CN104832897A - 一种蒸汽补偿系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蒸汽发生设备领域，尤其地涉及一种蒸汽补偿系统。其包括用于将自来水软化处理的硬水软化器、用于储存软水的水箱、用于抽送软水的水泵、用于将软水预热的太阳能预热补水器、用于产生蒸汽的太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器、用于控制太阳能预热补水器的开关操作动作的驱动控制装置；所述硬水软化器、水箱、水泵、太阳能预热补水器均通过水管依次联接，所述太阳能预热补水器分别通过水管与太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器联接；所述驱动控制装置和太阳能预热补水器电性连接。采用此系统，既可节约能源，避免污染，又可充分利用剩余的水提供给工业生产，维持工业生产正常的进行。

Description

一种蒸汽补偿系统

技术领域

本发明涉及蒸汽发生设备领域，尤其地涉及一种蒸汽补偿系统。

背景技术

一些工业生产过程需要用到蒸汽，其蒸汽一般是由煤炭锅炉产生的。随着人们环保意识的增强和政府政策的推动，一些小型工业生产采用了太阳能蒸汽发生器装置来产生蒸汽。现有的太阳能器发生器装置的构成是一个太阳能预热补水器配一个太阳能蒸汽发生器。如果用户需要大量蒸汽时，他们便再添加一个太阳能蒸汽发生器，这也意味着再补充一个太阳能预热补水器，因此增加了生产成本。其中还存在此问题：当太阳能蒸汽发生器产生的蒸汽足够当天工业生产所用，但太阳能预热补水器的储水缸还剩余热水，如果预留到改天用，则热水会变冷，造成了浪费。而且，采用太阳能蒸汽发生器装置产生蒸汽受限于阳光。当某天阳光不充足或者完全没有阳光时，太阳能蒸汽发生器装置不能够产生蒸汽，不能够向生产设备输送蒸汽，因此极大地影响正常的工业生产。

此问题亟需改变。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种蒸汽补偿系统，其能够同时连接多个太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器，并共用一个太阳能预热补水器。当太阳能蒸汽发生器生产的蒸汽足够工业生产时，并太阳能预热补水器的储水缸还剩余热水时，太阳能预热补水器可向电热蒸汽发生器补水，从而充分地利用能源，相对地节约了能源。而且，当阳光不充足或者完全没有阳光时，可以启动电热蒸汽发生器产生蒸汽来维持工业正常生产。

为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为：

一种蒸汽补偿系统，其特征在于：包括用于将自来水软化处理的硬水软化器、用于储存软水的水箱、用于抽送软水的水泵、用于将软水预热的太阳能预热补水器、用于产生蒸汽的太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器、用于控制太阳能预热补水器的开关操作动作的驱动控制装置；

所述硬水软化器、水箱、水泵、太阳能预热补水器均通过水管依次联接，所述太阳能预热补水器分别通过水管与太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器联接；所述驱动控制装置和太阳能预热补水器电性连接。

进一步，所述蒸汽补偿系统至少包括一个太阳能蒸汽发生器和一个电热蒸汽发生器。

进一步，所述驱动控制装置包括太阳能跟踪器、模数转换器、信号处理电路和单片机；所述太阳能跟踪器分别设置在太阳能预热补水器和太阳能蒸汽发生器上；所述太阳能跟踪器、模数转换器、信号处理电路、单片机依次连接。

进一步，所述太阳能预热补水器包括太阳能集热反光灶、驱动机构和储水缸；所述太阳能集热反光灶背光部安装托架，太阳能集热反光灶通过托架和驱动机构联接；所述储水缸和太阳能集热反光灶通过水管联接。

进一步，所述储水缸底部至少设置两个由电磁阀控制开启或者关断的分支预热出水口，各个所述分支预热出水口通过水管分别与太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器联接；所述电磁阀与单片机连接；所述储水缸外表面上敷有保温层，储水缸顶部右侧设置三通弯管，所述三通弯管的一端设置压力表，另一端设置压力控制器，储水缸侧面安装水位计。

进一步，所述太阳光集热反光灶包括感光集热板和太阳能紫金管，所述太阳能紫金管安装在感光集热板的感光面上；所述太阳能紫金管内部安装铜管，太阳能紫金管包裹在铜管的外面，所述铜管的入水口通过水管和水泵联接，出水口通过水管和储水缸联接，所述铜管的出水口设置节流阀。

