CN105120996A - 太阳能蒸压设备 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能蒸压设备，包括蒸压釜(10)和蒸汽提供装置(20)，所述蒸汽提供装置(20)为太阳能加热装置，包括固定设置于室外的多个真空管(21)和连接管(23)，每个真空管内分别插装有一个管状水箱(22)，所述管状水箱(22)呈下端封闭上端敞口的直管状，所述管状水箱(22)的上端伸出所述真空管(21)并与所述连接管(23)连通，所述连接管(23)的入口与所述蒸压釜(10)的冷凝水排放口连接，所述连接管(23)的出口通过压缩机(30)连接至所述蒸压釜的蒸汽输入口。上述蒸压设备中使用压缩机对太阳能加热装置进行减压而获得蒸汽，并泵入蒸压釜，为其提供相应的温度和压力，从而使太阳能加热装置得以在蒸压设备上应用。

Description

太阳能蒸压设备
技术领域
本发明涉及蒸压设备， 具体涉及新型太阳能蒸压设备。 背景技术
蒸压设备用途十分广泛， 如： 气加混凝土砌块、 煤灰砖、 微孔硅酸钙 板、 新型轻质墙体材料、 保温石棉板、 高强度石膏等建筑材料的蒸压养护。 同时还广泛应用于橡胶制品、 木材干燥和防腐处理、 重金属冶炼、 化纤产 品高压处理、 电缆硫化以及化工、 医药、 航空航天工业、 保温材料、 纺工、 军工等需要压力蒸养的项目中。
蒸压设备主要由蒸压釜、蒸汽提供装置和安全控制装置等几部分组成。 以加气混凝土砌块的蒸压养护为例， 将气气加混凝土砌块置于蒸压釜内， 由蒸汽提供装置向蒸压釜提供高温、 高压蒸汽， 气加混凝土砌块在蒸压釜 内完成 CaO— Si02—H20的水热反应， 完成蒸压养护。 如今， 蒸汽提供装置 提供高温、 高压蒸汽的方式主要采用的是锅炉蒸煮法， 即通过加热水获得 膨胀的水蒸汽给蒸压釜提供蒸汽和压力。 由于， 水膨胀增压的过程需要消 耗大量能源， 因此， 现有蒸压设备的蒸汽提供装置在工作过程中耗能巨大。
众所周知， 如今， 能源危机已经成为困扰世界经济发展的一个重要难 题。 太阳能等清洁可再生能源是解决能源危机的重要途径。 但是， 由于太 阳能设备实现水的膨胀增压效率很低， 因此， 无法在蒸压设备上应用。 发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决蒸压设备无法利用太阳能提供高 温、 高压蒸汽的问题。 为了解决上述技术问题， 本发明所采用的技术方案是提供一种新型太 阳能蒸压设备， 包括蒸压釜和蒸汽提供装置， 所述蒸汽提供装置为太阳能 加热装置， 包括：
固定设置于室外的多个真空管， 每个所述真空管内分别插装有一个管 状水箱， 所述管状水箱呈下端封闭上端敞口的直管状， 所述管状水箱的上 端伸出所述真空管， 且所述管状水箱的上端外表面与所述真空管的上端内 壁之间密封；
连接管， 所述管状水箱的上端分别与所述连接管连通， 所述连接管的 入口与所述蒸压釜的冷凝水排放口连接， 所述连接管的出口通过压缩机连 接至所述蒸压釜的蒸汽输入口。
在上述方案中， 所述多个真空管设置成一排。
在上述方案中， 所述多个真空管设置成多排， 呈阵列式布置， 每排所 述管状水箱连接的连接管依次首尾相接成串联结构或连接成网状结构。
在上述方案中， 所述真空管竖直或倾斜设置。
在上述热水器中， 所述压缩机的入口处设有一个换向闽， 所述换向闽 的第一入口通过第一管路连接所述连接管的出口， 所述换向闽的第二入口 接大气。
在上述方案中， 所述压缩机的出口通过第二管路连接所述蒸压釜的蒸 汽输入口， 所述第二管路上设有第一流量控制闽。
在上述方案中， 所述冷凝水排放口通过第三管路连接到一个水槽， 所 述水槽的底部设有排污管， 所述连接管的入口通过第四管路连接到所述水 槽的上部。
在上述方案中， 所述蒸压釜上设有安全闽， 用于控制所述蒸压釜内的 最高压力。
本发明， 使用压缩机对太阳能加热装置进行减压而获得蒸汽， 并泵入 蒸压釜， 冷凝释放热量， 为其提供相应的温度和压力， 从而使太阳能加热 装置得以在蒸压设备上应用； 另外， 太阳能加热装置采用了分别插装在多 个真空管内的管状水箱进行集热，每个管状水箱内的水被加热后并不流走， 仅通过其上端口处与连接管内的水进行热交换， 保证了太阳能蒸压设备的 正常工作。 附图说明
图 1为本发明的结构示意图；
