CN106090863A - 高效节能蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效节能蒸汽发生器，属于蒸发器技术领域。其包括炉腔、燃烧器、排烟口、节能冷凝器、冷凝水收集器、蒸发器、预热腔以及循环送风机构。其中，所述炉腔的底部与一个燃烧器相连通，所述炉腔的顶部为排烟口，所述燃烧器的喷口上方设有一个蒸发器，所述蒸发器与排烟口之间设有节能冷凝器和冷凝水收集器，所述节能冷凝器位于冷凝水收集器上方，所述的蒸汽发生器还包括一个中空的螺旋围绕炉腔外壁的预热腔，所述预热腔与进出风等构成一个循环送风机构。本发明高效节能蒸汽发生器燃烧更充分，烟气热能和炉腔外壁余热的利用更加高效，可以在较小炉体容积的前提下，生产出足量的蒸汽，蒸汽发生器的换热效率提高15%以上，大大的节约了能源。

Description

高效节能蒸汽发生器

技术领域

本发明涉及一种蒸汽发生器，具体涉及一种高效节能蒸汽发生器，属于蒸汽炉灶技术领域。

背景技术

现有的蒸汽发生器，通常包括一个炉体，在炉体的底部设置一个燃烧器，在炉体的中部设置一个蒸发器，蒸发器的进口连接水箱，燃烧器喷出燃气燃烧后的高温烟气对蒸发器进行加热，把蒸发器内流动的水加热至100摄氏度以上形成蒸汽，蒸汽通过一个汽水分离器后排入管道，高温烟气在与蒸发器进行热交换后形成的尾气通过排烟口排出。这种蒸汽发生器的炉体结构通常呈圆桶装，为防止炉体内的高温传导到炉体外壁，造成操作人员的烫伤，在炉体的外壁还需设置一层保温层来隔热。这种形式的蒸汽发生器的蒸发器以下的炉腔壁具有很高的温度，但没有利用起来，热效率普遍较低，还要采用较强的隔热保温层来进行隔热处理，既增加了制作成本，又浪费了宝贵的热能；同时，这种形式的蒸汽发生器炉体上部与炉体外部的冷热气体交会处产生的大量水汽无法收集，对燃烧器喷出燃气燃烧后的高温烟气及火焰温度产生影响，从而大大减小了热效率；另外，这种形式的蒸汽发生器其蒸发器由一组螺旋环绕的盘管组成，通常是由外向内盘绕，在工作过程中，冷水从盘管的外圈开始被加热，还没有流到盘管中心时已经汽化成蒸汽，造成整个盘管的温度不均匀，从而影响了热效率和设备的使用寿命。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种高效节能型蒸汽发生器，以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能有效利用壳体、排烟口和水汽余热，通过对燃烧器的进风进行预加热、排烟口余热和冷凝水收集，全方位利用余热，使换热效率大大提高,同时又能安全生产的高效节能蒸汽发生器。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种高效节能型蒸汽发生器，其包括炉腔、燃烧器、排烟口、节能冷凝器、冷凝水收集器、蒸发器、预热腔以及循环送风机构；其中，所述炉腔的底部与一个燃烧器相连通，所述炉腔的顶部为排烟口，所述燃烧器的喷口上方设有一个蒸发器，所述蒸发器与排烟口之间设有节能冷凝器和冷凝水收集器，所述节能冷凝器位于冷凝水收集器上方，本发明所述的蒸汽发生器炉体还包括一个中空的螺旋围绕炉腔外壁的预热腔，所述预热腔与进出风等构成一个循环送风机构。

本发明的高效节能型蒸汽发生器进一步设置为：所述节能冷凝器炉体上方出风口下面，所述节能冷凝器由多层自下而上依次叠放；其中，所述节能冷凝器与热水循环处理系统相连接。

本发明的高效节能型蒸汽发生器进一步设置为：所述冷凝水收集器位于节能冷凝器下方，所述冷凝水收集器，其包括挡水板、接水槽、导流槽和出水口；其中，所述出水口与排污管相连接。

