一種全壓切換安全閥及使用其的全壓相變鍋爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種全壓切換安全閥及使用其的全壓相變鍋爐，其特征在于：所述全壓相變鍋爐實(shí)現(xiàn)常壓、負(fù)壓和承壓三種壓力模式進(jìn)行自由切換。本發(fā)明全壓相變鍋爐，能夠在相變鍋爐基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)任何工作壓力下的相變換熱過程。
【專利說明】一種全壓切換安全閥及使用其的全壓相變鍋爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安全閥及使用其的相變鍋爐，尤其是涉及一種全壓切換安全閥及使用其的全壓相變鍋爐。

【背景技術(shù)】
[0002]相變鍋爐是由燃燒室、蒸汽室、熱交換器和熱媒液體介質(zhì)組成。通常爐內(nèi)為真空狀態(tài)，與外部空氣隔絕，形成密閉狀態(tài)。熱媒水覆蓋著受熱面并密閉在蒸汽室內(nèi)部，因負(fù)壓蒸汽室內(nèi)的壓力保持在大氣壓之下，當(dāng)密閉在內(nèi)的熱媒水在燃燒加熱后，立即就沸騰起來，產(chǎn)生與熱媒水相同溫度的蒸汽。蒸汽室內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽在上升過程中，接觸到配置在負(fù)壓蒸汽室內(nèi)的熱交換器表面，由于熱交換器內(nèi)的水溫低于蒸汽溫度，蒸汽會在熱交換器表面上冷凝并放出大量汽化熱，加熱熱交換器中的水，冷凝水在重力作用下重新回到熱媒水中。因此，熱媒水不斷在封閉的機(jī)體內(nèi)進(jìn)行著“沸騰一蒸發(fā)一冷凝一熱媒水”的循環(huán)。無須補(bǔ)充熱煤水，也無空燒的危險(xiǎn)。上述工作原理是真空相變鍋爐的工作原理。
[0003]但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員通常還會把相變鍋爐根據(jù)壓力的不同分為以下三種:
[0004]1、壓力相變鍋爐:鍋內(nèi)介質(zhì)額定表壓力大于0.1MPa的相變鍋爐。
[0005]2、微壓相變鍋爐:鍋內(nèi)介質(zhì)額定表壓力不大于0.1MPa的相變鍋爐。
[0006]3、真空相變鍋爐:鍋內(nèi)介質(zhì)額定表壓力不大于OMPa的相變鍋爐。
[0007]現(xiàn)有的相變鍋爐比如真空相變鍋爐、微壓相變鍋爐、壓力相變鍋爐鍋內(nèi)介質(zhì)工作額定表壓力都限定在相對固定的范圍內(nèi)，無法做到他們之間的通用性和連續(xù)性變化。
[0008]本發(fā)明全壓相變鍋爐定義為:鍋內(nèi)介質(zhì)額定表壓力可以是任意壓力的相變鍋爐。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種全壓切換安全閥及使用其的全壓相變鍋爐，其解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的相變鍋爐比如真空相變鍋爐、微壓相變鍋爐、壓力相變鍋爐鍋內(nèi)介質(zhì)工作額定表壓力都限定在相對固定的范圍內(nèi)，無法做到他們之間的通用性和連續(xù)性變化。
[0010]為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下方案:
[0011]一種全壓相變鍋爐，所述全壓相變鍋爐實(shí)現(xiàn)常壓、負(fù)壓和承壓三種壓力模式進(jìn)行自由切換。
[0012]進(jìn)一步，所述全壓相變鍋爐包括燃燒器(I)和蒸汽室(2)，燃燒器(I)與蒸汽室
(2)連接并將蒸汽室(2)中的介質(zhì)液體(25)加熱成蒸發(fā)氣體(26)，蒸汽室(2)中設(shè)有換熱器(24)，外部的水通過換熱器(24)與蒸汽室(2)中的蒸發(fā)氣體(26)進(jìn)行換熱，蒸汽室(2)上設(shè)有全壓切換安全閥(3)，蒸汽室(2)的常壓、負(fù)壓和承壓三種壓力模式切換通過全壓切換安全閥⑶控制。
[0013]進(jìn)一步，所述全壓切換安全閥(3)包括上蓋板(31)、下蓋板(32)以及法蘭座
