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CN106998600A - 水汽分离一体式高频蒸汽发生器 - Google Patents

水汽分离一体式高频蒸汽发生器 Download PDF

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CN106998600A
CN106998600A CN201710374395.5A CN201710374395A CN106998600A CN 106998600 A CN106998600 A CN 106998600A CN 201710374395 A CN201710374395 A CN 201710374395A CN 106998600 A CN106998600 A CN 106998600A
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metal
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赵纹江
欧明军
蒋宝林
李家裕
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Guangxi Good Creation Technology Co Ltd
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Guangxi Good Creation Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种水汽分离一体式高频蒸汽发生器，包括：金属外筒，其竖直设置，金属外筒外壁设有保温隔热层，保温隔热层外缠绕有高频加热线圈；金属内筒，其套设在金属外筒内，金属内筒两端水平向外延伸与金属外筒内壁密封连接形成储水腔，金属外筒两端密封与金属内筒的内壁间形成回流腔，一进汽管穿过金属内筒以使蒸汽自储水腔上部进入回流腔，一出汽管穿过金属外筒的顶部使蒸汽从回流腔排出至金属外筒外部；多组不锈钢板，其上下间距设置在所述金属内筒的内壁，每组不锈钢板上贯穿设有多个透汽通道。本发明的水汽分离一体式高频蒸汽发生器能实现持续循环的汽水分离，是一种高效节能、能获得高品质蒸汽的蒸汽发生器。

Description

水汽分离一体式高频蒸汽发生器
技术领域
本发明涉及蒸汽发生器领域，更具体地说涉及一种水汽分离一体式高频蒸汽发生器。
背景技术
目前，市场上出现的工业用低压蒸汽发生器，多采用燃油加热、燃煤加热或电热管加热等形式，这些传统的加热方式均存在能耗大，运行成本高，污染环境等问题，随着国家积极推广绿色环保、高效节能新能源的形式以及日益严重的雾霾问题，这些低效率的加热方式正逐步被淘汰。相比于上述传统加热方式，采用电阻丝的加热方式，虽然一定程度上解决了环境污染问题，但是其仍然存在加热效率低下、容易结垢的问题，且金属在高温下会老化，在高低温交替作用下容易熔断，从而影响加热系统的使用寿命和安全可靠性。因此近年来出现了更加节能环保的高频蒸汽发生器，蒸汽的产品多为管道式，在一段圆型金属管外绕上高频线圈对金属管进行加热，水在管径内通过，即产生蒸汽，但存在如下问题：在管径内的水接触到管径内表面的水被快速加热产生汽泡隔离了水分子进一步接触加热体表面，距离加热体表面较远的水得不到充分加热，所产生的蒸汽夹带着没汽化的水粒喷射而出，达不到高品质蒸汽的质量要求。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种水汽分离一体式高频蒸汽发生器，本发明的水汽分离一体式高频蒸汽发生器正常工作时金属外筒和金属内筒在高频加热线圈的作用产生热量，使得储水腔内的水受热后产生蒸汽，蒸汽经进汽管进入金属内筒，经过回流腔内部带有透汽通道的不锈钢板进行过滤实现汽水分离，然后蒸汽进入回流腔顶部进一步汽水分离，再经由出汽管排出高品质的蒸汽，而蒸汽中分离出的水份会在高温的金属内筒的内部再一次受热汽化，从而实现持续循环的汽水分离，因此本发明的水汽分离一体式高频蒸汽发生器是一种高效节能、能获得高品质蒸汽的蒸汽发生器。
