本發(fā)明涉及鍋爐安全生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，鍋爐在社會(huì)上得到了廣泛的應(yīng)用。鍋爐將冷水加熱為蒸汽或高溫水。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人民的日常生活，也可通過(guò)蒸汽動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過(guò)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡(jiǎn)稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機(jī)車和工礦企業(yè)。

鍋爐在生產(chǎn)過(guò)程中，需要保持進(jìn)水、出水（蒸汽）以及加熱量的平衡。在鍋爐的正常生產(chǎn)過(guò)程中，如果出現(xiàn)意外停電的現(xiàn)象，則水泵停止運(yùn)行，但燃料的燃燒并不會(huì)同步停止，很容易導(dǎo)致鍋爐中的水大量蒸發(fā)為水蒸汽，造成壓力急劇升高，甚至有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。即使并未發(fā)生爆炸，也會(huì)通過(guò)安全閥向外釋放大量蒸汽，給作業(yè)環(huán)境帶來(lái)蒸汽污染。另外，鍋爐燒干后即不再符合安全生產(chǎn)的要求，造成設(shè)備報(bào)廢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在發(fā)生意外停電時(shí)防止鍋爐內(nèi)壓力過(guò)高、防止燒干的鍋爐安全生產(chǎn)系統(tǒng)，在卸壓排氣時(shí)也不會(huì)對(duì)工作場(chǎng)所產(chǎn)生蒸汽污染。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的鍋爐防燒干安全生產(chǎn)系統(tǒng)包括鍋爐，鍋爐內(nèi)設(shè)有燃燒室和加熱室；加熱室連接有鍋爐進(jìn)水管和鍋爐出水管，鍋爐進(jìn)水管連接有軟化水箱，軟化水箱的頂部連接有軟水進(jìn)水管，軟水進(jìn)水管連接有軟水器，軟水器通過(guò)軟水進(jìn)水管連接外置的水源；鍋爐進(jìn)水管上設(shè)有用于向鍋爐供水的給水泵；

所述加熱室上方設(shè)有防燒干水箱，防燒干水箱上方設(shè)有補(bǔ)水箱；

加熱室的頂部通過(guò)第一管路與所述防燒干水箱的頂部相連接，所述防燒干水箱的底部通過(guò)第二管路與加熱室的中部相連接；第一管路上設(shè)有第一閥門，第二管路上設(shè)有第二閥門；所述防燒干水箱的底端高于所述加熱室的頂部；所述防燒干水箱的側(cè)壁底部連接有用于指示防燒干水箱中水位的第一透明管，第一透明管的上端與防燒干水箱的頂部相連通；防燒干水箱頂部連接有放空閥；加熱室側(cè)壁連接有溫度表；

所述補(bǔ)水箱的底端高于防燒干水箱的頂部；補(bǔ)水箱的底部通過(guò)第三管路連接所述防燒干水箱的頂部，第三管路上設(shè)有第三閥門；補(bǔ)水箱的頂部通過(guò)補(bǔ)水管連接有用于為補(bǔ)水箱供水的補(bǔ)水泵，補(bǔ)水泵的進(jìn)水管連接外置的水源；

所述補(bǔ)水箱的側(cè)壁底部連接有用于顯示水位的第二透明管，第二透明管的頂端高于補(bǔ)水箱頂端且其頂部敞口；所述第二透明管的頂部向上傾斜連接有支桿，支桿頂部連接有凹面朝下的弧蓋，弧蓋位于第二透明管的上方；

所述加熱室側(cè)壁設(shè)有用于顯示加熱室內(nèi)壓力的第一壓力表，所述防燒干水箱側(cè)壁設(shè)有用于顯示防燒干水箱內(nèi)壓力的第二壓力表；

所述加熱室頂部安裝有安全環(huán)保放散機(jī)構(gòu)；安全環(huán)保放散機(jī)構(gòu)包括安全閥、換熱器、用于吸納蒸汽的儲(chǔ)水池和冷卻風(fēng)機(jī)，安全閥的進(jìn)口通過(guò)安全管路連接加熱室的頂部；儲(chǔ)水池內(nèi)盛有水；

