一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，屬于新能源環保應用技術領域。本發明包括氧含量傳感器、氧含量變送器、溫度控制器、蒸汽電動自動調節閥、軟水箱、太陽能熱水器，太陽能熱水箱、除氧器、鍋爐；太陽能熱水器分別與軟水箱、太陽能熱水箱相連，太陽能熱水箱與除氧器相連，蒸汽電動自動調節閥安裝在除氧器、鍋爐的出水管路，鍋爐與除氧器相連。本發明通過太陽能新能源實現除氧器小型鍋爐節能控制裝置，既減少能源的浪費，實現節能的目的，更加有效地除去氧氣，增加鍋爐的壽命，具有結構簡單、運行可靠、成本低、按需自動互補、節省能源等優點。
【專利說明】
一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，屬于新能源環保應用技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，國內的除氧器的作用是利用熱力學原理去除水中的氧氣，運行中如果發現除氧器除氧效果降低，可能是由于除氧的水溫低。水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓，水的溫度都有密切的關系。在自然情況下，空氣中含氧量變化不大，因此水溫是重要因素，水溫越高，水中氧的溶解度會越低。將進入除氧器的軟水先通過太陽能熱水器，使其軟水溫度提高，溫度升高的軟水經過水調節閥調節后，進入除氧器經噴嘴噴出，形成雨傘水膜，與由上而下的加熱蒸汽等進行混合式傳熱和傳質，給水迅速到達壓力下的飽和溫度，使水中溶解的氣體離析出來.在除氧器中溶解氧的減少，更加有效地出去溶解氧，同時減少蒸汽量的使用，減少能源的浪費，達到更加節能，有效得除氧目的。原先采用的壓力控制系統，由于壓力波動等原因導致除氧效果不佳，使鍋爐設備和熱力系統的氧腐蝕嚴重，影響了鍋爐的使用壽命和安全運行。因此，鍋爐水的除氧勢在必行，為避免原來采用的壓力控制裝置，出現除氧滯后，由于壓力波動導致的蒸汽資源的浪費，不能夠有效地出去氧氣，本設計采用采集氧含量的控制裝置，除氧后通過工業溶氧儀對出水氧含量的檢測，與初始出水氧含量的設定值r(t)形成差值e(t)，反饋給溫度控制器(PID)，通過蒸汽電動調節閥對加熱蒸汽量進行調節，進而控制除氧器中出水氧含量的值，使其控制在誤差范圍之內。減少能源的浪費，實現節能的目的，更加有效地除去氧氣，增加鍋爐的壽命。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是:本發明提供一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，用于解決現有鍋爐中除氧器除氧效果不佳、不能有效的除氧、除氧過程中影響鍋爐的使用壽命和安全運行的問題。
[0004]本發明技術方案是:一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，包括氧含量傳感器1、氧含量變送器2、溫度控制器3、蒸汽電動自動調節閥4、軟水箱6、太陽能熱水器7，太陽能熱水箱8、除氧器15、鍋爐16;
所述太陽能熱水器7分別與軟水箱6、太陽能熱水箱8相連，太陽能熱水箱8與除氧器15相連，除氧器15的出水熱水管道內安裝有氧含量傳感器I，氧含量傳感器I和氧含量變送器2連接，檢測此時的出水氧含量，可以將其測定的氧含量物理值轉化為輸出信號反饋給氧含量變送器2轉化為標準輸出信號，對初始出水含氧量r(t)設定值在0.05?0.1(1^/1)，氧含量變送器2與溫度控制器3連接，溫度控制器3與蒸汽電動自動調節閥4連接，溫度控制器3實現對蒸汽電動自動調節閥4的控制，控制蒸汽電動自動調節閥4自動調節其蒸汽量，使其除氧器15中的出水氧含量在初始設定值范圍；蒸汽電動自動調節閥4安裝在除氧器15、鍋爐16的出水管路，實現除氧器15內蒸汽量的自動調節，鍋爐16與除氧器15相連，使太陽能熱水器7的熱水進入除氧器15經噴嘴噴出，形成雨傘水膜，與由上而下的鍋爐加熱蒸汽等進行混合式傳熱和傳質，給水迅速到達壓力下的飽和溫度，使水中溶解的氣體離析出來，達到更好的除氧效果，同時節省鍋爐蒸汽量的使用。