为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种水汽分离一体式高频蒸汽发生器，包括：
金属外筒，其竖直设置，所述金属外筒外壁设有保温隔热层，所述保温隔热层外缠绕有高频加热线圈；
金属内筒，其套设在所述金属外筒内，所述金属内筒两端水平向外延伸与所述金属外筒内壁密封连接形成储水腔，所述金属外筒两端密封与所述金属内筒的内壁间形成回流腔，一进汽管穿过所述金属内筒以使蒸汽自所述储水腔上部进入所述回流腔，一出汽管穿过所述金属外筒的顶部使蒸汽从所述回流腔排出至所述金属外筒外部；
多组不锈钢板，其上下间距设置在所述金属内筒的内壁，每组不锈钢板上贯穿设有多个透汽通道。
优选的是，所述金属内筒的高度小于所述金属外筒，所述储水腔的底部连通一进水管，一排污管穿过所述金属外筒的底部和所述金属内筒的底部与所述回流腔连通。
优选的是，每组不锈钢板包括两个相对设置且平行的第一不锈钢板和第二不锈钢板，所述第一不锈钢板倾斜向上设置，所述第二不锈钢板位于所述第一不锈钢板下方且倾斜向下设置，所述第一不锈钢板和所述第二不锈钢板的一端与所述金属内筒的内壁固连、另一端延伸过所述金属内筒的中部，所述第一不锈钢板和所述第二不锈钢板在水平面投影的面积均为所述金属内筒横截面面积的2/3～3/4。
优选的是，所述透汽通道包括一体成型的第一竖直部、平行于所述第一不锈钢板和所述第二不锈钢板的第一平行部、以及第二竖直部；其中，所述第一竖直部的一端连通所述金属内筒的内部空间、另一端与所述第一平行部的一端连通，所述第二竖直部一端与所述第一平行部的另一端连通，所述第二竖直部的另一端连通所述金属内筒的内部空间，所述第一竖直部和所述第二竖直部分别位于所述第一平行部的两侧从而形成蒸汽的透汽通道。
优选的是，所述进汽管为倒置L形结构，所述进汽管包括一体成型的水平管和竖直管，所述水平管自所述储水腔上部穿过所述金属内筒并沿水平方向伸至所述金属内筒的中部，每组不锈钢板位于所述金属内筒的中部的位置均设有供所述竖直管穿过的通孔，所述竖直管穿过所述通孔向下延伸，所述竖直管的高度为所述金属内筒高度的1/2～2/3。
优选的是，所述高频加热线圈的外部自上而下设有将所述高频加热线圈缠绕的硅胶软管，所述硅胶软管的上端连通所述进水管、下端连通供水源。
优选的是，所述保温隔热层包括自内而外依次设置且均为圆环柱状结构的石棉层、第一有机树脂层、真空层、第二有机树脂层、以及玻璃纤维层，所述石棉层和所述玻璃纤维层内部均沿周向设有多个由有机树脂制成的筒状支撑架，多个筒状支撑架一一抵触，每个筒状支撑架的内壁和外壁均贴有反射膜、且每个筒状支撑架的内部都填充有泡沫混凝土。
优选的是，所述高频加热线圈的外侧设有多层铝板围挡进行隔磁，多层铝板围挡之间采用绝缘材料隔开。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、传统的高频蒸汽发生器在一段圆型金属管外绕上高频线圈对金属管进行加热，水在管径内产生蒸汽，汽泡隔离了水分子进一步接触金属管壁，产生的蒸汽夹带着没汽化的水粒喷射而出，达不到高品质蒸汽的质量要求，本发明的水汽分离一体式高频蒸汽发生器正常工作时金属外筒和金属内筒在高频加热线圈的作用下共同产生热量，使得储水腔内的水受热后产生蒸汽，蒸汽经进汽管进入金属内筒，经过回流腔内部带有透汽通道的不锈钢板进行过滤实现汽水分离，然后蒸汽进入回流腔顶部进一步汽水分离，再经由出汽管排出高品质的蒸汽，而蒸汽中分离出的水份会在高温的金属内筒中再一次受热汽化，从而实现持续循环的汽水分离，因此本发明的水汽分离一体式高频蒸汽发生器是一种高效节能、能获得高品质蒸汽的蒸汽发生器；