本发明的高效节能型蒸汽发生器进一步设置为：所述预热腔以及循环送风机构，所述预热腔的顶部为进风口，所述预热腔的底部为出风口，所述出风口与一台鼓风机的进口相连通，所述鼓风机的出口与燃烧器相连通，所述鼓风机的出口与燃烧器之间的风道上设有一个风门，所述风门与一个伺服电机传动连接，所述伺服电机通过一个控制中心与炉腔内的温度传感器信号连接。

本发明的高效节能型蒸汽发生器进一步设置为：所述蒸发器包括一组由外向内螺旋绕制的外盘管和一组由内外向外螺旋绕制的内盘管，所述外盘管和内盘管的管体在水平方向间隔放置，所述外盘管和内盘管的进水口通过一根进水管与冷水箱相连通。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1. 本发明的蒸汽发生器，通过一个节能冷凝器及热水循环系统收集了大部份上升烟气的热能，同时，通过热水循环系统设置循环水管、循环泵、单向阀、电磁阀、水位传感器，有效实现了节能冷凝器过热问题，也有效防止了软水箱 对节能冷凝器供水时的水流直接流向除氧水箱，使烟气热能的利用更加高效。

2. 本发明的蒸汽发生器，通过一个冷凝水收集器收集节能冷凝器所产生的冷凝水，防止因冷凝水的下落降低上升烟气的温度，避免冷凝水淋到火焰上，而引起的燃气不充分燃烧，可以在较小炉体容积的前提下，生产出足量的蒸汽。

3. 本发明的蒸汽发生器，通过一个预热腔，利用炉腔外壁的余热把鼓入燃烧器的空气进行预加热，既解决了炉体外壁温度过高而造成操作人员的烫伤问题，又使用炉体外壁余热得到了有效利用，同时也省却炉腔外壁的保温层，同样能达到保温隔热的效果，也保证了生产安全。

4.本发明的蒸汽发生器，通过一个循环送风机构，将预热腔中得到预热的热空气，由鼓风机经风门送入炉体底部的进风口，使进风口空气温度得到有效提高，从而使燃烧器的燃烧更充分高效，经实测，蒸汽发生器的换热效率提高15%以上，大大的节约了能源。

5.本发明的蒸汽发生器，通过一个蒸发器的二组盘管进水方式，解决了由一组螺旋环绕的盘管组成（由外向内盘绕），在工作过程中，冷水从盘管的外圈开始被加热，还没有流到盘管中心时已经汽化成蒸汽，所造成的整个盘管的温度不均匀、影响热效率和设备使用寿命的问题。

附图说明

图1是本发明的蒸汽发生器结构示意图；

图2是图1中的节能冷凝器及热水循环系统结构示意图；

图3是图1中的冷凝水收集器结构示意图；

图4是图1中的循环送风机构的侧面图；

图5为图1中的循环送风机构的俯视图；

图6是图1中的蒸发器结构示意图。

图1中：1-炉腔，2-燃烧器，3-排烟口，4-蒸发器，5-节能冷凝器，6-冷凝水收集器，7-预热腔，8-循环送风机构。

图2中：5-节能冷凝器，19-软水箱，20-除氧水箱，21-板式换热器，22-进水管，23-循环水管，24-循环泵，25-单向阀，26-电磁阀，27-水位传感器。

图3中：9-挡水板，10-接水槽，11-导流槽，12-冷凝水出水口。

图4-5中：7-预热腔，13-冷空气进风口，14-热空气出风口，15-稳压腔，16-鼓风机，17-风门，18-热空气进风口。

图6中：28-外盘管，29-内盘管，30-进水管，31-三通管。

具体实施方式

请参阅说明书附图1至附图5所示，本发明为一种高效节能蒸汽发生器，其由炉腔、燃烧器、排烟口、节能冷凝器、冷凝水收集器、蒸发器、预热腔以及循环送风机构等几部分装配而成。

