专利名称：直流锅炉演示实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种可以直观显示直流锅炉构造、工作原理及热态运行过程的教学演示实验装置。
直流锅炉在我国大中型火力发电厂中广泛应用。因此，在有关教科书上也是必不可缺的教学内容之一。但是，在教学中或在直流锅炉现场参观学习时，不能观察到它的基本结构和工作运行过程。学生只能从书本上叙述的原理和工作过程去理解和想象直流锅炉的工作和运行状态。这样，学生不能深入、直观、逼真的了解和掌握这部分学习内容。所以设计一种直流锅炉演示实验装置对于工科院校的教学是十分有意义的。
本实用新型的发明任务是提供一种能直观反映直流锅炉的结构、工作原理、热运行过程，并且具有体积小、成本低、演示操作简便的直流锅炉演示实验装置。
本实用新型的技术特征表现为耐热玻璃管制成模型直流锅炉的水冷壁管、过热器管及联箱；采用缠绕在玻璃管壁上的电热丝加热模拟直流锅炉的煤或油加热方式；采用温度控制仪自动控制给水温度，手动调压器控制水冷壁和过热器的热负荷大小。从而完成了模型直流锅炉的构成和实验运行。
说明书附
图1是本实用新型的构造示意图。
说明书附图2是本实用新型的电器控制部分的电路图。
现根据说明书附图，介绍本实用新型的构成。一种直流锅炉演示实验装置由供水系统、汽、水加热系统和电器控制系统三部分所构成其特征是A、供水系统由恒温热水箱1、给水泵2、给水阀4、回水阀3和给水管5所构成；B、汽、水加热系统由下联箱6、水冷壁7、上联箱8、下降管9、底联箱10、预热水冷壁11、下侧联箱12、蒸发段水冷壁13、中间混合联箱14、过热器管15、上侧混合联箱16、连接管17和集汽联箱18所构成；C、电器控制系统由温度控制信WK、交流接触器JQ和电热器DR1组成的恒温热水箱电加热控制电路，由交流接触器BQ和水泵电机D组成的水泵控制电路，由交流接触器GQ、电热器DR2、DR3、DR4、DR5和调压器TY1、TY2组成的汽、水加热控制电路三部分电路所构成。
各部分的具体构造和搭接是这样的供水系统的恒温热水箱1连接水泵2，在水泵2的出水管的三通上分别安装了给水阀4和回水阀3，给水阀与给水管5相连接，回水阀3由管道与恒温热水箱相通。温度控制仪WK的感温元件安装在恒温热水箱的侧面，恒温热水箱的底部安装了电热器DR1；汽、水加热系统由下联箱6、上联箱8和连接上、下联箱的水冷壁7组成一级预热器。由底联箱10、下侧联箱12和连接底联箱及下侧联箱的预热水冷壁11组成二级预热器。一级预热器的下联箱6与供水系统的给水管5相接，上联箱8由下降管9与底联箱10相通。二级预热器的下侧联箱12接有蒸发段水冷壁13、蒸发段水冷壁13的另一端与中间混合联箱14相通，中间混合联箱14又与过热器管15相通，过热器管15的另一端与上侧混合联箱16相通，上侧混合联箱16上有连接管17将其与集汽联箱18相连通构成过热蒸汽加热器。在水冷壁7、预热水冷壁11的外面安装有电热器DR3、蒸发段水冷壁13的外面安装有电热器DR4、DR5，过热器管15的外面安装有电热器DR2；电器控制系统的搭接比较简单，由温度控制仪WK控制交流接触器JQ，电热器DR1是其控制负载。由交流接触器BQ控制水泵电机D的工作电源。交流接触器GQ控制电热器DR2、DR3、DR4和DR5的电源，其中DR2、DR3串联接入一相交流电源，DR4、DR5分别与调压器TY1、TY2串联接入二相交流电源中，调压器TY1、TY2由电位器W1、W2分别进行控制。
