一种水位可控的蒸汽模块锅炉的制作方法

本发明属于蒸汽生产，具体的说是一种水位可控的蒸汽模块锅炉。

背景技术：

1、现有蒸汽模块炉技术中，有一种蒸汽模块锅炉是带有汽水分离器的，如专利号为cn201620454658.4的“一种新型节能直流蒸汽发生装置”，该蒸汽发生装置的水汽分离器的冷水进出口通过三通与增压泵的进水口连接，增压泵的出水口与换热器连接，换热器出口与汽水分离器连接，该蒸汽发生装置的水汽分离器的冷水进出口与三通之间的管路上没有其它阀门部件，采用间歇性补水模式，温差变化大，频繁热胀冷缩，产品故障率高。

2、本发明的目的是制造一种带水位控制的蒸汽模块锅炉。这种蒸汽模块炉不但将汽水分离器分离出来的凝结水与新补进来的水进行预混合，而且还起到调节汽包水位的作用。有效解决了模块锅炉热胀冷缩导致故障率高的问题，而且有效降低了生产成本；同时，对主换热器进行改进，从而在缩小或保持主换热器体积的情况下，增加接触面积，提高主换热器的换热功率。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，对凝结水进行预混，并调节水位，避免热胀冷缩导致的故障，并且增加换热时的接触面积，提高换热效率，避免增大换热器的体积，本发明提出一种水位可控的蒸汽模块锅炉。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种水位可控的蒸汽模块锅炉，包括公共部件和至少两个基本模块，所述基本模块主要包括燃烧器、主换热器、风机、分控制器；

3、所述公共部件主要包括汽水分离器、浮球阀式水位控制器、冷凝换热器、主控制器、集汽管、分水管、显示屏、高温泵；

4、所述锅炉中水路及汽路连接顺序如下：进水电磁阀-冷凝换热器-浮球阀式水位控制器-高温泵-分水管-高温电磁阀-水流量调节器-主换热器-集汽管-汽水分离器，所述汽水分离器的排水口与浮球阀式水位控制器连通；

5、所述基本模块中燃烧器与风机分别安装在主换热器的上下两侧；燃烧器设在主换热器的下方、风机设在主换热器的上方或燃烧器设在主换热器的上方、风机设在主换热器的下方均可；

6、所述主换热器内通过安装架对换热管进行固定，所述换热管之间通过连接弯管进行连接，所述换热管上安装有导热片，所述导热片的两端分别位于换热管的内部和外部。

7、优选的，所述锅炉的进水管路上设有补水泵；补水泵设在机器中或补水泵设在机器外部的补水系统中均可；补水泵一般用常温水泵，在回收冷凝水时，采用耐温90c°的中温泵；

8、所述水流量调节器为水流量调节阀、限流片、节流阀、雾化器中的任一种；所述水流量调节阀为手动水流量调节阀、自力式水流量调节阀、电动水流量调节阀、电磁动水流量调节阀中的任一种；

9、其中，水流量调节阀与节流阀的区别是：水流量调节阀包含了节流阀和控制单元；节流阀有简式节流阀、可调式节流阀和单向节流阀三种类型；雾化器安装在汽水分离器的入口，具有节流和雾化的双重作用；

10、自力式水流量调节阀可以设定流量，阀门在水的作用下，自动消除管线的剩余压头及压力波动引起的流量偏差，无论系统压力怎么变化均保持设定流量不变；

11、电动水流量调节阀由流量计、水流量调节器、控制器三部分组成，具有远程传输、微电脑控制程序，能自动消除管线的剩余压头及压力波动引起的流量偏差，无论系统压力怎么变化均保持设定流量不变；另外，水流开关可以跟水流量调节阀一起做成一个整体；

12、限流片是中间设有通孔的圆形金属片，一般安装在管道与部件的接口处，比如安装在主换热器的入口或汽水分离器的入口；限流片孔径的大小不同，流量的大小也不同，根据需要选定合适孔径的限流片，达到限流的目的；

