Патент на изобретение №2315232

(54) ПАРОГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОДНЫЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к энергетике. Парогенератор содержит котел для воды, на фланце которого закреплены три электрода и антиэлектрод и полость которого сообщена через вентиль с трубопроводом выпуска пара. Блок контроля за нижним и верхним предельными уровнями воды прикреплен к стенке котла и представляет собой камеру, в которой установлен ряд вертикально расположенных стержней разной высоты, каждый из которых является датчиком, при замыкании крайних из которых между собой обесточивается электромагнитный клапан включения электронасосного агрегата, а при замыкании двух смежно расположенных стержней, длина каждого из которых больше длины любого другого стержня, осуществляется подача питания на электромагнитный клапан для включения электронасосного агрегата. Такое выполнение парогенератора позволяет обеспечивать режим постоянного автоматического контроля и регулирования процесса парообразования. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение к относится к электродным парогенераторам, предназначенным для выработки технологического пара низких и средних давлений, высокая паропроизводительность которых пользуется спросом на предприятиях легкой, пищевой и других областях промышленности.

Известен электродный котел (парогенератор) (патент RU №2013687 С1, кл. F22В 1/30, авторское свидетельство СССР №1502899, кл. F22В 1/30, 1989 г.), содержащий электродный котел, в полости которого расположены емкость и центральный электрод с тоководом, выполненный в виде стержня, имеющего высоту, равную суммарной высоте горизонтальных электродов, и расположенного в отверстиях последних, выполненных в их центральной части.

К недостаткам известного электродного котла следует отнести конструктивно сложное выполнение блока электродов, а также его низкую паропроизводительность.

Известен парогенератор, содержащий электродный вертикально расположенный котел, в полости которого расположены емкость и центральный электрод с тоководом, выполненный в виде стержня, имеющего высоту, равную суммарной высоте горизонтальных электродов, и расположенного в отверстиях последних, выполненных в их центральной части, при этом электроды котла выполнены в виде замкнутого прямоугольного контура, противоположные длинные стороны которого соединены между собой связями, расположенными на равном расстоянии друг от друга, дополнительно электродный котел снабжен устройством в виде вертикально расположенной емкости, соединенной с электродным котлом по воде и пару, разделенной в своей средней части перфорированной перегородкой, а в верхней части емкости установлены электронагреватели (RU №2262038, F22B 1/30, опубл. 10.10.2005).

Недостатком данного парогенератора является его конструктивная сложность, обусловленная тем, что для обеспечения стабильности выдачи пара и снижения количества срабатываний электропусковой аппаратуры в конструкцию введена дополнительная емкость для отбора пара и его подогрева. При этом режим парообразования раскладывается на два этапа: на первом этапе происходит получение пара в основном котле, а на втором – удержание пара в этом состоянии или близком к нему и постоянный подогрев этого пара. Дополнительная емкость используется в качестве резервной для случая, если произойдет падение давления пара в основном котле, в этом случае подогретый пар будет в качестве дополнительного объема поступать из дополнительной емкости. Парогенератор рассчитан на циклическую работу от режима выдачи перегретого пара до падения давления в основной емкости и не предусматривает постоянное пополнение емкости водой и удержание паровыдачи в постоянном режиме.

Недостаток такой системы обусловлен тем, что датчик уровня воды в основном котле работает не в режиме постоянного пополнения водой по мере ее расходования, а в режиме отключения, когда воды недостаточно и включения, когда вода находится на уровне нормы. Цикличность работы приводит к тому, что процесс парообразования каждый раз начинается как бы заново и поэтому занимает много времени. Отсюда и цикличность в выдаче пара и необходимость дополнительной емкости для резерва пара.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по обеспечению автоматического режима контроля за уровнем воды в котле для обеспечения постоянства режима парообразования, обеспечению режимов предотвращения повышенного давления в котле.

Достигаемый при этом технический результат заключается в упрощении конструкции при повышении ее надежности и обеспечении режима постоянного автоматического контроля и регулирования процесса парообразования.