[0005]所述太陽能熱水器7加熱的熱水儲存到太陽能熱水箱8中，太陽能熱水箱8給除氧器15輸送熱水；
優選地，所述軟水箱6與軟水器5相連，軟水器5、軟水箱6、太陽能熱水器7、太陽能熱水箱8和除氧器15之間通過輸水管依次相連。軟水箱6中的水由軟水器5提供。
[0006]優選地，所述太陽能熱水箱8的出水口一側安裝有給水栗9，除氧器15的進水口一側安裝有自動調節閥10。
[0007]優選地，所述除氧器15和鍋爐16之間安裝有高加熱水器14，高加熱水器14的進水一側安裝有鍋爐給水栗13，鍋爐給水栗13與除氧器15的除氧器出水口 12相連，在高加熱水器14和鍋爐給水栗13之間連接有一個閥門；鍋爐給水栗13、高加熱水器14和鍋爐16之間通過輸水管連通，鍋爐16與除氧器15的加熱蒸汽口 11相連。
[0008]優選地，所述太陽能熱水器7包括真空集熱管、保溫水箱、支架、連接管道;太陽能熱水器的保溫水箱由內膽、保溫層、外殼三部分組成;保溫水箱的內膽是儲存熱水的重要部分，保溫水箱的內膽采用不銹鋼材質，外殼采用不銹鋼板，支架是用來支撐熱水器與保溫水箱的架子，支架材質為彩鋼板。冷水經過管道輸送到保溫水箱，太陽能集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產生微循環而達到所需熱水。
[0009]優選地，所述氧含量傳感器I采用BD0-200D型中文在線溶氧儀，具體參數為:測量范圍 O?100.0ug/L、0?20.00mg/L(自動切換)，分辨率為 0.1ug/L，0.01mg/L，0.1°C，0.1%;
所述氧含量變送器2采用的是智能氧含量分析變送器，即XM02變送器，檢測氣體中的氧含量從0.01到100%，無可動部件，無需維護。可以準確可靠的長期進行氧含量測量；
所述溫度控制器3集成電路采用的是TC620型號;該控制器可由用戶設定上限溫度及下限溫度;在高于上限溫度或低于下限溫度時，有相應的邏輯電平輸出(用于報警信號)，并有一個控制信號輸出;控制溫度精度可達±3°C;該器件各引腳可抗2kV靜電電壓；
所述蒸汽電動自動調節閥4采用的是德國LIT電動蒸汽調節閥。具有重量輕、動作靈敏、壓降損失小、閥容量大、流量特性精確，直接接受調節儀表輸入的(4-20MA DC 0-10MA DC或1-5V DC)等控制信號及單相電源即可控制運轉。
[0010]本發明的工作原理是:
除氧器15的作用是利用熱力學原理去除水中的氧氣，運行中如果發現除氧器除氧效果降低，可能是由于除氧的水溫低。軟水箱6中的軟水經過太陽能熱水器7使其水溫升高，溫度升高的軟水經過進水自動調節閥10調節后，進入除氧器15經噴嘴噴出，形成雨傘水膜，與由上而下的加熱蒸汽等進行混合式傳熱和傳質，給水迅速到達壓力下的飽和溫度，使水中溶解的氣體離析出來。除氧后通過工業溶氧儀對出水氧含量的檢測，與初始出水氧含量的設定值r(t)形成差值e(t)，反饋給溫度控制器(PID)，通過蒸汽電動自動調節閥4對加熱蒸汽量進行調節，進而控制除氧器15中出水氧含量的值，使其控制在誤差范圍之內。
[0011]本發明的有益效果是:本發明通過太陽能新能源實現除氧器小型鍋爐節能控制裝置，既減少能源的浪費，實現節能的目的，更加有效地除去氧氣，增加鍋爐的壽命，具有結構簡單、運行可靠、成本低、按需自動互補、節省能源等優點。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明結構示意圖；
圖1中各標號:1_氧含量傳感器，2-氧含量變送器，3-溫度控制器，4-蒸汽電動自動調節閥，5-軟水器，6-軟水箱，7-太陽能熱水器，8-太陽能熱水箱，9-給水栗，10-自動調節閥，11-加熱蒸汽口，12-除氧器出水口，13-鍋爐給水栗，14-高加熱水器，15-除氧器，16-鍋爐，a-補水。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和具體實施例，對本發明作進一步說明。