本实用新型中的汽、水加热系统中的联箱、水冷壁等管路均采用了不同直径的耐热玻璃管所构成，联接处采用了优质胶管做为联接密封材料，电热器采用了缠绕在玻璃管外的电热丝所构成。
本实用新型的演示实验过程中是这样工作的恒温热水箱中的水由电热器DR1加热，再由给水泵2将恒温水通过给水阀4、给水管5送入下联箱6，经水冷壁7加热后到达上联箱，再经下降管9进入底联箱10，然后分别进入预热水冷壁11再次加热后到达下侧联箱12，由下侧联箱进入蒸发段水冷壁13加热蒸发成饱和蒸汽进入中间混合联箱14，饱和汽水继续上升进入过热器管15加热变成过热蒸汽到达上侧混合联箱16，通过连接管17最后进入集汽联箱排入大气。调整蒸发段水冷壁上的电热器DR4、DR5的供电电压值，可改变其热负荷，这样可以明显地观察到(1)预热段、蒸发段和过热段的变化情况；(2)汽水混合物的泡状、弹性流动结构；(3)水冷壁管中产生的停滞、倒流等现象；(4)管间脉动现象；(5)蒸发量随热负荷的变化情况。
综上所述，本实用新型可以再现直流锅炉的构造和运行状态，是比较理想的教学实验设备。它具有演示效果好、体积小、造价低、操作简便的优点，可以在工科院校的教学中普及使用，对提高教学和演示水平具有积极的作用。
以下借助说明书附图，具体介绍一个实例例的情况。本实施例的结构根据国产SG－1000／170型直流锅炉的基本构造简化缩小制成。供水系统的恒温热水箱容量0.04立方米，分内外两层。内层用镀锌钢板制作，外层用钢板焊接而成，内外层间用绝热材料填充以保温。给水泵采用型号为JCB－22的三相电泵，扬程3.3米，流量为22升／分，功率125W直接安装在恒温热水箱的上部。电热器DR1采用了3支1.5KW的电热管安装在恒温热水箱底部。温度控制仪采用了wm2k－02型温度指示控制仪，控制精度0.5级。汽、水加热系统中的各种联箱共10个，全部采用φ50mm的耐热玻璃管加工制成，采用了吊装悬挂式的安装方式。其中除上下联箱为长400mm外，其余的各种联箱的长度均在600mm。各种水冷壁、过热器管、下降管及连接管共53根均采用φ12×8mm的耐热玻璃管制成。其中水冷壁7为四根，预热水冷壁11、蒸发段水冷壁13、过热器管15、连接管17分别为12根，下降管1根。给水管5采用了橡胶管。联箱与各种管路的连接处采用了优质橡胶管作为固定连接件。电器控制系统中的交流接触器均采用了CJ－10型交流接触器。调压器采用了可控硅电子调压器，型号为PLT－5型。预热水冷壁外的电热器DR3、过热器管外的电热器DR2分别为功率1000W的电热丝，蒸发段水冷壁外的电热器DR5、DR4总功率为6千瓦，分为左右两组，分布在12根蒸发段水冷壁外边。
权利要求1.一种直流锅炉演示实验装置由供水系统、汽、水加热系统和电器控制系统三部分所构成，其特征是A、供水系统由恒温热水箱1、给水泵2、给水阀4、回水阀3和给水管5所构成；B、汽、水加热系统由下联箱6、水冷壁7、上联箱8、下降管9、底联箱10、预热水冷壁11、下侧联箱12、蒸发段水冷壁13中间混合联箱14、过热器管15、上侧混合联箱16、连接管17和集汽联箱18所构成；C、电器控制系统由温度控制仪WK、交流接触器JQ和电热器DR1组成的恒温热水箱电加热控制电路，由交流接触器BQ和水泵电机D组成的水泵控制电路，由交流接触器GQ、电热器DR2、DR2、DR4、DR5和调压器TY1、TY2组成的汽、水加热控制电路三部分电路所构成。
