CN103672831B - 太阳能蒸汽锅炉*** - Google Patents

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Abstract

太阳能蒸汽锅炉***属于一种太阳能集热实施工程。由太阳能集热片区、承压蒸汽保温桶、自动控制器、蒸汽热交换散热片区四大部分构成。其主要原理是利用太阳能集热片区吸收阳光产生热量，加热导热工质，利用导热工质激化水，并在承压蒸汽保温桶内产生高温蒸汽，在自动控制器的自动控制下利用高温蒸汽在蒸汽热交换散热片区循环散热，使高温蒸汽所携带的热量得以利用，并做到了水汽分离，自动回流。以太阳能光热利用为主，电热为辅，属于零排放锅炉***，节能环保。该***自动控制，做到了水汽分离，安全高效。该***封闭式运行，没有蒸汽的外溢，减少了能量的散失和***结垢；***不结垢保持了***的热效率。

Description

太阳能蒸汽锅炉***
技术领域
该发明属于一种太阳能集热实施工程。
背景技术
现在，太阳能集热工程一般解决40——70摄氏度热水的供应，一般解决洗浴洗漱用水或冬季取暖的补充，其利用面很窄；医疗卫生和工业生产行业中经常需要高温蒸汽用来消毒或烘干，需求面很广，饮用开水也是人口密集的企事业单位的消耗量很大的必需品。一般是需要用电锅炉或燃煤锅炉完成，其污染和耗能很大。
发明内容
     针对上述情况，开发实用而先进的太阳能蒸汽锅炉***尤为必要，鉴于此，特设计了这种太阳能蒸汽锅炉***，其设计思路是：利用太阳能集热片区收集太阳能热量加热高沸点导热工质，再利用高温的导热工质激化水，使水受热沸腾汽化变成高温蒸汽；再利用高温蒸汽作为热量载体在密闭的管路和热量散发器中循环利用，用于医疗和工业消毒烘干或食品蒸煮；辅助于自动控制***，使高温蒸汽在循环过程中做到水汽分离，自动回收，达到动态平衡。
本发明的解决方案是：太阳能蒸汽锅炉***由太阳能集热片区、承压蒸汽保温桶、自动控制器、蒸汽热交换散热片区四大部分构成。
太阳能集热片区由高温集热模块组成，主要功能是吸收阳光产生高温；高温集热模块可以是有自动跟踪功能的槽式光热接收模块，也可以是我们公司自主研发的聚光式太阳能集热模块（已另案申请发明专利）。
承压蒸汽保温桶由金属内胆和外壳组成，内胆与外壳之间的夹层注入保温材料形成保温层；承压蒸汽保温桶预留必须的管路接口和探头接口，预置减压阀。
自动控制器由电子元器件集成装配，其主要功能是通过感应探头提供的工作***中的温度、压力、水位数据，对整个***中的管路强制循环泵、冷凝水回流泵、蒸汽导流泵、电伺服加热器进行平衡调节；使整个***安全高效自动化运行。
蒸汽热交换散热片区是高温蒸汽热效应利用作业区，可以是高温蒸汽消毒柜或蒸汽烘干箱，也可以是蒸汽蒸格箱；蒸汽热交换散热片区最低端设置冷凝水存储箱，使冷凝水和蒸汽做到自行水汽分离。
本发明基本结构是：太阳能集热片区通过太阳能输出管路和太阳能回水管路与承压蒸汽保温桶的底部连接，太阳能输出管路与太阳能集热片区结合处装配太阳能水温探头，太阳能回水管路上装配管路强制循环泵。承压蒸汽保温桶中部装配温压感应探头，上部装配减压阀和蒸汽输出管路，蒸汽输出管路另一端连接蒸汽热交换散热片区；承压蒸汽保温桶中部装配蒸汽返回管路，蒸汽返回管路另一端连接蒸汽热交换散热片区，蒸汽返回管路上装配蒸汽导流泵；承压蒸汽保温桶下部装配冷凝水返回管路，冷凝水返回管路另一端连接蒸汽热交换散热片区上的冷凝水存储箱，水位探头装配在冷凝水存储箱一侧；温度感应探头装配在蒸汽热交换散热片区的热交换设备上，冷凝水返回管路上装配冷凝水回流泵和止回阀；承压蒸汽保温桶下部装配电伺服加热器；把管路强制循环泵、电伺服加热器、温压感应探头、蒸汽导流泵、温度感应探头、冷凝水回流泵、太阳能水温探头、水位探头用控制线与自动控制器连接；所有连接管路包覆保温材料。
承压蒸汽保温桶上的太阳能输出管路接口、太阳能回水管路接口、冷凝水返回管路接口、电伺服加热器装配口都要设置在水位线以下；减压阀接口、蒸汽输出管路接口、蒸汽返回管路接口、温压感应探头装配口都要设置在水位线以上。
