太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)屬于一種太陽能集熱實(shí)施工程。由太陽能集熱片區(qū)、承壓蒸汽保溫桶、自動控制器、蒸汽熱交換散熱片區(qū)四大部分構(gòu)成。其主要原理是利用太陽能集熱片區(qū)吸收陽光產(chǎn)生熱量，加熱導(dǎo)熱工質(zhì)，利用導(dǎo)熱工質(zhì)激化水，并在承壓蒸汽保溫桶內(nèi)產(chǎn)生高溫蒸汽，在自動控制器的自動控制下利用高溫蒸汽在蒸汽熱交換散熱片區(qū)循環(huán)散熱，使高溫蒸汽所攜帶的熱量得以利用，并做到了水汽分離，自動回流。以太陽能光熱利用為主，電熱為輔，屬于零排放鍋爐系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保。該系統(tǒng)自動控制，做到了水汽分離，安全高效。該系統(tǒng)封閉式運(yùn)行，沒有蒸汽的外溢，減少了能量的散失和系統(tǒng)結(jié)垢；系統(tǒng)不結(jié)垢保持了系統(tǒng)的熱效率。
【專利說明】太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 該發(fā)明屬于一種太陽能集熱實(shí)施工程。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在，太陽能集熱工程一般解決40——70攝氏度熱水的供應(yīng)，一般解決洗浴洗漱用水或冬季取暖的補(bǔ)充，其利用面很窄；醫(yī)療衛(wèi)生和工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中經(jīng)常需要高溫蒸汽用來消毒或烘干，需求面很廣，飲用開水也是人口密集的企事業(yè)單位的消耗量很大的必需品。一般是需要用電鍋爐或燃煤鍋爐完成，其污染和耗能很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述情況，開發(fā)實(shí)用而先進(jìn)的太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)尤為必要，鑒于此，特設(shè)計(jì)了這種太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)思路是:利用太陽能集熱片區(qū)收集太陽能熱量加熱高沸點(diǎn)導(dǎo)熱工質(zhì)，再利用高溫的導(dǎo)熱工質(zhì)激化水，使水受熱沸騰汽化變成高溫蒸汽；再利用高溫蒸汽作為熱量載體在密閉的管路和熱量散發(fā)器中循環(huán)利用，用于醫(yī)療和工業(yè)消毒烘干或食品蒸煮；輔助于自動控制系統(tǒng)，使高溫蒸汽在循環(huán)過程中做到水汽分離，自動回收，達(dá)到動態(tài)平衡。
[0004]本發(fā)明的解決方案是:太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)由太陽能集熱片區(qū)、承壓蒸汽保溫桶、自動控制器、蒸汽熱交換散熱片區(qū)四大部分構(gòu)成。
[0005]太陽能集熱片區(qū)由高溫集熱模塊組成，主要功能是吸收陽光產(chǎn)生高溫；高溫集熱模塊可以是有自動跟蹤功能的槽式光熱接收模塊，也可以是我們公司自主研發(fā)的聚光式太陽能集熱模塊(已另案申請發(fā)明專利)。
[0006]承壓蒸汽保溫桶由金屬內(nèi)膽和外殼組成，內(nèi)膽與外殼之間的夾層注入保溫材料形成保溫層；承壓蒸汽保溫桶預(yù)留必須的管路接口和探頭接口，預(yù)置減壓閥。