进一步，所述电热蒸汽发生器包括锅炉内胆和控制电箱，所述电热蒸汽发生器安装隔板并将锅炉内胆和控制电箱分隔两侧。

进一步，所述锅炉内胆包括电热管、铝板、电热管法兰和缸体法兰；所述电热管环绕铝板表面排布并设置在锅炉内胆空腔中，电热管和电热管法兰联接；所述锅炉内胆右侧安装缸体法兰，缸体法兰和电热管法兰联接；所述铝板表面钻有数个小孔。

进一步，所述锅炉内胆上部设置三通弯管，所述三通弯管的一端设置压力表，另一端设置压力控制器；所述锅炉内胆上部还设置减压出汽阀和水位探针，左侧设置水位计；所述锅炉内胆底部开设补水通路，所述补水通路一侧设置排水阀。

进一步，所述太阳能蒸汽发生器包括太阳灶、蒸汽发生器、云台座和驱动机构；所述太阳灶设置在云台座上，所述蒸汽发生器设置在太阳灶迎光部；所述驱动机构包括第一电机、第二电机、第一支撑架、第二支撑架、连杆传动机构和齿轮箱；

所述第一支撑架安装在太阳灶背光部，第一支撑架和齿轮箱输出轴联接；所述齿轮箱的输入轴和第一电机的输出轴联接；

所述齿轮箱安装在第二支撑架上；第二电机通过连杆传动机构与第二支撑架联接；所述第二支撑架安装滑轮，第二支撑架与云台座通过滑轮连接，并可沿云台座旋转；

所述太阳能跟踪器安装在太阳灶迎光部，太阳能跟踪器通过驱动控制装置分别与第一电机和第二电机连接；

所述连杆传动机构包括第一连杆、转轴和固定支座；所述转轴的轴体与第二支撑架卡合，转轴的一端与固定在云台座上的固定支座通过轴承套接，另一端通过第一连杆与第二电机的输出轴连接；

所述太阳灶迎光部设置数条撑杆，所述撑杆上端设置活动轴，所述活动轴一端和撑杆联接，另一端和相邻的撑杆联接；所述蒸汽发生器放置在活动轴之间；所述蒸汽发生器放置在太阳灶聚焦时的焦点处；所述蒸汽发生器设置水位计探针仪。

本发明的有益效果是：太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器共用一个太阳能预热补水器，减少了需要建设多个太阳能预热补水器的资本投入和避免了场地建设；驱动控制装置采集和分析太阳光信息，如果阳光不充足或者完全没有阳光时，驱动控制装置通过启动连接电热蒸汽发生器的电磁阀，为电热蒸汽发生器补水，电热蒸汽发生器从而产生蒸汽以维持工业正常生产。当太阳能预热补水器还剩余水时，太阳能预热补水器向电热蒸汽发生器补水以产生蒸汽，从而充分利用能源，因此也相对地节约了能源。

附图说明

图1为本发明具体实施例的结构连接框图。

图2为本发明具体实施例的驱动控制装置各个部件连接示意图。

图3为本发明具体实施例的太阳能预热补水器的太阳能集热反光灶和驱动机构示意图。

图4为本发明具体实施例的太阳能预热补水器的储水缸示意图。

图5为本发明具体实施例的太阳能集热反光灶内部剖视图。

图6为本发明具体实施例的电热蒸汽发生器的结构示意图。

图7为本发明具体实施例的太阳能蒸汽发生器的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图1至附图7对本发明做进一步的说明，但不应以此来限制本发明的保护范围。

为了方便说明并且理解本发明的技术方案，以下说明所使用的方位词均以附图所展示的方位为准。

如图1所示，本发明具体实施例包括用于将自来水软化处理的硬水软化器、用于储存软水的水箱、用于抽送软水的水泵、用于将软水预热的太阳能预热补水器、用于产生蒸汽的太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器、用于控制太阳能预热补水器的开关操作动作的驱动控制装置。所述硬水软化器、水箱、水泵、太阳能预热补水器均通过水管依次联接，所述太阳能预热补水器分别通过水管与太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器联接；所述驱动控制装置和太阳能预热补水器电性连接。本发明的蒸汽补偿系统至少包括一个太阳能蒸汽发生器和一个电热蒸汽发生器。

