一种方便调节功率的低压电极锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉设备技术领域，具体地说是一种方便调节功率的低压电极锅炉。

背景技术

电极锅炉是利用水的高热阻特性，在电极通电后，电流直接加热锅炉中的离子水，将电能全部转换为水的热能，产生热水或蒸汽的一种装置。电极锅炉效率高、无污染、零排放，广泛用于“煤改电”供热系统项目，电网负荷调节，风电、光电调节消纳等场合。

电极锅炉采取的是在电极与零位电极筒之间的水中让电流经过而对水直接加热的方式。现有技术中的电极锅炉，用螺杆传动机构或钢丝绳传动机构调节保护盾的高度，来调节锅炉功率。这种结构比较复杂麻烦，加工制造困难，还需要设置密封装置防止水泄漏，增加成本。

另外，传统的电极锅炉为了防止击穿，水的电导率限制在40-200us/cm范围内，抗结垢能力差。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种方便调节功率的低压电极锅炉，该低压电极锅炉通过转动偏心三电极，改变两两平行电极翼板的距离，来调节锅炉的功率，相对于传统的低压电极锅炉，省去了复杂的螺杆传动机构或钢丝绳传动机构及密封装置，不易泄露，结构简单，安全可靠，而且方便使用维修。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种方便调节功率的低压电极锅炉，包括锅炉壳体和封板，所述的锅炉壳体上设置有进水管和出水管，所述的锅炉壳体内设置有N个沿圆周方向均布电极，且所述电极的数量N为3的倍数；

所述的电极包括电极板，所述的电极板包括两个翼板，且两个所述翼板之间的夹角为360°/N；

所述的电极板的一侧翼板的上端固定设置有导电杆，且所述导电杆的上端穿过所述的封板延伸至所述封板的上方，所述的封板和导电杆之间设置有绝缘组件。

进一步地，所述的导电杆上位于所述封板的上方设置有用于固定所述电极的锁紧螺母。

进一步地，所述的绝缘组件包括从上往下依次套设于所述导电杆上的绝缘环和绝缘驱动套，所述的绝缘环位于所述的锁紧螺母和封板之间，所述导电杆的第一台阶面在锁紧螺母的锁紧作用下压紧在所述绝缘驱动套的下端面上，所述绝缘驱动套的第二台阶面在所述锁紧螺母的锁紧作用下压紧在所述封板的下侧面上。

进一步地，所述封板的下侧面上转动设置有齿圈，所述绝缘驱动套的下端的外侧圆柱面上设置有与所述的齿圈相啮合的轮齿，且所述的绝缘驱动套和导电杆之间设置有用于限制相对转动的限位机构。

进一步地，所述封板的下侧面上设置有齿圈，所述绝缘驱动套的下端的外侧圆柱面上设置有与所述的齿圈相啮合的轮齿，所述绝缘驱动套的下端固定设置有用于承托所述齿圈的挡板，所述的绝缘驱动套与导电杆之间，或挡板与导电杆之间设置有用于相对转动的限位机构，所述的齿圈和/或挡板采用绝缘材料制作而成。

进一步地，所述的锅炉壳体内位于所述电极的下方固定设置有绝缘定位盘，所述电极板的下端设置有与所述的导电杆同轴布置的定位杆，所述的绝缘定位盘上设置有与所述的定位杆相配合的定位孔。

进一步地，所述的绝缘定位盘通过拉杆与所述的封板固定连接。

进一步地，所述的绝缘定位盘上设置有进水孔。

进一步地，所述的封板上设置有法兰视镜。

进一步地，所述导电杆的下端与所述翼板的内侧面固定连接。

本发明的有益效果是：

1、该低压电极锅炉通过转动偏心三电极，改变两两平行的两个翼板间的距离，来调节锅炉的功率，相对于传统的低压电极锅炉，省去了复杂的螺杆传动机构或钢丝绳传动机构及密封装置，不易泄露，结构简单，安全可靠，而且方便使用维修。

