一种根据流速切换加热部件的锅炉制造技术

本发明专利技术提供了一种锅炉，所述锅炉包括电加热装置、汽包，所述电加热装置设置在汽包中，所述汽包包括进水管和蒸汽出口，所述电加热装置包括第一管箱、第二管箱和盘管，盘管与第一管箱和第二管箱相连通，形成加热流体封闭循环，电加热器设置在第一管箱内；管束自由端内部设置速度感知元件，用于检测管束自由端内的流体的流速，所述速度感知元件与控制器进行数据连接，控制器根据检测的流体的速度来控制第一电加热器、第二电加热器是否进行加热。本发明专利技术锅炉通过速度感知元件检测的速度，改变加热部件，使流体朝向不同方向流动。通过检测速度变化启动新的电加热器进行交替式加热，增加加热效果以及除垢效果。效果以及除垢效果。效果以及除垢效果。

【技术实现步骤摘要】
一种根据流速切换加热部件的锅炉


[0001]本专利技术涉及一种蒸汽发生设备，尤其涉及一种间歇式振动除垢的锅炉。

技术介绍

[0002]锅炉用于产生蒸汽，是是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为蒸汽的机械设备。蒸汽发生器应用领域广泛，广泛适用于制衣厂，干洗店，饭店，馍店，食堂，餐厅，厂矿，豆制品厂等场所。在申请人在先的申请中，开发和研究了新式的盘管式的电加热盘管，例如CN106123306A，从而使得因为加热导致的其中流体的膨胀而导致的弹性管束振动，从而实现加热以及除垢效果。
[0003]但是在应用中发现，持续性的电加热器的加热会导致内部电加热装置的流体形成稳定性，即流体不在流动或者流动性很少，或者流量稳定，导致盘管振动性能大大减弱，从而影响盘管的除垢以及加热的效率。
[0004]青岛科技大学的在先的申请中，（例如申请号2019101874848），参见附图6，采用了间断式加热的方式使得盘管产生振动，但是间断式加热方式会导致一段时间内不能进行加热，导致加热功率下降。因此本专利技术进行了改进，采取了更合理的加热方式，提高加热效率。
[0005]但是在应用中发现，持续性的电加热器的加热会导致内部电加热装置的流体形成稳定性，即流体不在流动或者流动性很少，或者流量稳定，导致盘管振动性能大大减弱，从而影响盘管的除垢以及加热的效率，对此，本专利技术人进行研究，开发了一种新的能够产生周期性振动的热水器，并且已经进行了专利申请。
[0006]但是，在实践中发现，通过固定性周期性变化来调整管束的振动，会出现滞后性以及周期会出现过长或者过短的情况。因此本专利技术对前面的申请进行了改进，对振动进行智能型控制，从而使得内部的流体能够实现的频繁性的振动，从而实现很好的除垢以及加热效果。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对现有技术中锅炉的不足，提供一种新式加热装置布局安排的电加热锅炉。该锅炉能够提高了加热效率，从而实现很好的除垢以及加热效果。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种锅炉，所述锅炉包括电加热装置、汽包，所述电加热装置设置在汽包中，所述汽包包括进水管和蒸汽出口，所述电加热装置包括第一管箱、第二管箱和盘管，盘管与第一管箱和第二管箱相连通，形成加热流体封闭循环，电加热器设置在第一管箱内；盘管为一个或者多个，每个盘管包括多根圆弧形的管束，多根圆弧形的管束的中心线为以第一管箱为同心圆的圆弧，相邻管束的端部连通，从而使得管束的端部形成管束自由端；在第一管箱和第二管箱内分别设置第一电加热器和第二电加热器；第一管箱和/或第二管箱内填充相变流体；其特征在于，管束自由端内部设置速度感知元件，用于检测管束自由端内的流体的流速，所述速度感知元件与控制器进行数据连接，控制器根据检测的流体的速度来控制第一电加热
器、第二电加热器是否进行加热。
[0009]作为优选，当第一电加热器进行加热，第二电加热器不进行加热时，如果速度感知元件检测的速度高于一定数值，控制器控制第一电加热器停止加热，第二电加热器进行加热。当第二电加热器进行加热，第一电加热器不进行加热时，如果速度感知元件检测的速度高于一定数值，控制器控制第二电加热器停止加热，第一电加热器进行加热。
[0010]本专利技术具有如下优点：1、本专利技术锅炉通过速度感知元件检测的速度，能够在满足一定的速度（例如最高上限）情况下，内部的流体的蒸发基本达到了饱和，形成了稳定流动，内部流体的速度也基本变化不大，此种情况下，内部流体相对稳定，此时的管束振动性变差，因此需要进行调整，改变加热部件，使流体朝向不同方向流动。通过检测速度变化启动新的电加热器进行交替式加热，增加加热效果以及除垢效果。
