专利名称：真空相变重力式热管锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及真空相变热管锅炉，特别涉及真空相变重力式热管锅炉。
背景技术：
现有所有普通锅炉与各种类型散热器或换热器构成的供热用热系统，通常是用有压锅壳内胆或(汽包或水包)锅炉或常压(无压)普通锅炉受热产生饱和蒸汽或热水，由锅炉出口管路将蒸汽或热水流向用热设备——换热(冷凝)后或散热后，返回到锅炉内胆(汽包或水包)再次循环加热，在返回管路上用输送装置强制循环，这种供热用热设备系统其效率低、能耗大，而且锅炉内壁、水箱、冷壁管、散热器等系统换热设备还容易受热结垢，必须定期清洗，既浪费热源、水源，又污染环境且运行费用高，配套设备费用高，并不能控制压力和报警，过去曾用单支热管热端在炉膛，另一端在锅炉内胆内散热的方法应用于锅炉改进上或叫热管锅炉，这种局部改善锅炉传热提高蒸汽量或热水温度不能根本改善常规锅炉的上述缺陷，而炉膛温度难以控制发挥热管功能，易被烧毁或热管内温差大造成爆炸现象使热管长期难以推广应用在锅炉上，为解决上述缺陷，近十几年来国内外，特别是国内相继开发了各种真空锅炉，小型民用热管炉，尤其是重力式分离式热管锅炉，例如“全热管锅炉(ZL95102090.0)”、“全热管热(ZL91103204.5)”这类技术特征将传热冷凝换热器设置在炉膛或烟道作热管蒸发器，依靠重力热管回流进行循环，但实际工程中大多数的锅炉用热设备现场难以实现一定高度差，尤其是现有大量常规普通锅炉(有压、无压)是无法利用落差，只能在炉膛、烟道上设置局部吸热热量，把锅炉结构搞得很复杂，无法充分发挥整体锅炉作为热管超导潜热的优越特性(征)，不能实现有效空间的充分发挥。
实用新型内容本实用新型的目的主要是提供一种切实可行的，环保节能、安全高效、结构简单的锅炉，它能有效地实现锅炉整体与系统中用热设备(散热器)中构成蒸发与冷凝封闭循环系统达到最佳结合，设置输送装置，克服供热与用能设备自然位置不可克服的缺陷达到自如实现闭路控制温度、真空(负压)、流量、燃料位置控制。
本实用新型的目的是这样实现的，一种真空相变重力式分离式热管锅炉，包括炉体1、燃烧器24、摇控器26、内胆8、出汽管12、主调节阀18、输送装置19、主回流管23，炉体1上部分别设置受热管2、温度控制器6、一级分离真空装置13、真空传感器7、该炉体内胆8左侧设置液位控制器4、该炉体1右下侧设置有二级分离回流装置14。炉体1下部设置为炉膛25，上部内胆8设置互相平行的烟火管，(或汽管)或蒸发管受热管2及蒸发工作介质液3，该锅炉炉体1结构形式可以为卧式三个回程烟火管锅炉、水管锅炉、螺纹管烟火管工业锅炉、热风炉、立式小型常压(无压)烟火管锅炉，民用采暖炉中各种加热燃烧方式壁挂炉、开水炉、采暖炉。炉体1上部自左暖炉中各种加热燃烧方式壁挂炉、开水炉、采暖炉。炉体1上部自左至右顺序设置有温度控制器6、一级分离真空装置13、真空传感器7、在炉体1左侧下部设置有燃烧器24、该燃烧器24由摇控器26控制，炉体1左侧设置有液位控制器4。炉体1右侧下部连接有输送装置19、主调节阀18，二级分离回流装置14上连接有流量控制器21，一级分离真空装置13由汽、液分离罐9及其内设置的分离滤网10、单向阀11、负压源15连接而成。二级分离回流装置14由液面上设置有液位调节器20的气、液分离回流罐17与其上设置的不凝气排气阀16连接而成，该分离回流罐17的右侧设置液位控制器22，输送装置为磁力泵或屏敞泵，炉体(1)的结构形式为卧式三个回程烟火管锅炉。
