电蒸汽锅炉的制作方法

本实用新型涉及一种全自动电蒸汽锅炉。

背景技术：

中国专利申请号201610087401.4公开了一种蒸汽发生系统：蒸汽和水分离器中通过限压弹簧的弹性或钢球的重力，拉杆上端连接的阀芯、拉杆、拉杆下端连接的永久强磁块的自重，及在水中有磁性，遇蒸汽失去磁性的感温磁体与永久磁块的吸合、分离变化，共同控制阀芯上的密封圈，使该密封圈的上、下两个腔关闭或打开，实现压力容器内蒸汽和水的分离，其阀芯上部为圆柱形的，下部分为带锥形面的，并在锥面上设有一圆环槽，在槽内设有一密封圈，阀芯的下端设有内丝，与拉杆上端固定连接，在拉杆的下端伸出阀缸的下端出口与永久强磁块同轴连接，在阀缸的下端设有外丝扣，并穿进密封圈于阀缸和压力容器盖壁的孔，在压力容器盖壁的下方用螺丝母紧固；由“S”型固定加上部限定永久磁块的上、下移动范围，下部分固定感温磁体的位置，并由“S”型固定架上的孔固定到压力容器壁上，这样的结构缺陷是：阀口，阀芯、阀芯的密封圈、拉杆、永久强磁和感温磁体不一定能保持在同一个轴上；另外，电加热器所在的高压容器高压锅体积较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种体积小，结构简单，运行可靠的全自动电蒸汽锅炉。

为达到上述目的，本实用新型电蒸汽锅炉包括：(1)蒸汽和水分离器；(2)电加热器；(3)自动补水装置；(4)压力容器及安全阀；(5)防干烧保护装置；(6)工作电路。下面就各组成部分的装置一一叙述。

第一，本实用新型电蒸汽锅炉所述的蒸汽和水分离器包括阀缸的内腔与蒸汽输出管的内腔呈“T”字形相连通焊接，阀缸的下端的外丝部分伸进压力容器 的上封头或法兰的安装孔内，用压紧螺母将密封圈压紧、密封、固定；阀芯由在水中具有磁性，遇蒸汽即失去磁性的感温磁体与永久磁块相互吸和不吸的变化，控制由拉杆螺丝相连接的阀芯密封圈；由固定在电蒸汽锅炉的上封头上的“S”型固定支架上部分限定永久磁铁上、下移动的幅度，下部分固定感温磁体的位置，由感温磁体处于压力容器的水中时有磁性；处于蒸汽中失去磁性，控制拉杆螺丝相连接的阀芯密封圈，使产生和储存压力蒸汽的腔与排出蒸汽的腔之间打开或关闭，实现压力容器内的蒸汽和水的分离，分离后的蒸汽由蒸汽输出管的内腔输出，其特征在于：(一)阀芯密封圈中间为圆形凹陷的，圆形凹陷中间带圆孔的圆盖形的；或圆环形的，由拉杆螺丝穿过密封圈的圆孔，压紧螺母将上夹板与下夹板之间的密封圈压紧；在拉杆螺丝的头与上夹板之间设有密封圈用于密封拉杆螺丝与圆孔之间的间隙，以防漏汽；上夹板周边带有若干蒸汽孔。(二)圆柱形永久磁铁镶嵌在吸盘内；吸盘的上方中间带有内丝孔，内丝孔内螺入拉杆螺丝的下端；永久磁铁在厚度方向充磁。(三)拉杆螺丝由导管径向固定，且拉杆螺丝可以在导管的内腔里上、下滑动，导管通过固定连接板的两边焊接于“S”形固定支架上。(四)在阀缸的最上边的腔与调节弹簧所在的腔之间设有调节弹簧的螺旋塞的外丝与阀缸的内丝螺旋啮合，可用专用工具螺旋调节调节槽，使调节弹簧旋塞上、下螺旋升降，以使弹簧压缩或伸张，其弹力的大小使得感温磁体处于水中具有磁性时，能关闭住压力容器的内腔的水；又能在感温磁体处于蒸汽中失去磁性时，打开阀芯密封圈，释放压力容器内的压力蒸汽，通过蒸汽输出管向外输出蒸汽。(五)蒸汽输出管的输出口处带有可螺旋连接的丝。

