一种加热功率高度变化的蒸汽发生器制造技术

本发明专利技术提供了一种加热功率高度变化的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括箱体、电加热管和蒸汽出口，所述电加热管设置在箱体内，所述电加热管包括外管和设置在外管内的电加热器，所述电加热管为竖直方向设置，电加热管的上部连接蒸汽出口；电加热管中心设置沿着轴向方向的中心电加热棒，沿着高度方向，中心电加热棒的单位长度的加热功率不断的减少。本发明专利技术设通过设置电加热棒的加热功率不断的减少，保证下部的流体快速加热，然后热流体通过自然对流到了上部，上部的流体及其下部的电加热管外部的流体快速进入，能够进一步提高加热效率。

A Steam Generator with Variable Heating Power Height

The invention provides a steam generator with varying heating power. The steam generator comprises a box body, an electric heating pipe and a steam outlet. The electric heating pipe is arranged in the box body. The electric heating pipe comprises an outer tube and an electric heater arranged in the outer tube. The electric heating pipe is arranged in a vertical direction, and the upper part of the electric heating pipe is connected with the steam outlet. The heating power per unit length of the central electric heating rod is continuously reduced along the height direction. The invention provides that the heating power of the electric heating rod is continuously reduced to ensure the rapid heating of the fluid at the lower part, and then the hot fluid is convected to the upper part by natural convection. The fluid at the upper part and the fluid outside the electric heating pipe at the lower part enter quickly, which can further improve the heating efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种加热功率高度变化的蒸汽发生器
本专利技术涉及锅炉
，尤其涉及一种新式结构的蒸汽发生器。
技术介绍
蒸汽发生器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为蒸汽的机械设备。蒸汽发生器应用领域广泛，广泛适用于制衣厂，干洗店，饭店，馍店，食堂，餐厅，厂矿，豆制品厂等场所。目前的蒸汽发生器多采用燃气或者燃油加热，而且加热效率低，而目前采用的电热蒸汽发生器，大多是采用电热管设置在给储水箱底部，给储水箱内的水直接加热而产生蒸汽。这种电热蒸汽发生器，存在加热慢，热效率低的问题。如中国专利文献CN2071061U公开一种用于美容、保健等作用的蒸汽发生器具，包括金属电极板及用耐热塑料制成的壳体、出汽盖板、内部挡板、活动手柄，金属电极板必须经电源线接通电源，壳体中有内部档板，上口有出汽盖板，壳体底外部有插口槽可与带插口的活动手柄相连接。再如中国专利文献CN2651594Y公开的一种改进的电热蒸汽发生器，用于产生蒸汽，包括主体腔体和电加热器，电加热器置于主体腔体中，主体腔体中设有隔板将腔体上、下隔开，上腔体为蒸汽腔体，下腔体为加热水腔，隔板上设有通汽孔；隔板有2-6层，隔板之间形成过渡室，相临隔板上的通汽孔错位布置。电加热器将加热水腔中的水加热，蒸汽通过隔板及其形成的过渡室进入蒸汽腔体中备用。上述两个专利文献所公开的电热蒸汽发生器，均属于此类产品。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种新式结构多功能蒸汽发生器，而且该蒸汽发生器具有加热迅速、温度分布均匀、安全可靠的功能，提高了加热效率。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种将热功率高度变化的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括箱体、电加热管和蒸汽出口，所述电加热管设置在箱体内，所述电加热管包括外管和设置在外管内的电加热器，所述电加热管为竖直方向设置，电加热管的上部连接蒸汽出口；电加热管中心设置沿着轴向方向的中心电加热棒，沿着高度方向，中心电加热棒的单位长度的加热功率不断的减少。作为优选，沿着高度方向，中心电加热棒的单位长度的加热功率不断的减少的幅度不断的增加。作为优选，所述开孔形状是圆形或者方形。作为优选，所述的箱体上部设置排气口。作为优选，所述开孔设置在箱体水位的50％以下。作为优选，所述电加热管的中心设置沿着轴向方向的中心电加热棒以及沿着中心电加热棒向径向延伸的多根径向电加热棒，所述径向电加热棒上设置多根从径向电加热棒向外延伸的三角形散热片。作为优选，所述的三角形散热片是直角三角形散热片，形成直角的短边位于径向杆上，长边从径向杆向外延伸；每个径向电加热棒上设置多个三角形散热片，多个三角形散热片是相似形；所述直角的短边相对的锐角为M，直角的长边的边长为L，同一径向电加热棒上相邻的三角形散热片相邻的距离为S，则满足如下要求：tan(M)＝a*tan(S/L)3-b*(S/L)2+c*(S/L)-d，其中tan是三角函数，a,b,c,d是参数；61.0<a<61.5,60.0<b<60.5,21<c<22，2.2<d<2.3，4<M<35°，0.18<S/L<0.38。