[0014]實施例1:如圖1所示，一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，包括氧含量傳感器1、氧含量變送器2、溫度控制器3、蒸汽電動自動調節閥4、軟水箱6、太陽能熱水器7，太陽能熱水箱8、除氧器15、鍋爐16;
所述太陽能熱水器7分別與軟水箱6、太陽能熱水箱8相連，太陽能熱水箱8與除氧器15相連，除氧器15的出水熱水管道內安裝有氧含量傳感器I，氧含量傳感器I和氧含量變送器2連接，氧含量變送器2與溫度控制器3連接，溫度控制器3與蒸汽電動自動調節閥4連接，蒸汽電動自動調節閥4安裝在除氧器15、鍋爐16的出水管路，鍋爐16與除氧器15相連。
[0015]實施例2:如圖1所示，一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，包括氧含量傳感器1、氧含量變送器2、溫度控制器3、蒸汽電動自動調節閥4、軟水箱6、太陽能熱水器7，太陽能熱水箱8、除氧器15、鍋爐16;
所述太陽能熱水器7分別與軟水箱6、太陽能熱水箱8相連，太陽能熱水箱8與除氧器15相連，除氧器15的出水熱水管道內安裝有氧含量傳感器I，氧含量傳感器I和氧含量變送器2連接，氧含量變送器2與溫度控制器3連接，溫度控制器3與蒸汽電動自動調節閥4連接，蒸汽電動自動調節閥4安裝在除氧器15、鍋爐16的出水管路，鍋爐16與除氧器15相連。
[0016]優選地，所述軟水箱6與軟水器5相連，軟水器5、軟水箱6、太陽能熱水器7、太陽能熱水箱8和除氧器15之間通過輸水管依次相連。
[0017]實施例3:如圖1所示，一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，包括氧含量傳感器1、氧含量變送器2、溫度控制器3、蒸汽電動自動調節閥4、軟水箱6、太陽能熱水器7，太陽能熱水箱8、除氧器15、鍋爐16;
所述太陽能熱水器7分別與軟水箱6、太陽能熱水箱8相連，太陽能熱水箱8與除氧器15相連，除氧器15的出水熱水管道內安裝有氧含量傳感器I，氧含量傳感器I和氧含量變送器2連接，氧含量變送器2與溫度控制器3連接，溫度控制器3與蒸汽電動自動調節閥4連接，蒸汽電動自動調節閥4安裝在除氧器15、鍋爐16的出水管路，鍋爐16與除氧器15相連。
[0018]優選地，所述軟水箱6與軟水器5相連，軟水器5、軟水箱6、太陽能熱水器7、太陽能熱水箱8和除氧器15之間通過輸水管依次相連。
[0019]優選地，所述太陽能熱水箱8的出水口一側安裝有給水栗9，除氧器15的進水口一側安裝有自動調節閥10。
[0020]實施例4:如圖1所示，一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，包括氧含量傳感器1、氧含量變送器2、溫度控制器3、蒸汽電動自動調節閥4、軟水箱6、太陽能熱水器7，太陽能熱水箱8、除氧器15、鍋爐16;
所述太陽能熱水器7分別與軟水箱6、太陽能熱水箱8相連，太陽能熱水箱8與除氧器15相連，除氧器15的出水熱水管道內安裝有氧含量傳感器I，氧含量傳感器I和氧含量變送器2連接，氧含量變送器2與溫度控制器3連接，溫度控制器3與蒸汽電動自動調節閥4連接，蒸汽電動自動調節閥4安裝在除氧器15、鍋爐16的出水管路，鍋爐16與除氧器15相連。
[0021]優選地，所述軟水箱6與軟水器5相連，軟水器5、軟水箱6、太陽能熱水器7、太陽能熱水箱8和除氧器15之間通過輸水管依次相連。
[0022]優選地，所述太陽能熱水箱8的出水口一側安裝有給水栗9，除氧器15的進水口一側安裝有自動調節閥10。
[0023]優選地，所述除氧器15和鍋爐16之間安裝有高加熱水器14，高加熱水器14的進水一側安裝有鍋爐給水栗13，鍋爐給水栗13與除氧器15的除氧器出水口 12相連，在高加熱水器14和鍋爐給水栗13之間連接有一個閥門；鍋爐給水栗13、高加熱水器14和鍋爐16之間通過輸水管連通，鍋爐16與除氧器15的加熱蒸汽口 11相連。
[0024]實施例5:如圖1所示，一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，包括氧含量傳感器1、氧含量變送器2、溫度控制器3、蒸汽電動自動調節閥4、軟水箱6、太陽能熱水器7，太陽能熱水箱8、除氧器15、鍋爐16;