由于采用本实用新型的技术方案，其显著优点与效果为1)、由于采用二级气、液分离罐与输送装置组成的强制循环封闭回路循环系统装置，所以锅炉与用热设备(散热器等)不论处于何种系统高度差的情况下，均能实现封闭循环回路。
2)、由于真空相变重力式分离式热管锅炉与用热设备构成封闭蒸发冷凝热管传热系统，因此就可以充分利用并发挥锅炉所有的功能及受热面，如炉膛、对流管束、烟火管、烟道等，使换热空间面积的热量大大提高，而且气相传热快，启动升温速度快，蒸发段与冷凝段热平衡快、两端温差小，因超导其热效率高，无泄漏热损失、热传导汽化潜热大，甚至比液态导热快几十倍，因此可实现节能降耗，不仅节省供水系统的水电能耗，而且可大量降低燃料消耗和风能消耗及节省运行费用和长期维修费用。费用外(不用软化水设备、补水设备、排污阀、清洗剂及阀门配套件等)，总体仍能节省费用。
4)、本实用新型有利于现有采暖锅炉、工业锅炉和窑炉的改造，仅需设置二个气、液分离装置及输送装置、真空压力仪表及二次或一次仪表来实现真空相变热管锅炉全自动控制，可大量节省运行费用和维修费用。
5)、本实用新型工作液是不以水为介质的多元复合液体组成，所以锅炉内整个受热面及输送装置、用能设备不存在结垢和腐蚀现象，使锅炉永不换液而能保持优质高效安全运行、使用寿命长。
6)、本实用新型锅炉与供热用热系统长期处于全封闭状态，无排放、工作介质在零下20℃时不冻结，保持随时可运行的优良状态。
7)本实用新型供热系统与用热设备真空相变热管散热器配套使用效果更佳，可实现全系统超导热管传热，节省能源，是采暖行业的一次彻底革命。
8)本实用新型选用燃料可用煤、燃气、燃油、电热或其它能源，它使锅炉产品能实现环保、节能。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型加以详细说明
图1——本实用新型原理示意图、其中锅体1、烟火管式蒸发管2、蒸发工作介质液3、液位控制器4、抽真空管5、温度控制器6、真空传感器7、内胆8、汽、液分离罐9、分离滤网10、单向阀11、出汽管12、一级分离真空装置13、气液分离回流装置14、负压源15、不凝气排气阀16气、液分离回流罐17、主调节阀18、输送装置19、液位调节器20、流量控制器21、液位控制器22、主回流管23、燃烧器24、锅炉炉膛25、摇控器26。
上述真空相变热管锅炉本体1的燃烧系统的炉膛25结构，可以是原煤燃烧锅炉炉膛结构、也可以是煤粉炉结构、水煤浆锅炉结构、燃气、燃油和电热结构等各类烟火管锅炉或水管锅炉、电加热器，也可以做成各种特殊结构的化工、化肥、冶金、纺织、轻工、医药需要的热管锅炉、不论热管锅炉的结构可以千变万化，其核心技术特征在于锅炉必须有加热锅体，有内胆，上方有一定空间的蒸发室、因为锅炉内没有足够空间的蒸发室供热载体产气的汽室，并形成真空相变的产生条件实现热管功能，本产品用新型现已设计成各类别的各系列的真空相变热管锅炉。
上述真空相变热管锅炉不运行时处于负压或真空状态，运行时处于常压(O压力)或在正负压(≤0.01MPa左右)范围内安全运行，由于基本在常压下(很低压力下)运行，炉胆的壁厚比原来有压锅炉减薄2至4毫米，这样节省钢材，而且可省去软化水处理设备，补水设备、排污阀、疏水器和蓄水设备等辅机配套，使整个热管锅炉变成结构简单、可实现自动化、并使用热设备(热管散热器)联合应用，易实现单户个性供(采)暖，仅在热管散热器进口管处设(装)一个温控阀(器)就能实现热计量收费智能化的高科技技术。
上述汽、液分离罐9主要是抽真空装置，其抽不凝气体(氮和氢等物质)实现热管功能。锅炉本体内的蒸发器液体控制器4是控制炉体内工作介质量的液体高低，不使蒸发管(烟火管)露出液体造成爆管，内设自动报警装置达到安全运行。