本发明的工作原理是：当太阳能集热片区接受阳光达到设定温度时，经太阳能水温探头感应回传给自动控制器，自动控制器自动开启管路强制循环泵，承压蒸汽保温桶里的水和太阳能集热片区里的水往复循环加热直到沸腾产生蒸汽；随着蒸汽的产生，承压蒸汽保温桶内部的压力和温度同时升高，当达到温压感应探头的设定值时，温压感应探头把信号传给自动控制器，自动控制器启动蒸汽导流泵，蒸汽导流泵的运行驱动高温蒸汽在蒸汽热交换散热片区和承压蒸汽保温桶上部往复循环，高温蒸汽所携带的热量在蒸汽热交换散热片区通过热交换得以利用，高温蒸汽由于热交换一部分冷凝成水自动沉降到蒸汽热交换散热片区最底部的冷凝水存储箱，当冷凝水达到水位探头的最高限定值时时，水位探头把信号传给自动控制器，自动控制器开启冷凝水回流泵，冷凝水回流泵缓缓把冷凝水送回承压蒸汽保温桶；因为冷凝水返回管路上装配有单向止回阀，所以冷凝水不会回流；随着冷凝水水位的下降，达到水位探头的最低限定值时，水位探头把信号传给自动控制器，自动控制器关闭冷凝水回流泵；因为冷凝水返回管路上装配有单向止回阀，所以冷凝水不会回流。为了保证整个***平衡运行，温压感应探头感应的温度和压力越高，传递的信号就越强，蒸汽导流泵的转速就会越高。为了保证***的安全，承压蒸汽保温桶内的压力超过减压阀的泄压值，减压阀自动打开泄压。如果天气不好，***又必须工作，可以通过自动控制器打开电伺服加热器辅助***运行。温度感应探头把热交换设备中的温度感应值传回自动控制器或显示于蒸汽热交换散热片区的可视面板上，作为参考温度值。这样，整个***会在自动控制器的自动控制下全天候安全高效地工作。
该发明的有益效果是：1太阳能蒸汽锅炉***以太阳能光热利用为主，电热为辅，属于零排放锅炉***，节能环保。 2 该***自动控制，做到了水汽分离，安全高效。3 该***封闭式运行，没有蒸汽的外溢，减少了能量的散失和***结垢；***不结垢保持了***的热效率。
附图说明
下面结合附图对该发明进一步说明
附图1是该发明结构示意图。
    图中  1 太阳能集热片区  2 承压蒸汽保温桶  2.1 太阳能回水管路  2.2 减压阀  2.3 蒸汽输出管路  2.4 保温层  2.5 蒸汽返回管路  2.6 冷凝水返回管路  2.7 太阳能输出管路  2.8 止回阀  3 自动控制器  3.1 管路强制循环泵  3.2 电伺服加热器  3.3 温压感应探头  3.4 蒸汽导流泵  3.5 控制线  3.6 温度感应探头  3.7 冷凝水回流泵  3.8 太阳能水温探头  3.9  水位探头  4 蒸汽热交换散热片区  4.1 冷凝水存储箱
具体实施方式
太阳能蒸汽锅炉***由太阳能集热片区（1）、承压蒸汽保温桶（2）、自动控制器（3）、蒸汽热交换散热片区（4）四大部分构成。其特征是：太阳能集热片区（1）通过太阳能输出管路（2.7）和太阳能回水管路（2.1）与承压蒸汽保温桶（2）的底部连接，太阳能输出管路（2.7）与太阳能集热片区（1）结合处装配太阳能水温探头（3.8），太阳能回水管路（2.1）上装配管路强制循环泵（3.1）。承压蒸汽保温桶（2）中部装配温压感应探头（3.3），上部装配减压阀（2.2）和蒸汽输出管路（2.3），蒸汽输出管路（2.3）另一端连接蒸汽热交换散热片区（1）；承压蒸汽保温桶（2）中部装配蒸汽返回管路（2.5），蒸汽返回管路（2.5）另一端连接蒸汽热交换散热片区（1），蒸汽返回管路（2.5）上装配蒸汽导流泵（3.4）；承压蒸汽保温桶（2）下部装配冷凝水返回管路（2.6），冷凝水返回管路（2.6）另一端连接蒸汽热交换散热片区（4）上的冷凝水存储箱（4.1），水位探头（3.9）装配在冷凝水存储箱（4.1）一侧；温度感应探头（3.6）装配在蒸汽热交换散热片区（4）的热交换设备上，冷凝水返回管路（2.6）上装配冷凝水回流泵（3.7）和止回阀（2.8）；承压蒸汽保温桶（2）下部装配电伺服加热器（3.2）；把管路强制循环泵（3.1）、电伺服加热器（3.2）、温压感应探头（3.3）、蒸汽导流泵（3.4）、温度感应探头（3.6）、冷凝水回流泵（3.7）、太阳能水温探头（3.8）、水位探头（3.9）用控制线（3.5）与自动控制器（3）连接；所有连接管路包覆保温材料。

