專利名稱：智能型高溫低壓可控式蒸汽鍋爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蒸汽鍋爐，具體涉及一種智能型高溫低壓可控式蒸汽鍋爐。
背景技術：
現(xiàn)有的蒸汽鍋爐，采用高溫高壓的飽和蒸汽供熱。例如IO(TC時，latm(大氣壓)； 20(TC時，約15atm ;30(TC時，約85. 9atm ;35(TC時，約165. 4atm等(在蒸汽鍋爐中，1-13atm 為低壓，13-39atm為中壓，39-100atm為高壓，100atm以上為超高壓)。可見壓力(壓強) 升高的速度遠快于溫度。P-t為非線性關系。高壓供汽存在易爆的安全問題。為此，制造時 要采取多種保護措施。這必然提高成本。例如每小時供應30(TC的蒸汽0. 5T的每臺鍋爐需 幾十萬元。有許多企業(yè)只需要高溫，不需要同時伴有的高壓。使用高溫高壓蒸氣鍋爐，價格 貴，不節(jié)能，又危險。 現(xiàn)有的導熱油爐(以導熱油為熱介質(zhì)，高溫加熱后，以泵推動其循環(huán))供熱，雖解 決了高溫(< 300°0，低壓(約2 3個atm)供熱問題。但其缺點， 一是設備復雜，制造 和運營成本高；二是以導熱油為介質(zhì)，對于許多企業(yè)，尤其是食品、醫(yī)藥等敏感性強的產(chǎn)品 生產(chǎn)，不適宜。因為該油跑、冒、滴、漏，易污染和引起火災。 社會上有的高溫低壓供汽，只是將蒸氣通過過熱器，提升溫度后供熱。其缺點是供 汽的溫度、壓力和水蒸汽含量等指標不穩(wěn)定，不能及時、精確地控制，受熱源和熱負載等外 部因素影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術中的問題，為了解決目前高溫高壓蒸氣鍋爐，價格昂貴，能耗大 且不安全的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種智能型高溫低壓可控式蒸汽鍋爐，其能實現(xiàn) 高溫低壓蒸汽供汽，可降低制作成本且能安全供汽。 本發(fā)明為實現(xiàn)其目的所采取的技術方案智能型高溫低壓可控式蒸汽鍋爐，包括 鍋爐本體、液相加熱裝置和汽相加熱裝置，所述液相加熱裝置包括液相導熱組件和液相導
熱組件供熱電源，所述汽相加熱裝置包括汽相導熱組件和汽相導熱組件供熱電源。所述鍋 爐本體上外設可調(diào)控蒸汽鍋爐溫度、壓力的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括設在鍋爐本體上
的溫度傳感器和壓力傳感器，所述溫度傳感器和壓力傳感器分別依次與放大電路、A/D模數(shù) 轉(zhuǎn)換電路和計算機輸入端電聯(lián)接，計算機的輸出端經(jīng)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及開關電路分別與 安全電磁閥、供汽電磁閥、汽相導熱組件供熱電源和液相導熱組件供熱電源電聯(lián)接。
所述計算機調(diào)控蒸汽鍋爐溫度、壓力的步驟如下 a)、設定具體供汽的目標溫度tl、壓力Pl、汽密度Ml和鍋爐本體內(nèi)蒸汽壓強的安 全限值Pm參數(shù)； b)、將汽壓電信號P與設定的安全限值Pm比較判斷，如P ^Pm，則開啟安全電磁 閥；如P < Pm，運行下一步； c)、將溫度電信號t與設定的tl比較，如t < tl，則增加汽相導熱組件供熱電源的
3供電；如t > tl，則減小汽相導熱組件供熱電源的供電；如t = tl，則向下運行； d)、利用P、 t，求汽密度M，將M值與設定的Ml進行比較。如M〈M1，則增加液相 導熱組件供熱電源的供電；如果M > Ml，則降低液相導熱組件供熱電源的供電；如M = Ml， 則向下運行； e)、由Ml和tl求得P值，將P與PI比較，如P < Pl，則增加液相導熱組件供熱電源 的供電；如果P > Pl，則降低液相導熱組件供熱電源的供電；如P = Pl，則程序向下運行；
f)、檢領"若p = PI且t = tl時，則開通供汽電磁閥對外供汽；
g)、重復上述循環(huán)。 所述計算機調(diào)控蒸汽鍋爐溫度、壓力的變化范圍供汽溫度100°C《t《IOO(TC， 供汽壓力latm《P《220atm。 本發(fā)明利用具體供汽狀態(tài)參數(shù)之間的規(guī)律關系和有關物理公式，設定供汽的目標 狀態(tài)參數(shù)溫度tl、壓強PI和蒸汽密度Ml以及安全氣壓Pm之后，按上述模型編寫程序并輸 入計算機。通過壓力和溫度等傳感器，獲得P、t的電信號，經(jīng)放大和A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換，輸 入計算機。經(jīng)計算機程序運行處理，對溫度和壓力進行調(diào)控，實現(xiàn)高溫低壓供汽。所謂低壓 是指比同溫度下的飽和蒸汽壓(Ps)低。