13、利用水流量调节器调节和设定每个模块的水流量，可以避免蒸汽水分过多或避免蒸汽水分过少造成干烧；

14、所述集汽管有一个出口和至少两个入口，集汽管的出口与汽水分离器的蒸汽入口通过管道连通，集水汽管的入口与主换热器的出口通过管道连通；水在主换热器加热后，进入集汽管的是汽水混合物，需要经过汽水分离器才能分离出饱和蒸汽；同时，由于汽水分离器分离出来的温度高的热水与新补进来的冷水混合，因此，高温泵要求是可以耐温120度以上；

15、所述分水管有一个入口和至少两个出口，分水管的入口与高温泵的出口通过管道连通，分水管的出口与主换热器的入口通过管道连通；分水器可以做成具有流量调节或分配功能的分流阀，每个出水口都设有调节阀；

16、所述分水管与集汽管之间的管路上设有止回阀；止回阀也叫单向阀，水流只能单向流动，防止反流，单向阀是止回阀中的一种，有控制型和非控制型两种类型，实际应用时两种类型的单向阀任选一种，以确保各个模块都能独立工作、互不干扰；

17、所述分水管的出口与主换热器的入口之间的管道上设有水流开关；在水流开关探测到水流经过的信号后，锅炉内的主控制器即发出执行燃烧器点火的信号；

18、冷凝换热器有一个或一个以上，一般情况下0.5吨锅炉配一个冷凝换热器，1吨锅炉配两个冷凝换热器，冷凝换热器设在排烟总管上，吸收烟气的余热，可以将排烟温度降低到53℃左右；

19、集汽管或连接汽水分离器上蒸汽出口的管道上设有压力变送器，压力变送器通过检测容器或管道内的压力变化来检测用水量的变化，进而通过变频器控制补水泵的转速，从而调节锅炉的供水量；

20、进水电磁阀包括常温进水电磁阀和高温进水电磁阀，其中，在浮球阀式水位控制器的补水入口，即第一进水口前的管道上用常温进水电磁阀，在分水管与主换热器之间的管道上用高温进水电磁阀。同时，用于回收汽水分离器产生的凝结水的管道上，全部采用高温电磁阀；

21、汽水分离器为现有技术，主要有旋风式汽水分离器、挡板式汽水分离器、吸附式汽水分离器三种类型，汽水分离器有一个蒸汽入口、一个蒸汽出口和一个凝结水的排水口；

22、排污阀可以排空管道中的积水，一般在水路的最低点设置；

23、锅炉的选装配件包括排气阀、压力保护开关、压力变送器、燃气过滤器、破真空阀、y型过滤器、保温棉、散热风扇、变频器、温度变送器、蜂鸣器、安全阀、仪表、燃气报警器、燃气减压阀、水质电导率仪等；其中，压力保护开关设在蒸汽主管道、主换热器出口与汽水分离器之间的管道、汽水分离器、汽水分离器与主换热器之间的管路四者中的任一个上；压力变送器通过检测容器或管道内的压力变化来检测用水量的变化，进而通过变频器控制外部给水泵的转速，从而调节供水量；压力变送器可以安装在机器内部的蒸汽管路上，也可以安装在机器外部的蒸汽管道上；破真空阀也叫真空破除器，一般安装在蒸汽管道上，机器关闭后，管道里面留存的蒸汽会冷凝造成真空，需要补充空气防止形成真空损坏机器。

24、优选的，所述主换热器或连接主换热器出口的管道上设有温控开关；温控开关为夹管式突跳开关，当温度过高时，可以停止模块的运行；

25、所述主换热器是单层或双层换热器；所述主换热器是1个换热器、2个串联的换热器、3个串联的换热器中的任一种；

26、所述主换热器是用不锈钢或碳钢或铝-钢制成的翅片管式换热器或管式换热器，或者，主换热器上层为翅片式，下层为管式，其中，翅片管式换热器是在管道上安装有很多金属片，增加换热面积，提高换热效率；

27、所述冷凝换热器是用不锈钢或碳钢或铜制成的翅片管式换热器或管式换热器；翅片管式换热器由管道和翅片组成，管道上布满金属片，增加换热面积，水从管道内流过，烟气从翅片的间隙流过，补进来的冷水首先进入冷凝换热器吸收烟气的余热，然后再进入主换热器加热；