硬水软化器采用环氧树脂把自来水中的碳酸钙中化，使水不会在蒸汽发生器加热时产生水垢。水垢粘附蒸汽发生器内表面，使受热不均匀，极大影响加热效率，甚至还可引起蒸汽发生器爆炸。采用硬水软化器软化自来水，本发明装置可以稳定可靠地工作。

如图2所示，驱动控制装置1包括太阳能跟踪器2000、模数转换器、信号处理电路和单片机；所述太阳能跟踪器200分别设置在太阳能预热补水器和太阳能蒸汽发生器上，进一步，太阳能跟踪器2000分别设置在太阳能集热反光灶的迎光部，太阳灶的迎光部。本发明实施例的太阳能跟踪器2000可使用现有技术中任一可以采集阳光信息的太阳能跟踪器。所述太阳能跟踪器2000、模数转换器、信号处理电路、单片机依次连接。驱动控制装置1工作原理为：太阳能跟踪器2000根据太阳入射光的角度和强度，形成信息传输给模数转换器，模数转换器对此信息进行模数转换形成数字信号，并传输给信号处理电路，信号处理电路对此信号进行放大和滤波后传输给单片机，单片机分析信号并形成脉冲信号传输给相应地电磁阀。

如图3和图4所示，太阳能预热补水器包括太阳能集热反光灶10、驱动机构20和储水缸30；所述太阳能集热反光10灶背光部安装托架，太阳能集热反光灶10通过托架和驱动机构20联接；所述储水缸30和太阳能集热反光灶10通过水管联接。所述太阳光集热反光灶包括感光集热板101和太阳能紫金管102，所述太阳能紫金管102安装在感光集热板101的感光面上；太阳能紫金管102的数量是根据用户规划来安装的。在同等条件下，紫金管比普通三高管升温快12％以上，吸热的速度更快，因此在太阳光集热反光灶10安装太阳能紫金管102，从而提高太阳光集热反光灶的效率。如图5所示，太阳能紫金管102内部安装了U形的铜管1021，所述铜管1021是多段倒“U”形管并排相连的结构，每一段倒“U”形铜管1021的外面均包裹有一层紫金管102，相邻两段倒“U”形铜管1021有等径铜管使其管口连通。铜管1021的出水口处设置节流阀。铜管1021的进水口和水泵的外部水管联接，从而将从水泵的水引流进入铜管。铜管1021的出水口和储水缸30的外部水管联接，如图5所示。水泵的水流进入U形铜管后，形成有第一水道1000、第二水道1001等等。节流阀可设置在各个水道任意处，节流阀的数量和位置根据用户需求设定。优选地，本发明节流阀1022设置在铜管的出水口处。U形的铜管曲折迂回，采用此设计，其能够大幅度地提高水流接触温度高的铜管面积和水量体积。更进一步，节流阀缓慢了水流速度，增加了水流停留在U形铜管的时间，这也意味着，水流可以吸收更多热量以提高水流温度。因此，采用此设计，从而提高了太阳光集热反光灶集热效率。

储水缸30底部至少设置两个由电磁阀301控制开启或者关断的分支预热出水口，各个所述分支预热出水口通过水管分别与太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器联接；本发明实施例储水缸设置6个电磁阀控制开关。每个电磁阀301通过控制电线与单片机连接；所述储水缸30外表面上敷有保温层，储水缸30顶部右侧设置三通弯管302，所述三通弯管的一端设置压力表3021，用于观察缸体压力。另一端设置压力控制器3022，用于控制储水缸压力。储水缸30侧面安装水位计3023，显示储水缸水位。

