專利名稱：電子控制蒸汽鍋爐凝結(jié)水自動(dòng)回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸汽鍋爐凝結(jié)水的回收系統(tǒng)，特別是一種用電子控制的蒸汽鍋爐凝結(jié)水自動(dòng)回收系統(tǒng)。
蒸汽鍋爐已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各生產(chǎn)領(lǐng)域和生活領(lǐng)域中。在蒸汽鍋爐運(yùn)行過程中都要產(chǎn)生凝結(jié)水。這部分凝結(jié)水都含有一定熱量，我們把溫度高于100℃的凝結(jié)水稱為高溫凝結(jié)水，低于100℃的稱為低溫凝結(jié)水。在生產(chǎn)用鍋爐系統(tǒng)中排出的大量高溫凝結(jié)水，以往都是排出空中;而高于40℃的低溫凝結(jié)水，由于含有大量蒸汽造成汽蝕而無法用水泵抽回利用，這些都造成熱能的浪費(fèi)，消耗了能源。另外，在傳統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)中都需要給水泵及時(shí)給鍋爐補(bǔ)水，本發(fā)明是藉用電子控制電路，通過管路、電磁伐和閥門等與蒸汽鍋爐組成一個(gè)蒸汽鍋爐凝結(jié)水自動(dòng)回收系統(tǒng)。經(jīng)檢索有關(guān)文獻(xiàn)尚未發(fā)現(xiàn)有與本發(fā)明相同或相似的報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明提出一種可將蒸汽鍋爐凝結(jié)水自動(dòng)回收系統(tǒng)，將以往白白排掉的凝結(jié)水全部自動(dòng)回收給鍋爐補(bǔ)水，以達(dá)到節(jié)能之目的。
本發(fā)明方案是這樣實(shí)現(xiàn)的蒸汽鍋爐系統(tǒng)中有高溫回水和低溫回水。高溫回水經(jīng)管路、疏水伐3，通到擴(kuò)容器4，高溫回水在擴(kuò)容器4中進(jìn)行膨脹、液化而產(chǎn)生一定的背壓，此背壓可達(dá)4kg/cm2以上。貯水罐1是容納低溫凝結(jié)水的一個(gè)罐形容器，它通過電磁伐DC3或DC4與貯水箱7相通，使其處于常壓狀態(tài)，低溫回水經(jīng)管路、疏水伐2得以進(jìn)入貯水罐1。連通罐15是向鍋爐16補(bǔ)水的中間容器，它的安裝位置應(yīng)使其底部水平面高于鍋爐16的高水位水平臺(tái)，其高水位水平面低于貯水箱7的底平面。
當(dāng)連通罐15滿水(即水位達(dá)到上控制水位D)時(shí)，系統(tǒng)處于為鍋爐16補(bǔ)水的狀態(tài)。此時(shí)，電磁伐DC7開啟，使連通罐15與鍋爐16形成一個(gè)連通器，連通罐15中水靠重力經(jīng)電伐DC8、DC9進(jìn)入鍋爐16;高溫凝結(jié)水在背壓作用下，由擴(kuò)容器4經(jīng)管路、電磁伐DC2進(jìn)入水箱;如此時(shí)貯水罐1中無水(即水位低于其下控制水位A)時(shí)，貯水罐1通過電磁伐DC3或DC4與貯水箱7相通，低溫回水進(jìn)入貯水罐1為其集水;當(dāng)貯水罐1中水位達(dá)其上控制水位B時(shí)，鍋爐16中蒸汽壓力經(jīng)電磁伐DC11施加于其水平面上部，經(jīng)電磁伐DC4將水壓入貯水箱7中。
連通罐15為鍋爐16補(bǔ)水時(shí)其水位不斷下降，當(dāng)水位下降到其低控制水位C時(shí)，轉(zhuǎn)為連通罐15集水狀態(tài)。連通罐15通過電磁伐DC5與貯水箱7相通，使其處于常壓狀態(tài)。高溫凝結(jié)水在背壓作用下，由擴(kuò)容器4經(jīng)管路、電磁伐DC1進(jìn)入連通罐15;此時(shí)，如果貯水罐1中無水，如上所述，貯水罐1處于集水狀態(tài)，貯水箱7中水經(jīng)電磁伐DC6流入連通罐15;如貯水罐1中水滿或水位下降時(shí)，則貯水罐1中水在鍋爐蒸汽壓力作用下，經(jīng)電磁伐DC10壓入連通罐15。