第二、每组不锈钢板包括两个相对设置且平行的第一不锈钢板和第二不锈钢板，使得水蒸汽必须经过多组不锈钢板进行汽水分离，与常规的一次性汽水分离相比，多组不锈钢板能有效提高汽水分离的效果；透汽通道包括一体成型的第一竖直部、平行于所述第一不锈钢板和所述第二不锈钢板的第一平行部、以及第二竖直部，形成蒸汽的透汽通道，通过透汽通道对夹带着没汽化水粒的蒸汽进行汽水分离，通过第一竖直部、第一平行部、以及第二竖直部将水粒留在透气通道内，而蒸汽则从透汽通道内通过最后进入回流腔顶部，进而获得高品味蒸汽；
第三、进汽管为倒置L形结构，进汽管包括一体成型的水平管和竖直管，水平管自储水腔上部穿过金属内筒并沿水平方向伸至金属内筒的中部，每组不锈钢板位于金属内筒的中部的位置均设有供竖直管穿过的通孔，竖直管穿过所述通孔向下延伸，竖直管的高度为金属内筒高度的1/2～2/3，倒置L形结构的进汽管将储水腔中产生的水蒸汽引导至金属内筒的中下部，使得蒸汽需要通过多组不锈钢板来进行过滤实现汽水分离，从而提高蒸汽的品味；
第四、高频加热线圈的外部自上而下设有将高频加热线圈缠绕的硅胶软管，硅胶软管的上端连通进水管、下端连通供水源，从而使得水在进入储水腔前可通过硅胶软管对高频加热线圈进行降温，防止金属外筒的热量在经过保温隔离层后仍然使高频加热线圈的温度过高，同时也能对待加热的水进行预热，有效节约能源；
第五、通过石棉层、第一有机树脂层、真空层、第二有机树脂层、以及玻璃纤维层保温隔热材料形成多层保温隔热层，石棉层和玻璃纤维层内部均沿周向设有多个由有机树脂制成的筒状支撑架，多个筒状支撑架一一抵触，每个筒状支撑架的内壁和外壁均贴有反射膜、且每个筒状支撑架的内部都填充有泡沫混凝土，通过反射膜将自金属外筒传导过来的热量反弹回去，从而提高加热效率，而筒状的支撑架相比普通结构具有更大的表面积能将反射膜反弹回去的热量最大化，同时也能降低高频加热线圈的温度，提高高频加热线圈的使用寿命。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明水汽分离一体式高频蒸汽发生器的结构示意图；
图2为第一不锈钢板的结构示意图；
图3为第一不锈钢板的截面图；
图4为保温隔热层的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1～4所示，一种水汽分离一体式高频蒸汽发生器，包括：
金属外筒1，其竖直设置，所述金属外筒1外壁设有保温隔热层2，所述保温隔热层2外缠绕有高频加热线圈3；
金属内筒4，其套设在所述金属外筒1内，所述金属内筒4两端水平向外延伸与所述金属外筒1内壁密封连接形成储水腔5，所述金属外筒1两端密封与所述金属内筒4的内壁间形成回流腔6，一进汽管7穿过所述金属内筒4以使蒸汽自所述储水腔5上部进入所述回流腔6，一出汽管9穿过所述金属外筒1的顶部使蒸汽从所述回流腔6排出至所述金属外筒1外部；
多组不锈钢板8，其上下间距设置在所述金属内筒4的内壁，每组不锈钢板上贯穿设有多个透汽通道80。
本发明的水汽分离一体式高频蒸汽发生器工作原理如下：金属外筒1和金属内筒4在高频加热线圈3工作时共同产生热量，使得储水腔5内的水受热后产生蒸汽，蒸汽经进汽管7进入金属内筒4，经过回流腔6内部多组带有透汽通道80的不锈钢板进行过滤实现汽水分离，然后蒸汽进入回流腔6顶部进一步汽水分离，再经由出汽管9排出高品质的蒸汽，而蒸汽中分离出的水份会在回流腔6中自上而下流动，同时水份会在高温的金属内筒4中再一次受热汽化，从而实现持续循环的汽水分离，提高蒸汽的品味；而传统的高频蒸汽发生器在一段圆型金属管外绕上高频线圈对金属管进行加热，水在管径内产生蒸汽，汽泡隔离了水分子进一步接触金属管壁，产生的蒸汽夹带着没汽化的水粒喷射而出，达不到高品质蒸汽的质量要求，因此本发明的水汽分离一体式高频蒸汽发生器是一种高效节能、能获得高品质蒸汽的蒸汽发生器。