Указанный технический результат достигается тем, что в парогенераторе электрическом электродном, содержащем котел для воды, на фланце которого закреплены три электрода и антиэлектрод и полость которого сообщена через вентиль с трубопроводом выпуска пара, блок контроля за нижним и верхним предельными уровнями воды, прикрепленный к стенке котла, электронасосный агрегат для подачи воды непосредственно в котел, предохранительный клапан, сообщенный с полостью котла, датчик реле давления, сообщенный с полостью котла, блок контроля за нижним и верхним предельными уровнями воды выполнен в виде камеры, сообщенной с полостью котла, в которой установлен ряд вертикально расположенных стержней разной высоты, каждый из которых является датчиком, при замыкании крайних из которых между собой обесточивается электромагнитный клапан включения электронасосного агрегата, а при замыкании двух смежно расположенных стержней, длина каждой из которых больше длины любого другого стержня, осуществляется подача питания на электромагнитный клапан для включения электронасосного агрегата, причем в камере свободный конец стержня, длина которого больше длины любого другого стержня, расположен на уровне не ниже уровня расположения свободных концов электродов, при этом электронасосный агрегат выполнен с управлением включения от электроуправляемого клапана, связанного с пускателем напряжения, который связан через реле с датчиками контроля за нижним и верхним предельными уровнями воды, а датчик реле давления, сообщенного с полостью котла, электрически связан с пускателем напряжения к электродам.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.

На фиг.1 показана блок-схема парогенератора электрического электродного;

фиг.2 показан котел для воды.

Согласно настоящему изобретению предлагается парогенератор электрический электродный (фиг.1), в состав которого входит котел 1 для воды (фиг.2), на фланце 2 которого закреплены электроды 3 и антиэлектрод. При этом антиэлектрод выполнен из стальной обечайки 4 и дна 5 и прикреплен к фланцу 6 котла. Фланец 6 с размещенными на нем электрическими соединениями, защищен крышкой 7. Сам котел вместе с электрооборудованием и пневмоагрегатами монтируется на остове, выполненном из прокатного профиля, в виде столика или тележки.

Котел предназначен для выработки пара и представляет собой сварную конструкцию, снаружи покрытую минеральной ватой 8 и кожухом. Котел выполнен с каналом слива воды, в котором смонтирован вентиль 9, а полость котла 1 сообщена через вентиль 10 с трубопроводом выпуска пара, поступающего к потребителю. Кроме того, полость котла сообщена с атмосферой через предохранительный клапан 11 и с датчиком реле давления 12.

Котел имеет кассету с датчиками уровня воды, показывающими нижний, средний и верхний уровни воды. Данная кассета представляет собой блок контроля за нижним и верхним предельными уровнями воды, кассета прикреплена к стенке котла.

Электронасосный агрегат 13 для подачи воды непосредственно в котел сообщен по всасывающей линии через управляемый электромагнитный клапан 14 и фильтр 15 с источником воды.

Электрооборудование парогенератора состоит из агрегата электрического, автоматического выключателя, сигнальных ламп, амперметра, датчика-реле давления, электроуправляемого клапана и панели с расположенной на ней электроаппаратурой.

Блок контроля за нижним и верхним предельными уровнями воды выполнен в виде камеры 16, сообщенной в нижней своей и верхней своей зонах с полостью котла 1, в которой установлен ряд вертикально расположенных стержней 17 разной высоты, каждый из которых является датчиком. При замыкании крайних датчиков (стержней) между собой обесточивается электромагнитный клапан 14 включения электронасосного агрегата 13, а при замыкании двух смежно расположенных стержней, длина каждой из которых больше длины любого другого стержня, осуществляется подача питания на электромагнитный клапан 14 для включения электронасосного агрегата 13.

В камере 16 свободный конец стержня, длина которого больше длины любого другого стержня, расположен на уровне не ниже уровня расположения свободных концов электродов 3.

Электронасосный агрегат 13 выполнен с управлением включения от электроуправляемого клапана 14, связанного с пускателем напряжения, который связан через реле с датчиками контроля за нижним и верхним предельными уровнями воды, а датчик реле давления, сообщенного с полостью котла, электрически связан с пускателем напряжения к электродам.