換熱器包括殼體，殼體內(nèi)沿殼體的長(zhǎng)度方向設(shè)有風(fēng)冷換熱管，風(fēng)冷換熱管外表面均勻間隔設(shè)有若干圓環(huán)翅片；風(fēng)冷換熱管的進(jìn)口端連接有第四管路，第四管路連接安全閥的出口；

風(fēng)冷換熱管的出口端連接有第五管路，第五管路通入儲(chǔ)水池的一側(cè)底部；殼體于風(fēng)冷換熱管進(jìn)口端處連接有第六管路，第六管路的末端開(kāi)口與大氣相通；

殼體于風(fēng)冷換熱管出口端處連接有第七管路，第七管路的末端開(kāi)口與大氣相通；第六管路的末端開(kāi)口高于第七管路的末端開(kāi)口至少4米；所述第七管路上設(shè)有所述冷卻風(fēng)機(jī)。

所述安全閥包括管狀閥體，閥體于進(jìn)口端設(shè)有閥座，閥座中心設(shè)有主氣孔，閥座內(nèi)端設(shè)有喇叭口；喇叭口的側(cè)壁與閥座的外端面之間設(shè)有若干副氣孔；

安全閥于出口端部設(shè)有支撐孔板，支撐孔板朝向喇叭口的一側(cè)連接有壓簧，壓簧連接有與所述喇叭口相適配的錐形閥芯，錐形閥芯壓接在所述喇叭口的側(cè)壁上，且錐形閥芯的側(cè)壁封堵所述各副氣孔；支撐孔板上均勻設(shè)有多個(gè)透氣孔。

所述圓環(huán)翅片上均勻設(shè)有多個(gè)通孔。

本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

使用本發(fā)明，在發(fā)生意外斷電、鍋爐的加熱室內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，可以通過(guò)安全閥將汽水混合物排出。汽水混合物在經(jīng)過(guò)換熱器時(shí)將熱量傳遞給大氣，從而使大部分蒸汽冷凝為水。汽水混合物最后通入儲(chǔ)水池，儲(chǔ)水池中的水能夠?qū)堄嗟纳倭空羝耆?，從而避免蒸汽污染。意外斷電時(shí)，工作人員還可以利用防燒干水箱及補(bǔ)水箱中的水向鍋爐的加熱室注水，從而防止鍋爐出現(xiàn)燒干現(xiàn)象，既防止鍋爐內(nèi)壓力過(guò)高產(chǎn)生危險(xiǎn)，又保護(hù)了鍋爐不被燒干、防止燒干后設(shè)備報(bào)廢，延長(zhǎng)了鍋爐的使用壽命。

圓環(huán)翅片的設(shè)置能夠大幅提高換熱效率，并且因?yàn)橥椎拇嬖诙贿^(guò)多影響空氣的流動(dòng)。

第六管路的末端開(kāi)口高于第七管路的末端開(kāi)口至少4米，可以起到在冷卻風(fēng)機(jī)工作時(shí)防止發(fā)生氣流短路（即冷卻風(fēng)機(jī)將第六管路排出的氣體重新吸入）的現(xiàn)象，保證了冷卻效果。同時(shí)，第六管路的末端開(kāi)口位置較高，也避免了換熱后溫度較高的空氣影響地面作業(yè)人員。

加熱室內(nèi)的壓力越高，錐形閥芯離開(kāi)主氣孔和副氣孔的距離越遠(yuǎn)，錐形閥芯與喇叭口側(cè)壁之間形成的氣流通路越寬，氣阻越小，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的水及蒸汽越多，達(dá)到加熱室內(nèi)的壓力越高、卸壓速度越快的技術(shù)效果。副氣孔的設(shè)置，能夠加快卸壓速度，并且強(qiáng)化加熱室內(nèi)的壓力越高、卸壓速度越快的技術(shù)效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中Ａ處的放大圖；

圖3是安全環(huán)保放散機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圓環(huán)翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是安全閥的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是支撐孔板的截面圖；

圖7是圖5中支撐孔板、錐形閥芯與閥座相配合的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1和圖7中箭頭所示方向?yàn)樵撎幜黧w的流動(dòng)方向。

如圖1至圖7所示，本發(fā)明的鍋爐防燒干安全生產(chǎn)系統(tǒng)包括鍋爐，鍋爐內(nèi)設(shè)有燃燒室和加熱室1（燃燒室和加熱室1均為常規(guī)技術(shù)，圖未示燃燒室部分）；加熱室1連接有鍋爐進(jìn)水管2和鍋爐出水管3，鍋爐進(jìn)水管2連接有軟化水箱4，軟化水箱4的頂部連接有軟水進(jìn)水管5，軟水進(jìn)水管5連接有軟水器6，軟水器6通過(guò)軟水進(jìn)水管5連接外置的水源；水源可以是市政供水系統(tǒng)，也可以是經(jīng)沉淀、過(guò)濾和消毒后的河水或湖水，圖未示。鍋爐進(jìn)水管2上設(shè)有用于向鍋爐供水的給水泵7；

所述加熱室1上方設(shè)有防燒干水箱8，防燒干水箱8上方設(shè)有補(bǔ)水箱9；

加熱室1的頂部通過(guò)第一管路10與所述防燒干水箱8的頂部相連接，所述防燒干水箱8的底部通過(guò)第二管路11與加熱室1的中部相連接；第一管路10上設(shè)有第一閥門46，第二管路11上設(shè)有第二閥門12；所述防燒干水箱8的底端高于所述加熱室1的頂部；所述防燒干水箱8的側(cè)壁底部連接有用于指示防燒干水箱8中水位的第一透明管13，第一透明管13的上端與防燒干水箱8的頂部相連通；防燒干水箱8頂部連接有放空閥14；加熱室1側(cè)壁連接有溫度表15；

所述補(bǔ)水箱9的底端高于防燒干水箱8的頂部；補(bǔ)水箱9的底部通過(guò)第三管路16連接所述防燒干水箱8的頂部，第三管路16上設(shè)有第三閥門17；補(bǔ)水箱9的頂部通過(guò)補(bǔ)水管18連接有用于為補(bǔ)水箱9供水的補(bǔ)水泵19，補(bǔ)水泵19的進(jìn)水管連接外置的水源；

所述補(bǔ)水箱9的側(cè)壁底部連接有用于顯示水位的第二透明管20，第二透明管20的頂端高于補(bǔ)水箱9頂端且其頂部敞口；基于連通器的原理，第二透明管20能夠顯示補(bǔ)水箱9內(nèi)的水位。所述第二透明管20的頂部向上傾斜連接有支桿21，支桿21頂部連接有凹面朝下的弧蓋22，弧蓋22位于第二透明管20的上方；弧蓋22的設(shè)置，能夠避免在長(zhǎng)期存放或使用的過(guò)程中異物落入第二透明管20。

所述加熱室1側(cè)壁設(shè)有用于顯示加熱室1內(nèi)壓力的第一壓力表23，所述防燒干水箱8側(cè)壁設(shè)有用于顯示防燒干水箱8內(nèi)壓力的第二壓力表24；

所述加熱室1頂部安裝有安全環(huán)保放散機(jī)構(gòu)；安全環(huán)保放散機(jī)構(gòu)包括安全閥25、換熱器、用于吸納蒸汽的儲(chǔ)水池26和冷卻風(fēng)機(jī)27，安全閥25的進(jìn)口通過(guò)安全管路28連接加熱室1的頂部；儲(chǔ)水池26內(nèi)盛有水；為避免線條重疊、圖面混亂，圖1中未示出安全環(huán)保放散機(jī)構(gòu)，而僅示出安全管路28。

換熱器包括殼體29，殼體29內(nèi)沿殼體29的長(zhǎng)度方向設(shè)有風(fēng)冷換熱管30，風(fēng)冷換熱管30外表面均勻間隔設(shè)有若干圓環(huán)翅片31；風(fēng)冷換熱管30的進(jìn)口端連接有第四管路32，第四管路32連接安全閥25的出口；

風(fēng)冷換熱管30的出口端連接有第五管路33，第五管路33通入儲(chǔ)水池26的一側(cè)底部；殼體29于風(fēng)冷換熱管30進(jìn)口端處連接有第六管路34，第六管路34的末端開(kāi)口與大氣相通；

殼體29于風(fēng)冷換熱管30出口端處連接有第七管路35，第七管路35的末端開(kāi)口與大氣相通；第六管路34的末端開(kāi)口高于第七管路35的末端開(kāi)口至少4米；所述第七管路35上設(shè)有所述冷卻風(fēng)機(jī)27。第六管路34的末端開(kāi)口高于第七管路35的末端開(kāi)口至少4米，可以起到在冷卻風(fēng)機(jī)27工作時(shí)防止發(fā)生氣流短路（即冷卻風(fēng)機(jī)27將第六管路34排出的氣體重新吸入）的現(xiàn)象，保證了冷卻效果。同時(shí)，第六管路34的末端開(kāi)口位置較高，也避免了換熱后溫度較高的空氣影響地面作業(yè)人員。

所述安全閥25包括管狀閥體36，閥體36于進(jìn)口端設(shè)有閥座37，閥座37中心設(shè)有主氣孔38，閥座37內(nèi)端設(shè)有喇叭口39；喇叭口39的側(cè)壁與閥座37的外端面之間設(shè)有若干副氣孔40；

安全閥25于出口端部設(shè)有支撐孔板41，支撐孔板41朝向喇叭口39的一側(cè)連接有壓簧42，壓簧42連接有與所述喇叭口39相適配的錐形閥芯43，錐形閥芯43壓接在所述喇叭口39的側(cè)壁上，且錐形閥芯43的側(cè)壁封堵所述各副氣孔40；支撐孔板41上均勻設(shè)有多個(gè)透氣孔44。

所述圓環(huán)翅片31上均勻設(shè)有多個(gè)通孔45，從而使空氣更順暢地在殼體29中流動(dòng)，提高空氣與翅片間的換熱效率，從而更有效地降低風(fēng)冷換熱管30中的水及蒸汽的溫度。

本發(fā)明還公開(kāi)了上述鍋爐防燒干安全生產(chǎn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行方法，按以下方法進(jìn)行：

包括正常運(yùn)行方法和意外停電時(shí)的運(yùn)行方法；

正常運(yùn)行方法是啟動(dòng)給水泵7和鍋爐，將給水泵7送入的冷水加熱成熱水后源源不斷地從鍋爐出水管3送至用熱單位；同時(shí)保持防燒干水箱8和補(bǔ)水箱9均處于滿水的狀態(tài)；

意外停電時(shí)的運(yùn)行方法是：

工作人員觀察溫度表15、第一壓力表23和第二壓力表24；當(dāng)溫度表15顯示加熱室1的溫度高于75度時(shí)，加熱室1內(nèi)已有部分水被汽化；此時(shí)打開(kāi)第一閥門46，加熱室1內(nèi)的水蒸汽通過(guò)第一管路10通入防燒干水箱8，使防燒干水箱8與加熱室1之間處于相同的壓力；

工作人員通過(guò)第一壓力表23和第二壓力表24確認(rèn)防燒干水箱8與加熱室1之間處于相同的壓力后打開(kāi)第二閥門12和放空閥14，防燒干水箱8內(nèi)的水流入加熱室1，并在防燒干水箱8內(nèi)水壓的作用下，加熱室1內(nèi)的已被加熱的水及蒸汽通過(guò)安全閥25后流向換熱器殼體29，最終流入儲(chǔ)水池26；當(dāng)加熱室1內(nèi)的壓力高于安全閥25的開(kāi)啟壓力時(shí)，安全閥25內(nèi)的壓簧42被壓縮，錐形閥芯43離開(kāi)喇叭口39，從而使加熱室1內(nèi)的蒸汽及水通過(guò)喇叭口39及支撐孔板41，流經(jīng)換熱器的風(fēng)冷換熱管30后經(jīng)第五管路33進(jìn)入儲(chǔ)水池26的底部，蒸汽進(jìn)入儲(chǔ)水池26后被儲(chǔ)水池26內(nèi)的水吸收，從而不會(huì)對(duì)工作環(huán)境產(chǎn)生蒸汽污染。加熱室1內(nèi)的壓力越高，錐形閥芯43離開(kāi)主氣孔38和副氣孔40的距離越遠(yuǎn)，錐形閥芯43與喇叭口39側(cè)壁之間形成的氣流通路越寬，氣阻越小，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的水及蒸汽越多，達(dá)到加熱室1內(nèi)的壓力越高、卸壓速度越快的技術(shù)效果。副氣孔40的設(shè)置，能夠加快卸壓速度，并且強(qiáng)化加熱室1內(nèi)的壓力越高、卸壓速度越快的技術(shù)效果。