进一步地，所述金属内筒4的高度小于所述金属外筒1，在所述金属内筒4的上方与所述金属外筒1的顶部之间形成空间供蒸汽进一步回流，所述储水腔5的底部连通一进水管(图中未示出)，一排污管10穿过所述金属外筒1的底部和所述金属内筒4的底部与所述回流腔6连通，将所述回流腔6底部液化的水份排出。
进一步地，每组不锈钢板8包括两个相对设置且平行的第一不锈钢板81和第二不锈钢板(图中未示出)，所述第一不锈钢板81倾斜向上设置，所述第二不锈钢板位于所述第一不锈钢板81下方且倾斜向下设置，所述第一不锈钢板81和所述第二不锈钢板的一端与所述金属内筒4的内壁固连、另一端延伸过所述金属内筒4的中部，所述第一不锈钢板81和所述第二不锈钢板在水平面投影的面积均为所述金属内筒4横截面面积的2/3～3/4，使得水蒸汽必须经过多组不锈钢板进行汽水分离，与常规的一次性汽水分离相比，多组不锈钢板能有效提高汽水分离的效果。
进一步地，所述透汽通道80包括一体成型的第一竖直部801、平行于所述第一不锈钢板81和所述第二不锈钢板的第一平行部802、以及第二竖直部803；其中，所述第一竖直部801的一端连通所述金属内筒4的内部空间、另一端与所述第一平行部802的一端连通，所述第二竖直部803一端与所述第一平行部802的另一端连通，所述第二竖直部803的另一端连通所述金属内筒4的内部空间，所述第一竖直部801和所述第二竖直部803分别位于所述第一平行部802的两侧从而形成蒸汽的透汽通道80，通过透汽通道80对夹带着没汽化水粒的蒸汽进行汽水分离，通过第一竖直部801、第一平行部802、以及第二竖直部803将水粒留在透气通道内，而蒸汽则从透汽通道80内通过最后进入回流腔6顶部，进而获得高品味蒸汽。
进一步地，所述进汽管7为倒置L形结构，所述进汽管7包括一体成型的水平管61和竖直管62，所述水平管61自所述储水腔5上部穿过所述金属内筒4并沿水平方向伸至所述金属内筒4的中部，每组不锈钢板位于所述金属内筒4的中部的位置均设有供所述竖直管62穿过的通孔，所述竖直管62穿过所述通孔向下延伸，所述竖直管62的高度为所述金属内筒4高度的1/2～2/3，倒置L形结构的进汽管7将储水腔5中产生的水蒸汽引导至金属内筒4的中下部，使得蒸汽需要通过多组不锈钢板8来进行过滤实现汽水分离，从而提高蒸汽的品味。
进一步地，所述高频加热线圈3的外部自上而下设有将所述高频加热线圈3缠绕的硅胶软管(图中未示出)，所述硅胶软管的上端连通所述进水管、下端连通供水源，使得水在进入储水腔5前可通过硅胶软管对高频加热线圈3进行降温，防止金属外筒1的热量在经过保温隔离层后仍然使高频加热线圈3的温度过高，同时也能对待加热的水进行预热，有效节约能源。
进一步地，所述保温隔热层2包括自内而外依次设置且均为圆环柱状结构的石棉层101、第一有机树脂层102、真空层103、第二有机树脂层104、以及玻璃纤维层105，第一有机树脂层102和第二有机树脂层104中的有机树脂选用聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂、氨基树脂、沥青树脂、饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂中经改性的任意一种，所述石棉层和所述玻璃纤维层内部均沿周向设有多个由有机树脂制成的筒状支撑架106，多个筒状支撑架一一抵触，每个筒状支撑架的内壁和外壁均贴有反射膜、且每个筒状支撑架的内部都填充有泡沫混凝土，通过反射膜将自金属外筒1传导过来的热量反弹回去，从而提高加热效率，而筒状的支撑架相比普通结构具有更大的表面积能将反射膜反弹回去的热量最大化，同时也能降低高频加热线圈3的温度，提高高频加热线圈3的使用寿命。
