蒸汽发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及蒸汽设备技术领域，提供了一种蒸汽发生装置，包括安装在机架本体上的电磁感应加热组件、集水箱和蒸汽缓冲收集罐；所述电磁感应加热组件包括第一线圈和若干换热管；所述第一线圈按照预定方式缠绕呈螺旋形；若干所述换热管在螺旋形的所述第一线圈内呈环形阵列布置，且所述第一线圈与所述换热管的外壁之间留有第一预设间隙；所述换热管的第一端与所述集水箱的出水口连接，所述换热管的第二端与所述蒸汽缓冲收集罐的进汽口连接。本发明专利技术提供的蒸汽发生装置传热效率高且不会产生有害气体污染环境。

Steam Generator

The invention relates to the technical field of steam equipment, and provides a steam generating device, including an electromagnetic induction heating assembly, a water collecting tank and a steam buffer collecting tank mounted on the frame body; the electromagnetic induction heating assembly comprises a first coil and several heat exchanger tubes; the first coil is spirally wound in a predetermined manner; and the first coil is spirally wound; and several heat exchanger tubes are spirally wound in the first coil. The first coil is arranged in an annular array, and there is a first preset gap between the first coil and the outer wall of the heat exchanger tube; the first end of the heat exchanger tube is connected with the outlet of the water collecting tank, and the second end of the heat exchanger tube is connected with the inlet of the steam buffer collecting tank. The steam generator provided by the invention has high heat transfer efficiency and does not produce harmful gas to pollute the environment.

【技术实现步骤摘要】
蒸汽发生装置
本专利技术涉及蒸汽设备
，特别是涉及一种蒸汽发生装置。
技术介绍
蒸汽发生器又称蒸汽锅炉，迄今为止已有200多年的发展历史，广泛应用于工农业生产，医疗，军事，社会生活的方方面面。按照加热热源进行分类，可分为燃料热源锅炉和电热锅炉。传统燃料热源型的蒸汽发生器具有以下缺点和不足：1)传热效率低，能源浪费大。一般燃料热源锅炉效率都在0.6左右，电阻式加热蒸汽器的传热效率在0.8左右，总体来讲传热效率较低、能源浪费大。国内蒸汽锅炉的发展低于国外发展的水平，就锅炉效率而言，一般低于发达国家10％～15％。2)工业三废多，对环境污染严重。燃料热源锅炉在运行过程中产生大量烟尘、氮硫氧化物及工业三废，并导致酸雨成灾，对环境造成极其严重的破坏式影响。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种蒸汽发生装置旨在解决现有技术或相关技术中存在的蒸汽发生器传热效率低，能源浪费大，工业三废多，对环境污染严重的技术问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种蒸汽发生装置，包括安装在机架本体上的电磁感应加热组件、集水箱和蒸汽缓冲收集罐；所述电磁感应加热组件包括第一线圈和若干换热管；所述第一线圈按照预定方式缠绕呈螺旋形；若干所述换热管在螺旋形的所述第一线圈内呈环形阵列布置，且所述第一线圈与所述换热管的外壁之间留有第一预设间隙；所述换热管的第一端与所述集水箱的出水口连接，所述换热管的第二端与所述蒸汽缓冲收集罐的进汽口连接。