2、该低压电极锅炉通过相平行的两个翼板进行放电，因此可以通过调整翼板之间的距离来调节锅炉的功率。该低压电极锅炉的电极在转动过程中相互平行的两个翼板，不仅间距会发生变化，而且相对部分的面积也会发生变化，因此能够适应更大的电导率范围(600～1400us/cm)，相对于传统的低压电极锅炉(为了防止击穿，水的电导率限制在40-200us/cm范围内)，抗结垢能力强，具有一定的自清洁能力。

3、该低压电极锅炉可以在不打开法兰盖的情况下调节翼板之间的距离，且三个电极可以同步转动，这样，在调节的过程中可以保证相邻的两个翼板始终处于平行状态，方便调节。

4、通过设置法兰视镜，在调节锅炉功率时，可以实时的进行观察，避免电极板发生碰撞接触，造成短路。

5、通过将进水口设在锅炉的最下部，在锅炉清洗时，可通过进水口排污，方便排污。

附图说明

图1为本低压电极锅炉的内部结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为图1中B部分的放大结构示意图；

图4为本低压电极锅炉的俯视图；

图5为电极的位置状态图一；

图6为电极的位置状态图二；

图7为电极的安装结构示意图一；

图8为图7中C部分的放大结构示意图；

图9为电极的安装结构示意图二；

图10为图9中D部分的放大结构示意图；

图11为电极安装结构的仰视图；

图12为图11中的A-A剖视图；

图13为图12中E部分的放大结构示意图；

图14为电极的立体结构示意图；

图15为图14中F部分的放大结构示意图；

图16为绝缘驱动套的立体结构示意图一；

图17为实施例二的结构示意图；

图18为实施例四的结构示意图。

图中：1-锅炉壳体，11-支腿，12-连接法兰，13-出水管，14-进水管，

2-封板，21-凹槽，22-观察孔，23-观察镜，24-压环，25-拉杆,251-固定螺母，

3-密封垫，

41-电极板，411-翼板，42-导电杆，421-第一杆段，4211-扁口，422-第二杆段，43-定位杆，

5-锁紧螺母，

61-绝缘环，62-绝缘驱动套，621-第一轴段，6211-轮齿，622-第二轴段，63-挡板，631-第二通孔，

7-齿圈，

8-绝缘定位盘，81-进水孔，

91-定位筒，92-法兰板，93-托板。

具体实施方式

实施例一

如图1和图4所示，一种方便调节功率的低压电极锅炉包括一上端开口的锅炉壳体1，所述锅炉壳体1的下端设置有用于支撑所述锅炉壳体1的支腿11。作为一种具体实施方式，本实施例中所述锅炉壳体1的下部设置有三个支腿11，且三个支腿11沿圆周方向均布。所述锅炉壳体1的上端固定设置有用于封闭所述锅炉壳体1的封板2。作为一种具体实施方式，如图2所示，所述锅炉壳体1的上端通过焊接的方式固定设置有连接法兰12，所述的封板2通过螺钉与所述的连接法兰12固定连接。所述的封板2和连接法兰12之间设置有密封垫3。

所述的锅炉壳体1内设置有三个沿圆周方向均布电极，即三个所述的电极围绕着所述锅炉壳体1的轴线均匀布置。

如图14所示，所述的电极包括电极板41，且所述电极板41在水平面内的投影呈角型结构。所述的电极板41包括宽度相同且对称布置的两个翼板411，两个所述翼板411之间的夹角为120°，且如图5所示，所述锅炉壳体的轴线在所述电极板的对称面内，在水平面上的投影，所述电极板的对称线经过所述锅炉壳体的圆心。优选的，所述的电极板41为一体式结构，通过折弯的方式加工而成。所述的电极板41的一侧翼板411的上端固定设置有导电杆42，且如图11和图12所示，所述导电杆42的上端穿过所述的封板2延伸至所述封板2的上方，所述的封板2上设置有用于容纳所述导电杆42的第一通孔。所述的导电杆42上位于所述封板2的上方设置有用于固定所述电极的锁紧螺母5。所述的导电杆42上位于所述锁紧螺母5的下方套设有绝缘组件，且所述的绝缘组件阻断了所述锁紧螺母5和封板2之间的接触，同时还阻断了所述导电杆42和封板2之间的接触。