如图1所示，本发明公开了一种蒸汽发生器，包括一个炉腔1，所述炉腔1的底部与一个燃烧器2相连通，所述炉腔1的顶部为排烟口3，所述燃烧器2的喷口上方设有一个蒸发器4，燃烧器2喷出的火焰引成的高温烟气沿炉腔1内上升，高温烟气与蒸发器4进行充分的热交换后从排烟口3排出，蒸发器4内的冷水经高温烟气加热后形成蒸汽，经汽水分离器汽水分离后流入管道，最后输送到用户处。

本发明所述的蒸汽发生器的创新点一主要在于包括一个节能冷凝器5及热水循环系统（详见图2所示）。在实际应用中，本发明所述节能冷凝器5收集了大部份上升烟气的热能，经热水循环系统循环利用，使烟气热能的利用更加高效。

本发明所述的蒸汽发生器的创新点二主要在于包括一个冷凝水收集器6。在实际应用中，本发明所述的蒸汽发生器通过一个冷凝水收集器6收集节能冷凝器5所产生的冷凝水，防止因冷凝水的下落降低上升烟气的温度，避免冷凝水淋到燃烧器2喷出的火焰上，可以在较小炉体容积的前提下，生产出足量的蒸汽。

本发明所述的蒸汽发生器的创新点三主要在于包括一个中空的螺旋围绕炉腔1外壁的预热腔7，所述预热腔7与循环送风机构相连通（详见图4、5所示）。

在实际应用中，本发明所述的蒸汽发生器的所述循环送风机构8，然后通过循环送风机构8重新送入燃烧器2，油气混合后进行燃烧，由于是空气被预先加热后再进行油气混合，使得燃烧器2的热效率更高，同时，又对炉腔1外壁的余热进行了回收利用，既节约了宝贵的热能，又使得速个蒸汽发生器的外壁温度较低，不会对操作人员造成烫伤等事故。

如图2所示，本发明公开了一种蒸汽发生器的节能冷凝器及热水循环系统，包括节能冷凝器5、软水箱19、除氧水箱20、板式换热器21和进水管22、循环水管23、循环泵24、单向阀25、电磁阀26、水位传感器27。

本发明所述的蒸汽发生器热水循环系统的创新点主要在于所述除氧水箱20与节能器5之间还设有一根循环水管23，所述循环水管23上设有一个循环泵24和一个向节能器5导通的单向阀25，所述电磁阀26、水位传感器27与循环泵24分别与控制中心信号连接。

在实际应用中，本发明所述的蒸汽发生器的所述当除氧水箱2内的水位到达上限值时，水位传感器27发出信号给控制中心，控制中心发出指令关闭电磁阀26，使软水箱19停止对节能冷凝器5进行供水，与此同时，控制中心发出指令开启循环泵24，使除氧水箱20通过循环水管23对节能冷凝器5进行供水，防止节能冷凝器5因管内水流停止而被加热气化，有效实现了节能冷凝器过热问题。单向阀25可以防止软水箱19对节能冷凝器5供水时的水流直接流向除氧水箱20，使烟气热能的利用更加高效。

如图3所示，本发明公开了一种蒸汽发生器的冷凝水收集器，包括若干个挡水板9、若干个接水槽10、导流槽11、冷凝水出水口12。

本发明所述的高效蒸汽发生器的创新点在于所述节能器5与蒸发器4之间还设有一个冷凝水收集器6，所述冷凝水收集器6包括一组平行放置的接水槽10和置于接水槽10上方的一组挡水板9，所述接水槽10的空隙位于挡水板9的下方，所述接水槽10二端相通导流槽11，所述导流槽11与冷凝水出水口12相连通。这样，烟气可以通过相邻二个接水槽10与相邻二个挡水板9之间的空隙上升，同时，由于接水槽10与挡水板9的阻挡，使高温烟气的上升速度减慢，能与蒸发器4进行更长时间的充分热交换，同时，上方的冷凝水滴下来，会先滴到挡水板9上，然后沿挡水板9的二侧流入接水槽10中，当接水槽10内的水位较高时，会流入导流槽11内，并最终从冷凝水出水口12排出，进入排污管，从而避免了因冷凝水滴到火焰上而引起的燃气不充分燃烧。

