电极式制热系统防氢爆炸设计装置的制作方法

本发明涉及锅炉领域，尤其涉及一种全浸没式电极热水锅炉防氢爆炸设计装置。

背景技术：

1、氢气是一种易燃易爆气体，同时也是一种重要工业气体，已被广泛应用于各行各业。在生产、使用及设备运行产生氢气时一定要注意它的泄漏浓度，以避免造成事故的发生。

2、氢气爆炸的过程，当在一定空间内部(例如一个密闭容器)的氢气含量处于爆炸极限时，遇到明火或静电后，触发氢气燃烧，并释放出大量的热量，使生成的水蒸汽体积膨胀，压力急剧增大，在极短的时间内完成燃烧，同时引燃周围混合气体，使空间内部的压力急剧增大，形成爆炸。

3、氢气在同时达到以下三个环境条件时，氢气就会发生爆炸：1、混合气体必须放在同一容器中；2、氢气在空气中的体积浓度在4.0％～75.6％之间时，便形成一种易爆性的混合气体；3、有明火或静电或触发氢气燃爆。对于全浸没式电极热水锅炉防氢气爆炸措施设计，也是以不存在上述氢气爆炸三因素条件去设计的：电极热水锅炉壳体内满水、不存在混合空气、防静电发生，确保电极热水锅炉都不会发生氢气爆炸。

4、高压电极热水锅炉虽然是用工频交流电，但是相电极与零位电极在磷酸钠电解质中，在做功时流过的大电流，或多或少会电离电介质中的水，因此目前的电极热水锅炉是有少量的氢气产生的，如果电极热水锅炉在结构设计上不加以预防，存在着爆炸风险。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提出了一种全浸没式电极热水锅炉防氢爆炸设计装置。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、一种全浸没式电极热水锅炉防氢爆炸设计装置，全浸没式电极热水锅炉防氢爆炸设计装置，包括电极热水锅炉、一次侧循环系统以及定压补水设备、所述电极热水锅炉与所述一次侧循环系统形成一个闭式循环，所述定压补水设备为所述电极热水锅炉以及一次侧循环系统定压、补水，其特征在于，所述电极热水锅炉的顶部设置有控制电极热水锅炉壳体内满水位的水位电极探头以及能自动排出电解质中被电离出来气体的自动排气阀，所述一次侧循环系统的管道最高处设置有自动排气阀，所述定压补水设备能确保电极热水锅炉内以及一次侧循环系统管道内始终恒压、满水；所述电极热水锅炉壳体内始终充满水，壳体内顶部无混合气体留存空间，所述电极热水锅炉壳体的壳顶处设有排管，排气管上安装能排出壳体内气体的自动排气阀，所述电极热水锅炉壳体上设置零序电流电缆接线端和防静电触发的接地保护电排连接端；所述电极热水锅炉壳体上设置有进水口及出水口，所述进水口以及出水口位于壳体的壳顶与壳底之间。

4、本种安装结构中，通过在壳体的顶部设置排气管与自动排气阀，排气管与排气阀的作用是排除壳体内的气体，并且在壳体的顶部安装电极探头，电极探头用于监测壳体的内的水位是否到达了壳顶处，所以本种结构中，通过设置排气管与自动排气阀及时排出壳体内的气体，同时利用电极探头检测壳体内是否处于满水的状态，而本结构中壳体在使用时是始终充满水的，所以上述方案中通过使得壳体内始终充满水，并且利用排气管与自动排气阀排出壳体顶部的气体，同时利用电极探头检测壳顶处的水位，确保壳体的壳顶处始终充满水，使得壳体内不存在容纳气体的空间，并且及时排除产生的气体，防静电触发，这样就避免了电极热水锅炉的壳体内发生氢气爆炸的事故。

5、可选的，所述一次侧循环系统包括进水管、出水管以及换热器，所述电极热水锅炉的出水口通过出水管与换热器相接；所述电极热水锅炉的进水口通过进水管与换热器相接，所述自动排气阀设置于出水管管道的最高处。

6、因为本电极热水锅炉是电极热水锅炉，所以这种热水锅炉用来给换热器给使用者提供热量的，所以设置换热器，壳体内的热水进入换热器换热之后再回到壳体内，为了避免上述循环过程中有空气混入壳体内，所以在出水管上安装自动排气阀，及时排除循环过程中产生的气体。

7、可选的，所述定压补水设备包括隔膜气压罐以及常压隔膜罐，所述进水管上接有补水管，所述隔膜气压罐以及常压隔膜罐均与所述补水管相接。

8、因为水在换热器与壳体之间循环的过程中会一定的损耗，而水量的减少会导致壳体的顶部无法被水浸没覆盖，所以设置补水管，利用补水管给壳体内补充水，确保整个循环系统始终处于充满水的状态。同时为了避免在补水的过程中混入气体，设置隔膜气压罐与常压隔膜罐，利用隔膜气压罐与常压隔膜罐对途径补水管的气体进行除气，避免经由补水管进入壳体内的水中混有气体。

9、本发明的有益效果是：利用排气管与排气阀排出壳体顶部的气体，同时利用电极探头检测壳顶处的水位，确保壳体的壳顶处始终充满水，使得壳体内不存在容纳气体的空间，避免了壳体发生氢气爆炸的事故。

技术特征：

1.一种电极式制热系统防氢爆炸设计装置，包括电极热水锅炉、一次侧循环系统以及定压补水设备；所述电极热水锅炉与所述一次侧循环系统形成一个闭式循环；所述定压补水设备为所述电极热水锅炉以及一次侧循环系统定压、补水；其特征在于，所述电极热水锅炉的顶部设置有控制电极热水锅炉壳体内满水位的水位电极探头以及能自动排出电解质中被电离出来气体的自动排气阀；所述一次侧循环系统的管道最高处设置有自动排气阀；所述定压补水设备能确保电极热水锅炉内以及一次侧循环系统管道内始终恒压、满水；所述电极热水锅炉壳体内始终充满水，壳体内顶部无混合气体留存空间；所述电极热水锅炉壳体的壳顶处设有排气管；所述排气管上安装能排出壳体内气体的自动排气阀；所述电极热水锅炉壳体上设置零序电流电缆接线端和防静电触发的接地保护电排连接端；

2.如权利要求1所述的电极式制热系统防氢爆炸设计装置，其特征在于，所述一次侧循环系统管道自动排气阀设置于出水管管道的最高处。

3.如权利要求1所述的电极式制热系统防氢爆炸设计装置，其特征在于，所述隔膜气压罐以及常压隔膜罐均与所述补水管相接。

技术总结
本申请公开了全浸没式电极热水锅炉防氢爆炸设计装置，包括电极热水锅炉、一次侧循环系统以及定压补水设备、所述电极热水锅炉与所述一次侧循环系统形成一个闭式循环，所述定压补水设备为所述电极热水锅炉以及一次侧循环系统定压、补水，所述电极热水锅炉的顶部设置有控制锅炉满水位的电极探头以及自动排气阀，所述一次侧循环系统的管道最高端设置有自动排气阀，所述一次侧定压补水保证电锅炉内以及一次侧循环系统内始终恒压、满水；所述壳体内始终充满水，壳体的壳顶处有水，所述壳体的壳顶处接有排气管，所述排气管上接有自动排气阀。本发明具有如下有益效果：壳体内不存在容纳气体的空间，及时排出气体，防静电触发，避免了壳体发生氢气爆炸的事故。

技术研发人员：李春明,严宏炟,符建鑫,俞欣林,戴叶青,曹建江
受保护的技术使用者：浙江上能锅炉有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5