2.按照权利要求1所述的直流锅炉演示实验装置，其特征是供水系统的恒温热水箱1连接水泵2，在水泵2的出水管的三通上分别安装了给水阀4和水阀3，给水阀与给水管5相连接，回水阀3由管道与恒温热水箱相通，温度控制仪WK的感温元件安装在恒温热水箱的侧面，底部安装了电热器DR1。
3.按照权利要求1所述的直流锅炉演示实验装置，其特征是汽、水加热系统的下联箱6、上联箱8和连接上下联箱的水冷壁7组成一级预热器；由底联箱10、下侧联箱12和连接底联箱及下侧联箱的预热水冷壁11组成二级预热器，一级预热器的下联箱6与供水系统的给水管5相接，上联箱8由下降管9与底联箱10相通；二级预热器的下侧联箱12接有蒸发段水冷壁13，蒸发段水冷壁13的另一端与中间混合联箱14相通，中间混合联箱14又与过热器管15相通，过热器管15的另一端与上侧混合联箱16相通，上侧混合联箱16上有连接管17将其与集汽联箱18相连通构成过热蒸汽加热器；在水冷壁7、预热水冷壁11的外边安装有电热器DR3，蒸发段水冷壁13的外面安装有电热器DR4、DR5、过热器管15的外边安装有电热器DR2。
4.按照权利要求1所述的直流锅炉演示实验装置，其特征是电器控制系统中的温度控制仪WK控制交流接触器JQ，电热器DR1是其控制负载；交流接触器BQ控制水泵电机D的工作电源；交流接触器GQ控制电热器DR2、DR3、DR4和DR5的电源，其中DR2、DR3串联接入一相交流电源，DR4、DR5分别与调压器TY1、TY2串联接入另二相交流电源中，调压器TY1、TY2由电位器W1、W2分别进行控制。
5.按照权利要求1、2所述的直流锅炉演示实验装置，其特征是供水系统的恒温热水箱容量0.04立方米，分内外两层，内层用镀锌钢板制作，外层用钢板焊接而成，内外层间用绝热材料填充以保温；给水泵采用JCB－22的三相电泵，直接安装在恒温热水箱的上部；电热器DR1采用了3支1.5KW的电热管安装在恒温热水箱底部；温度控制仪采用了wm2k－02型温度指示控制仪。
6.按照权利要求1、3所述的直流锅炉演示实验装置，其特征是汽、水加热系统的各种联箱共10个，全部采用φ50mm的耐热玻璃管加工制成，其中除上下联箱为长400mm外，其余的各种联箱的长度均在600mm；各种水冷壁、过热器管、下降管及连接管共53根均采用φ12×8mm的耐热玻璃管制成；联箱与各种管路的连接处采用了优质橡胶管作为固定连接件。
7.按照权利要求1、4所述的直流锅炉演示实验装置，其特征是电器控制系统的交流接触器均采用了CJ－10型交流接触器；调压器采用了可控硅电子调压器，型号为PLT－5型。
8.按照权利要求1、4所述的直流锅炉演示实验装置，其特征是预热水冷壁外的电热器DR3、过热器管外的电热器DR2分别为1000W的电热丝；蒸发段水冷壁外的电热器DR3、DR4总功率为6千瓦，分为左右两组，分布在12根蒸发段水冷壁外边。
专利摘要本实用新型公开了一种可以直观显示直流锅炉构造、工作原理及热态运行过程的教学模型。直流锅炉演示实验装置，采用了耐热玻璃管制成模型直流锅炉的水冷壁管、过热器管及联箱，采用了缠绕在玻璃管壁上的电热丝加热模拟直流锅炉的煤或油加热方式，采用了温度自动控制的给水方式和手动调压控制加热负荷的变化，从而完成了模型直流锅炉的构成和实验运行。本实用新型效果好、体积小、成本低可广泛应用于工科院校的教学中。
文档编号G09B23/00GK2062097SQ90210808
公开日1990年9月12日 申请日期1990年4月4日 优先权日1990年4月4日
发明者冯恩福, 张笃春 申请人:山东省电力学校