При включении выключателя напряжение подается на цепи управления и силовые цепи, о чем сигнализирует лампочка. Включается пускатель, осуществляя контактами подачу напряжения на электроды. При отсутствии воды в котле или недостаточном ее уровне реле выключено, включается пускатель, осуществляя подачу напряжения на электроуправляемый клапан 14 и двигатель агрегата электронасосного агрегата 13 подачи воды в котел. При повышении уровня воды в котле 1 ток через электроды увеличивается, последовательно замыкаются на корпус через воду электроды датчиков нижнего и верхнего уровней. Реле включается на самопитание, отключаются пускатель, двигатель и клапан. Подача воды прекращается. Нагрев воды продолжается до достижения максимального давления пара в котле согласно установке датчика реле давления 0,55 МПа, после чего пускатель отключается, электроды обесточиваются. При снижении давления пара до величины, определяемой установкой дифференциала реле давления (0,15 МПа), его контакт замыкается, вновь включается пускатель, возобновляется нагрев. Снижение уровня воды вызывает последовательный разрыв цепи электродов верхнего и нижнего датчиков уровня. Реле отключается, включаются вновь пускатель, клапан, двигатель, тем самым осуществляется регулирование уровня воды. Защита от коротких замыканий и перегрузок осуществляется выключателями и вставкой.

Вода из магистрали через вентиль, фильтр, электроуправляемый клапан агрегатом электронасосным подается в котел через обратный клапан 18. После того, как уровень воды достигает электродов и антиэлектрода, начинается прохождение тока через воду. Вода нагревается. Повышение уровня воды вызывает увеличение тока, проходящего через нее. При достижении водой верхнего уровня датчик отключает электроуправляемый клапан 14, что приводит к отключению агрегата электронасосного. Наполнение котла прекращается.

При падении уровня воды в котле нижний датчик включает электроуправляемый клапан и агрегат электронасосный. Котел вновь наполняется водой.

Пар из котла отводится через вентиль 10.

Давление в котле регулируется с помощью датчика реле давления 12. При повышении давления пара до заданного значения настройки датчика реле давления электроды котла отключаются от электрической сети.

Схемой парогенератора предусмотрена установка предохранительного клапана 11, который открывается в том случае, когда выйдет из строя реле давления. Через этот клапан происходит выброс пара в поддон парогенератора.

Вентиль 9 предназначен для продувки котла.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как использует известные агрегаты, как правило, широко применяемые при производстве парогенераторов.

Формула изобретения

1. Парогенератор электрический электродный, содержащий котел для воды, на фланце которого закреплены три электрода и антиэлектрод и полость которого сообщена через вентиль с трубопроводом выпуска пара, блок контроля за нижним и верхним предельными уровнями воды, прикрепленный к стенке котла, электронасосный агрегат для подачи воды непосредственно в котел, предохранительный клапан, сообщенный с полостью котла, датчик реле давления, сообщенный с полостью котла, отличающийся тем, что блок контроля за нижним и верхним предельными уровнями воды выполнен в виде камеры, сообщенной с полостью котла, в которой установлен ряд вертикально расположенных стержней разной высоты, каждый из которых является датчиком, при замыкании крайних из которых между собой обесточивается электромагнитный клапан включения электронасосного агрегата, а при замыкании двух смежно расположенных стержней, длина каждого из которых больше длины любого другого стержня, осуществляется подача питания на электромагнитный клапан для включения электронасосного агрегата, причем в камере свободный конец стержня, длина которого больше длины любого другого стержня, расположен на уровне не ниже уровня расположения свободных концов электродов, при этом электронасосный агрегат выполнен с управлением включения от электроуправляемого клапана, связанного с пускателем напряжения, который связан через реле с датчиками контроля за нижним и верхним предельными уровнями воды, а датчик реле давления, сообщенного с полостью котла, электрически связан с пускателем напряжения к электродам.

2. Парогенератор по п.1, отличающийся тем, что котел снаружи покрыт минеральной ватой и кожухом.

3. Парогенератор по п.1, отличающийся тем, что антиэлектрод выполнен из стальной обечайки и дна, прикрепленных к фланцу котла.

4. Парогенератор по п.1, отличающийся тем, что котел выполнен с каналом слива воды, в котором смонтирован вентиль.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 04.02.2008

Извещение опубликовано: 27.09.2009 БИ: 27/2009