(34)，所述全壓切換安全閥(3)通過法蘭座(34)與蒸汽室(2)連接，下蓋板(32)位于上蓋板(31)和法蘭座(34)之間，下蓋板(32)覆蓋在法蘭座(34)上，上蓋板(31)、下蓋板(32)之間夾持一彈簧(35)，上蓋板(31)、下蓋板(32)和法蘭座(34)上設(shè)有螺孔并且通過連接螺栓(33)進(jìn)行螺接，上蓋板(31)與下蓋板(32)之間的間距以及彈簧(35)的彈力大小通過連接螺栓(33)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0014]進(jìn)一步，連接螺栓(33)為多根，并沿著法蘭座(34)圓周進(jìn)行均勻分布。
[0015]進(jìn)一步，彈簧(35)中間設(shè)有一導(dǎo)向桿(36)，導(dǎo)向桿(36)螺接固定在所述下蓋板
(32)上。
[0016]進(jìn)一步，導(dǎo)向桿(36)位于上蓋板(31)和下蓋板(32)之間的部分長度為可調(diào)節(jié)的。
[0017]進(jìn)一步，下蓋板(32)與法蘭座(34)之間設(shè)有用于放置密封圈的環(huán)形凹槽(37)。
[0018]一種全壓相變鍋爐常壓、負(fù)壓和承壓三種壓力模式切換方法，包括以下步驟:
[0019]全壓相變鍋蒸汽室內(nèi)的壓力為負(fù)壓時(shí)，全壓切換安全閥(3)的上蓋板(31)、下蓋板(32)和彈簧(35)產(chǎn)生向下的重力，并且與外界的大氣壓共同作用，將法蘭座(34)進(jìn)行密封，全壓相變鍋爐的壓力表(21)顯示為負(fù)壓；
[0020]全壓相變鍋蒸汽室內(nèi)的壓力為常壓時(shí)，全壓相變鍋爐內(nèi)壓力等于外界大氣壓力，靠全壓切換安全閥(3)的上蓋板(31)、下蓋板(32)和彈簧(35)的重力對法蘭座(34)進(jìn)行來密封，全壓鍋爐的壓力表(21)顯示為零；
[0021]全壓相變鍋蒸汽室內(nèi)的壓力為承壓時(shí)，向下旋轉(zhuǎn)連接螺栓(33)減小上蓋板(31)和下蓋板(32)的間距從而壓緊彈簧(35)，此時(shí)全壓切換安全閥(3)產(chǎn)生向下的力包括上蓋板(31)、下蓋板(32)和彈簧(35)的重力以及彈簧(35)形變產(chǎn)生的向下彈力，全壓鍋爐的壓力表(21)顯示為大于零。
[0022]進(jìn)一步，當(dāng)全壓相變鍋爐蒸汽室壓力過高超出安全值(該安全值根據(jù)所述全壓切換安全閥(3)產(chǎn)生向下力的計(jì)算)時(shí)，下蓋板(32)被彈起沿著連接螺栓(33)和導(dǎo)向桿(36)向上滑動，此時(shí)從下蓋板(32)和法蘭座(34)之間進(jìn)行泄壓以保護(hù)全壓鍋爐安全。
[0023]該全壓切換安全閥及使用其的全壓相變鍋爐具有以下有益效果:
[0024](I)本發(fā)明全壓相變鍋爐，能夠在相變鍋爐基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)任何工作壓力下的相變換熱過程。
[0025](2)本發(fā)明鍋爐采用特殊的全壓切換安全閥，通過它的設(shè)定及工作來實(shí)現(xiàn)鍋內(nèi)介質(zhì)在選定的工作壓力下發(fā)生相變(蒸發(fā)、冷凝的氣液兩項(xiàng)循環(huán))并且將熱量傳遞給相變換熱裝置內(nèi)的供熱工質(zhì)的鍋爐。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1:本發(fā)明全壓相變鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2:本發(fā)明全壓相變鍋爐使用的全壓切換安全閥結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:
[0029]1-燃燒器；11_冷凝器；2_蒸汽室；21_壓力表；22_補(bǔ)液閥；23_截止閥；24_換熱器；25_介質(zhì)液體；26_蒸發(fā)氣體；3_全壓切換安全閥；31_上蓋板；32_下蓋板；33_連接螺栓；34_法蘭座；35_彈簧；36_導(dǎo)向桿；37_凹槽。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合圖1和圖2，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0031]如圖1所示，一種全壓相變鍋爐，全壓相變鍋爐實(shí)現(xiàn)常壓、負(fù)壓和承壓三種壓力模式進(jìn)行自由切換。
[0032]全壓相變鍋爐包括燃燒器I和蒸汽室2，燃燒器I與蒸汽室2連接并將蒸汽室2中的介質(zhì)液體25加熱成蒸發(fā)氣體26,蒸汽室2中設(shè)有換熱器24,外部的水通過換熱器24與蒸汽室2中的蒸發(fā)氣體26進(jìn)行換熱，蒸汽室2的入口端設(shè)有補(bǔ)液閥22，蒸汽室2的出口端設(shè)有截止閥23。蒸汽室2上設(shè)有壓力表21和全壓切換安全閥3，蒸汽室2的常壓、負(fù)壓和承壓三種壓力模式切換通過全壓切換安全閥3控制。