如图4-5所示，本发明公开了一种蒸汽发生器的循环送风机构，包括预热腔7、冷空气进风口13、热空气出风口14、稳压腔15、鼓风机16、风门17、热空气进风口18。

本发明所述的蒸汽发生器的创新点主要在于还包括一个中空的螺旋围绕炉腔1外壁的预热腔7，所述预热腔7的顶部为冷空气进风口13，所述预热腔7的底部为热空气出风口14，所述热空气出风口14与一台鼓风机16的进口相连通，所述鼓风机16的出口与燃烧器2相连通。工作时，开启鼓风机16，其形成的负压使外界的冷空气从冷空气进风口13进入，然后通过预热腔7沿炉腔1的外壁螺旋向下流动，在流动的过程中，冷空气与炉腔1的外壁进行热交换，得到加热后形成热空气从热空气出风口14流出，然后通过鼓风机16被鼓入燃烧器2，油气混合后进行燃烧，由于是空气被预先加热后再进行油气混合，使得燃烧器2的热效率更高，同时，又对炉腔1外壁的余热进行了回收利用，既节约了宝贵的热能，又使得速个蒸汽发生器的外壁温度较低，不会对操作人员造成烫伤等事故。

在实际应用中，本发明所述的蒸汽发生器的所述鼓风机16的出口与燃烧器2之间的风道上设有一个风门17，所述风门17与一个伺服电机传动连接，所述伺服电机通过一个控制中心与炉腔1内的温度传感器信号连接。控制中心根据温度传感器测得的炉腔1内的温度高低，来调节风门17的大小，从而调节进入燃烧器2的风力大小，来调节火焰的大小，从而保证炉腔1内的温度保持稳定。

为了使经过预热腔7加热的热空气更加均匀平稳的进入鼓风机16，本发明所述的蒸汽发生器的另一个创新点在于所述热空气出风口14与鼓风机16的进口之间还设有一个稳压腔15。预热后的热空气在稳压腔15内先进行稳压并搅拌均匀。

本发明的蒸汽发生器，通过一个循环送风机构，将预热腔中得到预热的热空气，由鼓风机经风门送入炉体底部的进风口，使进风口空气温度得到有效提高，从而使燃烧器的燃烧更充分高效，经实测，蒸汽发生器的换热效率提高15%以上，大大的节约了能源。

如图6所示，本发明公开了一种蒸汽发生器的蒸发器，包括外盘管28、内盘管29、进水管30、三通管31。

本发明所述的蒸汽发生器的创新点主要在于包括一个蒸发器4，所述蒸发器4包括一组由外向内螺旋绕制的外盘管28和一组由内外向外螺旋绕制的内盘管29，所述外盘管28和内盘管29的管体在水平方向间隔放置，所述外盘管28和内盘管29的进水口通过一根进水管30与冷水箱相连通。工作时，冷水箱内的冷水通过进水管30末端的一个三通管31，一路流入外盘管28，并沿外盘管28由外向内螺旋流动，并与高温烟气进行热交换后升温成蒸汽，同时，另一路流入内盘管29，并沿内盘管29由内外向螺旋流动，并与高温烟气进行热交换后升温成蒸汽，二路蒸汽均经汽水分离器分离后流入管道，输送到用户处，这种方式的蒸发器，其内外温度趋于一致，不会造成局部位置过热。