當(dāng)加熱室1內(nèi)的壓力低于安全閥25的開(kāi)啟壓力時(shí)，在壓簧42的彈力作用下錐形閥芯43壓緊喇叭口39，封堵所主氣孔38和各副氣孔40，從而關(guān)閉安全閥25；

如果不先打開(kāi)第一閥門46而直接打開(kāi)第二閥門12，可能導(dǎo)致加熱室1內(nèi)的水及蒸汽因壓力升高（鍋爐內(nèi)的水會(huì)因不流動(dòng)而汽化，導(dǎo)致壓力升高）而倒流向防燒干水箱8，這樣將會(huì)造成防燒干水箱8內(nèi)的水無(wú)法向下流入加熱室1，直到加熱室1內(nèi)的水燒干、蒸汽壓力低于防燒干水箱8的水壓，從而在此過(guò)程中造成安全問(wèn)題和蒸汽污染問(wèn)題。

在意外停電時(shí)的運(yùn)行過(guò)程中，工作人員持續(xù)進(jìn)行以下兩種操作：

①觀察溫度表15，當(dāng)溫度表15顯示加熱室1的水溫低于50度后，關(guān)閉第二閥門12；加熱室1內(nèi)的水溫回升至75度以上之后，重新打開(kāi)第二閥門12；本操作能夠防止防燒干水箱8內(nèi)的水過(guò)快流入加熱室1，以至于未充分吸收加熱室1內(nèi)的熱能就通過(guò)鍋爐出水管3流出去。本操作的意義在于停電時(shí)充分利用防燒干水箱8內(nèi)水吸收熱能的能力。

②通過(guò)第一透明管13觀察防燒干水箱8內(nèi)的液位，當(dāng)防燒干水箱8內(nèi)液位低于防燒干水箱8高度的1/3時(shí)，打開(kāi)第三閥門17和放空閥14，使補(bǔ)水箱9中的水通過(guò)第三管路16注入防燒干水箱8，防燒干水箱8注滿水或者補(bǔ)水箱9內(nèi)的水用盡時(shí)，關(guān)閉第三閥門17和放空閥14。

意外停電時(shí)的運(yùn)行方法中，工作人員觀察第一壓力表23的壓力，當(dāng)?shù)谝粔毫Ρ?3的示數(shù)大于等于安全閥25的開(kāi)啟壓力時(shí)，打開(kāi)冷卻風(fēng)機(jī)27，冷卻風(fēng)機(jī)27抽取環(huán)境空氣并將環(huán)境空氣沿第七管路35送入換熱器的殼體29，在殼體29內(nèi)流經(jīng)各圓環(huán)翅片31后經(jīng)第六管路34后流出，從而迅速冷卻通過(guò)風(fēng)冷換熱管30的水及蒸汽，防止儲(chǔ)水池26中的水溫過(guò)高、蒸汽從儲(chǔ)水池26中溢出形成蒸汽污染。

使用時(shí)，鍋爐出水管3連接用熱單位。加熱室1內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，流出的汽水混合物溫度較高，如通過(guò)安全閥25后直接排放將產(chǎn)生大量的蒸汽，污染工作環(huán)境，使廠區(qū)墻壁因長(zhǎng)期潮濕而受損。本發(fā)明中，從安全閥25流出的汽水混合物送入殼體29，通過(guò)殼體29的風(fēng)冷換熱管30時(shí)，與管外的冷卻氣流發(fā)生熱交換。圓環(huán)翅片31的設(shè)置能夠大幅提高換熱效率，并且因?yàn)橥?5的存在而不過(guò)多影響冷卻空氣的流動(dòng)。經(jīng)過(guò)換熱后，汽化混合物中的大部分蒸汽冷凝為水，最后通過(guò)第五管路33注入儲(chǔ)水池26的底部。

如果第五管路33沒(méi)有通入儲(chǔ)水池26的底部，而是開(kāi)口在儲(chǔ)水池26液面上方，那么從第五管路33仍然會(huì)流出部分蒸汽，對(duì)環(huán)境造成少量蒸汽污染；第五管路33通入儲(chǔ)水池26的底部，則可以完全避免蒸汽彌散到大氣中的現(xiàn)象。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。