如图6所示，所述电热蒸汽发生器包括锅炉内胆40和控制电箱50，所述电热蒸汽发生器安装隔板并将锅炉内胆40和控制电箱50分隔两侧。控制电箱50控制电热蒸汽发生器的操作动作，控制部份由水位控制器通过探针控制加水补水，由水位控制器通过探针控制加热接触器加热，防止干烧。所述锅炉内胆40包括电热管401、铝板402、电热管法兰403和缸体法兰404；所述电热管401环绕铝板402表面排布形成发热板，发热板在内胆里面成水平方置，发热板离内胆底处10cm。电源线由发热板固定扁发兰接出接口，由高温线接到电箱。电热管401和电热管法兰403联接；所述锅炉内胆40右侧安装缸体法兰404，缸体法兰404和电热管法兰403联接；所述铝板402表面钻有数个小孔，用于加大传热面积。

锅炉内胆上部设置三通弯管405，所述三通弯管405的一端设置压力表4051，用于观察锅炉内胆压力，另一端设置压力控制器4052，用于控制锅炉内胆压力。所述锅炉内胆40上部还设置减压出汽阀406和水位探针407，减压出汽阀406可将蒸汽输送给用户单位。当自来水由补水通路进入内胆时，水位由水位探针407控制达到第一条探针时开始加热，到达第三条针时停止加水，低于第二条针中针时开始加水加至第三条针时停止，由此来精确控制水位。锅炉内胆40左侧设置水位计408，所述锅炉内胆40底部开设补水通路409，所述补水通路一侧设置排水阀410。

如图7所示，所述太阳能蒸汽发生器包括太阳灶60、蒸汽发生器70、云台座80和驱动机构90；所述太阳灶60设置在云台座80上，所述蒸汽发生器70设置在太阳灶60迎光部；所述驱动机构90包括第一电机901、第二电机902、第一支撑架903、第二支撑架904、连杆传动机构905和齿轮箱906；所述第一支撑架903安装在太阳灶60背光部，第一支撑架903和齿轮箱906输出轴联接；所述齿轮箱906的输入轴和第一电机901的输出轴联接；所述齿轮箱906安装在第二支撑架904上；第二电机902通过连杆传动机构905与第二支撑架904联接；所述第二支撑架904安装滑轮1002，第二支撑架904与云台座80通过滑轮1002连接，并可沿云台座80旋转；所述太阳能跟踪器2000安装在太阳灶60迎光部，太阳能跟踪器2000通过驱动控制装置分别与第一电机901和第二电机902连接；所述连杆传动机构905包括第一连杆9051、转轴9052和固定支座9053；所述转轴9052的轴体与第二支撑架904卡合，转轴9052的一端与固定在云台座80上的固定支座9053通过轴承套接，另一端通过第一连杆9051与第二电机902的输出轴连接；所述太阳灶60迎光部设置数条撑杆61，所述撑杆61上端设置活动轴62，所述活动轴62一端和撑杆61联接，另一端和相邻的撑杆61联接；所述蒸汽发生器70放置在活动轴62之间；所述蒸汽发生器70放置在太阳灶60聚焦时的焦点处；所述蒸汽发生器70设置水位计探针仪71。所述驱动控制装置设有“日常状态”按键和“季节状态”按键

太阳能蒸汽发生器的工作流程如下：当用户将驱动控制装置设置在“日常状态”，驱动控制装置接收从太阳能跟踪器2000传来的采集信号，并辨别信号，将信号传输给第一电机901，第一电机901通过输出转矩驱动齿轮箱906，齿轮箱906带动第一支撑架903使太阳灶60朝着东西方向转动。

当用户将驱动控制装置设置在“季节状态”，驱动控制装置接收从太阳能跟踪器2000传来的采集信号，并辨别信号，将信号传输给第二电机902，第二电机902通过连杆传动机构905对第二支撑架904输出转矩，使第二支撑架904以转轴为旋转中心进行360度旋转，进而使太阳灶60朝着南北方向转动。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种蒸汽补偿系统，其特征在于：包括用于将自来水软化处理的硬水软化器、用于储存软水的水箱、用于抽送软水的水泵、用于将软水预热的太阳能预热补水器、用于产生蒸汽的太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器、用于控制太阳能预热补水器的开关操作动作的驱动控制装置；

所述硬水软化器、水箱、水泵、太阳能预热补水器均通过水管依次联接，所述太阳能预热补水器分别通过水管与太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器联接；所述驱动控制装置和太阳能预热补水器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽补偿系统，其特征在于：所述蒸汽补偿系统至少包括一个太阳能蒸汽发生器和一个电热蒸汽发生器。