所述太陽能熱水器7分別與軟水箱6、太陽能熱水箱8相連，太陽能熱水箱8與除氧器15相連，除氧器15的出水熱水管道內安裝有氧含量傳感器I，氧含量傳感器I和氧含量變送器2連接，氧含量變送器2與溫度控制器3連接，溫度控制器3與蒸汽電動自動調節閥4連接，蒸汽電動自動調節閥4安裝在除氧器15、鍋爐16的出水管路，鍋爐16與除氧器15相連。
[0025]優選地，所述軟水箱6與軟水器5相連，軟水器5、軟水箱6、太陽能熱水器7、太陽能熱水箱8和除氧器15之間通過輸水管依次相連。
[0026]優選地，所述太陽能熱水箱8的出水口一側安裝有給水栗9，除氧器15的進水口一側安裝有自動調節閥10。
[0027]優選地，所述除氧器15和鍋爐16之間安裝有高加熱水器14，高加熱水器14的進水一側安裝有鍋爐給水栗13，鍋爐給水栗13與除氧器15的除氧器出水口 12相連，在高加熱水器14和鍋爐給水栗13之間連接有一個閥門；鍋爐給水栗13、高加熱水器14和鍋爐16之間通過輸水管連通，鍋爐16與除氧器15的加熱蒸汽口 11相連。
[0028]優選地，所述太陽能熱水器7包括真空集熱管、保溫水箱、支架、連接管道;太陽能熱水器的保溫水箱由內膽、保溫層、外殼三部分組成;保溫水箱的內膽采用不銹鋼材質，夕卜殼采用不銹鋼板，支架材質為彩鋼板。
[0029]實施例6:如圖1所示，一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，包括氧含量傳感器1、氧含量變送器2、溫度控制器3、蒸汽電動自動調節閥4、軟水箱6、太陽能熱水器7，太陽能熱水箱8、除氧器15、鍋爐16;
所述太陽能熱水器7分別與軟水箱6、太陽能熱水箱8相連，太陽能熱水箱8與除氧器15相連，除氧器15的出水熱水管道內安裝有氧含量傳感器I，氧含量傳感器I和氧含量變送器2連接，氧含量變送器2與溫度控制器3連接，溫度控制器3與蒸汽電動自動調節閥4連接，蒸汽電動自動調節閥4安裝在除氧器15、鍋爐16的出水管路，鍋爐16與除氧器15相連。
[0030]優選地，所述軟水箱6與軟水器5相連，軟水器5、軟水箱6、太陽能熱水器7、太陽能熱水箱8和除氧器15之間通過輸水管依次相連。
[0031]優選地，所述太陽能熱水箱8的出水口一側安裝有給水栗9，除氧器15的進水口一側安裝有自動調節閥10。
[0032]優選地，所述除氧器15和鍋爐16之間安裝有高加熱水器14，高加熱水器14的進水一側安裝有鍋爐給水栗13，鍋爐給水栗13與除氧器15的除氧器出水口 12相連，在高加熱水器14和鍋爐給水栗13之間連接有一個閥門；鍋爐給水栗13、高加熱水器14和鍋爐16之間通過輸水管連通，鍋爐16與除氧器15的加熱蒸汽口 11相連。
[0033]優選地，所述太陽能熱水器7包括真空集熱管、保溫水箱、支架、連接管道;太陽能熱水器的保溫水箱由內膽、保溫層、外殼三部分組成;保溫水箱的內膽采用不銹鋼材質，夕卜殼采用不銹鋼板，支架材質為彩鋼板。
[0034]優選地，所述氧含量傳感器I采用BD0-200D型中文在線溶氧儀，具體參數為:測量范圍 O?100.0ug/L、O?20.00mg/L，分辨率為0.lug/L，0.0 lmg/L，0.1°C，0.1%;
所述氧含量變送器2采用的是智能氧含量分析變送器，即XM02變送器；
所述溫度控制器3集成電路采用的是TC620型號；
所述蒸汽電動自動調節閥4采用的是德國LIT電動蒸汽調節閥。
[0035]傳統的除氧器的控制系統采用壓力控制系統。通過壓力變送器檢測除氧器中的壓力信號，與給定壓力信號比較，出現差值，作用于PID控制器，產生控制信號，并由執行器執行，使被控對象除氧器的壓力恢復至給定值范圍，除氧器中的壓力通過蒸汽量和排空閥控制，除氧器水位調節運行中除氧器水位不穩定，將會導致壓力出現波動;進入除氧器的水溫度變化太大，除氧器內壓力時高時低安全閥就會動作，也會出現波動不穩定，從而有時不能有效地調節控制蒸汽量，最終導致不能合理的使用蒸汽量，有效地去除氧氣。