(三)有益效果本专利技术提供的蒸汽发生装置，通过将换热管环形阵列间隔布置在呈螺旋形绕设的第一线圈内，并且利用涡流效应对换热管内的水进行加热，从而将换热管内的水转化为蒸汽，该装置传热效率高，节省能源；且不会产生有害气体，环保绿色。附图说明图1为本专利技术提供的蒸汽发生装置的一个实施例的主视图；图2为本专利技术提供的蒸汽发生装置的一个实施例的左视图；图3为本专利技术提供的蒸汽发生装置的一个实施例的整体结构控制示意图；图中，1-机架；2-集水箱；3-蒸汽缓冲收集罐；4-第一线圈；5-换热管；6-冷却循环水箱；7-电源；8-控制柜；9-第一压力传感器；10-第一温度传感器；11-第一流量传感器；12-第二温度传感器；13-第一液位传感器；14-第二压力传感器；15-第三温度传感器；16-第二流量传感器；17-第三液位传感器；18-热偶传感器；19-第三压力传感器；20-第四温度传感器；21-第三流量传感器；22-蒸汽锁；23-蒸汽管路；24-第二控制阀；25-第二线圈；26-第一控制阀；27-第一金属保护罩；28-第一连接管；29-第二连接管；30-第三连接管；31-第四连接管；32-第五连接管；33-第六连接管；34-分流接头；35-进水泵；36-补水泵；37-循环水泵；38-回水管路；39-第一过滤器；40-第二过滤器。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图1为本专利技术提供的蒸汽发生装置的一个实施例的主视图，如图1所示，本专利技术提供一种蒸汽发生装置，包括安装在机架1本体上的电磁感应加热组件、集水箱2和蒸汽缓冲收集罐3；电磁感应加热组件包括第一线圈4和若干换热管5；第一线圈4按照预定方式缠绕呈螺旋形；若干换热管5在螺旋形的第一线圈4内呈环形阵列布置，且第一线圈4与换热管5的外壁之间留有第一预设间隙；换热管5的第一端与集水箱2的出水口连接，换热管5的第二端与蒸汽缓冲收集罐3的进汽口连接。具体地，例如第一线圈4的材质可以为紫铜，换热管5的材质可以为耐高压、耐高温的锅炉钢，也可以是耐高温的含铁量较高的不锈钢制成；换热管5的直径可以为6mm-10mm，换热管5的管壁厚度可以根据实际情况进行设计，由于趋肤效应的存在，为了有效进行传热，换热管5的管壁的厚度可以与电流穿透的深度相等；若干换热管5环形阵列间隔布置在第一线圈4绕设成的螺旋形内，各个换热管5均与第一线圈4之间留有第一预设间隙，防止换热管5与第一线圈4接触导致短路，例如，第一预设间隙可以为2mm-5mm；各个换热管5之间间隔布置，例如，间隔为0.5mm-3mm，这样可以方便换热管5的安装与拆卸；第一线圈4绕设成的圆形筒的大小以及换热管5布置的数目均根据实际情况进行设计。当有多个换热管5时，可以采用管板将多个换热管5进行固定，例如，在管板上按照各个换热管5的布置形式在管板的对应位置设置圆孔，将各个换热管5的第一端分别插在管板上的圆孔内，之后可以采用一根主管道与集水箱2的出水口连接，将集水箱2内的水引入各个换热管5的第一端流至换热管5内；同样地，也可以在各个换热管5的第二端设置一个管板，将换热管5内的蒸汽或水汇总，最后在通入到缓冲集水箱2内。例如，可以在集水箱2内设置一个稳压泵，稳压泵的进水压力可以为0.2～0.3Mpa，流量一般可以为20～30L/min，稳压泵的扬程应在30～50m以上，流量应大于3m3/h，该稳压泵的出水口与集水箱2的出水口连接，这样使得集水箱2可以为换热管5输送合适水压和流量的水。例如，可以使用去离子的纯净水用于产生蒸汽。当需要产生蒸汽时，例如，对第一线圈4内通入变压处理后的单相频率可调的交流电，之后在第一线圈4周围产生感应交变电磁场，使处于交变电磁场中的换热管5内产生感应电流，感应电流也称涡流，最后利用涡流效应对换热管5进行加热，将换热管5内的水转化为水蒸汽。本专利技术提供的蒸汽发生装置，通过将换热管5环形阵列间隔布置在呈螺旋形绕设的第一线圈4内，并且利用涡流效应对换热管5内的水进行加热，从而将换热管5内的水转化为蒸汽，该装置传热效率高，节省能源；且不会产生有害气体，环保绿色。图2为本专利技术提供的蒸汽发生装置的一个实施例的左视图；如图2所示，进一步地，该蒸汽发生装置还包括电源7；电源7的频率为8000Hz-16000Hz；电源7与第一线圈4连接成闭合回路；第一线圈4的匝矩沿换热管5的第一端至换热管5的第二端的方向逐渐增大。具体地，例如，电源7可以采用40kw的中频感应加热电源7；当对第一线圈4通入一定频率的单相交流电时，换热管5的换热功率P可以根据公式计算得出，其中，A为沸腾换热元件的阻抗函数；f为电流频率(Hz)；μr为沸腾换热元件的相对磁导率；Ho为沸腾换热元件表面的磁场强度；L为沸腾换热元件在电磁感应元件内的长度；F为沸腾换热元件的截面积；π为圆周率。