上述鍋爐16補(bǔ)水及連通罐15集水的過程及系統(tǒng)狀態(tài)的變化是藉助于安裝在貯水罐1中的水位傳感器A、B和安裝在連通罐15中的水位傳感器C、D取得水位信號(hào)，該信號(hào)使電子控制電路中的繼電器J1、J2和J3動(dòng)作，再帶動(dòng)中間繼電器ZJ1、ZJ2和ZJ3、ZJ4動(dòng)作?？刂聘骼^電器觸點(diǎn)的開啟或閉合，使系統(tǒng)中各電磁伐處于特定狀態(tài)，來自動(dòng)完成凝結(jié)水的回收、補(bǔ)水的循環(huán)工作過程。
消音散熱器10、11、12的作用是為清除高溫凝結(jié)水(含蒸汽)、貯水罐1中的蒸汽及連通罐15中的蒸汽通入貯水箱7時(shí)，由于蒸汽膨脹、汽化、液化時(shí)所產(chǎn)生的噪音。由于在消音散熱器中填充有均勻砂粒，使得蒸汽混合水或蒸汽進(jìn)入貯水箱7時(shí)，通過砂粒的阻尼和散熱面積的擴(kuò)大，使得放熱均衡，噪音大大降低，并且保護(hù)水箱、管路等設(shè)備不致被水汽膨脹時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)而遭破壞。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、運(yùn)行安全可靠、電子控制裝置將凝結(jié)水自動(dòng)回收，無需人員監(jiān)控，能保證鍋爐的水位，不致發(fā)生鍋爐缺水事故。可以取消常規(guī)系統(tǒng)中的給水泵或只作備用。本發(fā)明能回收全部凝結(jié)水，凝結(jié)水熱能得以充分利用，節(jié)省能源。由于凝結(jié)水是蒸餾水，可減少鍋爐的結(jié)垢，保證鍋爐的傳熱效率、延長(zhǎng)鍋爐及系統(tǒng)中管路伐門等的使用壽命;可以節(jié)約水資源、減輕司爐人員的勞動(dòng)，具較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。


圖1是蒸汽鍋爐凝結(jié)水回收系統(tǒng)示意圖;
圖2是電子控制部分的電原理圖;
圖3是消音散熱器結(jié)構(gòu)剖面示意圖;
圖4是圖3的A-A剖視圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步描述。
圖1所示系統(tǒng)中，將連通罐15置于鍋爐16和貯水箱的中間位置，并使其高水位平面低于貯水箱7的底面，其底面高于鍋爐16的高水位平面。連通罐15是向鍋爐16補(bǔ)水的罐形容器，貯水箱7是貯存凝結(jié)水的中間容器，貯水罐1是貯存低溫凝結(jié)水的罐形容器，其中的水可注入連通罐15為連通罐15集水，亦可注入貯水箱7。擴(kuò)容器4的作用是高溫回水進(jìn)入后進(jìn)行膨脹而產(chǎn)生一定的背壓，在此背壓作用下將高溫凝結(jié)水壓入連通罐15或貯水箱7。系統(tǒng)中設(shè)置的止回伐6、8、9、17是控制水逆向流動(dòng)的常開伐。手動(dòng)截止伐5、13和14為系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)維修方便而設(shè)，平時(shí)均處于開啟狀態(tài)。電磁伐DC9用以對(duì)鍋爐16加水的控制，當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，按下AN1，繼電器ZJ5得電、其常開觸點(diǎn)ZJ5-3閉合自鎖，ZJ5-1和ZJ5-2閉合使電磁伐DC9的線圈D9得電而開啟，同時(shí)指示燈ZD亮，表示系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，鍋爐16的補(bǔ)水及凝結(jié)水回收過程受電子控制部分的控制而自動(dòng)進(jìn)行;當(dāng)不需向鍋爐16補(bǔ)水時(shí)，按下按鈕開關(guān)AN2，則繼電器ZJ5失電，電磁伐DC9關(guān)閉、ZD燈滅，此時(shí)系統(tǒng)只為貯水箱7、連通罐15集水。RJ1～RJ5為熱釋繼電器，用以超溫保護(hù)。