28、所述燃气电磁阀为电磁式燃气通断阀或电磁式燃气比例阀，电磁式燃气通断阀只能接通或断开燃气，不能调节燃气的大小，电磁式燃气比例阀可以调节燃气流量的大小；

29、所述燃烧器为多喷嘴火排燃烧器、水冷式多喷嘴火排燃烧器、风冷式多喷嘴火排燃烧器、多喷嘴红外线燃烧器、预混式多喷嘴火排燃烧器中的任一种；低氮技术其实就是一种低温燃烧技术，将炉膛温度降低到800度左右，就可以有效减少氮氧化物的排放，因此要给火排降温；采用风冷式或水冷式多喷嘴火排燃烧器可以有效降低氮氧化物排放，nox排放可以做到30毫克/立方米以下；水冷式多喷嘴火排燃烧器中设有冷却水管，用水泵和管道连通水箱，用于冷却火排燃烧器；多喷嘴红外线燃烧器是在多喷嘴火排燃烧器的基础上，在燃烧器上面多加了一块陶瓷蜂窝板或金属蜂窝板，燃烧的火焰能发出红外光，氮氧化物排放更低，燃烧效率更高；燃烧器的燃料为管道天然气或液化石油气或液化天然气。

30、优选的，所述导热片为厚度较薄的平板热管。

31、优选的，所述导热片在换热管上沿螺旋形分布，所述导热片位于换热管内部的部分对液体进行导向。

32、优选的，所述导热片在换热管上沿轴线方向设置有多组，所述换热管上相邻的两组导热片的螺旋方向相反。

33、优选的，所述导热片位于换热管内外的两端的表面上安装有贴片，所述贴片的一端固定在导热片上，所述贴片的另一端处于自由状态，所述贴片由双金属片或记忆金属材料中的任一种制成。

34、优选的，所述贴片朝向导热片的表面上设置有凸起。

35、锅炉运行程序：打开电源开启主控后，首先启动风机，换入新鲜空气，程序自检，各项功能正常，则开启进水电磁阀，启动水泵，将冷水补进冷凝换热器，水流开关检测到水流经过后，开启燃气电磁阀以及点火装置，点燃燃烧器，完成锅炉启动的过程；

36、锅炉正常启动后，可以持续补水和持续产生蒸汽，其中，汽水分离器中分离出来的温度高的凝结水流入浮球阀式水位控制器中，并与新补进来的冷水预混合后，用高温泵抽到主换热器中进行加热，实现热水在内部循环；

37、锅炉停机后，启动排污功能，风机继续运行3-5分钟，将锅炉里面的废气排掉，然后关机；锅炉内的各个基本模块都可以独立运行，可以根据需要开启或关停多个模块中的任意模块，如10个模块的机组，蒸发量1吨，每个模块100公斤蒸发量，开启其中5个，蒸发量就是500公斤；

38、锅炉控制程序有计时功能，可以根据每个模块的使用时间，自动开启或切换或关闭模块，使所有模块的使用时长相近，避免部分模块的使用时间过长、部分模块的使用时间过短，影响到锅炉整体的使用寿命。

39、本发明的有益效果如下：

40、1.本发明所述一种水位可控的蒸汽模块锅炉，通过设置汽水分离器、浮球阀式水位控制器，对产生的蒸汽中的水汽进行分离，将分离后得到的凝结水与重新补入到锅炉内的水进行与预混合，提高进入到主换热器内的水的温度，避免锅炉模块出现热胀冷缩导致故障的情况，并且还能对锅炉内的汽包水位进行调节，保证锅炉正常稳定运行。

41、2.本发明所述一种水位可控的蒸汽模块锅炉，通过设置换热管、导热片以及贴片，增加主换热器内水流的换热面积，以及使换热管内的水流处于紊流状态，使水流充分接触换热管内壁以及导热片，以便于在主换热器的体积缩小或不变的情况下，提高主换热器的换热功率，使锅炉内能安装更多的基本模块，提高锅炉的使用效果与降低锅炉的使用成本。