图 2为本发明中蒸汽提供装置的结构示意图。 具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作出详细的说明。
如图 1所示， 本发明提供的新型太阳能蒸压设备包括蒸压釜 10和蒸汽 提供装置 20。蒸压釜 10用于对加气混凝土砌块等材料进行蒸压养护，蒸汽 提供装置 20用于向蒸压釜 10提供高温、 高压蒸汽。 其中， 蒸汽提供装置 20采用的是太阳能加热装置。
如图 2所示，太阳能加热装置包括多个真空管 21，真空管 21竖直设置， 固定设置于室外， 真空管 21的数量通常情况下根据实际需求设置。
每个真空管 21内分别插装有一个管状水箱 22， 管状水箱 22呈下端封 闭、 上端敞口的直管状， 管状水箱 22 的上端伸出真空管 21， 且管状水箱 22的上端外表面与真空管 21的上端内壁之间密封， 多个真空管 21设置成 一排， 或者呈多排阵列式布置， 每一排管状水箱 22的上端分别通过一根连 接管 23连通组成并联连接结构，与每排管状水箱 22连接的连接管 23依次 首尾相接成串联结构或连接成网状结构， 最终形成一个具有一个入口和一 个出口的连接总管。
本实施例中， 管状水箱 22由不锈钢、铜或合金材质制成。 管状水箱 22 插入到真空管 21内之后， 外表面靠近真空管 21的内壁， 真空管 21和管状 水箱 22的至少二者之一上设有太阳能选择性吸收涂层，从而吸收太阳光能 并转化为热能对管状水箱 22内的水的加热。 如果真空管 21和管状水箱 22 上均设有太阳能选择性吸收涂层，则可以进一歩地增加对太阳光能的利用。
再参见图 1，连接管 23的入口与蒸压釜 10的冷凝水排放口连接，连接 管 23的出口通过压缩机 30连接至蒸压釜 10的蒸汽输入口。
压缩机 30的入口处设有一个换向闽 31， 换向闽 31的第一入口通过第 一管路 32连接连接管 23的出口， 换向闽 31的第二入口接大气。
压缩机 30的出口通过第二管路 33连接蒸压釜 10的蒸汽输入口， 第二 管路 33上设有第一流量控制闽 34。
蒸压釜 10的冷凝水排放口通过第三管路 41连接到一个水槽 40， 水槽 40的底部设有排污管， 连接管 23 的入口通过第四管路 42连接到水槽 40 的上部。
蒸压釜 10上设有安全闽 13， 用于控制蒸压釜 10内的最高压力。
本发明还设有补水管 45， 以补充设备运行中消耗散失的水份， 补水管 45可以设置在连接管 23或水槽 40上。
本发明工作过程如下：
真空管 21吸收太阳能将管状水箱 22内的水加热， 压缩机 30工作， 使 蒸汽提供装置内部成为负压，于是连接管 23内的热水很快变为蒸汽并被泵 入蒸压釜 10内， 蒸汽在蒸压釜 10内参与反应， 冷凝释放热量， 对加气混 凝土砌块等材料进行蒸压养护，含热量的冷凝水经连接管 23回流继续参与 循环， 继续释放热热量。 由于冷凝水中携带有大量的热量， 因此， 再次生 成蒸汽所需要的能量较小， 能源利用率高。
本发明中， 太阳能加热装置的工作方式不同于传统太阳加热方式， 传 统太阳能加热方式通常采用的是 U形管， 水在 U形管内流动加热， 而本发 明中， 水在管状水箱 22内不流动， 因此会被不断加热， 同时， 由于太阳能 加热装置内部为负压， 其热量在水蒸发过程中被吸收， 以蒸汽的形式被带 走， 并被泵入蒸压釜 10内， 冷凝释放热量。
另外， 本发明提供了完备的保护控制装置， 具体地说：
( 1 ) 当蒸压釜 10内部的温度低于设定值时， 换向闽 31切换到与蒸汽 提供装置 20连通， 于是连接管 23内的蒸汽源源不断地进入蒸压釜 10， 使 蒸压釜 10内的温度不断升高；
( 2 ) 当蒸压釜 10内部的温度高于设定值时， 换向闽 31切换到与大气 连通， 于是压缩机 30向蒸压釜 10输入空气而不再输入蒸汽， 于是蒸压釜 10内的温度不再升高。
( 3 ) 当蒸压釜 10内部的压力低于设定值时， 将流量控制闽 34的开度 加大， 增加蒸压釜 10的进气量， 从而提高蒸压釜 10内的压力；
(4) 当蒸压釜 10内部的压力高于设定值时， 将流量控制闽 34的开度 减少， 减少蒸压釜 10的进气量， 从而降低蒸压釜 10内的压力。
上述换向闽 31和流量控制闽 34通过控制单元自动控制， §Ρ: 温度传 感器 11和压力传感器 12不断将蒸压釜 10内部的温度和压力传输给控制单 元，控制单元根据蒸压釜 10内部的温度和压力输出相应的控制信号给换向 闽 31和流量控制闽 34。
