CN110081402A - 电磁水雾直喷蒸汽装置及生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁水雾全自动直喷蒸汽装置及生成方法。所述装置包括电磁加热系统单元，电磁加热系统单元由内至外包括雾化水通道元件、沸腾换热元件、保温隔热棉和电磁感应线圈；保温隔热棉包裹沸腾换热元件的外表面，电磁感应线圈缠绕在保温隔热棉上；水从沸腾换热元件的进水口进入雾化水通道元件和沸腾换热元件之间的空腔，在电磁感应线圈的作用下生成蒸汽，并从沸腾换热元件的蒸汽出口输出。本发明由于加热过程无燃烧，因此不结垢，不产生废气、废渣等任何污染物，绿色环保；双面受热布局以及独特的结构设计使得电热转换效率≥95％，且冷启动升温快，可以实现瞬间加热、高效节能。

Description

电磁水雾直喷蒸汽装置及生成方法

技术领域

本发明涉及蒸汽发生装置领域，特别是一种电磁水雾直喷蒸汽装置。

背景技术

传统的蒸汽发生装置采用燃料、电阻丝和石英等加热方式。燃料热源蒸汽发生器占地面积较大，设备流程复杂，给工艺控制带来非常不便的影响，从给料燃烧，到正常运行传热，再到后续处理工作，需要大量的时间，不能达到即开即用。在工作运行中，由于对工艺参数的控制不灵敏，容易引起操作失误甚至发生事故，特别是天然气锅炉在运行中易发生爆炸事故。电阻式蒸汽发生器的加热元件处于高温场合，易老化结垢，元件寿命和操作的安全性受到了限制。

同时蒸汽发生装置无论是燃料、电阻丝还是石英加热，均是通过导热介质把热量传导给被加热体，从而起到加热物品的效果。这种加热方式为二次传导热，因为发热体自身需要消耗一部分能量，传导过程中又要流失一部分热能，所以这种方式的热量利用率低，同时具有加热不均匀，热损失大，输入功率低，功率密度小等缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电磁水雾直喷蒸汽装置及生成方法，其具有高效节能，安全环保的优点。

根据本发明的第一方面，提供了一种电磁水雾直喷蒸汽装置，包括电磁加热系统单元，该电磁加热系统单元由内至外包括雾化水通道元件、沸腾换热元件、保温隔热棉和电磁感应线圈；保温隔热棉包裹沸腾换热元件的外表面，防止热量向外散失，提高热量的利用率；电磁感应线圈缠绕在保温隔热棉上，其中每个电磁加热系统单元上有至少两个独立电磁感应线圈，每个独立的电磁感应线圈的匝距分布都不一样，且从进水端到出汽端匝距分布逐渐变小，能够产生科学合理的磁场效应；水从沸腾换热元件的进水口进入雾化水通道元件和沸腾换热元件之间的空腔，在电磁感应线圈产生的磁场的作用下，雾化水通道元件和沸腾换热元件双面加热，生成蒸汽，并从沸腾换热元件的蒸汽出口输出。

其中，沸腾换热元件的进水口处安装有雾化装置，用于将进入空腔的水雾化，加大进入电磁加热系统单元的水的受热面积和利用率，使进入电磁加热系统单元的的水快速受热并变成达到相应温度的蒸汽。

其中，雾化水通道单元的外表面具有多组环形狭缝通道。本发明采用双面受热布局，环形狭缝结构使水在加热过程中的受热面积及流动路线均增大，具有良好的传热性能，实现瞬间出汽的结果。

其中，电磁感应线圈采用本身不会产生热量的特种电缆，可承受500℃的温度，使用寿命达10年以上，后期基本无维护费用。

进一步地，电磁水雾直喷蒸汽装置还包括独立设置的高压供水水泵和高压储水水槽，高压供水水泵的出水口与高压储水水槽的进水口连接，高压储水水槽的出水口与沸腾换热元件的进水口连接，高压储水水槽在需要不同的出汽量的情况下能够满足水流的用量和稳定。

进一步地，电磁水雾直喷蒸汽装置还包括储汽罐，储汽罐的进汽口与沸腾换热元件的蒸汽出口连接，从电磁加热系统单元中出来的蒸汽进入储汽罐可以进一步实现水汽分离，而且还可以控制蒸汽气压和蒸汽温度的稳定性。同时储汽罐底部有电磁阀控制的出水口，可以通向高压储水水槽，使储气罐中的水面高度保持一个稳定的数值。

进一步地，电磁水雾直喷蒸汽装置还包括控制单元，控制单元与高压供水水泵、高压储水水罐、电磁加热单元和储汽罐连接，用于监控其工作状态并对其工作过程进行控制。

根据本发明的第二方面，提供了一种根据第一方面所述的装置生成蒸汽的方法，该方法在所述控制单元的控制下执行，其特征在于，包括：

由高压供水水泵将水注入高压储水水槽；

当需要生成蒸汽时，通过输水管道将高压储水水槽中的水输入所述电磁加热系统单元，水流在沸腾换热元件的进水口处被雾化装置雾化成雾化水，雾化水进入所述沸腾换热元件和雾化水通道元件之间的空腔中；同时，启动电磁感应线圈工作，使得所述空腔中的雾化水变为蒸汽；

所述蒸汽从沸腾换热元件的蒸汽出口输出，进入储汽罐存储。

本发明由于加热过程无燃烧，因此不结垢，不产生废气、废渣等任何污染物，绿色环保；双面受热布局以及独特的结构设计使得电热转换效率≥95％，且冷启动升温快，可以实现瞬间加热、高效节能。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的电磁加热系统单元模块组合；