如图1所示，所述锅炉壳体1的一侧设置有垂直与所述的锅炉壳体1向外侧延伸的出水管13。优选的，所述的出水管13位于所述锅炉壳体1的上部。所述锅炉壳体1的下端设置有与所述的锅炉壳体1的内部空间相连通的进水管14，且所述的进水管14呈一次折弯结构，包括水平部和与所述的锅炉壳体1同轴布置的竖直部。所述竖直部的上端与所述的锅炉壳体1固定连接，所述水平部的悬空端沿径向延伸至所述锅炉壳体1的一侧。优选的，所述进水管14的水平部与所述的出水管13平行，且开口朝向一致。

如图5和图6所示，当需要调节锅炉的功率时，只需要转动电极，此时，相互平行的两个翼板411之间的距离M就会发生变化，从而对锅炉的功率进行调节。

作为一种具体实施方式，如图12和图13所示，本实施例中所述导电杆42从下往上依次包括第一杆段421和第二杆段422，且所述第一杆段421的直径大于所述的第二杆段422，所述的第一杆段421和第二杆段422共同形成了第一台阶面。所述的第二杆段422上设置有与所述的锁紧螺母5相配合的外螺纹。

所述的绝缘组件包括从上往下依次套设于所述导电杆42的第二杆段422上的绝缘环61和绝缘驱动套62。

所述绝缘驱动套62的外侧圆柱面呈台阶轴状，从下往上依次包括第一轴段621和第二轴段622，且所述第一轴段621的直径大于所述第二轴段622的直径，所述的第一轴段621和第二轴段622共同形成了第二台阶面。所述第二轴段622的长度小于所述封板2的厚度。所述的绝缘环61位于所述的锁紧螺母5和封板2之间，且所述的绝缘环61在锁紧螺母5的压紧作用下压紧在所述封板2的上侧面上。所述导电杆42的第一台阶面在锁紧螺母5的锁紧作用下压紧在所述绝缘驱动套62的下端面上，所述绝缘驱动套62的第二台阶面在所述锁紧螺母5的锁紧作用下压紧在所述封板2的下侧面上。

这样，不仅能够实现电极与封板2之间的绝缘连接，还能够通过绝缘驱动套62对封板2上的用于容纳所述导电杆42的第一通孔进行封堵，实现电极与封板2之间的密封连接。

进一步地，如图9和图10所示，所述封板2的下侧面上设置有齿圈7，三个所述的导电杆42均位于所述的齿圈7内，且所述的齿圈7由绝缘材料制作而成。如图16和图17所示，所述绝缘驱动套62的第一轴段621的外侧圆柱面上设置有与所述的齿圈7相啮合的轮齿6211，所述的第一轴段621和轮齿6211共同形成与所述的齿圈7相配合的齿轮。所述绝缘驱动套62的下端设置有用于承托所述齿圈7的圆形挡板63，且所述的挡板63由绝缘材料制作而成。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的挡板63通过螺钉与所述的绝缘驱动套62固定连接。所述挡板63的外径大于所述齿轮的齿顶圆直径。所述的挡板63上设置有用于容纳所述导电杆42的第一杆段421的第二通孔631，且所述的第二通孔631与所述导电杆42的第一杆段421相配合限制了所述挡板63相对于所述导电杆42的转动。作为一种具体实施方式，如图15和图16所示，本实施例中所述导电杆42的第一杆段421的上端设置有扁口4211，所述第二通孔631的形状与所述第一杆段421的扁口4211处的截面形状相吻合。

这样，在对锅炉的功率进行调节时，只需要先拧松锁紧螺母5，然后转动其中一个电极，即可带动三个所述的电极同步转动，相邻两个翼板411之间的平行度不会因为转动电极而发生变化，大大提高了调节的效率。

进一步地，为了保证电极固定的结构稳定性。如图1和图4所示，所述的锅炉壳体1内位于所述电极的下方设置有绝缘定位盘8，且所述的绝缘定位盘8通过拉杆25与所述的封板2固定连接。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的封板2和绝缘定位盘8之间设置有四根拉杆25，且四根所述的拉杆25沿圆周方向均匀布置。所述电极板41的下端设置有与所述的导电杆42同轴布置的定位杆43，且所述定位杆43的下端穿过所述的绝缘定位盘8延伸至所述绝缘定位盘8的下方，所述的绝缘定位盘8上设置有与所述的定位杆43相配合的定位孔。

