空氣能鍋爐的制作方法
【專利摘要】本方面提供了一種熱能轉(zhuǎn)換節(jié)能裝置，包括空氣能鍋爐及原鍋爐，空氣能鍋爐出水管與原鍋爐補(bǔ)充水管密封連接，空氣能鍋爐的進(jìn)水管與原鍋爐回水管及補(bǔ)充水管密封連接?？諝饽苠仩t進(jìn)氣管路與原鍋爐排煙管路及旁路排煙管路密封連接?？諝饽苠仩t工作，原鍋爐的高溫排煙進(jìn)入N個空氣能鍋爐，經(jīng)空氣能鍋爐換熱后變成冷空氣排出，同時將排煙中的細(xì)顆粒物吸附過濾干凈，原鍋爐的補(bǔ)充水及回水進(jìn)入空氣能鍋爐，經(jīng)空氣能鍋爐換熱后變成高溫水及汽水混合物經(jīng)空氣能鍋爐出水管進(jìn)入原鍋爐。本發(fā)明能有效降低原鍋爐的排煙溫度并吸附過濾掉絕大部分排煙中的細(xì)顆粒物。既節(jié)約了能源，又減少了空氣污染。
【專利說明】空氣能鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及節(jié)能裝置，尤其涉及一種熱能轉(zhuǎn)換節(jié)能裝置。并減少對空氣的污染。【背景技術(shù)】
[0002]目前，眾所周知的用鍋爐生產(chǎn)的企業(yè)鍋爐排煙受露點溫度的影響，不僅浪費大量的能源，而且將硫等污染空氣的細(xì)顆粒物大量排入空氣中，造成我國經(jīng)常性的大面積的空氣污染。對于鍋爐的高能耗主要是防止鍋爐及管路的跑、冒、滴、漏，再就是提高鍋爐的燃燒工藝，而這方面的措施基本上已達(dá)到極限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種空氣能鍋爐。這種鍋爐能將原鍋爐的排煙能量充分吸收并吸附過濾掉排煙中的細(xì)顆粒物。然后用吸收排煙的能量加熱原鍋爐的回水和補(bǔ)充水。這樣既節(jié)約了能源，又減少了空氣污染。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括鍋爐和空氣能熱泵，以及用于內(nèi)置空氣能熱泵冷凝器的承壓鍋筒。為了便于區(qū)別，我把燒石化原料的鍋爐叫原鍋爐，把由空氣能熱泵和承壓鍋筒及連接管路、閥門、儀表等共同組合體叫空氣能鍋爐，即本發(fā)明?？諝饽苠仩t的出水管路與原鍋爐補(bǔ)充水管路密封連接，空氣能鍋爐的進(jìn)水管與原鍋爐的補(bǔ)充水管用電磁閥及水泵密封連接，同時空氣能鍋爐進(jìn)水管與原鍋爐的回水管用電磁閥及水泵密封連接?？諝饽苠仩t的進(jìn)氣管路與原鍋爐的排煙管路密封連接，空氣能鍋爐的排氣管路與原鍋爐的煙窗密封連接。原鍋爐的高溫排煙進(jìn)入空氣能鍋爐經(jīng)過換熱后變成冷空氣經(jīng)原鍋爐煙窗排出，減少了對環(huán)境的熱污染。同時，通過對排煙中的細(xì)顆粒物吸附過濾，減少了對空氣的污染。而原鍋爐的補(bǔ)充水和回水進(jìn)入空氣能鍋爐后經(jīng)換熱后變成高溫水或汽水混合物進(jìn)入原鍋爐，減少原鍋爐的原料消耗，節(jié)約了能源。
[0005]作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述空氣能鍋爐將原來的空氣能熱泵由整體式改為分體式，將空氣能熱泵的冷凝器內(nèi)置于承壓密封鍋筒內(nèi)。(為什么要設(shè)計承壓鍋筒，是因為排煙溫度較高，最高可達(dá)到300°C,而鍋爐回水溫度也接近100°C,這樣就可以輕易將回水加熱成蒸氣。如果只加熱原鍋爐補(bǔ)充水，由于原鍋爐水損失少，補(bǔ)充水不能足夠吸收排煙中的熱能。)同時取消冷凝器水管及空氣能熱泵的附件保溫水箱。在鍋筒上安裝安全閥，溫度計，水位表，進(jìn)出水電磁閥等必要的設(shè)備。這樣就由空氣能熱泵與承壓鍋筒共同組成了一個新的鍋爐，空氣能鍋爐，即本發(fā)明。其中承壓鍋筒為“鍋”，而蒸發(fā)器，冷凝器，壓縮機(jī)，調(diào)節(jié)閥等空氣能熱泵的其他部件則形成“爐”不斷的吸熱放熱，持續(xù)對鍋筒里的水加熱。
