[发明专利]电极式锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种可提供热水或生成蒸汽的电极式锅炉。

背景技术

电极式锅炉包括浸没水槽的数个电极，每个电极对应一相电。该锅炉通过交流电流以水作为导体从电极流向反电极的方式生成热量。锅炉适用于低压（230-400V）和高压（5-20KV）电源，热功率约2-100MW不等。电极式锅炉有很多优点，如效率高达100%、便于控制输出范围、启动迅速等。另外，电极式锅炉也很环保。水位较低时有自我保护功能，这是因为水位低时，锅炉可防止电流通过，因此无灾难性故障。然而，电极式锅炉迄今仅限于安装于静止的环境中，即安装在建筑内。现有的电极式锅炉并不适于在海洋环境中，这是因为船在波涛起伏的海中会影响水位，于是会影响电极之间的通路。

瑞士专利号1 486 346中曾叙述了一种交流电极式热水装置，该装置的电极绕圆设置，依据该装置的原理，该装置仅旨在用于静止的环境中。所述热水装置采用机械运作的中心轴调节输出。

EP 1 703 225 A2中描绘了一种电极接通直流电的热水装置。由于锅炉接通的是直流电，炉体倾斜造成的问题简单多了。

DE 3421807 A1 中描绘了一种采用三相交流电流的电极式锅炉。这一原理采用了一个中心电极，用于分级调节输出。所述电极式锅炉并非在颠簸摇晃的环境中使用。

MD 2366 B1 2004.01.31中描述了一种采用三相交流电流的电极式锅炉，该锅炉并不适用于在颠簸摇晃的环境中使用。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种适于在非静止的环境中安装的电极式锅炉。

所附的权利要求书中定义的锅炉则可以实现上述目的。特别是，所发明的电极式锅炉包括绕圈设置的偶数个电极，其中沿着所述环形以180度（即，与圆心设于一条直线上）设置的电极相互连接，并连接电源的一相电。

附图说明

阅读了下列附图的详细说明，便可清楚地了解本发明的优点，其中：

图1是显示了锅炉主要构件的锅炉概略图；

图2是本发明锅炉的剖面图；

图3是图1中D-D线的剖面图。

具体实施方式

本发明涉及到一种电极式锅炉，下列各段中描述的该发明实施例用于供应热水。如图1所示，锅炉1以闭合的水回路连接至一个循环泵2和热交换器3。该循环泵持续在锅炉中循环水，水在锅炉中加热，产生的热量在热交换器3去除，热交换器中，已冷却的水被输回至锅炉重新加热。在生成蒸汽的类似实施例中，将会省去热交换器，蒸汽直接传输至管道网络系统。

图2显示了锅炉1中的内部运作机制。锅炉包括一个锅炉鼓筒4。锅炉鼓筒4内，绝缘的架子6上安装一个内部容器5。穿过绝缘套筒9的导电杆8中， 鼓筒顶上悬挂了数个电极7。导电杆8 通过导体10与交流电源连接。

内部容器5中的水保持在预定的水位。水位依据水位计（未显示）的读数采用阀门11控制。水位还可以通过溢水渠控制。锅炉的产量可通过改变水位或水的传导性控制。

图3显示了电极7a-f的布置情况。电极连接成一个星形，相对的电极成对连接，由同一相电供电，例如，电极7a与相对的电极7d连接，电极7b与电极7e连接，电极7c与电极7f连接。换言之，每相电被分流，向两个对称设置的电极供电。水/容器形成了星形连接电极之间的绝缘中性点。电流将以水为导体从与一相电连接的两个电极流过中性点，流至与另一相电连接的一对电极。水的导电性取决于水中矿物质含量和温度。

如锅炉安装在海洋环境中，比如轮船上，船在颠簸的同时会导致锅炉倾斜，从而导致水平面倾斜。然而，由于电极呈对称设置，如图3，一个电极的水位较低时，则可由其对应的另一电极的高水位弥补。如此，锅炉倾斜也不会导致三相电功率的不匀。

概括地说，偶数电极围成一个环形，且相对的电极成对连接，每对电极再与交流电源的一相电连接时，本发明的特别功能便能发挥出。电极相对则意味着两个电极沿着圆呈180度角（即，与电极所围成圆的圆心在一条直线上）。在上述发明的实施例中，共设有六个电极，电极两两连接，且相互连接的电极与一相电连接。电极的数目可以增加，如将十二个电极围成一个圆。然后，再将相对的电极成对相互连接，再将两对电极相互连接，再共同连接到一相电。只要所有的电极组在圆中具有相同的布局，则可将任何电极对组合连接。