本發(fā)明的有益效果 ①能實現(xiàn)高溫低壓蒸汽供汽。例如P = 3atm時，t = 30(TC的供汽。如用現(xiàn)有鍋 爐供汽，則P = 85. 9atm。 ②供汽的溫度t、壓力P等指標，可以實現(xiàn)及時、高精度的自動控制。因為有專門的 計算機程序進行過程控制。 ③功能多，可一機多用?？梢院銐汉銣?例如3atm30(TC )供汽；也可以恒壓下不 同溫度(如5atm時，100 80(TC)范圍內(nèi)供汽；還可以實現(xiàn)同一溫度下，不同汽壓的供汽。 還可以給出不同時間的供汽量和供熱量。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。
圖1為本發(fā)明結(jié)構示意圖；
圖2為本發(fā)明控制系統(tǒng)結(jié)構框圖；
圖3為控制系統(tǒng)運行步驟框圖(上)；
圖4為控制系統(tǒng)運行步驟框圖(下)。 圖1中1、鍋爐本體，2、水位計，3、液體界面，4、液相導熱組件，5、液相導熱組件供 熱電源，6、汽相導熱組件，7、汽相導熱組件供熱電源，8、放大電路及A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換，9、計算 機，10、D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換及開關電路，11、溫度傳感器，12、壓力傳感器，13、進水閥，14、供汽電磁 閥，15、安全電磁閥，16、重力保險閥，17、隔板。
具體實施例方式
參見圖1、2，本發(fā)明主要是對電加熱或燃料為主，配合電能調(diào)控的蒸汽鍋爐的改 進，鍋爐部分主要由鍋爐本體1、液相加熱裝置和汽相加熱裝置組成。通常有的液相加熱裝 置和汽相加熱裝置分別設置在兩個容器中，在此為了結(jié)構緊湊，將兩部分放在一個容器中，其間通過隔板17隔開，在鍋爐本體1上設重力保險閥16。液相加熱裝置包括液相導熱組 件4和液相導熱組件供熱電源5。汽相加熱裝置包括汽相導熱組件6和汽相導熱組件供熱 電源7。本發(fā)明是在鍋爐本體上外設可調(diào)控蒸汽鍋爐溫度、壓力的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包 括設在鍋爐本體上的溫度傳感器11和壓力傳感器12，溫度傳感器11和壓力傳感器12分別 依次與放大電路、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和計算機9輸入端電聯(lián)接，計算機9的輸出端經(jīng)D/A數(shù) 模轉(zhuǎn)換電路及開關電路10分別與安全電磁閥15、供汽電磁閥14、汽相導熱組件供熱電源7 和液相導熱組件供熱電源5電聯(lián)接。 本發(fā)明通過溫度和壓力傳感器分別獲得供汽狀態(tài)參量的電信號。經(jīng)放大、A/D(模 /數(shù))轉(zhuǎn)換，輸入給計算機，利用供汽狀態(tài)參量間的規(guī)律關系和有關物理公式，設定供汽目 標參數(shù)，經(jīng)計算機處理輸出控制電路開關，實現(xiàn)高溫低壓供汽的自動控制。計算機調(diào)控蒸汽 鍋爐溫度、壓力的變化范圍為供汽溫度100。C《t《1000。C，供汽壓力latm《P《220atm。
在控制系統(tǒng)運行之前要根據(jù)供汽的狀態(tài)參量之間的規(guī)律關系和有關物理學公式 設定具體供汽的目標溫度tl、壓力P1、汽密度M1和鍋爐本體1內(nèi)蒸汽壓力的安全限值Pm 等參數(shù)，并分別接通液相導熱組件供熱電源5、汽相導熱組件供熱電源7、放大電路及A/D模 數(shù)轉(zhuǎn)換8、計算機9和D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換及開關電路10各部分電源。此后各步皆由計算機程序 自動控制運行，其步驟如下 參見圖3、4，在步驟S901中，計算機開始工作，在步驟S902、 S903、 S904、 S905和 S906中由傳感器12取得鍋爐內(nèi)的汽壓電信號P，經(jīng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，輸入給計算機9 ;計算 機9將P與設定的安全限值Pm比較判斷。如P > Pm，則開啟安全電磁閥15 ;如P < Pm，運 行下一步。 在步驟S907中，通過溫度傳感器11 ，獲取鍋爐氣體溫度電信號t，經(jīng)放大和A/D轉(zhuǎn) 換，輸入給計算機。 在步驟S908、S909、S910、S911、S912和S913中，將t與設定的tl比較，如t < tl，
則增加汽相導熱組件供熱電源7的供電；如t > tl，則減小汽相導熱組件供熱電源7的供 電；如t = tl，則程序向下運行。在步驟S914、 S915、 S916、 S917、 S918、 S919和S920中，利用P、 t，求汽密度M，將
