一種閥控管狀蒸汽發生器集成式安全鍋體的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于一種蒸汽鍋爐鍋體。具體的說:一種新型的鍋爐安全鍋體。
【背景技術】
[0002]在鍋爐領域里，當前無論是哪些類型的鍋爐鍋體，作為一種大容量的高溫壓力容器，其爆炸威力和危害是眾所周知的。
[0003]為了預防鍋體的爆炸，目前唯一行之有效的方法就是在鍋體上安裝兩個“限壓快速排氣裝置”，俗稱安全閥。其原理是:當鍋內壓力達到規定上限時，安全閥打開快速排泄，迫使鍋內壓力下降，以保證鍋體不至于壓力過高而發生爆炸。然而以往絕大多數事故，鍋爐爆炸時鍋內壓力，遠低于安全閥排泄開啟壓力，安全閥不起作用。換句話說，安全閥只能保證鍋體不發生超壓爆炸事故，而不能從根本上預防鍋爐在正常工作壓力下的意外爆炸事故。
[0004]我們也都知道，鍋爐鍋體爆炸的能量及危害的大小處決于兩大因素:一是鍋體容積；二是爆炸時的即時壓力。容積大爆炸威力大，容積小爆炸威力小；爆炸時的即時壓力也是如此。
[0005]能不能在既不改變鍋體的容積，又不降低鍋爐工作壓力的前提下，有效地控制鍋體爆炸時的能量，從根本上消除或大大減輕鍋體爆炸事故的危害呢？
[0006]閥控管狀蒸汽發生器集成式安全鍋體，就是一個較為完善解決方案。
【發明內容】
[0007]1.閥控管狀蒸汽發生器集成式安全鍋體的基本結構
[0008]本發明運用閥門控制技術與空間分隔相結合的方法:將鍋體空間分割成若干個用防爆閥隔離的獨立小空間，每個小空間都由一個閥控管狀蒸汽發生器構成，然后將若干個這樣的獨立單元集成組合起來。其外形如同目前通用的水管鍋爐鍋體。既采用多根爐管3下端入口帶有自控進水閥2上端出口帶有綜合防爆閥4的閥控管狀蒸汽發生器并聯至蒸汽匯流總管5的集成式鍋體，如附圖所示。
[0009]2.本發明的安全性能及減危原理
[0010]本發明中，爐管3下端串聯的自控進水閥2和上端串聯的綜合防爆閥4，把鍋體分割成相對獨立的單元。如果一個單元發生爆炸，綜合防爆閥4上端和自控進水閥2下端自動封閉，爆炸不會波及其他單元及匯流總管5 ;與此同時，綜合防爆閥內安全閥超壓排泄。換句話說:獨立單元容積小且被閥門隔離，爆炸所造成的危害比同類鍋爐小若干倍。
[0011]3.本發明與傳統鍋體的區別及效能
[0012]從外觀來看，閥控管狀蒸汽發生器集成式安全鍋體，如果去除爐管3兩端的自控進水閥2和綜合防爆閥4，與目前同類型的水管鍋爐鍋體外形雷同。也就是說:兩種鍋體總容積和受熱面積相同。故與目前同類型鍋體的性能及熱效率沒有差異。
[0013]4.本發明中閥控管狀蒸汽發生器的工作原理及蒸汽質量
[0014]本發明蒸汽產生的流程如下:
[0015]a)初始進水
[0016]由于鍋爐水泵或省煤器的水壓高于爐管3管內壓力，自控進水閥2打開，水迅速注入爐管3，空氣從綜合防爆閥排出；隨著水的注入爐管3內壓力升高，自控進水閥2的給水速度從變小到最后關閉，完成初始進水。
[0017]b)產生蒸汽
[0018]注滿后的水，在爐火的作用下溫度迅速增高產生蒸汽，爐管3內壓力開始升高，當爐管3內壓力大于綜合防爆閥4下端單向節流閥給定壓力時，高壓蒸汽從綜合防爆閥4內溢出；隨后管內壓力下降，自控進水閥2重新開啟，向爐管3內補水；給水的速度和進水量，由補水壓力和爐管3內殘余蒸汽壓力共同控制，接下來就是重復前述過程。
[0019]這種由自控進水閥2、爐管3和綜合防爆閥組成的閥控管狀蒸汽發生器，就像是一個電子脈沖發生器。就單根而言，它輸出的蒸汽不穩定；整體的情況就不同了，因為鍋體上集成了多個蒸汽發生器。當多個隨機不穩定的蒸汽源匯流到一起時，它們也會像電脈沖一樣互補疊加，形成相對穩定的蒸汽流，源源不斷的通過匯流總管5輸出。故與同類型水管鍋爐的蒸汽質量一樣沒有區別。
[0020]綜上所述，本發明除了上述新增安全措施外，還配置了現有同類鍋體的其他安全防范設備。是一種值得推廣的新型安全鍋體。本發明獨特的空間分隔安全措施和閥控管狀蒸汽發生器集成式鍋體，具有廣泛的應用價值。它不僅可以用于各種生產和生活鍋爐，甚至還可以用于核電鍋爐，乃至核潛艇鍋爐。
【附圖說明】
[0021]1.附圖為鍋體周向展開部分示意圖；
[0022]2.圖中閥門借用液壓和氣動閥門符號供參考，功能和作用表意不準確的以說明書為準；
[0023]3.圖中閥門沒限定閥門類型。
【主權項】
1.一種閥控管狀蒸汽發生器集成式安全鍋體，包括：進水管1，多根由自控進水閥、爐管和綜合防爆閥組合成的閥控管狀蒸汽發生器，以及蒸汽匯流總管5。其特征在于：進水管1出口連接多根閥控管狀蒸汽發生器，閥控管狀蒸汽發生器出口與蒸汽匯流總管5連接。2.根據權利要求1所述的閥控管狀蒸汽發生器集成式安全鍋體，其特征在于：爐管3入口端連接自控進水閥2，出口端連接綜合防爆閥4。
【專利摘要】本發明公開一種閥控管狀蒸汽發生器集成式安全鍋體。本發明屬于一種新型的蒸汽鍋爐安全鍋體。本發明運用閥門控制技術與空間分隔結合的方法，既采用多根入口帶有自控進水閥和出口帶有綜合防爆閥的爐管組成的閥控管狀蒸汽發生器并聯集結成鍋體。這種分隔集成鍋體能從根本上減小鍋體爆炸能量及所產生的危害，提高了鍋爐運行的安全性。本發明結構簡單可靠，制造和運行成本較低，具有良好的經濟性和實用性。
【IPC分類】F22B37/00
【公開號】CN104913289
【申請號】CN201410105274
【發明人】段曉宏
【申請人】段曉宏
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2014年3月15日