蒸压釜 10上还设有减压闽 13， 当蒸压釜 10内部的压力意外瞬间增大 时， 减压闽 13自动打开， 排出蒸压釜 10内的蒸汽以保证蒸压釜 10的安全 运行。
另外， 减压闽 13还通过控制单元控制， 当蒸压釜 10内的温度或压力 在一段时间 （例如 2分钟， 用户可以根据实际需要设定） 内一直超过设定 值时， 控制单元发出控制信号， 打开减压闽 13， 排出蒸压釜 10内的气体蒸 汽， 达到降低蒸压釜 10内的温度和压力的目的， 进一歩保证蒸压釜 10的 安全运行。
本发明提供的技术方案， 同现有技术方案相比， 解决了现有技术中的 ( 1 )本发明， 创造性地开启了利用热泵系统内环境的先河， 将蒸压釜 内部作为热泵系统的冷凝段， 在热泵系统内环境中获得蒸压釜所需要的温 度与压力。 在这个过程中， 热泵系统内部环境中的工质 （水 /水蒸汽） 与受 作用物质 （产品） 直接接触， 传递热量或发生化学反应， 效率大大提高。
( 2 )本发明提出了获得蒸汽并在蒸压领域中应用的方法。 现有的锅炉 蒸煮方法是通过加热水获得膨胀的水蒸汽给蒸压釜提供蒸汽与压力， 该膨 胀增压的过程消耗大量能源。 而本发明使用压缩机对低温水源减压获得蒸 汽， 并将其泵入蒸压釜， 冷凝释放热量， 以获得相应的温度和压力， 利用 太阳能便可对蒸压系统提供所需要的蒸汽和压力， 从而节约了能源。
( 3 )传统的锅炉蒸压法为了给蒸压釜提高压力需要消耗大量化石燃料 或电力， 而本发明提供的方案， 在循环供热的同时获得相应的压力， 无需 额外做功。
( 4) 管状水箱内的水基本不流动， 加之真空管始终对其进行加热， 同 时真空管相当于效果相当好的保温容器， 减少了热量的损耗。
( 5 )现有的蒸压方法直接或间接消耗化石能源， 造成大量污染。 而本 发明提供的方案， 利用太阳热能， 在运行过程中不会造成任何污染。 本发明不局限于上述最佳实施方式， 任何人应该得知在本发明的启示 下作出的结构变化， 凡是与本发明具有相同或相近的技术方案， 均落入本 发明的保护范围之内。

Claims (8)

  1. 权 利 要 求 书
    1、 新型太阳能蒸压设备， 包括蒸压釜和蒸汽提供装置， 其特征在于， 所述蒸汽提供装置为太阳能加热装置， 包括：
    固定设置于室外的多个真空管， 每个所述真空管内分别插装有一个管 状水箱， 所述管状水箱呈下端封闭上端敞口的直管状， 所述管状水箱的上 端伸出所述真空管， 且所述管状水箱的上端外表面与所述真空管的上端内 壁之间密封；
    连接管， 所述管状水箱的上端分别与所述连接管连通， 所述连接管的 入口与所述蒸压釜的冷凝水排放口连接， 所述连接管的出口通过压缩机连 接至所述蒸压釜的蒸汽输入口。
  2. 2、 如权利要求 1所述的新型太阳能蒸压设备， 其特征在于， 所述多个 真空管设置成一排。
  3. 3、 如权利要求 1所述的新型太阳能蒸压设备， 其特征在于， 所述多个 真空管设置成多排， 呈阵列式布置， 每排所述管状水箱连接的连接管依次 首尾相接成串联结构或连接成网状结构。
  4. 4、如权利要求 1至 3任一项所述的新型太阳能蒸压设备，其特征在于， 所述真空管竖直或倾斜设置。
  5. 5、 如权利要求 1所述的新型太阳能蒸压设备， 其特征在于， 所述压缩 机的入口处设有一个换向闽， 所述换向闽的第一入口通过第一管路连接所 述连接管的出口， 所述换向闽的第二入口接大气。
  6. 6、 如权利要求 1所述的新型太阳能蒸压设备， 其特征在于， 所述压缩 机的出口通过第二管路连接所述蒸压釜的蒸汽输入口， 所述第二管路上设 有第一流量控制闽。
  7. 7、 如权利要求 1所述的新型太阳能蒸压设备， 其特征在于， 所述冷凝 水排放口通过第三管路连接到一个水槽， 所述水槽的底部设有排污管， 所 述连接管的入口通过第四管路连接到所述水槽的上部。 8、 如权利要求 1所述的新型太阳能蒸压设备， 其特征在于， 所述蒸压 釜上设有安全闽， 用于控制所述蒸压釜内的最高压力。
  8. 9、 如权利要求 1所述的新型太阳能蒸压设备， 其特征在于， 还包括补 水管， 用于向所述管状水箱补水。
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