專利名稱：無垢熱水鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱水鍋爐。
背景技術(shù)：
熱水鍋爐形式多樣，有組合爐，火管爐，水管爐，夾套爐，甚至茶水爐。實(shí)際使用中，因其軟化水的標(biāo)準(zhǔn)低，補(bǔ)水量大或是開式供水等多種多樣原因，熱水鍋爐的結(jié)垢狀況十分嚴(yán)重，因結(jié)垢而使鍋爐產(chǎn)生鼓包，爆管的嚴(yán)重事故也很常見。原因是熱水鍋爐沉積的水垢與蒸汽鍋爐完全不同，其新結(jié)水垢十分松厚(含結(jié)晶水很多)，因而導(dǎo)熱性非常差，鍋爐的煙管水管很容易過熱，使熱水鍋爐比蒸汽鍋爐(其水垢十分致密)更容易爆管甚至爆炸。另外鍋爐內(nèi)的結(jié)垢也降低了熱效率，耗費(fèi)燃料以及縮短熱水鍋爐的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供可消除或減少鍋爐內(nèi)的結(jié)垢的一種無垢熱水鍋爐。
根據(jù)本實(shí)用新型的一種熱水鍋爐，包括熱交換設(shè)備，其特征在于還包括聲頻振動(dòng)單元，該聲頻振動(dòng)單元包括一個(gè)或多個(gè)用于向熱交換設(shè)備的換熱面導(dǎo)入聲頻振蕩的磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器和一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，所述磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器被固定在熱交換設(shè)備的外殼上，信號(hào)發(fā)生器連接并產(chǎn)生高頻脈沖信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器。
在本實(shí)用新型中，磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器可以固定式的方式固定在熱水鍋爐的外殼上。磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器也可以可拆卸式的方式固定在熱水鍋爐的外殼上。
在該熱水鍋爐的出水口可以設(shè)置用于過濾垢渣的過濾裝置或分離裝置。
在磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器與熱交換設(shè)備的外殼之間的連接處可以設(shè)置用于使所述磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器所發(fā)出的聲頻振動(dòng)不被反射的墊片。
本實(shí)用新型適用于現(xiàn)有熱水鍋爐的所有爐型，可以直接使用原水(未經(jīng)軟化或其他方法處理過的水)，能夠長(zhǎng)時(shí)間的無垢運(yùn)行，因此無需維護(hù)——即停爐酸洗除垢。在本實(shí)用新型中，信號(hào)發(fā)生器驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器(簡(jiǎn)稱換能器)。信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)可以是連續(xù)的或是間斷的。此脈沖信號(hào)經(jīng)連接電纜送至磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器，并轉(zhuǎn)變成聲頻機(jī)械振動(dòng)，聲頻振動(dòng)由熱水鍋爐的鍋筒、鍋殼或集汽聯(lián)箱等金屬構(gòu)件傳至煙管、水管等換熱面上，同時(shí)也傳至鍋爐里的水介質(zhì)中。
信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成聲頻振蕩，由熱水鍋爐的金屬構(gòu)件傳至換熱面及水中并產(chǎn)生如下效應(yīng)1.換熱面上的積垢在聲頻振蕩的作用下持續(xù)不斷地剝落；2.由于換熱面上聲頻振蕩的存在，使結(jié)垢不能附著到換熱面上；3.水介質(zhì)中形成的聲場(chǎng)促使部分硬度鹽在水中直接沉淀，形成無粘性的粉末狀水垢，這是本實(shí)用新型運(yùn)行過程中區(qū)別于普通熱水鍋爐最為明顯的獨(dú)有的特征，在排污或停爐時(shí)可以觀察到。
本實(shí)用新型解決熱水鍋爐的結(jié)垢問題，具有非常重大的意義首先，可以節(jié)約大量的燃油燃煤而帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益；其次，消除鍋爐因結(jié)垢而產(chǎn)生的故障，并且大大地減輕運(yùn)行管理的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化；第三，節(jié)約燃煤可以減少污染物的排放，無需酸洗鍋爐以及不運(yùn)行水處理裝置同樣利于環(huán)保；第四，大大延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
附圖簡(jiǎn)述


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中的磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器與信號(hào)發(fā)生器組成的聲頻振動(dòng)單元的示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中的磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器安裝在熱交換設(shè)備的外殼上的示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的無垢水火管組合熱水鍋爐的剖面結(jié)構(gòu)圖；圖4是圖3的熱水鍋爐的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的無垢雙鍋筒水管式熱水鍋爐的示意圖；圖6是圖5的熱水鍋爐的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的無垢單鍋筒燃油燃?xì)饣鸸苁綗崴仩t示意圖。
具體實(shí)施方式
在如
圖1所示的實(shí)施例中，一信號(hào)發(fā)生器1連接三個(gè)磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器2，信號(hào)發(fā)生器1由交流市電(220V，50/60Hz)供電。磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器2的個(gè)數(shù)可根據(jù)熱交換設(shè)備的換熱面的面積、形狀、或磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器的功率來決定。信號(hào)發(fā)生器1通過向磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器2中的動(dòng)磁線圈提供控制信號(hào)來控制磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生聲頻振動(dòng)。
磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器可固定在熱水鍋爐的鍋筒、鍋殼或是集汽聯(lián)箱上。圖2示出磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器2與熱交換設(shè)備殼體3的兩種固定方式，其中圖2(a)為可拆卸式，磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器2的前端有外螺紋，熱交換設(shè)備殼體3上焊接有螺紋連接頭4，使得磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器可通過螺紋連接在螺紋連接頭4上。在螺紋連接頭4內(nèi)設(shè)有墊片5，以使磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器所發(fā)出的聲頻振動(dòng)不被反射，從而使聲頻振動(dòng)無損耗或低損耗地傳遞給熱交換設(shè)備殼體3。圖2(b)所示為磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器2與熱交換設(shè)備殼體3以焊接方式被固定在一起。
熱水鍋爐的新結(jié)水垢因含結(jié)晶水多而比較松厚，普通情況下，垢層靠近換熱面部分因受熱逐漸失去大部分結(jié)晶水而變成與蒸汽鍋爐一樣的硬垢，也就是說，普通熱水鍋爐的結(jié)垢通常是由靠近爐管的一層硬垢和外層的一層松厚水垢組成。然而在本實(shí)用新型中，所結(jié)水垢來不及失去結(jié)晶水變成硬垢便在聲頻振蕩作用下脫落粉碎了，形成了無粘性粉末狀水垢，大部分隨水流帶走了。
熱水鍋爐因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)不允許熱水處于沸騰狀態(tài)，如上所述，本實(shí)用新型的熱水鍋爐中往往直接生成的是粉末狀水垢，因此，無需對(duì)鍋爐的換熱管進(jìn)行特殊處理，只要聲頻振蕩的有效功率強(qiáng)度超過臨界值，“無垢熱水鍋爐”的鍋筒和換熱管即可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行并保持極為干凈(無垢)的狀態(tài)。
在“無垢熱水鍋爐”的熱水進(jìn)入供暖系統(tǒng)之前，增加一個(gè)過濾裝置或分離器，如“旋流分離器”，分離掉氣體和過濾掉經(jīng)聲頻振動(dòng)而從換熱面內(nèi)壁上掉落的固體垢渣，這樣就可以使熱水鍋爐長(zhǎng)期安全使用，不會(huì)被垢渣堵塞管道并使垢渣順利排出。
圖3和圖4是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的“無垢水火管組合熱水鍋爐”示意圖。該熱水鍋爐的參數(shù)是型號(hào)為DZL2.8MW-9-10；換熱面積為120m2進(jìn)水溫度為30～50℃；出水溫度為40～70℃；補(bǔ)水量為～10t/d；無水處理裝置；歷經(jīng)三個(gè)采暖季節(jié)的運(yùn)行，煙管水管均保持極為干凈的無垢狀態(tài)，無需酸洗。其中，兩個(gè)磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器16被直接焊接在鍋筒11上，也可焊接在下集汽聯(lián)箱13上。在圖4中，12表示火管，14表示下降管，15表示水冷壁管。
本實(shí)用新型還可適用于其他主流的爐型，如圖5和圖6所示“無垢雙鍋筒水管式熱水鍋爐”、以及圖7所示的“無垢單鍋筒燃油燃?xì)饣鸸苁綗崴仩t”。在圖5和圖6的實(shí)施例中，分別在熱水鍋爐的上鍋筒6和下鍋筒7的殼體上設(shè)置兩個(gè)磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器2。在圖7的實(shí)施例中，可以在鍋筒上設(shè)置若干個(gè)磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器2，以聲頻振動(dòng)除去鍋筒8的內(nèi)壁上的垢。
權(quán)利要求1.一種熱水鍋爐，包括熱交換設(shè)備，其特征在于還包括聲頻振動(dòng)單元，該聲頻振動(dòng)單元包括一個(gè)或多個(gè)用于向熱交換設(shè)備的換熱面導(dǎo)入聲頻振蕩的磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器和一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，所述磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器被固定在熱交換設(shè)備的外殼上，信號(hào)發(fā)生器連接并產(chǎn)生高頻脈沖信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的熱水鍋爐，其特征在于所述磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器以固定式的方式固定在熱水鍋爐的外殼上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的熱水鍋爐，其特征在于所述磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器以可拆卸式的方式固定在熱水鍋爐的外殼上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的熱水鍋爐，其特征在于在該熱水鍋爐的出水口設(shè)置用于過濾垢渣的過濾裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的熱水鍋爐，其特征在于在該熱水鍋爐的出水口設(shè)置用于過濾垢渣的分離裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的熱水鍋爐，其特征在于在所述磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器與熱交換設(shè)備的外殼之間的連接處設(shè)置用于使所述磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器所發(fā)出的聲頻振動(dòng)不被反射的墊片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種熱水鍋爐，包括熱交換設(shè)備，其中還包括聲頻振動(dòng)單元，該聲頻振動(dòng)單元包括一個(gè)或多個(gè)用于向熱交換設(shè)備的換熱面導(dǎo)入聲頻振蕩的磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器和信號(hào)發(fā)生器，磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器被固定在熱交換設(shè)備的外殼上，信號(hào)發(fā)生器連接并產(chǎn)生高頻脈沖信號(hào)以驅(qū)動(dòng)磁致伸縮能量轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型可消除或減少鍋爐內(nèi)的結(jié)垢，從而節(jié)約燃料，無需酸洗鍋爐以及延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命。
文檔編號(hào)F28G7/00GK2685812SQ20042000180
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年1月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月2日
發(fā)明者李文忠 申請(qǐng)人:汕頭高新區(qū)雄岳有限公司