第二，本实用新型电蒸汽锅炉，其特征在于：所述压力容器的外壳由钢管制成，上、下两端设有用丝扣连接的上、下封头；上下封头可为锅状的，也可为圆板状的；或用法兰连接的上、下封头且上封头上设有蒸汽和水分离器，至少安装一个安全阀，安全阀内腔与压力容器内腔相通，安全阀包括能在压力容器内超压力时泄压的安全阀；上封头上还设有一个浮球液位器；下封头，或法兰，或电蒸汽锅炉外壳上设有一个或多个电加热器，通过压紧密封圈密封；电蒸汽锅炉外壳下端一侧设有一个自来水输入管接口与压力容器连通。

第三，本实用新型电蒸汽锅炉，其特征在于：所述自动补水装置是当电蒸 汽锅炉内的蒸汽释放出去后，压力容器腔内的压力下降，自来水从电蒸汽锅炉外壳下端一侧的自来水输入管接口流入补充，达到自动上水的目的；电蒸汽锅炉外壳下端另一侧设有排污口，用于排污；当自来水补充到一定量时，自来水浸没感温磁体，使感温磁体恢复磁性，与永久磁铁相吸，拉下拉杆螺丝，从而拉下阀芯密封圈，关闭压力容器内腔向外输出蒸汽的通道，使压力容器内补充的自来水达到与自来水管里水压平衡时，停止加水。

第四，本实用新型电蒸汽锅炉，其特征在于：所述防干烧装置包括浮球液位器，及其一对控制接点，垂直置于压力容器内，且设在电加热器的发热部位上面；在感温磁体的下面，在电加热器的发热部位露出水面之前，浮球液位器的干簧管的触点断开，使控制接点断开，控制交流接触器，切断电加热器的电源，以防干烧。

第五，本实用新型电蒸汽锅炉，其特征在于：所述电加热器的电加热管发热部分置于电蒸汽锅炉的外壳的内腔内，电加热器的电源部分在电蒸汽锅炉外壳之外，并由电蒸汽锅炉的下封头，或法兰，或外壳上的密封圈密封隔开。

第六，本实用新型电蒸汽锅炉，其特征在于：所述工作电路由浮球液位器的一对接点控制交流接触器的线圈电源，由交流接触器的一组常开触点控制电加热器的电源；保险管、交流接触器线圈电源以及干簧管相串联后，再直接接入～220V电源。本实用新型也可采用～380V的三相四线制供电，3个电加热器采用“△”形或“Y”型接法接入电源中，交流接触器的电源线圈串联中间继电器的常开触点，再接入电源相线上。中间继电器的常开触点由中间继电器控制，中间继电器的线圈串联浮球液位器的干簧管，再接入与中间继电器相匹配的电源。即由压力容器中的浮球液位器控制中间继电器，由中间继电器控制交流接触器，再由交流接触器控制电加热器的电源通断电的工作状态。

在供水时，由于压力容器及整定好的安全阀都不出水；在压力容器内无水或水量较少时，由于浮球液位器的浮球下移，干簧管断开，控制的中间继电器无电断开，不能向电加热管供电，电加热器不工作。

在供电电路停电时，控制电路、浮球液位器、电加热管都不工作，压力容器中水可由压力容器及安全阀封闭住。

若误操作时，压力容器内供足水后，又将供水阀门关闭，电路仍工作，蒸 汽不断在压力容器中积聚，压力容器底部的水不能由压力容器向自来来管路返流，压力容器内达到一定压强时，则安全阀自动打开，泄压；如果安全阀失效打不开，则压力容器内的压力继续高升，最后阀芯密封圈可以克服永久磁铁与感温磁体通过拉杆螺丝的拉力，以及弹簧对阀芯密封圈的压力，而被压力容器内升高的蒸汽压力顶开，向外释放积聚的蒸汽压力，确保压力容器的安全。