3.根据权利要求1所述的一种蒸汽补偿系统，其特征在于：所述驱动控制装置包括太阳能跟踪器、模数转换器、信号处理电路和单片机；所述太阳能跟踪器分别设置在太阳能预热补水器和太阳能蒸汽发生器上；所述太阳能跟踪器、模数转换器、信号处理电路、单片机依次连接。

4.根据权利要求1所述的一种蒸汽补偿系统，其特征在于：所述太阳能预热补水器包括太阳能集热反光灶、驱动机构和储水缸；所述太阳能集热反光灶背光部安装托架，太阳能集热反光灶通过托架和驱动机构联接；所述储水缸和太阳能集热反光灶通过水管联接。

5.根据权利要求4所述的一种蒸汽补偿系统，其特征在于：所述储水缸底部至少设置两个由电磁阀控制开启或者关断的分支预热出水口，各个所述分支预热出水口通过水管分别与太阳能蒸汽发生器和电热蒸汽发生器联接；所述电磁阀与单片机连接；所述储水缸外表面上敷有保温层，储水缸顶部右侧设置三通弯管，所述三通弯管的一端设置压力表，另一端设置压力控制器，储水缸侧面安装水位计。

6.根据权利要求4所述的一种蒸汽补偿系统，其特征在于：所述太阳光集热反光灶包括感光集热板和太阳能紫金管，所述太阳能紫金管安装在感光集热板的感光面上；所述太阳能紫金管内部安装铜管，太阳能紫金管包裹在铜管的外面，所述铜管的入水口通过水管和水泵联接，出水口通过水管和储水缸联接，所述铜管的出水口设置节流阀。

7.根据权利要求1所述的一种蒸汽补偿系统，其特征在于：所述电热蒸汽发生器包括锅炉内胆和控制电箱，所述电热蒸汽发生器安装隔板并将锅炉内胆和控制电箱分隔两侧。

8.根据权利要求7所述的一种蒸汽补偿系统，其特征在于：所述锅炉内胆包括电热管、铝板、电热管法兰和缸体法兰；所述电热管环绕铝板表面排布并设置在锅炉内胆空腔中，电热管和电热管法兰联接；所述锅炉内胆右侧安装缸体法兰，缸体法兰和电热管法兰联接；所述铝板表面钻有数个小孔。

9.根据权利要求8所述的一种蒸汽补偿系统，其特征在于：所述锅炉内胆上部设置三通弯管，所述三通弯管的一端设置压力表，另一端设置压力控制器；所述锅炉内胆上部还设置减压出汽阀和水位探针，左侧设置水位计；所述锅炉内胆底部开设补水通路，所述补水通路一侧设置排水阀。

10.根据权利要求1或3所述的一种蒸汽补偿系统，其特征在于：所述太阳能蒸汽发生器包括太阳灶、蒸汽发生器、云台座和驱动机构；所述太阳灶设置在云台座上，所述蒸汽发生器设置在太阳灶迎光部；所述驱动机构包括第一电机、第二电机、第一支撑架、第二支撑架、连杆传动机构和齿轮箱；

所述第一支撑架安装在太阳灶背光部，第一支撑架和齿轮箱输出轴联接；所述齿轮箱的输入轴和第一电机的输出轴联接；

所述齿轮箱安装在第二支撑架上；第二电机通过连杆传动机构与第二支撑架联接；所述第二支撑架安装滑轮，第二支撑架与云台座通过滑轮连接，并可沿云台座旋转；

所述太阳能跟踪器安装在太阳灶迎光部，太阳能跟踪器通过驱动控制装置分别与第一电机和第二电机连接；

所述连杆传动机构包括第一连杆、转轴和固定支座；所述转轴的轴体与第二支撑架卡合，转轴的一端与固定在云台座上的固定支座通过轴承套接，另一端通过第一连杆与第二电机的输出轴连接；

所述太阳灶迎光部设置数条撑杆，所述撑杆上端设置活动轴，所述活动轴一端和撑杆联接，另一端和相邻的撑杆联接；所述蒸汽发生器放置在活动轴之间；所述蒸汽发生器放置在太阳灶聚焦时的焦点处；所述蒸汽发生器设置水位计探针仪。