由以上公式可知当其他参数不变时，只调节电源7提供的电流频率f就可以调节换热管5的功率P，且P与f正相关。如此设置可以根据加热过程随时调节加热功率，保证该装置稳定运行。第一线圈4的匝矩变化量的大小可以根据实际情况设计，已知一定长度和匝数的螺旋线圈，输出到换热管5上的电磁能与第一线圈4的匝数的平方成正比，与第一线圈4的长度成反比，临近换热管5的第一端的液体能吸收较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸汽发生装置，其特征在于，包括安装在机架本体上的电磁感应加热组件、集水箱和蒸汽缓冲收集罐；所述电磁感应加热组件包括第一线圈和若干换热管；所述第一线圈按照预定方式缠绕呈螺旋形；若干所述换热管在螺旋形的所述第一线圈内呈环形阵列布置，且所述第一线圈与所述换热管的外壁之间留有第一预设间隙；所述换热管的第一端与所述集水箱的出水口连接，所述换热管的第二端与所述蒸汽缓冲收集罐的进汽口连接。

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽发生装置，其特征在于，包括安装在机架本体上的电磁感应加热组件、集水箱和蒸汽缓冲收集罐；所述电磁感应加热组件包括第一线圈和若干换热管；所述第一线圈按照预定方式缠绕呈螺旋形；若干所述换热管在螺旋形的所述第一线圈内呈环形阵列布置，且所述第一线圈与所述换热管的外壁之间留有第一预设间隙；所述换热管的第一端与所述集水箱的出水口连接，所述换热管的第二端与所述蒸汽缓冲收集罐的进汽口连接。2.根据权利要求1所述的蒸汽发生装置，其特征在于，还包括电源；所述电源的频率为8000Hz-16000Hz；所述电源与所述第一线圈连接形成闭合回路；所述第一线圈的匝矩沿所述换热管的第一端至所述换热管的第二端的方向逐渐增大。3.根据权利要求2所述的蒸汽发生装置，其特征在于，还包括冷却循环水箱；所述第一线圈为空心线圈，所述电源的内部设置冷却管道；所述冷却循环水箱的第一出水口与所述冷却管道的进水口连接，所述冷却管道的出水口与所述第一线圈的冷却进水口连接，所述第一线圈的冷却出水口与所述循环水箱的第一进水口连接。4.根据权利要求3所述的蒸汽发生装置，其特征在于，还包括控制柜；所述控制柜与所述集水箱连接，用于控制所述集水箱的出水口的压力；所述控制柜与所述冷却循环水箱连接，用于根据所述电磁感应加热组件的温度控制所述冷却循环水箱对所述电磁感应加热组件进行冷却；以及根据所述冷却循环水箱内的水温，控制所述冷却循环水箱对所述集水箱供水；所述控制柜与所述电源连接，用于根据所述换热管内的温度控制所述电源的频率。5.根据权利要求4所述的蒸汽发生装置，其特征在于，所述控制柜与所述蒸汽缓冲收集罐连接，所述控制柜根据所述蒸汽缓冲收集罐的出汽口输出的蒸汽的参数，对所述集水箱的出水口的压力、输水量和/或所述电源的频率进行调节。6.根据权利要求4所述的蒸汽发生装置，其特征在于，还包括安装在所述集水箱的出水口的第一压力传感器、第一温度传感器和第一流量传感器；所述第一压力传感器、所述第一温度传感器及所述第一流量传感器及均与所述控制柜连接；所述第一压力传感器将检测的所述集水箱的出水口的压力信息反馈至所述控制柜；所述第一温度传感器将检测的所述集水箱的出水口的温度信息反馈至所述控制柜；所述第一流量传感器将检测的所述集水箱的出水口的流量信息反馈至所述控制柜；所述控制柜根据收到的所述集水箱的出水口的压力信息、温度信息及流量信息，调节所述集水箱的出水口处的输水压力和/或输水量。7.根据权利要求4所述的蒸汽发生装置，其特征在于，还包括设置在所述换热管上的热电偶传感器；所述热电偶传感器与所述控制柜连接；所述热电偶传感器将检测的所述换热管的壁面温度信息反馈至所述控制柜；所述控制柜根据收到的所述换热管的壁面温度信息控制调节所述电源的频率和/或所述集水箱的供水量。8.根据权利要求4所述的蒸汽发生装置，其特征在于，还包括设置在所述冷却循环水箱上的第二温度传感器和第一液位传感器；所述冷却循环水箱的第二出水口与所述集水箱的第二进水口连接；所述第二温度传感器和所述第一液位传感器均与所述控制柜连接；所述第二温度传感器将检测的所述冷却循环水箱内的液体的温度信息反馈至所述控制柜；所述第一液位传感器将检测的所述冷却循环水箱内的液体的液位信息反馈至所述控制柜；所述控制柜根据收到的所述冷却循环水箱内的液体的温度信息及液位信息调节所述冷却循环水箱内的液体量。9.根据权利要求4所述的蒸汽发生装置，其特征在于，还包括安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张化福，张振涛，杨鲁伟，杨俊玲，张钰，越云凯，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11