[0006]作為的本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明設(shè)置了 N臺空氣能鍋爐。因為原鍋爐的排煙溫度較高，又受原鍋爐的引風(fēng)機(jī)影響，排煙流速較快，一個空氣能鍋爐不可能一次性將原鍋爐排煙能量全部吸收。只有在設(shè)計多個空氣能鍋爐的情況下才能盡可能最大限度的吸收原鍋爐的排煙能量。原鍋爐的排煙在多個空氣能鍋爐的蒸發(fā)器的層層吸熱下，基本上能全部吸收原鍋爐的排煙能量。同時，在多個空氣能鍋爐蒸發(fā)器的層層吸附過濾下，原鍋爐排煙中的細(xì)顆粒物必然大量吸附的蒸發(fā)器的吸熱面上，這樣又減少了空氣污染。
[0007]作為的本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明的空氣能鍋爐蒸發(fā)器進(jìn)行了改進(jìn)，因為空氣能鍋爐的蒸發(fā)器在吸熱的同時要吸附排煙的細(xì)顆粒物，時間一長，蒸發(fā)器吸熱面必然會吸附大量的細(xì)顆粒物。這樣一會影響熱能的進(jìn)一步吸收，二會阻礙排煙順利進(jìn)入下一個空氣能鍋爐。為解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明將蒸發(fā)器設(shè)計成幾個可以拆卸的部分，既方便拆卸清洗，又能檢查其受腐蝕情況，以便及時更換。
[0008]作為對把發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明的空氣能鍋爐的蒸發(fā)器吸熱面材料進(jìn)行了改進(jìn)，眾所周知，因為普通鍋爐受制于露點溫度而排煙溫度很高，以免排煙中的硫腐蝕鍋爐。這也是造成能源浪費和空氣污染的主要原因。本發(fā)明對蒸發(fā)器材料改進(jìn)的具體辦法是，在排煙最開始進(jìn)入的幾個空氣能鍋爐的蒸發(fā)器吸熱面采用不能被硫腐蝕的陶瓷或玻璃等材料，因為排煙溫度高，排煙中的能量能很快滲過陶瓷等材料而被吸收(日常生活中，我們將100°C的水倒到瓷杯中，杯子的表面馬上就會很燙手)，等到排煙溫度降低，排煙中的硫也吸附得差不多了，然后在后面幾個空氣能鍋爐的蒸發(fā)器采用導(dǎo)熱性能更好的抗硫腐金屬材料。
[0009]作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明對空氣能鍋爐排煙管路設(shè)計了旁路，旁路與排煙管路密封連接，同時旁路也用風(fēng)門與各個空氣能鍋爐的蒸發(fā)器密封連接，最后用風(fēng)門與原鍋爐煙窗密封連接。在主排煙管路上用風(fēng)門與空氣能鍋爐的蒸發(fā)器及蒸發(fā)器之間密封連接。以便在清洗一個空氣能鍋爐時其他空氣能鍋爐能正常使用。
[0010]作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明將原鍋爐的回水管用電磁閥及水泵與空氣能鍋爐的鍋筒一一密封連接。 [0011]作為的本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明將原鍋爐的補(bǔ)充水管用電磁閥及水泵與空氣能鍋爐的鍋筒一一密封連接。
[0012]作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明在鍋筒上都安裝了壓力表、水位計、溫度表、安全閥等一切必要的儀表設(shè)備。
[0013]作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明空氣能鍋爐的各個鍋筒通過電磁閥與空氣能鍋爐出水管密封連接再與原鍋爐補(bǔ)充水管密封連接。
[0014]相對于現(xiàn)有技術(shù)，空氣能鍋爐將原鍋爐排煙，經(jīng)過蒸發(fā)器和冷凝器換熱后，以加熱空氣能鍋爐里的回水及補(bǔ)充水，起到提高回水及補(bǔ)充水的溫度，減少原鍋爐的原料消耗，降低了空氣的污染。平常我們在常溫下使用空氣能熱泵能達(dá)到一比四的能效比，而本發(fā)明使用的熱源是常溫的一百倍以上，即使使用10臺空氣能鍋爐，能效比也將達(dá)到一比四十，而且熱源供熱穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0015]圖1是本發(fā)明的示意圖。
[0016]圖中各部件名稱如下
[0017]I鍋爐26回水電磁閥
[0018]2主排煙管27回水電磁閥
[0019]3旁路排煙管28回水電磁閥
[0020]4風(fēng)門29蒸發(fā)器與冷凝器連接管[0021 ] 5風(fēng)門30蒸發(fā)器與冷凝器連接管