由上可知：本实用新型电蒸汽锅炉对蒸汽和水分离器，压力容器及安全阀，电加热的选型和结构布置作了进一步的改进，实现了自动补水，自动加热，自动出蒸汽，自动防干烧保护，自动超压力保护，因省去了加水的电动机和水泵，使成本降低，体积小，结构简单，运行更可靠；采用电加热器立置插入立置的管形压力容器中，使被加热的水的体积大幅度减少，因而容器中的水热得快，产生蒸汽的速度也就快。为确保热量的充分利用，不散失，还可以在压力容器周围包裹保温层。另外，将蒸汽和水分离器提高到远离水面一定的高度，避免了蒸汽输出管排蒸汽时因蒸汽内渗入水，而出现排出蒸汽滴水的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型电蒸汽锅炉的剖视图。

图2为一种已有技术安全阀的结构图。

图3为另一种已有技术安全阀的结构图。

图4为本实用新型电蒸汽锅炉第一种阀芯的蒸汽和水分离器结构图。

图4-1为图4和图5中A-A剖面图。

图4-2为图4和图5中B-B剖面图。

图4-3为图4和图5中C-C剖面图。

图5为本实用新型电蒸汽锅炉第二种阀芯的蒸汽和水分离器结构图。

图6为本实用新型电蒸汽锅炉的浮球液位器图。

图7-1为本实用新型电蒸汽锅炉的电加热器图。

图7-2为本实用新型电蒸汽锅炉的另一种电加热器及安装结构图。

图8为本实用新型电蒸汽锅炉的工作电路图之一。

图9为本实用新型电蒸汽锅炉的工作电路图之二。

图10为本实用新型电蒸汽锅炉上封头俯视图。

图中：

1、阀缸上盖；2、密封圈1；3、阀缸；4、调节槽；5、调节弹簧的螺旋塞；6、弹簧；7、蒸汽输出管；8、蒸汽输出管的连接丝；9、1号腔；10、2号腔；11、3号腔；12、4号腔；13、5号腔；14、拉杆螺丝的头；15、2号密封圈；16、上夹板；17、阀芯3号密封圈；18、下夹板；19、1号压紧螺母；20、拉杆螺丝；21、4号密封圈；22、上六角封头；23、“S”形固定支架；24、2号压紧螺母；25、固定连接板；26、导管；27、导管内腔；28、吸盘；29、吸盘的内丝孔；30、永久磁铁；31、感温磁体；32、阀芯；33、5号密封圈；34、凸台；35、阀缸上盖的内丝；36、阀缸上盖的外丝；37、阀缸内的内丝；38、调节弹簧的螺旋塞外丝；39、电蒸汽锅炉的外壳；40、电蒸汽锅炉外壳上端的内丝；41、水；42、蒸汽；43、浮球液位器的安装孔；44、浮球液位器上端的丝；45、螺母；46、密封圈6；47、固定压紧螺母；48、浮球导管；49、浮球；50、限位卡子；51、干簧管；52、小磁铁；53、电蒸汽锅炉外壳的下封头内丝；54、7号密封圈；55、安全阀丝座；56、安全阀；56-1、安全阀阀体；56-2、阀座；56-3、调节圈；56-4、下压盖；56-5、安全阀弹簧；56-6、阀杆；56-7、上压盖；56-8、阀帽；56-9、拉环；56-10、安全阀上盖；56-11、上盖外丝；56-12、六角紧固圈；56-13、安全阀弹簧；56-14、安全阀阀座；56-15、安全阀阀杆；56-16、安全阀密封圈固定座；56-17、安全阀密封圈；56-18、安全阀泄汽孔；56-19、安全阀丝座；56-20、安全阀丝底六角；57、自来水输入管接口；58、进水口连接丝；59、自来水输入管内腔；60、电加热管发热部分；61、下六角封头；62、电源罩外丝；63、电源罩；64、电源线；65、瓷管；66、接线螺丝；67、电连接板；68、接线柱压紧螺母；69、电源罩内丝；70、电源线孔；71、吊柄；72、浮球液位器LW；73、上封头(包括六角螺丝封头和法兰封头)；74、阀芯3号密封圈17的圆孔；75、电加热器；76、蒸汽和水分离器的安装孔；77、“S”形固定支架的孔；78、1号焊缝；79、2号焊缝；80、上六角封头的外丝；81、阀孔；82、蒸汽和水分离器；83、压力容器；84、弹簧上固定槽；85、弹簧下固定槽；86、上夹板上的蒸汽孔；87、排污口；88、排污口盖；89、排污口密封圈；90、电阻丝；91、蒸汽水泡；92、下六角封头外丝；93、电加热器上的密封圈；94、法兰螺孔；95、法兰紧固螺丝；96、电热管紧固螺母；97、电热管上的紧固螺 丝；98、电热管接线板；99、螺母；100、法兰。