Claims (4)

1.一种太阳能蒸汽锅炉***，所述***由太阳能集热片区、承压蒸汽保温桶、自动控制器、蒸汽热交换散热片区四大部分构成；其特征是：太阳能集热片区通过太阳能输出管路和太阳能回水管路与承压蒸汽保温桶的底部连接，太阳能输出管路与太阳能集热片区结合处装配太阳能水温探头，太阳能回水管路上装配管路强制循环泵；承压蒸汽保温桶中部装配温压感应探头，上部装配减压阀和蒸汽输出管路，蒸汽输出管路另一端连接蒸汽热交换散热片区；承压蒸汽保温桶中部装配蒸汽返回管路，蒸汽返回管路另一端连接蒸汽热交换散热片区，蒸汽返回管路上装配蒸汽导流泵；承压蒸汽保温桶下部装配冷凝水返回管路，冷凝水返回管路另一端连接蒸汽热交换散热片区上的冷凝水存储箱，水位探头装配在冷凝水存储箱一侧；温度感应探头装配在蒸汽热交换散热片区的热交换设备上，冷凝水返回管路上装配冷凝水回流泵和止回阀；承压蒸汽保温桶下部装配电伺服加热器；把管路强制循环泵、电伺服加热器、温压感应探头、蒸汽导流泵、温度感应探头、冷凝水回流泵、太阳能水温探头、水位探头用控制线与自动控制器连接；所有连接管路包覆保温材料。
2.根据权利要求1所述的太阳能蒸汽锅炉***，其特征是：太阳能集热片区由高温集热模块组成，主要功能是吸收阳光产生高温；高温集热模块可以是有自动跟踪功能的槽式光热接收模块，也可以是聚光式太阳能集热模块；承压蒸汽保温桶由金属内胆和外壳组成，内胆与外壳之间的夹层注入保温材料形成保温层；承压蒸汽保温桶预留管路接口和探头接口，装配减压阀。
3.根据权利要求1所述的太阳能蒸汽锅炉***，其特征是：自动控制器由电子元器件集成装配，其主要功能是通过感应探头提供的工作***中的温度、压力、水位数据，对整个***中的管路强制循环泵、冷凝水回流泵、蒸汽导流泵、电伺服加热器进行平衡调节；使整个***安全高效自动化运行。
4.根据权利要求1所述的太阳能蒸汽锅炉***，其特征是：蒸汽热交换散热片区是高温蒸汽热效应利用作业区，可以是高温蒸汽消毒柜或蒸汽烘干箱，也可以是蒸汽蒸格箱；蒸汽热交换散热片区最低端设置冷凝水存储箱，使冷凝水和蒸汽做到自行水汽分离；承压蒸汽保温桶上的太阳能输出管路接口、太阳能回水管路接口、冷凝水返回管路接口、电伺服加热器装配口都要设置在水位线以下；减压阀接口、蒸汽输出管路接口、蒸汽返回管路接口、温压感应探头装配口都要设置在水位线以上。
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