[0007]自動控制器由電子元器件集成裝配，其主要功能是通過感應(yīng)探頭提供的工作系統(tǒng)中的溫度、壓力、水位數(shù)據(jù)，對整個系統(tǒng)中的管路強(qiáng)制循環(huán)泵、冷凝水回流泵、蒸汽導(dǎo)流泵、電伺服加熱器進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)；使整個系統(tǒng)安全高效自動化運(yùn)行。
[0008]蒸汽熱交換散熱片區(qū)是高溫蒸汽熱效應(yīng)利用作業(yè)區(qū)，可以是高溫蒸汽消毒柜或蒸汽烘干箱，也可以是蒸汽蒸格箱；蒸汽熱交換散熱片區(qū)最低端設(shè)置冷凝水存儲箱，使冷凝水和蒸汽做到自行水汽分離。
[0009]本發(fā)明基本結(jié)構(gòu)是:太陽能集熱片區(qū)通過太陽能輸出管路和太陽能回水管路與承壓蒸汽保溫桶的底部連接，太陽能輸出管路與太陽能集熱片區(qū)結(jié)合處裝配太陽能水溫探頭，太陽能回水管路上裝配管路強(qiáng)制循環(huán)泵。承壓蒸汽保溫桶中部裝配溫壓感應(yīng)探頭，上部裝配減壓閥和蒸汽輸出管路，蒸汽輸出管路另一端連接蒸汽熱交換散熱片區(qū)；承壓蒸汽保溫桶中部裝配蒸汽返回管路，蒸汽返回管路另一端連接蒸汽熱交換散熱片區(qū)，蒸汽返回管路上裝配蒸汽導(dǎo)流泵；承壓蒸汽保溫桶下部裝配冷凝水返回管路，冷凝水返回管路另一端連接蒸汽熱交換散熱片區(qū)上的冷凝水存儲箱，水位探頭裝配在冷凝水存儲箱一側(cè)；溫度感應(yīng)探頭裝配在蒸汽熱交換散熱片區(qū)的熱交換設(shè)備上，冷凝水返回管路上裝配冷凝水回流泵和止回閥；承壓蒸汽保溫桶下部裝配電伺服加熱器；把管路強(qiáng)制循環(huán)泵、電伺服加熱器、溫壓感應(yīng)探頭、蒸汽導(dǎo)流泵、溫度感應(yīng)探頭、冷凝水回流泵、太陽能水溫探頭、水位探頭用控制線與自動控制器連接；所有連接管路包覆保溫材料。
[0010]承壓蒸汽保溫桶上的太陽能輸出管路接口、太陽能回水管路接口、冷凝水返回管路接口、電伺服加熱器裝配口都要設(shè)置在水位線以下；減壓閥接口、蒸汽輸出管路接口、蒸汽返回管路接口、溫壓感應(yīng)探頭裝配口都要設(shè)置在水位線以上。
[0011]本發(fā)明的工作原理是:當(dāng)太陽能集熱片區(qū)接受陽光達(dá)到設(shè)定溫度時，經(jīng)太陽能水溫探頭感應(yīng)回傳給自動控制器，自動控制器自動開啟管路強(qiáng)制循環(huán)泵，承壓蒸汽保溫桶里的水和太陽能集熱片區(qū)里的水往復(fù)循環(huán)加熱直到沸騰產(chǎn)生蒸汽；隨著蒸汽的產(chǎn)生，承壓蒸汽保溫桶內(nèi)部的壓力和溫度同時升高，當(dāng)達(dá)到溫壓感應(yīng)探頭的設(shè)定值時，溫壓感應(yīng)探頭把信號傳給自動控制器，自動控制器啟動蒸汽導(dǎo)流泵，蒸汽導(dǎo)流泵的運(yùn)行驅(qū)動高溫蒸汽在蒸汽熱交換散熱片區(qū)和承壓蒸汽保溫桶上部往復(fù)循環(huán)，高溫蒸汽所攜帶的熱量在蒸汽熱交換散熱片區(qū)通過熱交換得以利用，高溫蒸汽由于熱交換一部分冷凝成水自動沉降到蒸汽熱交換散熱片區(qū)最底部的冷凝水存儲箱，當(dāng)冷凝水達(dá)到水位探頭的最高限定值時時，水位探頭把信號傳給自動控制器，自動控制器開啟冷凝水回流泵，冷凝水回流泵緩緩把冷凝水送回承壓蒸汽保溫桶；因?yàn)槔淠祷毓苈飞涎b配有單向止回閥，所以冷凝水不會回流；隨著冷凝水水位的下降，達(dá)到水位探頭的最低限定值時，水位探頭把信號傳給自動控制器，自動控制器關(guān)閉冷凝水回流泵；因?yàn)槔淠祷毓苈飞涎b配有單向止回閥，所以冷凝水不會回流。為了保證整個系統(tǒng)平衡運(yùn)行，溫壓感應(yīng)探頭感應(yīng)的溫度和壓力越高，傳遞的信號就越強(qiáng)，蒸汽導(dǎo)流泵的轉(zhuǎn)速就會越高。為了保證系統(tǒng)的安全，承壓蒸汽保溫桶內(nèi)的壓力超過減壓閥的泄壓值，減壓閥自動打開泄壓。如果天氣不好，系統(tǒng)又必須工作，可以通過自動控制器打開電伺服加熱器輔助系統(tǒng)運(yùn)行。溫度感應(yīng)探頭把熱交換設(shè)備中的溫度感應(yīng)值傳回自動控制器或顯示于蒸汽熱交換散熱片區(qū)的可視面板上，作為參考溫度值。這樣，整個系統(tǒng)會在自動控制器的自動控制下全天候安全高效地工作。