m、n为浮球液位器的引出线的一对控制接点；T为控制变压器；a、b、c为电加热器的接入点；A、B、C为三相电源线；LW为浮球液位器；RD和rd分别为保险管；CJ为交流接触器；ZJ为中间继电器；L为相线；N为零线；D为零线；R、R₁、R₂、R₃为电加热器的电阻。

具体实施方式

本实用新型电蒸汽锅炉包括：蒸汽和水分离器；压力容器；安全阀；电加热器；自动供水装置；防干烧装置；工作电路。

图1、图4、图4-1～图4-3中阀缸上盖1可以不带凸台34；或带有凸台34，凸台34以外一圈设有2号密封圈，阀缸上盖的内丝35螺旋盖在阀缸3的上盖的外丝36上，阀缸3的3号腔11与蒸汽输出管7的1号腔9呈“T”字形相连通焊接，阀缸3的下端的外丝部分伸进压力容器83的上封头73的孔76内，用2号压紧螺母24压紧4号密封圈21，并密封。

特征之一在于：蒸汽和水分离器82的阀芯3号密封圈17中间为圆形凹陷的，圆形凹陷中间带圆孔74的圆盖形的，或如图5中带圆环形的，拉杆螺丝20穿过3号密封圈17的圆孔74，螺旋1号压紧螺母19将周边带有蒸汽孔86的上夹板16与下夹板18之间的3号密封圈17压紧；在弹簧下固定槽85与上夹板16之间设有一层橡胶密封圈；在拉杆螺丝的头14与上夹板16之间设有2号密封圈15，用于密闭拉杆螺丝20与圆孔74之间的间隙，以防漏汽。

特征之二在于：蒸汽和水分离器82的圆柱形永久磁铁30镶嵌在吸盘28内，吸盘28的上方中间带有内丝孔29，内丝孔29内螺入拉杆螺丝20的下端；永久磁铁30在厚度方向充磁。

特征之三在于：蒸汽和水分离器82的拉杆螺丝20由导管26径向固定，且拉杆螺丝20可以在导管26的内腔里上、下滑动，导管26通过固定连接板25的两边焊接于“S”形固定支架23上。

特征之四在于：蒸汽和水分离器82的在阀缸3的2号腔10与3号腔11之间设有调节弹簧的螺旋塞5的外丝38与阀缸的内丝37螺旋啮合，可用专用工具螺旋调节槽4，使调节弹簧螺旋塞5上、下螺旋升降，以使弹簧6压缩或伸张， 其弹力的大小使得在感温磁体31处于水中具有磁性时，能通过与永久磁块30的磁吸力关闭住5号腔13内的水41；又能在感温磁体31处于蒸汽42中失去磁性时，打开5号腔13内与3号腔11的连接通道阀孔81，通过1号腔9向外输出一定压力的蒸汽42。

特征之五在于：蒸汽和水分离器82的蒸汽输出管7的输出口处带有可螺旋连接的丝8。

特征之六在于：电蒸汽锅炉外壳39由钢管制成，上、下两端设有丝扣连接的上封头73，下封头61；或用法兰连接的上封头73，下封头61；且上封头73上设有蒸汽和水分离器82，安装孔76，用于安装蒸汽和水分离器，至少留有一个安全阀丝座55安装安全阀56，安全阀内腔都与5号腔13相通；上封头73的浮球液位器安装孔43内安装浮球液位器LW72；下封头61，或法兰100，或电蒸汽锅炉外壳39上设有电加热器75，电蒸汽锅炉外壳39下端一侧设有一个自来水输入管接口57与5号腔13连通；另一侧设有一排污口87用于排污，用排污口盖88或阀门封堵。

