具有用于功率调节的执行器的蒸汽生成设备和用于运行蒸汽生成设备的方法技术

本发明专利技术提供了一种蒸汽生成设备，其包括具有用于生成蒸汽的加热装置(16)的连续式加热器(14)、用于将液体输送到流体流动路径(30)内的连续式加热器(14)的泵(22)、用于对加热装置(16)进行功率调节的执行器(18)、和控制和/或调控装置(48)，控制和/或调控装置驱控执行器(18)，其中，执行器(18)包括切换装置(94)，切换装置将加热装置(16)切换为发热或不发热，并且其中，加热装置(16)的功率调节通过切换时长的调节进行。

Steam generation equipment with actuators for power regulation and methods for operating the steam generation equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于功率调节的执行器的蒸汽生成设备和用于运行蒸汽生成设备的方法
本专利技术涉及一种蒸汽生成设备。此外，本专利技术还涉及一种用于运行蒸汽生成设备的方法。
技术实现思路
本专利技术的任务碍于提供一种蒸汽生成设备，其具有优化的运行方式。该任务在根据本专利技术的开头所述的蒸汽生成设备中通过如下方式解决，即，设置有具有用于生成蒸汽的加热装置的连续式加热器；设置有用于将液体输送到流体流动路径内的连续式加热器的泵；设置有用于对加热装置进行功率调节的执行器；并设置有控制和/或调控装置，该控制和/或调控装置驱控执行器，其中，执行器包括切换装置，切换装置将加热装置切换为发热或不发热，并且其中，对加热装置的功率调节经由调节开关时长来进行。通过设置连续式加热器，得到了快速加热和低重量。使得蒸汽生成设备的廉价的制造或生产成为可能。通过使用具有对加热装置进行控制的(电子的)切换装置的执行器，可以以简单的方式执行功率调节。在此尤其可能的是，使用具有仅唯一的加热元件的加热装置，其中，于是能进行简单的功率调节。在加热装置上的功率调节可以以简单的方式经由调节开关时长来实现。由此得到了简单的可控制性或可调控性。尤其地，在加热装置上的功率调节可以经由波动包控制(波包控制)以简单的方式来执行。在这种控制方法中仅在穿零部中切换信号。在此，可以进行对电网频率的完整的周期的接通和关断(全波控制)，或可以切换半波(半波控制)。例如，可以从电网电压识别半波，并且然后切换装置将相应的电压信号切换给加热装置，其中，通过控制和/或调控装置来预先给定接通或非接通。通过在特定的预先给定的时段内的导通的半波的数量可以调节功率。例如，可以预先给定电压周期的特定的数量。周期时长相应于电网电压的周期时长。例如，预先给定具有十二个周期的周期包。控制和/或调控装置预先给定的是，在这种周期包内多少个全波(在全波控制的情况中)或多少个半波(在半波控制的情况中)导致在加热装置上的电能供给的切换。在存在较低的功率需求时，例如不切换较大数量的全波/半波。在存在较大的能量需求时，则切换较大数量的全波/半波。在最大功率需求时，例如切换全部全波/半波，从而尤其对于每个半波提供加热装置的电能供给的相应的脉冲。在不存在功率需求的其他情况中，不将周期包内的全波/半波切换给电能供给。在简单的结构中得到了广泛的控制可能性和调控可能性。于是有利的是，加热装置仅具有唯一的加热元件。由此在构造简单的结构中得到了简单的可控制性或可调节性。有利的是，执行器并且尤其是切换装置与电网电流联接。由此得到了简单的结构。通过电网电流的周期提供了“时间刻度”，时间刻度可以被用于功率调节。在实施例中，切换装置包括能切换的二极管装置。因此，可以引起有效的加热。在实施例中设置的是，通过转换器将(正弦)电网电压变换到较低的电压。二极管装置从该所变换的电压产生脉冲的直流电压。探测器装置例如从正弦半波(在半波控制中)探测到信号，该信号可以由微控制器被二进制解释。控制和/或调控装置使用二进制的信号作为用于驱控执行器来接通和关断加热装置的时钟预定量。例如，控制装置包括一个或多个晶闸管，并且尤其包括一个或多个TRIAC。例如，然后经由控制和/或调控装置驱控作为功率切换装置的这种切换装置的门。经由切换装置然后可以切换地(控制地)给加热装置提供相应的电流。由此又可以以简单的方式调节功率。有利的是，设置有用于冷却执行器的冷却装置。由此可以以有效的方式使用加热部。特别有利的是，冷却装置形成在流体流动路径上，并且/或者热有效地耦合到流体流动路径上。然后可以将流动的流体并且尤其是将流动的液体用于冷却执行器的至少一个部分并且尤其是功率开关部分。出于相同的原因有利的是，在流体流动路径上布置和/或形成传热器，在其上至少部分地热有效地耦合执行器。因此得到了有效的冷却并且因此得到了安全的运行方式。出于相同的原因有利的是，传热器在流体流动路径上布置在泵与连续式加热器之间并且尤其设置对执行器的液体冷却。因此可实现有效的冷却和热导出。在实施例中，给执行器配属有用于识别电网电流或电网电压的穿零部的探测器装置。探测器装置生成时钟，控制和/或调控装置以该时钟驱控执行器(其中，时钟是电网电压的时钟或电网电流的时钟)。通过探测器装置可以从电网电流或电网电压的正弦信号中产生数字信号。探测器装置基本上将从电网电压生成的脉冲直流电压转换为信号，该信号可以被二进制解释。例如，给正的正弦半波配属有3.3V的电压值，并且给负的正弦半波配属有0V的电压值。造成状态改变的边沿相应于正弦半波的穿零部。在实施例中，探测器装置包括或是施密特触发器，以便可以相应地以简单的方式提供能量供给脉冲。在使用施密特触发器时，可以校准数字边沿。(在无明确的探测器装置进行穿零部识别时，穿零部识别取决于微控制器的内部边沿识别。由此，对穿零部的识别在时间上可能错开；这可能导致执行器的不希望的受热并且导致故障。)