一种真空相变锅炉排气系统及排气方法技术方案

一种真空相变锅炉排气系统及排气方法，所述真空相变锅炉排气系统包括锅炉本体，所述锅炉本体上设有排气口；所述排气口经抽气管道连接储气箱，所述储气箱经排气管道连接抽气装置；所述抽气管道上设有第一阀门和第二阀门，所述排气管道上设有第三阀门。本发明专利技术还包括一种真空相变锅炉的排气方法。本发明专利技术一方面能够将水蒸气与不凝性气体高度分离；且降低抽出气体中水蒸气的压力，避免影响抽气装置，排气系统及排气方法使不凝性气体快速抽除，抽气效果显著；另一方面，在抽气过程中不会影响锅炉正常工作，大大提高工作效率。

Exhaust system and method of a vacuum phase change boiler

【技术实现步骤摘要】
一种真空相变锅炉排气系统及排气方法
本专利技术涉及一种真空相变锅炉，特别是一种真空相变锅炉排气系统及排气方法。
技术介绍
真空相变锅炉是在封闭的炉体内部形成一个负压的真空环境，在机体内填充热媒水(溶液)，通过燃烧或其它方式加热热媒水，然后由热媒水蒸发、冷凝至换热器上，再由换热器来加热需要加热的水。真空相变锅炉中的热媒水是经过除垢防腐等特殊处理的水溶液，在出厂前一次充注完成，使用时在机组内部封闭循环（汽化→凝结→汽化），不增加也不减少，在机组使用寿命内不需要补充或更换。因此，真空锅炉炉体内部永远不会结垢、腐蚀，正常使用寿命可达20年以上，远远超出普通热水锅炉10年左右的使用寿命。真空相变锅炉的热媒水溶液，一般是软化水或者纯净水，添加缓蚀剂、阻垢剂、防冻剂构成，其主要成分仍然是水。由于生产或者运输过程中，热媒水溶液会接触大气，空气中的氮气和氧气等气体会溶解在其中。此外，热媒水溶液与真空相变锅炉钢铁部件高温下反应会产生氢气，其数量受到缓蚀剂种类、运行温度等因素影响而不等，按化学反应式，56克铁可产生22.4升氢气。再者，真空相变锅炉灌入热媒水溶液前，即使抽真空处理，仍然会有少量残留空气；或者灌装过程混入（吸入）空气。以上三种来源的不凝性气体，在特殊情况下，可能达到几十升。不凝性气体会在真空相变锅炉工作，由于热媒水溶液沸腾时逸出气体，趋向于真空相变锅炉中温度最低的位置，即换热管附近，阻止水蒸气与换热管的接触，导致锅炉出力不足。并且不凝性气体的分压，会导致真空相变锅炉内气压超过大气压，不符合真空相变锅炉安全性规范。不凝性气体中的氧气还会导致钢铁部件锈蚀。因此，抽除这些气体是必须的。如果采用真空泵抽气的方式，虽然真空泵具备抽不凝性气体的能力，但由于热媒水溶液本身的蒸气压很高，因此抽出的混合气体中水蒸气比例大，可导致真空泵油乳化、真空泵锈蚀、热媒水溶液浓度变化和水量减少等。如果采用将热媒水加热的方式，虽然减少了不凝性气体的溶解度，并且可以扰动溶液，但水蒸气压力太大（其随水温度增加的幅度远大于不凝性气体随温度增加的幅度），以上现象更加明显。如果采用降低热媒水溶液温度抽气的方式，虽然降低了水蒸气分压，但因为气体溶解度随温度下降而增加，不凝性气体溶解而难以逸出液面，特别是溶液中下层的溶解气体，因为液面压力，更加难以逸出和抽出。总体而言，抽气效果仍然不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种抽气效果显著，速度快，工作效率高的真空相变锅炉排气系统及排气方法。本专利技术的技术方案是：本专利技术之一种真空相变锅炉排气系统，包括锅炉本体，所述锅炉本体上设有排气口；所述排气口经抽气管道连接储气箱，所述储气箱经排气管道连接抽气装置；所述抽气管道上设有第一阀门和第二阀门，所述排气管道上设有第三阀门。进一步，所述第一阀门、第二阀门和第三阀门连接控制系统，所述控制系统包括微处理器以及与微处理器连接的定时器或温度传感器；所述微处理器用于根据定时器的定时时间控制不同阀门的开闭；或者用于对储气箱内的温度与锅炉本体内的温度进行比较来控制不同阀门的开闭。进一步，所述锅炉本体内设有换热器管群，所述抽气管道的一端直接伸入换热器管群位置处；或者抽气管道的一端连通抽气横管组，抽气横管组设于换热器管群位置处。进一步，所述抽气横管组包含的管体数量≤20根。进一步，所述管体上设有孔。本专利技术之一种真空相变锅炉的排气方法，包括以下步骤：S1：关闭第三阀门，打开第一阀门和第二阀门；S2：锅炉本体处于正常运作状态；S3：当热媒水升温并且沸腾时，不凝性气体逸出，分压高的不凝性气体随部分水蒸气运动，经抽气管道进入储气箱；在储气箱内的水蒸气凝结成水，回流到锅炉本体中，不凝性气体则留在储气箱中；S4：关闭第一阀门，储气箱内温度下降，水蒸气凝结成水，留在第一阀门和第二阀门之间的抽气管道内；S5：关闭第二阀门，将储气箱与S4中第一阀门和第二阀门之间的凝结水隔离；S6：打开第三阀门，将储气箱内的不凝性气体抽除；S7：重复步骤S1~S6，直至不凝性气体完全抽除；S8：关闭所有阀门，机组正常工作。进一步，S4中，从打开第一阀门、第二阀门开始计时，当计时时间达到30~300秒；或者检测到储气箱温度比锅炉本体内温度低2-5℃时，再关闭第一阀门。进一步，S5中，从关闭第一阀门开始计时，当计时时间达到30~300秒；或者检测到储气箱温度比锅炉本体内温度低50℃以上并且整体温度低于60℃时，再关闭第二阀门。进一步，S6中，从关闭第二阀门开始计时，当计时时间达到30~300秒；或者检测到储气箱温度比锅炉本体内温度低70℃以上并且整体温度低于50℃时，再打开第三阀门。进一步，S7中，从打开第三阀门开始计时，当计时时间达到30~300秒时，重复步骤S1~S6，直至不凝性气体完全抽除。本专利技术的有益效果：一方面通过加入储气箱，并控制三个阀门的不同动作，能够将水蒸气与不凝性气体高度分离，不会影响热媒水溶液浓度变化和水量减少等现象，也不会影响真空泵的使用寿命；而且能够降低水蒸气的压力；另一方面，通过根据时间或温度差值来控制阀门动作，能够使不凝性气体的溶解度大大降低，使不凝性气体快速抽除，抽气效果显著；再者，本专利技术在抽气过程中不会影响锅炉正常工作。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是图1所示实施例的侧视图；图3是本专利技术实施例换热器管群与抽气横管组的分布结构示意图；图4是图3所示实施例的侧视图；图5是本专利技术实施例换热器管群与抽气横管组的另一分布结构示意图。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1和图2所示：一种真空相变锅炉排气系统，包括锅炉本体1，所述锅炉本体上设有排气口；所述排气口经抽气管道2连接储气箱，所述储气箱经排气管道3连接抽气装置；所述抽气管道2上设有第一阀门K1和第二阀门K2，所述排气管道3上设有第三阀门K3。本实施例中，锅炉本体1内设有炉膛及烟道，炉膛的周围设有热媒水溶液，热媒水溶液的上方设有换热器管群11。通常水蒸气在换热器管群11处凝结，那么不凝性气体多数也集中在这个位置，因此，可将抽气管道2的一端延伸入换热器管群处，如换热器管群的中间位置或附近。另外，为了更好的将不凝性气体抽入储气箱内，本实施例可在抽气管道与换热器管群之间加额外的抽气横管组4，抽气横管组4与换热器管群11平行设置，与抽气管道垂直或接近垂直设置，且抽气横管组4混于换热器管群之间，并与抽气管道2相连通。其中，抽气横管组4的管体数量≤20根，优选为1~10根，更优选为2~6根。每根管体上设有5~200个气孔。通过设置抽气横管组4，可以从接近换热器管群11的多点收集不凝性气体，进入抽气管道2，相比只有抽气管道的装置而言可以更好的抽出不凝性气体。例如，如图3和图4所示，抽气横管组4仅有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空相变锅炉排气系统，包括锅炉本体，所述锅炉本体上设有排气口；其特征在于，所述排气口经抽气管道连接储气箱，所述储气箱经排气管道连接抽气装置；所述抽气管道上设有第一阀门和第二阀门，所述排气管道上设有第三阀门。/n