在电蒸汽锅炉外壳39上端的两侧各设一个吊柄的固定环并连接吊柄，用于悬挂本实用新型电蒸汽锅炉；或用支撑脚支撑电蒸汽锅炉外壳39；或用上、下两个喉箍捆住蒸汽锅炉外壳39，然后将喉箍固定在墙壁上。

蒸汽和水自动分离后自动排蒸汽，自动补水装置其工作原理是：自来水通过自来水输入管接口57逐渐注入压力容器83的5号腔13中，水41淹没感温磁体31，感温磁体31因在水中的温度低于其居里点温度而具有磁性，所以感温磁体31与永久磁铁30具有一定的磁吸力，而将永久磁铁30吸下来，与永久磁铁30通过拉杆螺丝20相连接的阀芯32的3号密封圈17也被拉下，并同时在弹簧6的伸张力的作用下使3号密封圈17关闭阀孔81，因此5号腔13内的水或气体不能向外输出；当电加热器75逐渐加热后，并产生蒸汽42，蒸汽42逐渐增多，积聚在5号腔13的上部，并具有一定压力，扩大蒸汽的积聚的体积，随着蒸汽体积的逐渐增大，5号腔13内的水的体积被压缩，一部分水被从下方的自来水输入管接口57挤出去，形成自来水的返流现象；当5号腔13内的水被挤出，水面下降到使感温磁体31露出水面时，感温磁体31处于5号腔13内的蒸汽中，而升温达到感温磁体31的居里点温度以上，感温磁体31的居里点 温度根据所需输出的蒸汽温度而定，两者相同，这时感温磁体31失去磁性，与永久磁铁30之间也就失去了磁力，阀芯32的3号密封圈17就被压力容器83的5号腔13内的压力蒸汽42克服弹簧6的压缩力而顶起，向3号腔11及1号腔9释放蒸汽42，并通过蒸汽输出管7向外输送压力蒸汽42。

当压力蒸汽42输出的同时，压力容器83内的蒸汽42和水41的压力减小，这时具有一定压力的自来水输入管内腔59内的水流入压力容器83中来补充，加水，当水加到一定程度时，压力容器83中5号腔13内的水41又淹没了感温磁体31，感温磁体31在水中的温度又低于感温磁体31的居里点温度，感温磁体31又恢复了磁性，与永久磁铁30相吸，吸力将永久磁铁拉下，同时，通过拉杆螺丝20相连接的阀芯32的3号密封圈17被拉下，与弹簧6的伸张力一起使3号密封圈17关闭阀孔81……

如此循环往复，实现本实用新型的蒸汽和水自动分离后自动输出蒸汽，自动补水。

调节调节槽4，使调节弹簧的螺旋塞5向上或向下升降，以调节弹簧6达到一定大小的弹性，使压力容器83内的水41在感温磁体31具有磁性时，能与其磁吸力一起使阀芯32的3号密封圈17能关闭住水或蒸汽；又能在感温磁体31失去磁性时，压力容器83中的蒸汽42能依靠自身的压力，克服弹簧6的压力而打开阀芯32的3号密封圈17，使阀孔81能向外输出蒸汽42，同时又能留住压力容器83中的水41。

图2、图3中，安全阀56的压力整定值，公称通径，流道直径，排放压力，使用温度，适用于蒸汽，要既大于压力容器83中水41和蒸汽42的压力；又要能保护压力容器83的安全。安全阀56的开启、关闭动作是依靠其进口的蒸汽压力变化和弹簧预紧力来使安全阀的阀芯自动开启及关闭。当蒸汽压力升高到提升力比弹簧56-5或56-13预紧力大时，安全阀的阀芯克服弹簧56-5或56-13预紧力自动开启，泄放多余的蒸汽，使内压下降，又由于弹簧力的作用，当内压降至安全值时，安全阀的阀芯自动关闭，泄放停止，安全阀56为现有技术，具体结构和原理这里不详解。