进一步地，所述高频加热线圈3的外侧设有多层铝板围挡(图中未示出)进行隔磁，多层铝板围挡与所述高频加热线圈3不接触，多层铝板围挡之间采用绝缘材料隔开，使外衬的铝板围挡不能形成磁回路。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明水汽分离一体式高频蒸汽发生器的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种水汽分离一体式高频蒸汽发生器，其特征在于，包括：
金属外筒，其竖直设置，所述金属外筒外壁设有保温隔热层，所述保温隔热层外缠绕有高频加热线圈；
金属内筒，其套设在所述金属外筒内，所述金属内筒两端水平向外延伸与所述金属外筒内壁密封连接形成储水腔，所述金属外筒两端密封与所述金属内筒的内壁间形成回流腔，一进汽管穿过所述金属内筒以使蒸汽自所述储水腔上部进入所述回流腔，一出汽管穿过所述金属外筒的顶部使蒸汽从所述回流腔排出至所述金属外筒外部；
多组不锈钢板，其上下间距设置在所述金属内筒的内壁，每组不锈钢板上贯穿设有多个透汽通道。
2.如权利要求1所述的水汽分离一体式高频蒸汽发生器，其特征在于，所述金属内筒的高度小于所述金属外筒，所述储水腔的底部连通一进水管，一排污管穿过所述金属外筒的底部和所述金属内筒的底部与所述回流腔连通。
3.如权利要求1所述的水汽分离一体式高频蒸汽发生器，其特征在于，每组不锈钢板包括两个相对设置且平行的第一不锈钢板和第二不锈钢板，所述第一不锈钢板倾斜向上设置，所述第二不锈钢板位于所述第一不锈钢板下方且倾斜向下设置，所述第一不锈钢板和所述第二不锈钢板的一端与所述金属内筒的内壁固连、另一端延伸过所述金属内筒的中部，所述第一不锈钢板和所述第二不锈钢板在水平面投影的面积均为所述金属内筒横截面面积的2/3～3/4。
4.如权利要求3所述的水汽分离一体式高频蒸汽发生器，其特征在于，所述透汽通道包括一体成型的第一竖直部、平行于所述第一不锈钢板和所述第二不锈钢板的第一平行部、以及第二竖直部；其中，所述第一竖直部的一端连通所述金属内筒的内部空间、另一端与所述第一平行部的一端连通，所述第二竖直部一端与所述第一平行部的另一端连通，所述第二竖直部的另一端连通所述金属内筒的内部空间，所述第一竖直部和所述第二竖直部分别位于所述第一平行部的两侧从而形成蒸汽的透汽通道。
5.如权利要求1所述的水汽分离一体式高频蒸汽发生器，其特征在于，所述进汽管为倒置L形结构，所述进汽管包括一体成型的水平管和竖直管，所述水平管自所述储水腔上部穿过所述金属内筒并沿水平方向伸至所述金属内筒的中部，每组不锈钢板位于所述金属内筒的中部的位置均设有供所述竖直管穿过的通孔，所述竖直管穿过所述通孔向下延伸，所述竖直管的高度为所述金属内筒高度的1/2～2/3。
6.如权利要求2所述的水汽分离一体式高频蒸汽发生器，其特征在于，所述高频加热线圈的外部自上而下设有将所述高频加热线圈缠绕的硅胶软管，所述硅胶软管的上端连通所述进水管、下端连通供水源。
7.如权利要求1所述的水汽分离一体式高频蒸汽发生器，其特征在于，所述保温隔热层包括自内而外依次设置且均为圆环柱状结构的石棉层、第一有机树脂层、真空层、第二有机树脂层、以及玻璃纤维层，所述石棉层和所述玻璃纤维层内部均沿周向设有多个由有机树脂制成的筒状支撑架，多个筒状支撑架一一抵触，每个筒状支撑架的内壁和外壁均贴有反射膜、且每个筒状支撑架的内部都填充有泡沫混凝土。
8.如权利要求1所述的水汽分离一体式高频蒸汽发生器，其特征在于，所述高频加热线圈的外侧设有多层铝板围挡进行隔磁，多层铝板围挡之间采用绝缘材料隔开。
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