本发明的蒸汽发生器，通过一个蒸发器的二组盘管进水方式，解决了由一组螺旋环绕的盘管组成（由外向内盘绕），在工作过程中，冷水从盘管的外圈开始被加热，还没有流到盘管中心时已经汽化成蒸汽，所造成的整个盘管的温度不均匀、影响热效率和设备使用寿命的问题。

Claims (10)

1.高效节能蒸汽发生器，其特征在于：包括炉腔、燃烧器、排烟口、节能冷凝器、冷凝水收集器、蒸发器、预热腔以及循环送风机构，所述炉腔的底部与一个燃烧器相连通，所述炉腔的顶部为排烟口，所述燃烧器的喷口上方设有一个蒸发器，所述蒸发器与排烟口之间设有节能冷凝器和冷凝水收集器，所述节能冷凝器位于冷凝水收集器上方，所述的蒸汽发生器还包括一个中空的螺旋围绕炉腔外壁的预热腔，所述预热腔与冷空气进风口、热空气出风口、稳压腔、鼓风机、风门、热空气进风口构成一个循环送风机构，所述节能冷凝器收集了大部份上升烟气的热能，经热水循环系统循环利用。

2.根据权利要求1所述的高效节能蒸汽发生器，其特征在于：所述节能冷凝器炉体上方出风口下面，所述节能冷凝器由多层自下而上依次叠放，其中，所述节能冷凝器与热水循环处理系统相连接。

3.根据权利要求1所述的高效节能蒸汽发生器，其特征在于：所述冷凝水收集器位于节能冷凝器下方，所述冷凝水收集器，包括挡水板、接水槽、导流槽和出水口，其中，所述出水口与排污管相连接。

4.根据权利要求1所述的高效节能蒸汽发生器，其特征在于：所述预热腔以及循环送风机构，所述预热腔的顶部为进风口，所述预热腔的底部为出风口，所述出风口与一台鼓风机的进口相连通，所述鼓风机的出口与燃烧器相连通，所述鼓风机的出口与燃烧器之间的风道上设有一个风门，所述风门与一个伺服电机传动连接，所述伺服电机通过一个控制中心与炉腔内的温度传感器信号连接。

5.根据权利要求1所述的高效节能蒸汽发生器，其特征在于：所述的蒸发器包括外盘管、内盘管、冷水箱和三通管。

6.根据权利要求2所述的高效节能蒸汽发生器，其特征在于：所述的节能冷凝器及热水循环系统，包括节能冷凝器、软水箱、除氧水箱、板式换热器和进水管、循环水管、循环泵、单向阀、电磁阀、水位传感器。

7.其特征在于：所述除氧水箱与节能冷凝器之间还设有一根循环水管，所述循环水管上设有一个循环泵和一个向节能冷凝器导通的单向阀，所述电磁阀、水位传感器与循环泵分别与控制中心信号连接。

8.根据权利要求2所述的高效节能蒸汽发生器，其特征在于：所述除氧水箱内的水位到达上限值时，水位传感器发出信号给控制中心，控制中心发出指令关闭电磁阀，使软水箱停止对节能冷凝器进行供水，与此同时，控制中心发出指令开启循环泵，使除氧水箱通过循环水管对节能冷凝器进行供水，防止节能冷凝器因管内水流停止而被加热气化。

9.根据权利要求4所述的高效节能蒸汽发生器，其特征在于：所述风门与一个伺服电机传动连接，所述伺服电机通过一个控制中心与炉腔内的温度传感器信号连接，控制中心根据温度传感器测得的炉腔内的温度高低，来调节风门的大小，从而调节进入燃烧器的风力大小，来调节火焰的大小，从而保证炉腔内的温度保持稳定。

10.根据权利要求4所述的高效节能蒸汽发生器，其特征在于：所述热空气出风口与鼓风机的进口之间还设有一个稳压腔，预热后的热空气在稳压腔内先进行稳压并搅拌均匀。