[0033]如圖2所示，全壓切換安全閥3包括上蓋板31、下蓋板32以及法蘭座34，全壓切換安全閥3通過法蘭座34與蒸汽室2連接，下蓋板32位于上蓋板31和法蘭座34之間，下蓋板32覆蓋在法蘭座34上,上蓋板31、下蓋板32之間夾持一彈簧35,上蓋板31、下蓋板32和法蘭座34上設(shè)有螺孔并且通過連接螺栓33進(jìn)行螺接，上蓋板31與下蓋板32之間的間距以及彈簧35的彈力大小通過連接螺栓33進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0034]連接螺栓33為多根，并沿著法蘭座34圓周進(jìn)行均勻分布。
[0035]彈簧35中間設(shè)有一導(dǎo)向桿36,導(dǎo)向桿36螺接固定在下蓋板32上。導(dǎo)向桿36位于上蓋板31和下蓋板32之間的部分長度為可調(diào)節(jié)的。該調(diào)節(jié)的目的在于:當(dāng)轉(zhuǎn)換為承壓鍋爐時(shí)，上蓋板31和下蓋板32之間的間距縮小以增加彈簧35產(chǎn)生的彈力，因而導(dǎo)向桿36位于上蓋板31和下蓋板32之間的部分長度也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)減小。
[0036]下蓋板32與法蘭座34之間設(shè)有用于放置密封圈的環(huán)形凹槽37。環(huán)形凹槽37位于法蘭座34上。
[0037]本發(fā)明全壓相變鍋爐工作原理如下:
[0038]全壓相變鍋蒸汽室內(nèi)的壓力為負(fù)壓時(shí)，全壓切換安全閥3的上蓋板31、下蓋板32和彈簧35產(chǎn)生向下的重力，并且與外界的大氣壓共同作用，將法蘭座34進(jìn)行密封，全壓相變鍋爐的壓力表21顯示為負(fù)壓；
[0039]全壓相變鍋蒸汽室內(nèi)的壓力為常壓時(shí)，全壓相變鍋爐內(nèi)壓力等于外界大氣壓力，靠全壓切換安全閥3的上蓋板31、下蓋板32和彈簧35的重力對法蘭座34進(jìn)行來密封,全壓鍋爐的壓力表21顯示為零；
[0040]全壓相變鍋蒸汽室內(nèi)的壓力為承壓時(shí)，向下旋轉(zhuǎn)連接螺栓33減小上蓋板31和下蓋板32的間距從而壓緊彈簧35，此時(shí)全壓切換安全閥3產(chǎn)生向下的力包括上蓋板31、下蓋板32和彈簧35的重力以及彈簧5形變產(chǎn)生的向下彈力，全壓鍋爐的壓力表21顯示為大于零。
[0041]當(dāng)全壓相變鍋爐蒸汽室壓力過高超出安全值(該安全值根據(jù)所述全壓切換安全閥3產(chǎn)生向下力的計(jì)算)時(shí)，下蓋板32被彈起沿著連接螺栓33和導(dǎo)向桿36向上滑動，此時(shí)從下蓋板32和法蘭座34之間進(jìn)行泄壓以保護(hù)全壓鍋爐安全。
[0042]需要說明一下:導(dǎo)向桿36產(chǎn)生的重力有限，在計(jì)算壓力時(shí)，可以忽略不計(jì)。如果導(dǎo)向桿36質(zhì)量夠大，則應(yīng)當(dāng)將其計(jì)入。
[0043]本發(fā)明具有以下技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效果:
[0044]1、本發(fā)明首創(chuàng)的全壓相變鍋爐概念；
[0045]2、本發(fā)明全壓相變鍋爐一次性投資，得到三種爐型，真空相變鍋爐、微壓相變鍋爐、壓力相變鍋爐的三合一；
[0046]3、本發(fā)明全壓相變鍋爐節(jié)能環(huán)保；
[0047]4、本發(fā)明全壓相變鍋爐效率高；
[0048]5、本發(fā)明全壓相變鍋爐操作方便、維修簡單。
[0049]由此可見，本發(fā)明全壓相變鍋可以實(shí)現(xiàn)負(fù)壓、常壓以及承壓狀態(tài)下的工作，完全可以將傳統(tǒng)真空相變鍋爐、微壓相變鍋爐以及壓力相變鍋爐鍋包含其中。因此，改進(jìn)后的鍋爐可以實(shí)現(xiàn)相變鍋爐壓力范圍內(nèi)任何壓力下的相變過程，壓力包括負(fù)壓，當(dāng)?shù)卮髿鈮?、正壓，壓力的設(shè)定靠特殊安全閥實(shí)現(xiàn)，這樣就可以根據(jù)用戶的不同需要選擇在不同的壓力狀態(tài)下進(jìn)行鍋內(nèi)介質(zhì)相變換熱。
