[实用新型]一种水垢限值检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于加热容器水垢检测技术，尤其涉及一种加热容器的水垢限值自动检测告警以及加热容器干烧自动保护装置结构技术领域。

背景技术

水垢的导热性非常差，其导热系数比金属小几十倍甚至上百倍，研究表明：当水垢厚度达到0.8毫米，就要多消耗4％的能源，达到2.82毫米，多消耗22％的能源，达到12.7毫米，就要多消耗70％的能源，那么对水结垢程度检测和除垢在节能环保工作中就显得十分重要了。现有的水结垢在线检测装置，靠提供利用结垢温差-厚差关系系数的大小变化来表征不同条件下，结垢温差变化对于结垢厚度增长的不同反馈影响。还有的利用水垢影响锅炉钢管的导热效率导致温度变化来反映结垢的程度。

上述现有的技术虽然能反映水结垢的程度，但是仍然存在检测方法比较复杂和不方便等缺陷。其结构在系统工作时须额外加入结垢试片和加热元件，在工作过程中还须拆卸下结垢试片来测量结垢的厚度，这种检测装置操作麻烦，并且增加了能耗。需要在系统工作中需额外加入和锅炉燃烧输出同等功率的加热元件，大大的增加了能耗。

发明内容

本实用新型的目的正是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简单、方便、可靠、自动的水垢检测和干烧保护装置，它应用于加热容器的水垢检测和干烧保护。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的。

本实用新型装置由水温传感器、液位传感器和带微处理器为核心并辅以软件支持的控制器组成，水温传感器设置在加热容器的上部水中，位于液位之下，液位传感器设置在加热容器的上部最高水位处；控制器通过线束与水温传感器、液位传感器和热源继电开关连接。

液位传感器检测补水位置，水温传感器检测水温的初始值和变化，控制器以微处理器为核心并辅以软件，当选择热源的输出热负荷、加热容器中的水位和水温初始值符合规定时控制器开始检测并计算水温的上升率。

由于我们在日常使用的水中含有钙、镁等结垢物质，在加热的过程中，随着温度压力升高溶解度下降，并且在蒸汽排出后溶解物质浓缩，达到过饱和程度形成结垢晶体沉淀在加热容器的换热面上形成水垢。水垢直接影响了换热的效果，导致换热面导热性下降，致使容器加热过程中水温上升率下降。

本实用新型通过输入固定的热负荷，在加热容器一定体积的水中采用水温传感器在线检测水温在某一加热过程中的上升率，确定水垢形成的厚度，当水温上升率降到某一限值时提示，这意味水垢厚度不能容忍；并且在加热过程中用同一水温传感器实时监测加热容器内部温度，当温度超过容器中水的沸腾温度一定值时提示，并自动关闭热源防止干烧。

本实用新型的有益效果是，能够对加热容器内部温度进行时时在线检测，提示除垢和防止干烧的优点。

下面结合附图实施例进一步阐述本实用新型的内容。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图1中标号为：1热源，2加热容器，3蒸汽管，4炒锅，5补水管，6液位传感器，7水温传感器，8线束，9排水管，10控制器。

具体实施方式

本实用新型装置由水温传感器、液位传感器和带微处理器为核心并辅以软件支持的控制器组成，水温传感器设置在加热容器的上部水中，位于液位之下，液位传感器设置在加热容器的上部最高水位处；控制器通过线束与水温传感器、液位传感器和热源继电开关连接。

本实用新型实施例结合附图1说明如下：

水温传感器6通过螺纹结构密封连接到加热容器2上；水温传感器6的信号通过线束8连接到控制器10上。通过补水管5往加热容器2里注水，通过排水管把加热容器2里的余水排出。加热容器中的蒸汽通过蒸汽管3输出利用。

通过实验，我们规定当水垢厚度为0.6mm时为提示限值，在规定的条件下，此时的水温上升速率为V＝5℃/min

如果检测条件符合要求，即加热容器2中加满水(20L)，水温初始值低于40℃，热源输出额定热负荷(30000Kcal/h)时，控制器10实时检测加热容器2中的水温，当水温上升到40℃时开始计时，当温度达到80℃时计时完毕，如果这段水温上升用时是5min，则水温的上升率为：

(80-40)/5＝8(℃/min)

此时水温上升速率大于结垢限值，控制器放弃提示，只有当检测到水温上升速率小于结垢限值V时控制器才给出提示。

加热容器在工作的过程中，由于蒸汽的排出，容器中的水不断的减少，当不及时补水时就会出现干烧，换热面的温度迅速上升，上升的温度大于水的沸腾温度，本实例中通过试验把干烧提示限值设定为110℃，保护限值设定为120℃，当检测到的温度大于110℃时，智能控制器发出干烧提示；当检测到的温度大于120℃时，智能控制器干烧保护，关闭热源。