[0022]6風(fēng)門31蒸發(fā)器與冷凝器連接管
[0023]7風(fēng)門32各種儀表
[0024]8風(fēng)門33各種儀表
[0025]9風(fēng)門34各種儀表
[0026]10風(fēng)門35補(bǔ)充水管電磁閥
[0027]11風(fēng)門36補(bǔ)充水管
[0028]12蒸發(fā)器37補(bǔ)充水管電磁閥
[0029]13蒸發(fā)器38補(bǔ)充水管電磁閥
[0030]14蒸發(fā)器39補(bǔ)充水管電磁閥
[0031]15空氣能鍋爐出水管 40煙窗
[0032]16冷凝器41補(bǔ)充水水泵
[0033]17冷凝器42補(bǔ)充水水泵
[0034]18冷凝器43補(bǔ)充水水泵
[0035]19空氣能鍋爐鍋筒44回水水泵
[0036]20空氣能鍋爐鍋筒45回水水泵
[0037]21空氣能鍋爐鍋筒46回水水泵
[0038]22空氣能鍋爐出水管電磁閥 47原鍋爐補(bǔ)充水水泵
[0039]23空氣能鍋爐出水管電磁閥 A空氣能鍋爐
[0040]24空氣能鍋爐出水管電磁閥 B空氣能鍋爐
[0041]25原鍋爐回水管C空氣能鍋爐
[0042]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說:
[0043]如圖1所示，空氣能鍋爐包括原鍋爐I，空氣能鍋爐蒸發(fā)器12.、13.、14、及N個，空氣能鍋爐冷凝器16、.17、18及N個，空氣能鍋爐鍋筒19.、20、21及N個，主排煙管路2，旁路排煙管路3，風(fēng)門4、5、6、7、8、9、10、11及N個，煙窗40，回水管25、補(bǔ)充水管36，空氣能鍋爐出水管15，回水電磁閥26、27、28及N個，回水水泵44、45、46及N個，補(bǔ)充水電磁閥37、38,39及N個，補(bǔ)充水水泵41、42、43及N個，空氣能鍋爐蒸發(fā)器與冷凝器連接管路29、30、31及N個，空氣能鍋爐鍋筒各種必要儀表(如壓力表、水位計、安全閥等)32、33、34及N個，原鍋爐進(jìn)水水泵47，分別如圖所示密封連接。
[0044] 為了便于闡述，我把蒸發(fā)器12，冷凝器16，鍋筒19及蒸發(fā)器與冷凝器連接管路29稱為A空氣能鍋爐；蒸發(fā)器13、冷凝器17.、鍋筒20及蒸發(fā)器與冷凝器連接管路30稱為B空氣能鍋爐；蒸發(fā)器14，冷凝器18，鍋筒21及蒸發(fā)器與冷凝器的連接管路31稱為C空氣能鍋爐，以此類推至N個空氣能鍋爐。現(xiàn)在以A空氣能鍋爐為例進(jìn)行說明，A空氣能鍋爐通電后，原鍋爐I的排煙經(jīng)主排煙管路2經(jīng)風(fēng)門4進(jìn)人A空氣能鍋爐蒸發(fā)器12，風(fēng)門8關(guān)閉，原鍋爐的回水及補(bǔ)充水分別經(jīng)過電磁閥28，37，水泵44，41進(jìn)入A空氣能鍋爐鍋筒19內(nèi)，經(jīng)過蒸發(fā)器12吸收原鍋爐排煙能量后然后經(jīng)過冷凝器16放熱以加熱鍋筒19內(nèi)的回水和補(bǔ)充水，然后將鍋筒19內(nèi)加熱的水或者汽水混合物通過電磁閥22經(jīng)過補(bǔ)充水管水泵47進(jìn)入原鍋爐。這時原鍋爐補(bǔ)充水電磁閥35關(guān)閉。原鍋爐補(bǔ)充水電磁閥35只有在空氣能鍋爐供水不足或停止使用時才打開。這一個程首先降低了鍋爐的排煙溫度，吸附了排煙中的細(xì)顆粒物，減少了對空氣的污染，同時提高了原鍋爐的回水及補(bǔ)充水的溫度，節(jié)約了能源。同時進(jìn)一步減少了對空氣的污染。以此類推，經(jīng)過A空氣能鍋爐的排煙在初次吸熱后再進(jìn)入B空氣能鍋爐，然后再進(jìn)入C空氣能鍋爐直至N個空氣能鍋爐，直至將排煙中的熱能榨干用盡，同時也將排煙中的細(xì)顆粒物徹底吸附過濾干凈。
[0045]在空氣能鍋爐運行時，必然會發(fā)生空氣能鍋爐蒸發(fā)器吸附過多細(xì)顆粒物而影響吸熱和阻礙排煙順利進(jìn)入下一流程的情況。為解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明通過設(shè)計排煙旁路來解決，當(dāng)要清洗A空氣能鍋爐時，關(guān)閉風(fēng)門4，5及進(jìn)水電磁閥28，37，出水電磁閥22，關(guān)閉A空氣能鍋爐電源，開啟風(fēng)門9即可拆卸清洗A空氣能鍋爐，而B，C及N個空氣能鍋爐則可繼續(xù)運行。以此類推也可以清洗B，C及N個空氣能鍋爐。風(fēng)門11只有在空氣能鍋爐全部停止使用時才打開。