[0012]該發(fā)明的有益效果是:1太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)以太陽能光熱利用為主，電熱為輔，屬于零排放鍋爐系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保。2該系統(tǒng)自動控制，做到了水汽分離，安全高效。3該系統(tǒng)封閉式運(yùn)行，沒有蒸汽的外溢，減少了能量的散失和系統(tǒng)結(jié)垢；系統(tǒng)不結(jié)垢保持了系統(tǒng)的熱效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對該發(fā)明進(jìn)一步說明 附圖1是該發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中I太陽能集熱片區(qū)2承壓蒸汽保溫桶2.1太陽能回水管路2.2減壓閥2.3蒸汽輸出管路2.4保溫層2.5蒸汽返回管路2.6冷凝水返回管路2.7太陽能輸出管路2.8止回閥3自動控制器3.1管路強(qiáng)制循環(huán)泵3.2電伺服加熱器3.3溫壓感應(yīng)探頭3.4蒸汽導(dǎo)流泵3.5控制線3.6溫度感應(yīng)探頭3.7冷凝水回流泵3.8太陽能水溫探頭3.9水位探頭4蒸汽熱交換散熱片區(qū)4.1冷凝水存儲箱【具體實(shí)施方式】
[0015]太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)由太陽能集熱片區(qū)(I)、承壓蒸汽保溫桶(2)、自動控制器
(3)、蒸汽熱交換散熱片區(qū)(4)四大部分構(gòu)成。其特征是:太陽能集熱片區(qū)(I)通過太陽能輸出管路(2.7)和太陽能回水管路(2.1)與承壓蒸汽保溫桶(2)的底部連接，太陽能輸出管路(2.7)與太陽能集熱片區(qū)(I)結(jié)合處裝配太陽能水溫探頭(3.8)，太陽能回水管路(2.1)上裝配管路強(qiáng)制循環(huán)泵(3.1)。承壓蒸汽保溫桶(2)中部裝配溫壓感應(yīng)探頭(3.3)，上部裝配減壓閥(2.2)和蒸汽輸出管路(2.3)，蒸汽輸出管路(2.3)另一端連接蒸汽熱交換散熱片區(qū)(I);承壓蒸汽保溫桶(2)中部裝配蒸汽返回管路(2.5)，蒸汽返回管路(2.5)另一端連接蒸汽熱交換散熱片區(qū)(1)，蒸汽返回管路(2.5)上裝配蒸汽導(dǎo)流泵(3.4);承壓蒸汽保溫桶
(2)下部裝配冷凝水返回管路(2.6)，冷凝水返回管路(2.6)另一端連接蒸汽熱交換散熱片區(qū)(4)上的冷凝水存儲箱(4.1)，水位探頭(3.9)裝配在冷凝水存儲箱(4.1) 一側(cè)；溫度感應(yīng)探頭(3.6)裝配在蒸汽熱交換散熱片區(qū)(4 )的熱交換設(shè)備上，冷凝水返回管路(2.6 )上裝配冷凝水回流泵(3.7)和止回閥(2.8);承壓蒸汽保溫桶(2)下部裝配電伺服加熱器(3.2);把管路強(qiáng)制循環(huán)泵(3.1)、電伺服加熱器(3.2)、溫壓感應(yīng)探頭(3.3)、蒸汽導(dǎo)流泵(3.4)、溫度感應(yīng)探頭(3.6)、冷凝水回流泵(3.7)、太陽能水溫探頭(3.8)、水位探頭(3.9)用控制線(3.5)與自動控制器(3)連接；所有連接管路包覆保溫材料。
