超/变频电磁感应锅炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超／变频电磁感应锅炉，包括带有进、出水口的炉体，炉体由外罩及内置的水箱组成；所述的水箱由相互连通的上回水缓冲水箱、中部的磁热交换水箱及与两者隔断的下回水缓冲水箱组合构成，上回水缓冲水箱外通大气，磁热交换水箱下开口接排污管；所述的磁热交换水箱为带有绝缘层的桶体，其外套设有感应线圈；感应线圈上、下接头与超／变频电源的输出端相连；炉体的进水口开设在下回水缓冲水箱上，下回水缓冲水箱出水口经补水管路通上回水缓冲水箱，炉体的出水口开设在磁热交换水箱的侧壁上。所述的感应线圈至少套设在磁热交换水箱的围侧上，还可同时套设在磁热交换水箱的围侧及底侧上。其可接受宽工作频带电源且加热效率更高。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种超/变频电磁感应技术在锅炉上的应用技术，尤其涉及 一种采用电能的超/变频电磁感应锅炉。
技术介绍
感应加热是电加热的一种最佳形式，它具有加热速度快、热效率高和无空 气污染等优点，广泛应用于金属冶炼、金属表面热处理、金属的焊接、加热水 等领域。用于加热水的主要有工频感应加热、中频感应加热和高频感应加热。众所周知，工频感应加热是将220V (380V) 50Hz的工频电源直接输入感应线 圈，对置于其中的静止水进行加热，这种方法虽有价廉可靠的优点，但其频率 低且不可调整，因而其功率因数小，无功损耗大，效率低下而逐步被淘汰；高 频感应加热是由于其高频电流的透入深度小，趋肤效应太强，而就现有的电力 电子器件而言不能做成大功率的感应加热设备，因而做不成大功率的高频加热 水装置；中频感应加热在功率因数(96%)及频率(0. 4-8KHz)的选择等方面 比工频感应加热与高频感应加热有很大的进步，也能制出大功率的感应加热设 备，但其电源的输出功率受其频率的影响，随着频率的升高，其输出功率逐渐 减小，这是受作为中频电源的主控器件一一晶闸管(SCR)在生产工艺及器件 性能方面的影响，为了实现频率不变增加输出功率，设计了各种特殊的逆变电 路来满足要求，这些电路的特点是结构复杂但属于非实时性电路，既增加了制 造成本又不实用。而其工作频段在声波范围内，其工作时发出的中频啸叫声在 50dB以上，严重影响人们的休息，因此又不得不在锅炉房内设计隔音层，这样 又增加了投资。近年来，由于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等新型的全控器件的出现，以 其工作频带远宽于晶闸管(SCR)，因而可以采用简单的逆变电路实现超/变频 功率变换，更由于其电路简单，制造使用和维修都方便，因而它更具有发展前途。现有的采用电能的锅炉还有电热管及电热膜的，它们是经过介质热传导加 热的，加热效率低，功率因数在0.9以下，功率在几百千瓦以下，另外不能克 服漏电的危险。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可接受宽工作频带电源且加热效率更高的超 /变频电磁感应的锅炉，其可以克服现有的感应加热方面的缺点，实现较大功 率的超/变频电磁感应加热。为实现上述目的，本技术采取以下设计方案一种超/变频电磁感应锅炉，包括带有进、出水口的炉体，炉体由外罩及内置的水箱组成；所述的水箱由相互连通的上回水缓冲水箱、中部的磁热交换水 箱及与两者隔断的下回水缓冲水箱组合构成，上回水缓冲水箱外通大气，磁热 交换水箱底部开口接排污管；所述的磁热交换水箱为带有绝缘层的桶体，其外 套设有感应线圈；感应线圈上、下接头与超/变频电源的输出端相连；炉体的 进水口开设在下回水缓冲水箱上，下回水缓冲水箱出水口经补水管路通上回水 缓冲水箱(或磁热交换水箱)，炉体的出水口开设在磁热交换水箱的侧壁上。所述的感应线圈至少套设在磁热交换水箱的围侧上，还可同时套设在磁热 交换水箱的围侧及底侧上。它至少配设有检测磁热交换水箱水位的检测装置，还可同时配设检测补水 管路水位的检测装置。为使整体结构更稳固，所述的炉体外形结构呈上圆下方结构，其下回水缓 冲水箱制成内部中空的正方体，外罩水箱外罩。上回水缓冲水箱顶端呈椭圆封 头结构，在上回水缓冲水箱及中间桶体部分罩主体外罩。本技术结构设计的超/变频电磁感应锅炉以用于饮用水加热用途为佳，亦可用于采暖及洗浴用水的加热。 本技术的优点是1、 本技术的结构设计，使得其可配用由简单的逆变电路实现的超/变 频电磁感应技术，故而使得电磁感应锅炉的制造使用和维修都方便。