在貯水罐1和連通罐15上分別安裝有上、下水位傳感器B、A和C、D，它們實(shí)際上是一對(duì)與罐壁絕緣的金屬探頭。當(dāng)探頭不與水接觸時(shí)，水位傳感器呈高阻狀態(tài)，亦即呈邏輯“1”狀態(tài);當(dāng)某一探頭與罐內(nèi)水相接觸，探頭經(jīng)水、金屬罐壁與“地”接通，使其呈邏輯“0”狀態(tài)。水位傳感器的狀態(tài)信號(hào)輸入給電子控制電路中一次信號(hào)的輸入端。
當(dāng)連通罐15中的水位達(dá)到高水位時(shí)，水位傳感器D為“0”，此時(shí)，同或門19兩個(gè)輸入端C、D皆為“0”;同或門的邏輯表達(dá)式為Y＝(A+B)·(A+B)，則同或門19輸出為“1”，給D觸發(fā)器21的上升沿觸發(fā)端CP1一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，由于輸入端D1為“0”，此時(shí)，輸出端Q1輸出為“0”，三極管BG1截止，光電耦合器T1的次級(jí)截止，三極管BG4導(dǎo)通，繼電器J1得電，繼電器J1的常閉觸點(diǎn)J1-1開放，中間繼電器ZJ1失電，其常閉觸點(diǎn)ZJ1-3閉合，中間繼電器ZJ3得電，這時(shí)，ZJ3的常開觸點(diǎn)ZJ3-1、ZJ3-2閉合，電磁伐DC2、DC4、DC7和DC8因其相應(yīng)的線圈D2、D4、D7和D8得電而開啟。由于D觸發(fā)器的記憶功能、當(dāng)連通罐15中水位下降，只要仍處于其低控制水位以上時(shí)，其輸出端電位不變，上述各電磁伐狀態(tài)仍然保持。此時(shí)，高溫回水經(jīng)管路、疏水伐3進(jìn)入擴(kuò)容器4，高溫凝結(jié)水在背壓作用下通過管路、電磁伐DC2、DC8和置于貯水箱7中的消音散熱器11進(jìn)入貯水箱7;由于電磁伐DC7開啟、使鍋爐16與連通罐15連通，則連通罐15中的水經(jīng)管路、電磁伐DC8、DC9進(jìn)入鍋爐16，這時(shí)系統(tǒng)處于給鍋爐16補(bǔ)水的工作狀態(tài)。
由于Q1輸出為“0”，與非門22的輸出為“1”，三極管BG2導(dǎo)通。充電耦合器T2次級(jí)導(dǎo)通，三極管BG5截止，繼電器J2失電，中間繼電器ZJ2失電，其常閉觸點(diǎn)ZJ2-3閉合。此時(shí)，如貯水罐1中水位達(dá)到高水位，水位傳感器B由“1”變“0”，同或門18輸出為“1”，D觸發(fā)器的觸發(fā)端CP2在此上升沿觸發(fā)信號(hào)作用下，將其輸入端D2的“0”送到輸出端D2，使三極管BG3截止，光電耦合器T3次級(jí)截止，三極管BG6導(dǎo)通，繼電器J3得電，其常開觸點(diǎn)J3-1閉合，使得中間繼電器ZJ4得電，常開觸點(diǎn)ZJ4-1，ZJ4-2閉合，電磁伐DC11因其線圈D11得電而開啟，鍋爐16中蒸汽壓力通過DC11施加于貯水罐1中上水面，低溫凝結(jié)水經(jīng)管路、電磁伐DC4，被壓入貯水箱7，貯水罐1中水位不斷下降。當(dāng)水位下降到其低水位傳感器A以下時(shí)，A、B均為“1”，使得D觸發(fā)器20輸出端Q2為“1”，三極管DG3導(dǎo)通，BG6截止，繼電器J3失電，其常開觸點(diǎn)J3-1斷開，中間繼電器ZJ4失電，電磁伐DC11關(guān)閉，由于此時(shí)電磁伐DC4處于開啟狀態(tài)。貯水罐1與貯水箱7相通，低溫回水得以經(jīng)管路、疏水伐2進(jìn)入貯水罐1，為貯水罐1的集水狀態(tài)，其中水位又不斷上升，當(dāng)水位升至高水位時(shí)，電路翻轉(zhuǎn)又變?yōu)樽再A水罐1取水的狀態(tài)。