[0046]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以作出若干簡單的推演或者替換，都應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱能轉(zhuǎn)換裝置，包括原鍋爐I和空氣能鍋爐A，B，C及N個。其特征在于:空氣能鍋爐出水管15與原鍋爐補(bǔ)充水管36密封連接，原鍋爐的排煙管路2及旁路排煙管路3分別與空氣能鍋爐蒸發(fā)器密封連接，所述空氣能鍋爐A，B，C及N個工作，所述原鍋爐I的高溫排煙從所述原鍋爐主排煙管路2依次進(jìn)入所述空氣能鍋爐A，B，C及N個后，經(jīng)所述空氣能鍋爐換熱后變成冷空氣，同時吸附過濾掉高溫排煙中的絕大部分細(xì)顆粒物然后經(jīng)所述原鍋爐煙窗40排出。原鍋爐補(bǔ)充水36經(jīng)電磁閥37，38，39經(jīng)水泵41，42，43及N個電磁閥、水泵進(jìn)入所述空氣能鍋爐A，B，C及N個；原鍋爐回水25經(jīng)電磁閥28，27，26經(jīng)水泵44，45，46及N個電磁閥、水泵進(jìn)入空氣能鍋爐A，B，C及N個，經(jīng)所述空氣能鍋爐A，B，C及N個換熱后變成高溫水或汽水混合物，并從所述空氣能鍋爐的出水管15經(jīng)電磁閥22，23，24及N個經(jīng)原鍋爐補(bǔ)充水管36經(jīng)補(bǔ)充水水泵47進(jìn)入原鍋爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述，其特征在于:所述原鍋爐設(shè)有排煙旁路3，及風(fēng)門4，5，6，7，8,9,10，11及N個便于停止其中任何一臺空氣能鍋爐進(jìn)行拆卸清洗及維護(hù)保養(yǎng)。
3.根據(jù)權(quán)力要求書I所述，其特征在于對空氣能鍋爐蒸發(fā)器12，13，14及N個進(jìn)行了重新設(shè)計，將其設(shè)計為便于拆卸清洗的幾個部分，以用于清洗吸附于上面的排煙細(xì)顆粒物。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述，其特征在于對空氣能鍋爐的蒸發(fā)器吸熱面材料進(jìn)行了改進(jìn)，將其最初幾個空氣能鍋爐的蒸發(fā)器吸熱面材料改為耐硫腐的陶瓷或玻璃等材料，等到原鍋爐排煙溫度降低，排煙中的硫也吸附得差不多了，后面幾個空氣能鍋爐再改為用導(dǎo)熱性能更好的抗硫腐金屬材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求書I所述，其特征在于對空氣能鍋爐的冷凝器19、20.21及N個進(jìn)行了重新設(shè)計，將其設(shè)計為取消原冷凝器的內(nèi)的水管，用承壓鍋筒代替。
6.根據(jù)權(quán)利要求書I至4所述，其特征在于，所述空氣能鍋爐鍋筒19，20，21及N個為壓力容器，上面安裝有32，33，34及N個如水位表、壓力表、安全閥等必要儀表。因為原鍋爐的回水溫度很高，接近100°C，在經(jīng)過近300°C的排煙交換熱能加熱下很快能汽化為蒸汽，與補(bǔ)充水一起形成汽水混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求書5，其特征在于，所述空氣能鍋爐包括蒸發(fā)器12、13、14及N個，冷凝器19、20、21及N個，蒸發(fā)器與冷凝器連接管路29，30，31及N個，壓力鍋筒19，20.21及N個，進(jìn)水電磁閥26，27，28，37，38，39及N個，空氣能鍋爐進(jìn)水水泵41，42，43，44，45，46及N個，出水電磁閥22，23，24及N個，原鍋爐補(bǔ)充水水泵47。原鍋爐補(bǔ)充水管電磁閥35。
【文檔編號】F22D1/00GK103939883SQ201410102375
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】吳兵 申請人:吳兵