作为优选，0.25R<L<0.32R，其中R是从电加热管圆心到直角三角形位于轴向散热片的所在的边的中点的距离。本专利技术具有如下优点：1)本专利技术设通过设置电加热棒的加热功率不断的减少，保证下部的流体快速加热，然后热流体通过自然对流到了上部，上部的流体及其下部的电加热管外部的流体快速进入，能够进一步提高加热效率。2)本专利技术通过沿着高度方向孔排间距的变化，保证大部分水在下部加热，在水变成蒸汽上升过程中不断的有水进入电加热管，持续加热。如果下部进水少，则可能造成下部水快速汽化，造成电加热管内压力过大，造成上部的水也因为压力原因无法进入电加热管。减少了电加热管的干涸，同时提高了加热效率。3)本专利技术设计了一种新式结构的蒸汽发生器，通过此种结构，可以通过一个装置实现蒸汽热水双重作用，结构简单，加热效率高。4)本专利技术通过设置电加热管底部的开孔沿着高度方向上的分布密度、面积以及多排开孔的间距变化的设置，进一步提高了加热效率，提高了蒸汽发生器的安全性能。5)本专利技术设计了新式的立式管式电加热管，而电加热管上部直接连通蒸汽出口，通过此种机构，可以进一步的提高加热效率。6)本专利技术设计了电加热效率沿着高度方向的变化，能够进一步提高装置的安全性能和加热性能。7)本专利技术设计了新式内散热片结构的电加热管，通过新式结构电加热管的三角形散热片，增加了加热面积和流体的扰动，提高了加热效果。8)本专利技术通过数值模拟和大量实验，确定了内散热片的最优的关系，进一步提高了加热效果，也为此种结构的电加热管的涉及提供了一个最佳的参考依据。附图说明：图1为本专利技术产生热水和蒸汽的蒸汽发生器优选结构示意图。图2为本专利技术的仅产生蒸汽的蒸汽发生器优选结构示意图。图3是电加热管横切面结构示意图。图4是电加热管内散热片尺寸示意图。图5是电加热管纵向切面示意图。图中：1-箱体；2-电加热管；3-冷水入口；4-热水出口；5-蒸汽出口；6-排气口；21-外管；22-径向电加热棒；23-三角形散热片；24-中心电加热棒；25-开孔具体实施方式图1-5展示了一种蒸汽发生器。如图1所示，所述蒸汽发生器包括箱体1、电加热管2、冷水入口3、热水出口4和蒸汽出口5，所述冷水入口3设置在箱体1的下部，所述热水出4口位于箱1体的上部。所述电加热管2设置在箱体内，所述电加热管2为竖直方向设置(垂直于水箱底部平面设置)，电加热管2包括外管21和设置在外管21内的电加热器，所述电加热管2下部设置进水通道，保证箱体1的水能够进入电加热管2进行加热，电加热管2的上部连接蒸汽出口5。作为优选，所述的蒸汽出口5管道与电加热管2的外管是密封连接。作为优选，蒸汽出口5管道的外径小于电加热管2的外管的外径。这样能够保证蒸汽排出速度。冷水通过冷水入口3进入箱体。进行工作时，电加热管2设置在箱体1内，箱体1内的水通过外管21上的开孔25进入电加热管2，然后在电加热管2内进行加热，加热后产生的蒸汽通过蒸汽出口5排出。同时，电加热管在产生蒸汽的同时，同时加热箱体内的水，加热后产生的热水可以通过热水出口进行利用。通过上述的结构设置，可以同时产生蒸汽和热水，使得蒸汽发生器具有多种功能，拓展了其利用的范围，而且产生的蒸汽直接通过与电加热管连接的蒸汽出口排出，因为是通过外管21来加热电加热管外部的水，因此外部的水不会沸腾蒸发，也保证了加热的安全性。本专利技术通过电加热管2为竖直方向设置，可以使得在竖直方向上加热水，使得水在上升过程中持续加热，相对于水平方向设置的电加热管，进一步提高了加热效率。作为一个改进，可以去除热水出口4，例如如图2所示，仅仅将蒸汽发生器作为一个产生蒸汽的单一功能蒸发器。作为优选，所述的箱体1上部设置排气口6。通过设置排气口6，避免箱体1内部压力过大，可以保证安全。作为优选，所述的箱体的横截面是圆形。作为优选，所述电加热管2的横截面是圆形。作为优选，所述电加热管2设置在箱体的中间位置。通过如此设置，保证热水加热的均匀性。作为优选，所述电加热管2的外管21的外径是箱体1的内径的0.3-0.45倍。进一步优选为0.35-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将热功率高度变化的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括箱体、电加热管和蒸汽出口，所述电加热管设置在箱体内，所述电加热管包括外管和设置在外管内的电加热器，所述电加热管为竖直方向设置，电加热管的上部连接蒸汽出口；电加热管中心设置沿着轴向方向的中心电加热棒，沿着高度方向，中心电加热棒的单位长度的加热功率不断的减少。

【技术特征摘要】
1.一种将热功率高度变化的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括箱体、电加热管和蒸汽出口，所述电加热管设置在箱体内，所述电加热管包括外管和设置在外管内的电加热器，所述电加热管为竖直方向设置，电加热管的上部连接蒸汽出口；电加热管中心设置沿着轴向方向的中心电加热棒，沿着高度方向，中心电加热棒的单位长度的加热功率不断的减少。2.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，沿着高度方向，中心电加热棒的单位长度的加热功率不断的减少的幅度不断的增加。3.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述开孔形状是圆形或者方形。4.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述的箱体上部设置排气口。5.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述开孔设置在箱体水位的50%以下。6.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述电加热管设置沿着中心电加热棒向径向延伸的多根径向电加热棒，所述径向电加热棒上设置多根从径向电加热棒向外延...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雪涛，钟兵，王海霞，刘彦臣，智晋宁，姚峰林，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东,37