M值與設定的Ml進行比較。如M < Ml，則增加液相導熱組件供熱電源5的供電；如果M >
Ml，則降低液相導熱組件供熱電源5的供電；如M = Ml，則程序向下運行。 在步驟S921和S922中，由Ml和tl求得P值，將P與Pl比較。在步驟S923、S924、S925、S926和S927中，如P < Pl，則增加液相導熱組件供熱電
源5的供電；如果P > Pl，則降低液相導熱組件供熱電源5的供電；如P = Pl，則程序向下運行。 在步驟S928、S929中，若P 二Pl且t = tl時，則開通供汽電磁閥14對外供汽，之 后返回計算機起始程序，重復上述循環(huán)。 通過上述計算機的這種過程控制，實現(xiàn)高溫tl和低壓Pl對外供汽。因為tl 和P1都為設定值，所以鍋爐供汽的溫度和壓力都分別有一定的變化范圍(供汽溫度 1Q0。C《t《1000。C，供汽壓力laTm《P《220atm)。
權利要求
智能型高溫低壓可控式蒸汽鍋爐，包括鍋爐本體、液相加熱裝置和汽相加熱裝置，所述液相加熱裝置包括液相導熱組件和液相導熱組件供熱電源，所述汽相加熱裝置包括汽相導熱組件和汽相導熱組件供熱電源；其特征在于所述鍋爐本體上外設可調(diào)控蒸汽鍋爐溫度、壓力的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括設在鍋爐本體上的溫度傳感器和壓力傳感器，所述溫度傳感器和壓力傳感器分別依次與放大電路、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和計算機輸入端電聯(lián)接，計算機的輸出端經(jīng)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及開關電路分別與安全電磁閥、供汽電磁閥、汽相導熱組件供熱電源和液相導熱組件供熱電源電聯(lián)接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的智能型高溫低壓可控式蒸汽鍋爐，其特征在于所述計算機調(diào) 控蒸汽鍋爐溫度、壓力的步驟如下a) 、設定具體供汽的目標溫度tl、壓力P1、汽密度M1和鍋爐本體內(nèi)蒸汽壓強的安全限 值Pm參數(shù)；b) 、將汽壓電信號P與設定的安全限值Pm比較判斷，如P > Pm，則開啟安全電磁閥；如 P < Pm，運行下一步；c) 、將溫度電信號t與設定的tl比較，如t < tl，則增加汽相導熱組件供熱電源的供電；如t > tl，則減小汽相導熱組件供熱電源的供電；如t = tl，則向下運行；d) 、利用P、 t，求汽密度M，將M值與設定的Ml進行比較。如M < Ml，則增加液相導熱 組件供熱電源的供電；如果M > Ml，則降低液相導熱組件供熱電源的供電；如M = Ml，則向 下運行；e) 、由Ml和tl求得P值，將P與Pl比較，如P < Pl，則增加液相導熱組件供熱電源的 供電；如果P > Pl，則降低液相導熱組件供熱電源的供電；如P = Pl，則程序向下運行；f) 、檢領"若P = Pl且t = tl時，則開通供汽電磁閥對外供汽；g) 、重復上述循環(huán)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的智能型高溫低壓可控式蒸汽鍋爐，其特征在于所述計 算機調(diào)控蒸汽鍋爐溫度、壓力的變化范圍供汽溫度100°C《t《100(TC，供汽壓力 latm《P《220atm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能型高溫低壓可控式蒸汽鍋爐，包括鍋爐本體、液相加熱裝置和汽相加熱裝置，所述鍋爐本體上外設可調(diào)控蒸汽鍋爐溫度、壓力的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括設在鍋爐本體上的溫度傳感器和壓力傳感器，所述溫度傳感器和壓力傳感器分別依次與放大電路、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和計算機輸入端電聯(lián)接，計算機的輸出端經(jīng)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換及開關電路分別與安全電磁閥、供汽電磁閥、汽相導熱組件供熱電源和液相導熱組件供熱電源電聯(lián)接。本發(fā)明可實現(xiàn)高溫低壓供汽，可對蒸汽的溫度t、壓力P等指標進行及時、高精度自動控制，可提供不同時段的供汽量和供熱量。
文檔編號F22B35/18GK101749694SQ20101010889
公開日2010年6月23日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權日2010年2月5日
發(fā)明者李廣新 申請人:李廣新