【權(quán)利要求】
1.太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)由太陽能集熱片區(qū)、承壓蒸汽保溫桶、自動控制器、蒸汽熱交換散熱片區(qū)四大部分構(gòu)成；其特征是:太陽能集熱片區(qū)通過太陽能輸出管路和太陽能回水管路與承壓蒸汽保溫桶的底部連接，太陽能輸出管路與太陽能集熱片區(qū)結(jié)合處裝配太陽能水溫探頭，太陽能回水管路上裝配管路強(qiáng)制循環(huán)泵；承壓蒸汽保溫桶中部裝配溫壓感應(yīng)探頭，上部裝配減壓閥和蒸汽輸出管路，蒸汽輸出管路另一端連接蒸汽熱交換散熱片區(qū)；承壓蒸汽保溫桶中部裝配蒸汽返回管路，蒸汽返回管路另一端連接蒸汽熱交換散熱片區(qū)，蒸汽返回管路上裝配蒸汽導(dǎo)流泵；承壓蒸汽保溫桶下部裝配冷凝水返回管路，冷凝水返回管路另一端連接蒸汽熱交換散熱片區(qū)上的冷凝水存儲箱，水位探頭裝配在冷凝水存儲箱一側(cè)；溫度感應(yīng)探頭裝配在蒸汽熱交換散熱片區(qū)的熱交換設(shè)備上，冷凝水返回管路上裝配冷凝水回流泵和止回閥；承壓蒸汽保溫桶下部裝配電伺服加熱器；把管路強(qiáng)制循環(huán)泵、電伺服加熱器、溫壓感應(yīng)探頭、蒸汽導(dǎo)流泵、溫度感應(yīng)探頭、冷凝水回流泵、太陽能水溫探頭、水位探頭用控制線與自動控制器連接；所有連接管路包覆保溫材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)，其特征是:太陽能集熱片區(qū)由高溫集熱模塊組成，主要功能是吸收陽光產(chǎn)生高溫；高溫集熱模塊可以是有自動跟蹤功能的槽式光熱接收模塊，也可以是聚光式太陽能集熱模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)，其特征是:承壓蒸汽保溫桶由金屬內(nèi)膽和外殼組成，內(nèi)膽與外殼之間的夾層注入保溫材料形成保溫層；承壓蒸汽保溫桶預(yù)留管路接口和探頭接口，裝配減壓閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)，其特征是:自動控制器由電子元器件集成裝配，其主要功能是通過感應(yīng)探頭提供的工作系統(tǒng)中的溫度、壓力、水位數(shù)據(jù)，對整個系統(tǒng)中的管路強(qiáng)制循環(huán)泵、冷凝水回流泵、蒸汽導(dǎo)流泵、電伺服加熱器進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)；使整個系統(tǒng)安全高效自動化運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)，其特征是:蒸汽熱交換散熱片區(qū)是高溫蒸汽熱效應(yīng)利用作業(yè)區(qū)，可以是高溫蒸汽消毒柜或蒸汽烘干箱，也可以是蒸汽蒸格箱；蒸汽熱交換散熱片區(qū)最低端設(shè)置冷凝水存儲箱，使冷凝水和蒸汽做到自行水汽分離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能蒸汽鍋爐系統(tǒng)，其特征是:承壓蒸汽保溫桶上的太陽能輸出管路接口、太陽能回水管路接口、冷凝水返回管路接口、電伺服加熱器裝配口都要設(shè)置在水位線以下；減壓閥接口、蒸汽輸出管路接口、蒸汽返回管路接口、溫壓感應(yīng)探頭裝配口都要設(shè)置在水位線以上。
【文檔編號】F22B1/00GK103672831SQ201310736224
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月29日
【發(fā)明者】王學(xué)明 申請人:濱州市甲力太陽能科技有限公司