【技术特征摘要】
1.一种真空相变锅炉排气系统，包括锅炉本体，所述锅炉本体上设有排气口；其特征在于，所述排气口经抽气管道连接储气箱，所述储气箱经排气管道连接抽气装置；所述抽气管道上设有第一阀门和第二阀门，所述排气管道上设有第三阀门。


2.根据权利要求1所述的真空相变锅炉排气系统，其特征在于，所述第一阀门、第二阀门和第三阀门连接控制系统，所述控制系统包括微处理器以及与微处理器连接的定时器或温度传感器；所述微处理器用于根据定时器的定时时间控制不同阀门的开闭；或者用于对储气箱内的温度与锅炉本体内的温度进行比较来控制不同阀门的开闭。


3.根据权利要求1或2所述的真空相变锅炉排气系统，其特征在于，所述锅炉本体内设有换热器管群，所述抽气管道的一端直接伸入换热器管群位置处；或者抽气管道的一端连通抽气横管组，抽气横管组设于换热器管群位置处。


4.根据权利要求3所述的真空相变锅炉排气系统，其特征在于，所述抽气横管组包含的管体数量≤20根。


5.根据权利要求4所述的真空相变锅炉排气系统，其特征在于，所述管体上设有孔。


6.一种真空相变锅炉的排气方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：关闭第三阀门，打开第一阀门和第二阀门；
S2：锅炉本体处于正常运作状态；
S3：当热媒水升温并且沸腾时，不凝性气体逸出，分压高的不凝性气体随部...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：远大空调有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43