图5中的蒸汽和水分离器82的阀芯32的密封圈17为圆环形的，其周边盖住阀孔81，其它结构和工作原理同图4。

图6中，浮球液位器LW72的浮球49、浮球导管48及干簧管51的位置，垂直置于压力容器83的5号腔13内，且在电加热器75的电加热管发热部分60的上面，在感温磁体31的下面，这样才能既不影响蒸汽和水分离器82的工作，又能保护电加热器75防止干烧，即浮球液位器LW72的一对控制接点m、n在电加热器75的电加热管发热部分60上端露出水面之前，浮球液位器LW72的干簧管51的触点断开，使控制接点m、n断开，控制中间继电器及交流接触器，切断电加热器75的电源。浮球液位器LW72为已有技术，其工作原理不详述。

图7-1、图7-2中，电加热器75为市场已有二相或三相电热管产品。图7-1为三组电加热管；图7-2中的电加热器75为螺旋结构，安装在法兰100上，用螺丝95和螺母99紧固密封圈93，并密封。其结构和工作原理这里不再叙述。

本实用新型所述电蒸汽锅炉，特征在于：所述电加热器75的电加热管发热部分60置于电蒸汽锅炉的外壳39的5号腔13内，电加热器75的电源部分在电蒸汽锅炉外壳39之外，并由电蒸汽锅炉的下六角封头61，或法兰100，或外壳39上的7号密封圈54或电加热器上的密封圈93密封，隔开。

具体地电加热器75的电加热管发热部分60伸入5号腔13的水41中；电加热器75固定焊接在下封头61上，并通过下六角封头外丝92螺旋固定在电蒸汽锅炉外壳的下封头内丝53上，通过压紧7号密封圈54密封；电加热器75的下端的接线柱通过电源线64电连接后引出，电加热器75的接线腔通过电源罩63罩住，以防水溅入。

图8中所述电蒸汽锅炉，其特征在于：工作电路为电加热器75的a、b两端分别与交流接触器CJ的两个常开触点CJ₁、CJ₂电连接后，再分别接～220V电源的相线L和零线N，在相线L与CJ₁之间串接一保险管RD，在相线L的保险管RD及零线N端引出一组电源，串接保险管rd后接交流接触器CJ的线圈一端，另一端接浮球液位器LW72的m端接点，浮球液位器LW 72的n端接点接保险管RD与CJ₁之间的相线上。其工作原理是，当压力容器83内的水达到一定高度时，浮球液位器LW72的浮球49上浮，其中的小磁铁52的磁场引力使干簧管51由常开变为常闭。两控制接点m、n接通，交流接触器CJ的线圈有电工作，交流接触器CJ的一组常开接点CJ₁、CJ₂闭合接通，电加热器75有电，开始加热；反之，干簧管51断开，电加热器75断电、停止加热。

图9中为所述电蒸汽锅炉，其特征在于：工作电路或为电加热器75由3根R1、R2、R3组合而成，按三角形或星形接法，其三个接点a、b、c分别接三相相线A、B、C的控制触点CJ₁、CJ₂、CJ₃的一端，另一端分别串接各相线的保险管RD；由任意二相线串接一小保险管rd，再接控制变压器T的初级线圈，交流接触器CJ的线圈串接中间继电器ZJ的常开触点ZJ₁，然后并接到控制变压器T的初级线圈上，由中间继电器ZJ的线圈串接浮球液位器LW72的一对控制接点m、n，再接到控制变压器T的次级线圈上。其工作原理是压力容器83内水位达到一定高度，浮球液位器LW72动作，干簧管51的触点接通，m、n两控制接点接通，中间继电器ZJ动作，ZJ₁吸合，交流接触器CJ动作，CJ₁、CJ₂、CJ₃都同时吸合，a、b、c三接点有三相电，三根～380V的R₁、R₂、R₃组成的电加热器75通电发热；反之水位下降到干簧管51所在高度以下时，则电加热器75断电不工作。

本实用新型的外壳周围可包裹一层保温层，以提高热效率。

本实用新型不局限于上述技术方案，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案均落在本实用新型要求保护的范围之内。