2、 此种结构无红区加热，磁热交换器的温度在200°C，加热区低于部分燃 油温度，可直接加热导热油等；加热过程是静态加热，无化学生成物产生；热 效率高，可达98%以上。3、 由于可采用工作频率在超音频范围内的超/变频电磁感应技术，解决了 噪声对环境的污染。以下结合附图及实施例对技术做进一步说明。附图说明图l是本技术超/变频电磁感应锅炉一实施例结构示意图(主视图) 图l-a 是图1所示实施例相对应的俯视图图2是感应线圈一实施例结构示意图(对应图1、图2中I部位置) 图3 是感应线圈另一实施例结构示意图(对应图1、图2中I部位置) 图4是超/变频电磁感应锅炉安装使用一实施例示意图具体实施方式如图1所示，本技术超/变频电磁感应锅炉主体结构是由外罩4及内 置的水箱组成。参见图l、图1-a所示，所述的水箱水箱由相互连通的上回水缓冲水箱11、 中部的磁热交换水箱7及与两者隔断的下回水缓冲水箱2组合构成，上回水缓 冲水箱11经补水口 12外通大气，使锅炉本体在任何时间都与大气相通，避免 发生危险。磁热交换水箱7下开口接受排污阀控制通断的排污管1，排污管可 通向排污地沟，使用户可定期清理锅炉内污垢。所述的磁热交换水箱7为带有 绝缘层5的桶体，其外套设有感应线圈6:感应线圈上、下接头与超/变频电源 的输出端相连(图中未示出，可参见图4);炉体的进水口 21开设在下回水缓冲水箱2上，下回水缓冲水箱出水口经补水管路20通上回水缓冲水箱(或磁 热交换水箱)，炉体的出水口开设在磁热交换水箱7的侧壁上(图1-a所示实 施例中，炉体的出水口经出水管22、水龙头23引出)。所述的感应线圈6至少套设在磁热交换水箱的围侧上，还可同时套设在磁 热交换水箱的围侧及底侧上。本技术下回水缓冲水箱2是由可焊接的Q235 (或不锈钢)组焊成的正 方形带圆角并有一定厚度的内部中空的正方体，上回水缓冲水箱11可以是国 标椭圆封头，中间磁热交换水箱7与上回水缓冲水箱11是焊接组件。磁热交换水箱7管壁上带有云母或胶木加工而成的绝缘层5，在绝缘层上套 设感应线圈6。所述的感应线圈6是沿轴向360°螺旋层层叠加的电工铜或铝绕制的线圈， 横截面可制为实心(不通水，如图2所示)或空心(通水，用于冷却感应线圈， 如图3所示)的矩形或正方形，外包有绝缘层。感应线圈上、下接头与炉体外 设的超/变频电源的输出端35相连(参见图4)。如采用空心通水的螺旋感应 线圈，则在接超/变频电源输出端的同时，上接头通过绝缘头与下回水缓冲水 箱连通，下接头通过绝缘头、阀门53、止回阀45、强制循环水泵47的出口连 通，泵进口通过阀门41与下回水缓冲水箱2的出水口 18连通。感应线圈6与磁热交换水箱7管壁应保持一定间隙，可根据功率的不同计 算选用合理的间隙。 一般间隙为1一-20mm。感应线圈6的匝数由可由下列公式计算所得 f二l/(2:i /I^ ) 其中f---通入感应线圈6的交流电的频率，Hz;L-一感应线圈的电感，H;C-一超/变频电磁感应锅炉的谐振电容器，F;本技术超/变频电磁感应锅炉还可配设有检测磁热交换水箱7水位的 检测装置10，或同时还配设检测补水管路20水位的检测装置。水位检测装置与本技术超/变频电磁感应锅炉主体结构中的通大气孔构成水位检测通大 气系统，可由现有技术实现，亦可根据锅炉的特点做新型的设计，以实现水位 检测及补水，此处不详述。上回水缓冲水箱11所通的大气孔直径(即补水口 12)是按不同容量的锅炉根据公式Dd》20+88 /^计算所得(其中，D,—开孔当量直径，mm; Q—常压锅 炉额定热功率，MW;)，这样可以使锅炉始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超／变频电磁感应锅炉，包括带有进、出水口的炉体，所述的炉体由外罩及内置的水箱组成；其特征在于：所述的水箱由相互连通的上回水缓冲水箱、中部的磁热交换水箱及与两者隔断的下回水缓冲水箱组合构成，上回水缓冲水箱外通大气，磁热交换水箱底部开口接排污管，下回水缓冲水箱　　　　所述的磁热交换水箱为带有绝缘层的桶体，其外套设有感应线圈；　　　　所述的感应线圈上、下接头与超／变频电源的输出端相连；　　　　炉体的进水口开设在下回水缓冲水箱上，下回水缓冲水箱出水口经补水管路通磁热交换水箱，炉体的出水口开设在磁热交换水箱的侧壁上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高宝爱，
申请(专利权)人：北京市华威锅炉有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]