在連通罐15為鍋爐16補(bǔ)水狀態(tài)下，連通罐15中水位不斷下降。當(dāng)水位降至其低水位傳感器C以下時(shí)，C、D均為“1”，D觸發(fā)器輸出端Q1為“1”，三極管DG1導(dǎo)通，BG4截止，繼電器J1失電，其常閉觸點(diǎn)J1-1閉合。中間繼電器ZJ1得電，其常開觸點(diǎn)ZJ1-1，ZJ1-2閉合，電磁伐DC1、DC5和DC10因其線圈D1、D5和D10得電而開啟，其他電磁伐關(guān)閉;連通罐15通過DC5與貯水箱7相通，高溫凝結(jié)水在背壓作用下經(jīng)管路、電磁伐DC1射入連通罐15中。如此時(shí)貯水罐1中滿水或水位下降，由于D觸發(fā)器輸出端Q2為“0”，與非門22輸出為“1”，三極管BG5截止，繼電器J2失電，ZJ2失電，ZJ2-3閉合;又由于三極管BG3基極為“0”而截止，三極管BG6導(dǎo)通，繼電器J3得電，J3-1閉合，ZJ4得電，使電磁伐DC11開啟，貯水罐1中低溫凝結(jié)水在蒸汽壓力下經(jīng)管路、電磁伐DC10進(jìn)入連通罐15。當(dāng)貯水罐1中水位下降至其低水位A以下時(shí)，D觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出端Q2為“1”，與非門22的輸出因其二輸入端均為“1”而變?yōu)椤?”，三極管BG2截止，BG5導(dǎo)通，繼電器J2得電;同時(shí)三極管BG3導(dǎo)通，BG6截止，繼電器J3失電，由此引起中間繼電器ZJ2得電，ZJ4失電，電磁伐DC3和DC6開啟，DC11關(guān)閉。由于電磁伐DC3開，使貯水罐1與貯水箱7相通，使貯水罐1處常壓狀態(tài)，低溫回水得以經(jīng)管路、疏水伐2進(jìn)入貯水罐1，為貯水罐1集水，貯水罐1水位又不斷上升，同時(shí)由于電磁伐DC6開啟，貯水箱7中水進(jìn)入連通罐15，這時(shí)，系統(tǒng)處于連通罐15的集水狀態(tài)，其中水位又不斷上升。
如上所述，系統(tǒng)在電子控制電路的控制下，根據(jù)貯水罐1和連通罐15中水位的變化而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)回收高低溫凝結(jié)水和為鍋爐補(bǔ)水工作。
消音散熱器10、11、12結(jié)構(gòu)相同，由芯管23、外殼25組成。在芯管23和外殼25的側(cè)壁面開有若干個(gè)通水孔，芯管23和外殼25間及芯管23中填充有φ6-φ8的砂粒。高溫凝結(jié)水中含有蒸汽，它由擴(kuò)容器4藉背壓射入消音散熱器11，通過其中的砂粒和壁面通水孔進(jìn)入水箱;貯水箱1的蒸汽經(jīng)消音散熱器10，連通罐15中的蒸汽經(jīng)消音散熱器12進(jìn)入水箱。由于蒸汽膨脹、汽化、液化時(shí)所產(chǎn)生的噪音被砂粒阻尼和吸收，使得噪音大大降低，并且保護(hù)水箱管路等設(shè)備、元件不致被蒸汽膨脹時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)而遭破壞。
本實(shí)施例的電子控制電路如圖2示，由兩部分組成，虛線左面為電子控制電路圖，虛線右面為執(zhí)行電路。執(zhí)行電路中采用220伏交流繼電器ZJ1-ZJ5，利用它們的觸點(diǎn)開閉來控制各電磁伐線圈D1-D11通、斷電源，使各電磁伐處于特定的開關(guān)狀態(tài)。電子控制電路由220伏交流電經(jīng)變壓器B降壓，橋式整流、電容器濾波后由E點(diǎn)引出9伏直流電源為直流繼電器J1、J2、J3及其驅(qū)動(dòng)電路的供電電源;然后經(jīng)集成穩(wěn)壓電路W穩(wěn)壓、電容濾波，由F點(diǎn)引出直流穩(wěn)壓電源作為控制電路中集成電路同和門18、19、D觸發(fā)器20、21、與非門22以及光電耦合器T1、T2輸入端的供電電源。集成電路可選用TTL或CMOS等任意型號(hào)的同功能電路;其中同和門18、19可用異和門與反相器組成。根據(jù)所選用的集成電路供電壓的要求來選用集成穩(wěn)壓電路的型號(hào)。由于電路中采用了光電耦合器，以及水位傳感器至控制電路的連接導(dǎo)線采用屏蔽線使得系統(tǒng)抗干擾能力增強(qiáng)。