优选的，所述的封板2上设置有用于容纳所述拉杆25的第三通孔，所述拉杆25的上端穿过所述的第三通孔后通过焊接的方式与所述的封板2固定连接。所述的绝缘定位盘8上设置有用于容纳所述拉杆25的第四通孔，所述的拉杆25上位于所述绝缘定位盘8的上侧和下侧均设置有固定螺母251。

进一步地，如图1所示，所述的绝缘定位盘8上设置有与所述的绝缘定位盘8同轴布置的进水孔81。

进一步地，为了方便观察板间距离M，所述的封板2上设置有与所述的封板2同轴布置的法兰视镜。

作为一种具体实施方式，如图7和图8所示，所述封板2的上侧面上设置有与所述的封板2同轴布置的圆形凹槽21，且三个所述的导电杆42均位于所述凹槽21的外部。所述凹槽21的底面上设置有沿轴向贯穿所述封板2的观察孔22。如图3所示，所述的凹槽21内从下往上依次设置有观察镜23和用于压紧所述观察镜23的压环24，所述的压环24通过固定螺钉与所述凹槽21的底面固定连接，所述的观察镜23上设置有用于容纳所述固定螺钉的第五通孔。

进一步地，为了保证相邻两个翼板411之间的距离均匀相等，如图6和图14所示，所述导电杆42的下端通过焊接的方式与所述翼板411的内侧面(以形成120°夹角的侧面为内侧面)固定连接。

实施例二

去掉设置于所述绝缘驱动块下端的挡板63，且所述的齿圈7通过安装筒与所述的封板2转动连接。如图17所示，所述的安装筒包括套设于所述齿圈7外侧的定位筒91，且所述定位筒91的内径与所述齿圈7的外径相同。所述定位筒91的上端设置有沿径向向外延伸的法兰板92，且所述的法兰板92通过螺钉与所述的封板2固定连接。所述定位筒91的下端设置有沿径向向内侧延伸的呈圆环状的托板93，且所述的内圈被限制在所述的封板2和托板93之间。优选的，所述托板93的内径小于所述齿圈7的齿根圆直径。

优选的，所述的定位筒91、法兰板92和托板93为一体式结构，且由绝缘材料制作而成。

所述导电杆42的第二杆段422上位于所述外螺纹的下方固定设置有呈圆柱状的定位凸起，所述绝缘驱动块的内侧圆柱面上设置有用于容纳所述定位凸起的滑槽，所述的滑槽沿轴向贯穿所述的绝缘驱动块。安装时，所述的定位凸起插入到所述的滑槽内，所述的绝缘驱动块可相对所述的导电杆42的第二杆段422上下滑动，但是所述的定位凸起与所述的滑槽相配合限制了所述绝缘驱动块相对于所述的导电杆42的转动。

其余结构同实施例一。

实施例三

去掉所述导电杆42第一杆段421的扁口4211，相应的，所述挡板63上用于容纳所述导电杆42第一杆段421的第二通孔631为圆孔。所述导电杆42的第二杆段422上位于所述外螺纹的下方固定设置有呈圆柱状的定位凸起，所述绝缘驱动块的内侧圆柱面上设置有用于容纳所述定位凸起的滑槽，所述的滑槽沿轴向贯穿所述的绝缘驱动块。安装时，所述的定位凸起插入到所述的滑槽内，所述的绝缘驱动块可相对所述的导电杆42的第二杆段422上下滑动，但是所述的定位凸起与所述的滑槽相配合限制了所述绝缘驱动块相对于所述的导电杆42的转动。

其余结构同实施例一。

实施例四

如图18所示，所述的锅炉壳体1内设置有六个沿圆周方向均布电极，即六个所述的电极围绕着所述锅炉壳体1的轴线均匀布置。

所述的电极包括电极板41，且所述电极板41在水平面内的投影呈角型结构。所述的电极板41包括宽度相同且对称布置的两个翼板411，且两个所述翼板411之间的夹角为60°。

其余结构同实施例一。