[0050]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全壓相變鍋爐，其特征在于:所述全壓相變鍋爐實(shí)現(xiàn)常壓、負(fù)壓和承壓三種壓力模式進(jìn)行自由切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述全壓相變鍋爐，其特征在于:所述全壓相變鍋爐包括燃燒器(I)和蒸汽室(2)，燃燒器(I)與蒸汽室(2)連接并將蒸汽室(2)中的介質(zhì)液體(25)加熱成蒸發(fā)氣體(26)，蒸汽室(2)中設(shè)有換熱器(24)，外部的水通過換熱器(24)與蒸汽室(2)中的蒸發(fā)氣體(26)進(jìn)行換熱，蒸汽室(2)上設(shè)有全壓切換安全閥(3)，蒸汽室(2)的常壓、負(fù)壓和承壓三種壓力模式切換通過全壓切換安全閥(3)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述全壓相變鍋爐，其特征在于:所述全壓切換安全閥(3)包括上蓋板(31)、下蓋板(32)以及法蘭座(34)，所述全壓切換安全閥(3)通過法蘭座(34)與蒸汽室(2)連接，下蓋板(32)位于上蓋板(31)和法蘭座(34)之間，下蓋板(32)覆蓋在法蘭座(34)上，上蓋板(31)、下蓋板(32)之間夾持一彈簧(35)，上蓋板(31)、下蓋板(32)和法蘭座(34)上設(shè)有螺孔并且通過連接螺栓(33)進(jìn)行螺接，上蓋板(31)與下蓋板(32)之間的間距以及彈簧(35)的彈力大小通過連接螺栓(33)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述全壓相變鍋爐，其特征在于:連接螺栓(33)為多根，并沿著法蘭座(34)圓周進(jìn)行均勻分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述全壓相變鍋爐，其特征在于:彈簧(35)中間設(shè)有一導(dǎo)向桿(36)，導(dǎo)向桿(36)螺接固定在所述下蓋板(32)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述全壓相變鍋爐,其特征在于:導(dǎo)向桿(36)位于上蓋板(31)和下蓋板(32)之間的部分長度為可調(diào)節(jié)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)所述全壓鍋爐，其特征在于:下蓋板(32)與法蘭座(34)之間設(shè)有用于放置密封圈的環(huán)形凹槽(37)。
8.—種權(quán)利要求2-7中的任何一種全壓切換安全閥。
9.一種全壓相變鍋爐常壓、負(fù)壓和承壓三種壓力模式切換方法，包括以下步驟: 全壓相變鍋蒸汽室內(nèi)的壓力為負(fù)壓時(shí)，全壓切換安全閥(3)的上蓋板(31)、下蓋板(32)和彈簧(35)產(chǎn)生向下的重力，并且與外界的大氣壓共同作用，將法蘭座(34)進(jìn)行密封，全壓相變鍋爐的壓力表(21)顯示為負(fù)壓； 全壓相變鍋蒸汽室內(nèi)的壓力為常壓時(shí)，全壓相變鍋爐內(nèi)壓力等于外界大氣壓力，靠全壓切換安全閥(3)的上蓋板(31)、下蓋板(32)和彈簧(35)的重力對法蘭座(34)進(jìn)行來密封，全壓鍋爐的壓力表(21)顯示為零； 全壓相變鍋蒸汽室內(nèi)的壓力為承壓時(shí)，向下旋轉(zhuǎn)連接螺栓(33)減小上蓋板(31)和下蓋板(32)的間距從而壓緊彈簧(35)，此時(shí)全壓切換安全閥(3)產(chǎn)生向下的力包括上蓋板(31)、下蓋板(32)和彈簧(35)的重力以及彈簧(35)形變產(chǎn)生的向下彈力，全壓鍋爐的壓力表(21)顯示為大于零。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述全壓相變鍋爐常壓、負(fù)壓和承壓三種壓力模式切換方法，其特征在于:當(dāng)全壓相變鍋爐蒸汽室壓力過高超出安全值(該安全值根據(jù)所述全壓切換安全閥(3)產(chǎn)生向下力的計(jì)算)時(shí)，下蓋板(32)被彈起沿著連接螺栓(33)向上滑動，此時(shí)從下蓋板(32)和法蘭座(34)之間進(jìn)行泄壓以保護(hù)全壓鍋爐安全。
【文檔編號】F22B37/44GK104266168SQ201410444019
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】金德龍, 吳慶福, 趙冀哲, 劉忠赫, 王沖 申請人:北京富士特鍋爐有限公司