[0036]而本實施例所述的圖1，進入軟水器5的補水a生成軟水到軟水箱6，軟水箱6中的軟水經過太陽能熱水器7使其水溫升高，溫度升高的軟水經過水調節閥調節后，進入除氧器經噴嘴噴出，形成雨傘水膜，與由上而下的加熱蒸汽等進行混合式傳熱和傳質，給水迅速到達壓力下的飽和溫度，使水中溶解的氣體離析出來，再通過氧含量傳感器1(工業溶氧儀)檢測此時的出水氧含量，將其測定的氧含量物理值轉化為輸出信號反饋給氧含量變送器(2)轉化為標準輸出信號，初始出水含氧量r(t)設定值在0.05?0.1(叫/1)，通過溫度控制器(PID)得到的差值e(t)，蒸汽電動自動調節閥4自動調節其蒸汽量，使其除氧器中的出水氧含量在初始設定值范圍。進而控制除氧器中出水氧含量的值，使其控制在誤差范圍之內。采用氧含量變送器，可以準確可靠的長期進行氧含量測量，可以快速的檢測到出水氧含量的值，將測定值反饋給控制系統，調節加熱蒸汽量，避免出現調節氧滯后，無法準確的控制蒸汽量，除去水中的氧氣，導致鍋爐的氧化，減少鍋爐的壽命。
[0037]上面結合附圖對本發明的具體實施例作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，其特征在于:包括氧含量傳感器(1)、氧含量變送器(2)、溫度控制器(3)、蒸汽電動自動調節閥(4)、軟水箱(6)、太陽能熱水器(7)，太陽能熱水箱(8)、除氧器(15)、鍋爐(16);所述太陽能熱水器(7)分別與軟水箱(6)、太陽能熱水箱(8)相連，太陽能熱水箱(8)與除氧器(15)相連，除氧器(15)的出水熱水管道內安裝有氧含量傳感器(I)，氧含量傳感器(I)和氧含量變送器(2)連接，氧含量變送器(2)與溫度控制器(3)連接，溫度控制器(3)與蒸汽電動自動調節閥(4)連接，蒸汽電動自動調節閥(4)安裝在除氧器(15)、鍋爐(16)的出水管路，鍋爐(16)與除氧器(15)相連。2.根據權利要求1所述的太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，其特征在于:所述軟水箱(6)與軟水器(5)相連，軟水器(5)、軟水箱(6)、太陽能熱水器(7)、太陽能熱水箱(8)和除氧器(15)之間通過輸水管依次相連。3.根據權利要求1所述的太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，其特征在于:所述太陽能熱水箱(8 )的出水口一側安裝有給水栗(9 )，除氧器(15 )的進水口一側安裝有自動調節閥(10)。4.根據權利要求1所述的太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，其特征在于:所述除氧器(15)和鍋爐(16)之間安裝有高加熱水器(14)，高加熱水器(14)的進水一側安裝有鍋爐給水栗(13)，鍋爐給水栗(13)與除氧器(15)的除氧器出水口(12)相連，在高加熱水器(14)和鍋爐給水栗(13)之間連接有一個閥門；鍋爐給水栗(13)、高加熱水器(14)和鍋爐(16)之間通過輸水管連通，鍋爐(16)與除氧器(15)的加熱蒸汽口(11)相連。5.根據權利要求1所述的太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，其特征在于:所述太陽能熱水器(7)包括真空集熱管、保溫水箱、支架、連接管道;太陽能熱水器的保溫水箱由內膽、保溫層、外殼三部分組成;保溫水箱的內膽采用不銹鋼材質，外殼采用不銹鋼板，支架材質為彩鋼板。6.根據權利要求1所述的太陽能熱水除氧器小型鍋爐節能控制裝置，其特征在于:所述氧含量傳感器(I)采用BD0-200D型中文在線溶氧儀，具體參數為:測量范圍O?100.0ug/L、0?20.00mg/L，分辨率為0.lug/L,0.0lmg/L，0.1°C，0.1%; 所述氧含量變送器(2)采用的是智能氧含量分析變送器，即XM02變送器； 所述溫度控制器(3)集成電路采用的是TC620型號； 所述蒸汽電動自動調節閥(4)采用的是德國LIT電動蒸汽調節閥。
【文檔編號】F22D1/50GK106016243SQ201610448427
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】羅小林, 劉思雨
【申請人】昆明理工大學