通过使用尤其具有施密特触发器的探测器装置就避免了此问题。替选地也可能的是，通过软件解决方案来补偿穿零部识别的时间移位。在替选的实施方式中，探测器装置包括齐纳二极管或由齐纳二极管形成。特别有利的是，借助对加热装置上的执行器的接通和非接通来设置用于对加热装置的功率调节的时间控制。原则上提供能量供给脉冲，其中，该能量供给脉冲可以受控地提供给加热装置。在预先给定的时段内所提供的能量脉冲的数量确定了通过加热装置进行的加热的功率。电能供给的脉冲的接通和非接通可以通过控制和/或调控装置预先给定。相应的驱控尤其是波包控制(波动包控制)。在此，信号仅在(电网电流或电网电压)穿零部中被切换。原则上可以将电网频率的整个周期接通或关断(全波控制)，或是半个周期(半波控制)。通过保证相同频度地出现负半波和正半波，可以在半波控制时避免直流分量。尤其地，从电网电压或电网电流的半波或周期生成电能供给的脉冲。由此可得到简单的结构。于是可以设置的是，在多个周期的周期包内受控地调节半波或全波的数量，这导致加热装置上的电能供给。例如针对特定的时长设置具有n个周期的周期包。根据功率调节而定地，于是在该周期包内的半波或全波的数量与加热装置的功率需求有关。有利的是，连续式加热器配属有温度传感器装置，温度传感器装置为控制和/或调控装置提供温度测量信号，其中，执行器基于所获知的温度测量值执行对连续式加热器的加热装置的功率调节。由此，可以实现最优的控制或调控。尤其可以调节确定的蒸汽状态。出于相同的原因有利的是，设置有压力传感器装置，其为控制装置/调控装置提供压力测量信号，并且基于温度测量值和压力测量值获知用于执行器的驱控信号以用于对加热装置的功率调节。由此得到了最优的可调节性，并且尤其可以调节蒸汽状态。可毅例如针对不同的蒸汽输出器具来限定地控制或调控不同的蒸汽状态。有利的是，设置有液体箱以用于提供液体(尤其是水)。于是由此所提供的液体可以产生蒸汽。此外有利的是，设置有至少一个联接部，其用于联接蒸汽输出器具并且在此用于可松开地联接。因此得到了广泛的使用可能性。在实施方式中，蒸汽生成设备包括至少一个蒸汽输出器具，其联接在至少一个联接部上。尤其设置有一组蒸汽输出器具，其中，可以联接一个或多个蒸汽输出器具。根据本专利技术提供了开头所述类型的方法，其中，蒸汽生成设备包括泵和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸汽生成设备，所述蒸汽生成设备包括：具有用于生成蒸汽的加热装置(16)的连续式加热器(14)；用于将液体输送到流体流动路径(30)内的连续式加热器(14)的泵(22)；用于对所述加热装置(16)进行功率调节的执行器(18)；和控制和/或调控装置(48)，所述控制和/或调控装置驱控所述执行器(18)，其中，所述执行器(18)包括切换装置(94)，所述切换装置将所述加热装置(16)切换为发热或不发热，并且其中所述加热装置(16)的功率调节通过切换时长的调节进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蒸汽生成设备，所述蒸汽生成设备包括：具有用于生成蒸汽的加热装置(16)的连续式加热器(14)；用于将液体输送到流体流动路径(30)内的连续式加热器(14)的泵(22)；用于对所述加热装置(16)进行功率调节的执行器(18)；和控制和/或调控装置(48)，所述控制和/或调控装置驱控所述执行器(18)，其中，所述执行器(18)包括切换装置(94)，所述切换装置将所述加热装置(16)切换为发热或不发热，并且其中所述加热装置(16)的功率调节通过切换时长的调节进行。2.根据权利要求1所述的蒸汽生成设备，其特征在于，所述加热装置(16)包括唯一的加热元件(20)。3.根据权利要求1或2所述的蒸汽生成设备，其特征在于，所述执行器(18)和尤其是所述切换装置(94)与电网电流联接。4.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽生成设备，其特征在于，所述切换装置(94)包括能切换的二极管装置。5.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽生成设备，其特征在于，所述切换装置(94)包括一个或多个晶闸管并且尤其是一个或多个TRIAC。6.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽生成设备，其特征在于具有用于冷却所述执行器(18)的冷却装置。7.根据权利要求6所述的蒸汽生成设备，其特征在于，所述冷却装置形成在所述流体流动路径(30)上并且/或者热有效地联接到所述流体流动路径(30)上。8.根据权利要求6或7所述的蒸汽生成设备，其特征在于，在所述流体流动路径(30)上布置和/或形成有传热器，所述执行器(18)至少部分地热有效地与所述传热器耦合。9.根据权利要求8所述的蒸汽生成设备，其特征在于，所述传热器(96)在所述流体流动路径(30)上布置在所述泵(22)与所述连续式加热器(14)之间，并且尤其设置对所述执行器(18)的液体冷却。10.根据前述权利要求中任一项所述的蒸汽生成设备，其特征在于，给所述执行器(18)配属有用于识别电网电流或电网电压的穿零部的探测器装置(100)。11.根据权利要求10所述的蒸汽生成设备，其特征在于，所述探测器装置(100)是或包括施密特触发器。12.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·罗斯科普夫，朱利安娜·奥特，本杰明·库茨，托比亚斯·杜克斯，
申请(专利权)人：阿尔弗雷德·卡赫欧洲两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE