專利名稱：相變－液浴式余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)新型涉及一種余熱利用設(shè)備，特別涉及一種相變-液浴式余熱鍋爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)過程往往伴隨著大量的余熱排放?；瘜W(xué)、冶金、機(jī)械、造紙、玻璃、搪瓷、建材等工業(yè)過程所排放的余熱可以占到所消耗燃料熱量的15％-40％。如果能夠?qū)⑦@些余熱充分利用，不僅可以節(jié)約大量能源，降低單位產(chǎn)品的能耗，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以降低對(duì)環(huán)境的熱污染。大部分工業(yè)余熱資源都是溫度相對(duì)較低的煙氣。對(duì)這些溫度較低的煙氣余熱，最簡單的利用方式是加熱生活熱水或采暖熱水，這就要用到余熱鍋爐。余熱鍋爐熱源的性質(zhì)決定了它在運(yùn)行中必須適應(yīng)余熱資源在品質(zhì)和數(shù)量上的變化，并且不能對(duì)余熱資源的工藝過程造成不良影響。常規(guī)余熱鍋爐在水質(zhì)較差的情況下工作時(shí)，受熱面容易結(jié)垢，使用壽命短。相變鍋爐具有爐內(nèi)不結(jié)垢、換熱面不會(huì)被干燒、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，可以很好地克服這一缺點(diǎn)。但是，現(xiàn)有的相變鍋爐，無論是真空式的、有壓式的，還是常壓式的，都因存在熱力穩(wěn)定性差、對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求高、對(duì)安全保護(hù)系統(tǒng)要求高等顯著缺點(diǎn)，而不大適合用在余熱利用的場合。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有余熱鍋爐的缺點(diǎn)，提供一種能依靠熱媒液位變化及換熱面?zhèn)鳠崽匦宰兓瘉碜詣?dòng)保持換熱室內(nèi)壓力相對(duì)穩(wěn)定的相變-液浴式余熱鍋爐。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是基于03232492.8相變-液浴式換熱器已申請(qǐng)專利的技術(shù)，在熱媒的管路中，依次串聯(lián)有換熱室、阻氣器、U形管、儲(chǔ)液箱、浮動(dòng)蓋，換熱室頂部裝有放氣閥和安全閥，側(cè)面裝有液位計(jì)，換熱室內(nèi)上部置有受熱流體換熱面、下部置有予熱流體換熱面，儲(chǔ)液箱位于換熱室頂部上方，浮動(dòng)蓋位于儲(chǔ)液箱頂部，換熱室中充有潔凈的液態(tài)熱媒，其特點(diǎn)是，予熱流體換熱面為煙管，煙管的進(jìn)口端置有余熱煙氣進(jìn)口室，煙管的出口端置有煙囪；受熱流體換熱面由盤管組成。
由于本相變-液浴式余熱鍋爐是基于相變-液浴換熱原理，因此，和其它類型的余熱鍋爐相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)爐內(nèi)不結(jié)垢、使用壽命長、傳熱效率高，運(yùn)行期間，依靠換熱室內(nèi)熱媒液位變化及換熱面?zhèn)鳠崽匦宰兓詣?dòng)將換熱室內(nèi)壓力穩(wěn)定在略高于大氣壓的水平，自調(diào)節(jié)性能好，安全性高。停用時(shí)，其換熱室內(nèi)可自動(dòng)充滿潔凈的熱媒，熱媒消耗少，無需在設(shè)備停用后采用額外的防腐保養(yǎng)措施。無需配置抽氣設(shè)備，啟動(dòng)時(shí)也不需要向空排氣。


圖1為相變-液浴式余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
由圖1所示，在鍋爐熱媒的管路中，依次串聯(lián)有換熱室2、阻氣器3、U形管4、儲(chǔ)液箱11、浮動(dòng)蓋13，換熱室頂部裝有放氣閥10、安全閥9，側(cè)面裝有液位計(jì)7，換熱室2內(nèi)上部置有受熱流體換熱面、下部置有予熱流體換熱面，儲(chǔ)液箱11位于換熱室2頂部上方，浮動(dòng)蓋13位于儲(chǔ)液箱11頂部，換熱室2中充有潔凈的液態(tài)熱媒，其特點(diǎn)是，予熱流體換熱面為煙管18，煙管18的進(jìn)口端置有余熱煙氣進(jìn)口室1，煙管18的出口端置有煙囪14；受熱流體換熱面由盤管8、15組成。本實(shí)用新型中所采用的熱媒為經(jīng)嚴(yán)格處理的潔凈水，予熱流體為余熱煙氣，受熱流體為兩種不同參數(shù)的水。兩種受熱流體分別流經(jīng)換熱室內(nèi)上部的盤管8和盤管15時(shí)吸收熱媒傳遞過來的熱量，溫度升高后流出鍋爐。位于換熱室頂部上方的儲(chǔ)液箱11的容積大于換熱室2扣除換熱面所占空間后的剩余容積與U形管4容積之和，浮動(dòng)蓋13位于儲(chǔ)液箱11頂部，浮動(dòng)蓋與儲(chǔ)液箱頂部之間留有一定間隙，使儲(chǔ)液箱與大氣相通，形成開放式結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生呼吸作用。圖中，5、6分別為受熱流體的出口、進(jìn)口，16、17分別為受熱流體的出口、進(jìn)口，12為充液口。
本實(shí)用新型中，余熱資源介質(zhì)除余熱煙氣外，還可以是其它氣體或液體；受熱流體介質(zhì)除水外，還可以是其它液體或氣體。此外，還可以增加多路予熱流體換熱面，用于引入多路余熱資源介質(zhì)，以便對(duì)分散的多股小流量余熱資源進(jìn)行集中利用。同理，也可以設(shè)置多路受熱流體輸出。
本實(shí)用新型設(shè)有熱媒液位過低等保護(hù)信號(hào)，萬一發(fā)生這類事故，保護(hù)設(shè)備迅速動(dòng)作，快速切斷余熱煙氣源。
安全閥僅在不可預(yù)見的換熱室意外嚴(yán)重超壓情況下自動(dòng)動(dòng)作。
本發(fā)明裝置停用后，換熱室內(nèi)的蒸汽將逐漸凝結(jié)，體積逐漸減小，該過程中儲(chǔ)液箱內(nèi)的熱媒會(huì)依靠自重向換熱室里自動(dòng)填充。當(dāng)少量的不凝性氣體從換熱室頂部的手動(dòng)放氣閥排出后，熱媒最終會(huì)充滿整個(gè)換熱室。熱媒是經(jīng)過嚴(yán)格處理的潔凈液體，對(duì)換熱室有充液保養(yǎng)作用，使換熱室免受空氣腐蝕，無需在設(shè)備停用后采用額外的防腐保養(yǎng)措施。
權(quán)利要求1.一種相變-液浴式余熱鍋爐，在其熱媒管路中，依次串聯(lián)有換熱室(2)、阻氣器(3)、U形管(4)、儲(chǔ)液箱(11)、浮動(dòng)蓋(13)，換熱室(2)頂部裝有放氣閥(10)、安全閥(9)，側(cè)面裝有液位計(jì)(7)，換熱室(2)內(nèi)上部置有受熱流體換熱面、下部置有予熱流體換熱面，儲(chǔ)液箱(11)位于換熱室(2)頂部上方，浮動(dòng)蓋(13)位于儲(chǔ)液箱(11)頂部，換熱室(2)中充有潔凈的液態(tài)熱媒，其特征在于，予熱流體換熱面為煙管(18)，煙管(18)的進(jìn)口端置有余熱煙氣進(jìn)口室(1)，煙管(18)的出口端置有煙囪(14)；受熱流體換熱面由兩組盤管(8)、(15)組成。
專利摘要本實(shí)新型涉及一種相變－液浴式余熱鍋爐，在管路中，依次串聯(lián)有換熱室、阻氣器、U形管、儲(chǔ)液箱、浮動(dòng)蓋，換熱室頂部裝有放氣閥、安全閥，側(cè)面裝有液位計(jì)，換熱室內(nèi)上、下部分別置有受熱流體、予熱流體換熱面，儲(chǔ)液箱位于換熱室頂部上方，浮動(dòng)蓋位于儲(chǔ)液箱頂部，換熱室中充有熱媒，其特點(diǎn)是，予熱流體換熱面為煙管，煙管進(jìn)口端置有煙氣進(jìn)口室，煙管出口端置有煙囪；受熱流體換熱面由盤管組成。由于本實(shí)用新型是基于相變－液浴換熱原理的，因此，和其它類型的余熱鍋爐相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)爐內(nèi)不結(jié)垢、使用壽命長，自調(diào)節(jié)性能好，安全性高，熱媒消耗少，無需在設(shè)備停用后采用額外的防腐保養(yǎng)措施，無需配置抽氣設(shè)備，啟動(dòng)時(shí)也不需要向空排氣。
文檔編號(hào)F24H7/02GK2627414SQ0323252
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月26日
發(fā)明者鄭莆燕, 齊進(jìn), 姚秀平, 王啟杰, 丁家峰 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院