面積大小來確定。對于給定的設計功率，在取定上述極板距離后，極板面積由試驗確定。因極板支架兼作導體，與法蘭盤連接處需絕緣。各極板之間的距離用絕緣套管(14)按設計的尺寸調節(jié)，并用絕緣雙頭螺栓(12)、螺母(13)固緊。
附圖3為極筒內的電極分布圖。圖中a、b、c、d分別為上極限水位、高、低水位和下極限水位。附圖4為電接點壓力表的接點分布圖，圖中E、F、G分別為動觸點、蒸汽壓上限、下限三個接點。
開關控制箱4由強電電路和低壓電路兩部分組成，共同完成對水位、汽壓的調節(jié)和對水泵、加熱器的操作控制。
附圖5、6分別為低壓電路原理圖及電路圖。圖中2、3、4、5、6五個單元電路組成水位調節(jié)訊號觸發(fā)系統(tǒng)。2、3、7、8四個單元電路組成報警系統(tǒng)。9為控制器。
附圖7為強電控制圖。1為電源開關，2為加熱器電路，3為水泵控制電路，4為加熱器控制電路，5為蒸汽超壓保護電路，6為水泵電路。
水位自動調節(jié)過程如下開關置于“自動”位，開泵上水。當水位達到高水位b時，觸發(fā)訊號CT2使單元電路5、繼電器B工作，泵停，同時接通CT3訊號。當水位降至低水位c以下時，CT3訊號消除，B復位，泵再啟動上水。當水位升至上極限a時，接通訊號CT1，單元電路4、繼電器A工作，通過震蕩電路7、音頻放大電路8，發(fā)出報警訊號。當水位降至下極限d以下時，CT4訊號消除，繼電器C復位，觸發(fā)報警系統(tǒng)發(fā)出訊號。
加熱器的投入是與蒸汽壓高、低限的調控相結合，按附圖7進行的。當開關置于“自動”位于，加熱器投入，水加熱汽化。當蒸汽達到高限(即電接點壓力表上限觸點使電路導通)時，繼電器F工作，常閉觸點F1－2開，電熱器電源切斷，停止加熱。當蒸汽壓下降到設定的低限(即壓力表下限觸點使電路導通)時，繼電器G工作，F復位，F1－2閉合，電熱器又投入加熱。
以上為立式爐體實例。在有些場合，臥式爐體更為適用。附圖8為臥式爐體結構圖。其中111為筒體，112為加熱器，113為連接法蘭，114為隔板，將水、汽空間分隔，以增大蒸汽空間，115為支架。
權利要求1.一種全自動電極式蒸汽發(fā)生器，其特征在于該裝置包括一個爐體(1)，在爐體(1)下部安裝有一個兩組迭合式電極加熱器(10)，爐體由筒體和連接于下端的短管(9)，法蘭(6)構成，極板加熱器(10)借兼作導體和支架(7)固定在法蘭盤(6)上，支架露于法蘭盤外的部分為接線柱(8)，在爐體(1)的上部分別安裝有電接點壓力表(2)和水位調節(jié)極筒(3)，在爐體(1)的下部的進水管與一個電磁膜片泵(5)相連接，與爐體有關裝置相聯(lián)的控制箱(4)的另一端與電源相接。
2.根據權利要求1所述的蒸汽發(fā)生器，其特征在于所述的自動控制箱(4)由強電電路和低壓電路兩部分組成，控制箱(4)分別與極板加熱器(10)，電磁膜片泵(5)，水位調節(jié)極筒(3)和電接點壓力表(2)相聯(lián)系。
3.根據權利要求1所述的發(fā)生器，其特征在于所述的極板加熱器(10)的第一組極板①、②、③分別接A、B、C三相，第二組極板④、⑤、⑥分別接C、A、B三相，第一組極板各極間距可取5～15毫米，第二組極板與第一組極板間距可取15～25毫米。
專利摘要一種全自動電極式蒸汽發(fā)生器，其特征在于該裝置包括一個爐體(1)，在爐體(1)下部安裝有一個兩組疊合式電極加熱器(10)。爐體由筒體和連接于下端的短管(9)、法蘭(6)構成；極板加熱器(10)借兼作導體和支架(7)固定在法蘭盤(6)上，支架露于法蘭盤外的部分為接線柱(8)；在爐體(1)的上部分別安裝有電接點壓力表(2)和水位調節(jié)極筒(3)，在爐體(1)的下部的進水管與一個電磁膜片泵(5)相連接，與爐體有關裝置相聯(lián)的控制箱(4)的另一端與電源相接。
文檔編號F22B1/30GK2188693SQ9421347
公開日1995年2月1日 申請日期1994年6月8日 優(yōu)先權日1994年6月8日
發(fā)明者項新耀, 李東明, 劉元虎, 吳照云, 田汝珉, 王志國, 李占明 申請人:大慶石油學院秦皇島分院