為了更清楚地理解系統(tǒng)的工作過程，表1列出了在系統(tǒng)各種工作狀態(tài)下，水位傳感器、繼電器、各電磁伐的邏輯真值表。并規(guī)定繼電器閉合為“1”、斷開為“0”;電磁伐開啟為“1”、關(guān)閉為“0”。

權(quán)利要求
1.電子控制蒸汽鍋爐凝結(jié)水自動(dòng)回收系統(tǒng)由蒸汽鍋爐(16)，水位傳感器A、B、C、D，疏水伐(2)、(3)，電磁伐DC1-DC11，止回伐(6)、(8)、(9)、(17)，截止伐(5)、(13)、(14)，連接管路及電子控制電路組成，其特征在于系統(tǒng)中還有擴(kuò)容器(4)、貯水罐(1)、貯水箱(7)和連通罐(15)和消音散熱器(10)、(11)、(12)，且①高溫回水管路經(jīng)疏水伐(3)與擴(kuò)容器(4)頂部相連；擴(kuò)容器(4)底部通過管路、伐DC2、(8)與置于貯水箱(7)內(nèi)的消音散熱器(11)相連以及通過管路、伐DC1、(6)與連通罐(15)相連；②低溫回水管路經(jīng)疏水伐(2)與貯水罐(1)上部相連；貯水罐(1)頂部通過管路、伐DC3與貯水箱(7)內(nèi)的消音散熱器(10)相連；貯水罐(1)底部通過管路、伐DC4、(9)直接通入貯水箱(7)，以及通過管路、伐DC10、(17)與連通罐(15)相連；鍋爐(16)頂部通過管路、伐(5)、DC11與貯水罐(1)頂部相連；③連通罐(15)置于貯水箱(7)和鍋爐(16)的中間位置，并使其高水位平面低于貯水箱(7)的底面，其底面高于鍋爐(16)的高水位平面；④連通罐(15)底部通過管路、伐DC8、DC9與鍋爐(16)上部相連；連通罐(15)頂部通過管路、伐DC5與置于貯水箱(7)內(nèi)的消音散熱器(12)相連，以及通過伐DC7，(14)與鍋爐(16)的頂部相連通；貯水箱(7)下部通過管路、伐(13)、DC6與連通罐(15)上部相連。
2.如權(quán)利要求1所述的回收系統(tǒng)，其特征在于所說的消音散熱器(10)、(11)、(12)結(jié)構(gòu)相同，由芯管(23)和外殼(25)組成，在芯管(23)和外殼(25)的側(cè)壁開有若干個(gè)通水孔，并在芯管(23)和外殼(25)中填充有φ6-φ8的砂粒。
3.如權(quán)利要求1所述的回收系統(tǒng)，其特征在于所說的貯水罐(1)和連通罐(15)的上、下部，分別安裝有水位傳感器B、A和D、C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子控制蒸汽鍋爐凝結(jié)水自動(dòng)回收系統(tǒng)。該系統(tǒng)在常規(guī)的鍋爐供汽系統(tǒng)中增設(shè)了擴(kuò)容器、貯水罐、貯水箱、連通罐和消音散熱器。系統(tǒng)藉助于安裝在貯水罐和連通罐中的水位傳感器，探測(cè)其中的水位變化，通過電子控制電路使系統(tǒng)中的電磁閥處于特定的開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了高、低溫凝結(jié)水的全部自動(dòng)回收和為鍋爐自動(dòng)補(bǔ)水。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠，可充分利用熱能、節(jié)約能源、提高鍋爐傳熱效率和使用壽命，保證鍋爐正常安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)F22B37/00GK1105744SQ9410048
公開日1995年7月26日 申請(qǐng)日期1994年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月19日
發(fā)明者李永君 申請(qǐng)人:李永君