[0011]2、本专利技术设计了一种新式结构的电加热装置在汽包中的布局图，可以进一步提高加热效率。
[0012]3、本专利技术将盘管周期性不断增加加热功率以及降低加热功率，使得加热流体受热后会产生体积不停的处于变化状态中，诱导盘管自由端产生振动，从而强化传热。
[0013]4、本专利技术通过大量的实验和数值模拟，优化了盘管的参数的最佳关系，从而实现最优的加热效率。
[0014]附图说明：图1为本专利技术电加热装置的俯视图。
[0015]图2为电加热装置的主视图。
[0016]图3是圆形汽包中设置电加热装置的布局示意图。
[0017]图4是盘管结构示意图。
[0018]图5是汽包结构示意图。
[0019]图6是
技术介绍
附图。
[0020]图7是控制流程示意图。
[0021]图中：1、盘管，2、第一管箱，3、自由端，4、自由端，5、进水管，6、蒸汽出口，7、自由端，8、第二管箱，9、连接点，10、电加热装置，11、汽包，12管束，13电加热器。
具体实施方式
[0022]一种锅炉，所述锅炉包括电加热装置10、汽包11，所述电加热装置10设置在汽包11中，所述汽包11包括进水管5和蒸汽出口6。蒸汽出口6设置在汽包上部。
[0023]作为优选，所述汽包是圆柱形结构。
[0024]图1展示了电加热装置10的俯视图，如图1所示，所述电加热装置10包括第一管箱2、第二管箱8和盘管1，盘管1与第一管箱2和第二管箱8相连通，流体在第一管箱2和第二管箱8以及盘管1内进行封闭循环，所述电加热装置10内设置电加热器131、132，所述电加热器13用于加热电加热装置10的内流体，然后通过加热的流体来加热汽包内的水。
[0025]如图1－2所示，在第一管箱2和第二管箱8内分别设置第一电加热器131和第二电加热器132；第一管箱2和/或第二管箱8内填充相变流体；盘管1为一个或者多个，每个盘管1包括多根圆弧形的管束12，多根圆弧形的管束12的中心线为以第一管箱2为同心圆的圆弧，
相邻管束12的端部连通，流体在第一管箱2和第二管箱8之间形成串联流动，从而使得管束的端部形成管束自由端3、4；所述流体是相变流体，汽液相变液体，所述第一电加热器131和第二电加热器132与控制器进行数据连接，所述控制器控制第一电加热器131和第二电加热器132切换加热。
[0026]作为优选，所述第一管箱2和第二管箱8沿着高度方向上设置。
[0027]研究以及实践中发现，持续性的功率稳定性的电加热器的加热会导致内部电加热装置的流体形成稳定性，即流体不在流动或者流动性很少，或者流量稳定，导致盘管1振动性能大大减弱，从而影响盘管1的除垢以及加热的效率。因此需要对上述电加热盘管进行如下改进。
[0028]在专利技术人的在先申请中，提出了一种周期性的加热方式，通过周期性的加热方式来使第一管箱和第二管箱内的电加热器131、132不断的切换加热，从而不断的促进盘管的振动，提高加热效率和除垢效果。但是，通过固定性周期性变化来调整管束的振动，会出现滞后性以及周期会出现过长或者过短的情况。因此本专利技术对前面的申请进行了改进，对振动进行智能型控制，从而使得内部的流体能够实现的频繁性的振动，从而实现很好的除垢以及加热效果。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锅炉，所述锅炉包括电加热装置、汽包，所述电加热装置设置在汽包中，所述汽包包括进水管和蒸汽出口，所述电加热装置包括第一管箱、第二管箱和盘管，盘管与第一管箱和第二管箱相连通，形成加热流体封闭循环，电加热器设置在第一管箱内；盘管为一个或者多个，每个盘管包括多根圆弧形的管束，多根圆弧形的管束的中心线为以第一管箱为同心圆的圆弧，相邻管束的端部连通，从而使得管束的端部形成管束自由端；在第一管箱和第二管箱内分别设置第一电加热器和第二电加热器；第一管箱和/或第二管箱内填充相变流体；其特征在于，管束自由端内部设置速度感知元件，用于检测管束自由端内的流体的流速，所述速度感知元件与控制器进行数据连接，控制器根据检测的流体的速度来控制第一电加热器、第二电加热器是否进行加热。2.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于，当第一电加热器进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈保山，王康，刘治彩，高永强，陈燕慧，麻晓飞，吴芷红，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：