上述二级分离回流罐(装置)17是保证足够的工作介质液3及时不断由输送装置中的磁力循环泵或屏敞泵强制地抽回到锅炉内胆8底部，再加热受热蒸发循环运行。炉膛25可用煤层燃炉、也可用煤粉喷燃器、水煤浆喷燃器、燃气燃烧器、燃油燃烧器、炉膛内的炉膛材料可用波纹不锈钢管或碳钢内衬耐火材料，蒸发室内蒸发管可用螺纹管或光管(无缝管)也可制作特殊蒸发器，工作介质液3是一种多元素介质，其成分按其蒸发启动温度需要进行配制而成。锅炉本体1可以立式也可以卧式，(使用时，锅炉本体上的温度压力确定其安装对其抽真空的负压值极限来决定，保证在使用正负压偏离上下限的控制值。由设计参数决定真空度设计值，达到热管锅炉长期高效稳定，安全可靠地运行。)本实用新型结构简单，节约能源，具有良好的经济效益和社会效益。
权利要求1.一种真空相变重力式热管锅炉，包括炉体(1)、燃烧器(24)、摇控器(26)、出汽管(12)、主调节阀(18)、输送装置(19)、内胆(8)，主回流管(23)、抽真空管(5)，其特征在于炉体(1)上部分别设置受热管(2)、温度控制器(6)、一级分离真空装置(13)、真空传感器(7)、该炉本内胆(8)左侧设置液位控制器(4)，该炉体(1)右下侧设置有二级分离回流装置(14)。
2.如权利要求1所述的真空相变热管锅炉，其特征在于所述锅炉体(1)下部设置为炉膛(25)，上部内胆(8)设置互相平行的烟火管(或汽管)或蒸发管受热管(2)及蒸发工作介质液(3)，该锅炉炉体(1)结构形式可以为卧式三个回程烟火管锅炉。
3.如权利要求1所述的真空相变热管锅炉其特征在于所述锅炉体(1)上部自左至右顺序设置有温度控制器(6)、一级分离真空装置(13)、真空传感器(7)。
4.如权利要求1所述的真空相变热管锅炉，其特征在于所述炉体(1)左侧下部设置有燃烧器(24)、该燃烧器(24)由摇控器(26)控制，所述炉体(1)左侧设置有液位控制器(4)。
5.如权利要求1所述的真空相变热管锅炉，其特征在于所述炉体(1)右侧下部连接有输送装置(19)、主调节阀(18)，二级分离回流装置(14)上连接有流控制器(21)。
6.如权利要求3所述的真空相变热管锅炉，其特征在于所述一级分离真空装置(13)由汽、液分离罐(9)及其内设置的分离滤网(10)、单向阀(11)、负压源(15)连接而成。
7.如权利要求5所述的真空相变热管锅炉，其特征在于所述二级分离回流装置(14)由液面上设置有液位调节器(20)的气、液分离回流罐(17)与其上设置的不凝气排气阀(16)连接而成，该分离回流罐(17)的右侧设置液位控制器(22)。
8.如权利要求1所述的真空相变热管锅炉，其特征在于所述输送装置为磁力泵或屏敞泵。
9.如权利要求2所述的真空相变重力式热管锅炉，其特征在于所述锅炉炉体(1)的结构形式为卧式三个回程烟火管锅炉。
专利摘要本实用新型涉及真空相变重力式热管锅炉，其特征在于此锅炉炉体上设置受热管，蒸发室(或内胆)温度控制器，一级分离真空装置、二级分离回流装置，输送装置，该锅炉结构简单、安全高效、环保节能。它能有效地实现锅炉整体与系统中用热设备(散热器)构成蒸发与冷凝封闭循环系统达到最佳结合，锅炉内设有足够空间的蒸发室，它形成真空相变的产生条件，实现热管功能，本实用新型结构简单、节约能源，具有良好的经济效益和社会效益。
文档编号F22B33/00GK2606839SQ03236448
公开日2004年3月17日 申请日期2003年1月21日 优先权日2003年1月21日
发明者赵锋 申请人:赵锋