图2是本发明的一个实施例的电磁加热系统单元；

图3是本发明的一个实施例的电磁加热系统单元剖面图；

图4是本发明的一个实施例的圆环夹缝雾化水通道元件；

图5是本发明的一个实施例的沸腾换热元件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，但不作为对本发明的限制。

如图1到5所示，一种电磁水雾直喷蒸汽装置，包括电磁加热系统单元1，该电磁加热系统单元1由内至外包括雾化水通道元件2、沸腾换热元件3、保温隔热棉4和电磁感应线圈5；保温隔热棉4包裹沸腾换热元件3的外表面，防止热量向外散失，提高热量的利用率；电磁感应线圈5缠绕在保温隔热棉4上，其中每个电磁加热系统单元1上有4个独立电磁感应线圈5，每个独立的电磁感应线圈5的匝距分布都不一样，且从进水端到出汽端匝距分布逐渐变小，能够产生科学合理的磁场效应；水从沸腾换热元件3的进水口7进入雾化水通道元件2和沸腾换热元件3之间的空腔8，雾化水通道元件2的外表面均匀分布有3组环形狭缝通道9，在电磁感应线圈5产生的磁场的作用下，雾化水通道元件2和沸腾换热元件3双面加热，环形狭缝结构9使水在加热过程中的受热面积及流动路线均增大，具有良好的传热性能，同时利于蒸汽的排出，实现瞬间出汽的目的，并从沸腾换热元件3的蒸汽出口6输出。

沸腾换热元件3的进水口7处安装有雾化装置，用于将进入空腔8的水雾化，加大进入电磁加热系统单元1的水的受热表面积和利用率，使进入电磁加热系统单元1的水快速受热并变成达到相应温度的蒸汽。

电磁感应线圈5采用本身不会产生热量的特种电缆，可承受500℃的温度，使用寿命达10年以上，后期基本无维护费用。

还包括独立设置的高压供水水泵和高压储水水槽，高压供水水泵的出水口与高压储水水槽的进水口连接，高压储水水槽的出水口与沸腾换热元件3的进水口7连接，高压储水水槽在需要不同的出汽量的情况下能够满足水流的用量和稳定。

还包括储汽罐10，储汽罐10的进汽口11与沸腾换热元件3的蒸汽出口6连接，从电磁加热系统单元1中出来的蒸汽进入储汽罐10可以进一步实现水汽分离，而且还可以控制蒸汽气压和蒸汽温度的稳定性。同时储汽罐10底部有电磁阀控制的出水口12，可以通向高压储水水槽，使储气罐中的水面高度保持一个稳定的数值。

还包括控制单元，控制单元与高压供水水泵、高压储水水罐、电磁加热单元1和储汽罐10连接，用于监控其工作状态并对其工作过程进行控制。

此外，根据用汽量的不同，电磁加热系统单元可以通过管路进行模块组合，可满足各行业对蒸汽的需求。

根据本发明的一个实施例，提出了一种利用上述电磁水雾直喷蒸汽装置生成蒸汽的方法，该方法在所述控制单元的控制下执行，包括：

由高压供水水泵将水注入高压储水水槽；

当需要生成蒸汽时，通过输水管道将高压储水水槽中的水输入所述电磁加热系统单元，水流在沸腾换热元件的进水口处被雾化装置雾化成雾化水，雾化水进入所述沸腾换热元件和雾化水通道元件之间的空腔中；同时，启动电磁感应线圈工作，使得所述空腔中的雾化水变为蒸汽；

所述蒸汽从沸腾换热元件的蒸汽出口输出，进入储汽罐存储。

采用上述装置及方法，由于加热过程无燃烧，因此不结垢，不产生废气、废渣等任何污染物，绿色环保；双面受热布局以及独特的结构设计使得电热转换效率≥95％，且冷启动升温快，可以实现瞬间加热、高效节能。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电磁水雾直喷蒸汽装置，其特征在于，包括电磁加热系统单元，所述电磁加热系统单元由内至外包括雾化水通道元件、沸腾换热元件、保温隔热棉和电磁感应线圈；所述保温隔热棉包裹所述沸腾换热元件的外表面，所述电磁感应线圈缠绕在所述保温隔热棉上；水从所述沸腾换热元件的进水口进入所述雾化水通道元件和所述沸腾换热元件之间的空腔，在电磁感应线圈的作用下生成蒸汽，并从所述沸腾换热元件的蒸汽出口输出。

2.根据权利要求1所述的蒸汽装置，其特征在于，所述沸腾换热元件的进水口处安装有雾化装置，用于将进入所述空腔的水雾化。

3.根据权利要求2所述的蒸汽装置，其特征在于，所述雾化水通道单元的外表面具有多组环形狭缝通道。

4.根据权利要求1或2所述的蒸汽装置，其特征在于，所述电磁感应线圈按照前密后疏型匝距分布。

5.根据权利要求4所述的蒸汽装置，其特征在于，所述电磁感应线圈采用本身不会产生热量的特种电缆。

6.根据权利要求3所述的蒸汽装置，其特征在于，还包括独立设置的高压供水水泵和高压储水水槽，所述高压供水水泵的出水口与所述高压储水水槽的进水口连接，所述高压储水水槽的出水口与所述沸腾换热元件的进水口连接。

7.根据权利要求6所述的蒸汽装置，其特征在于，还包括储汽罐，所述储汽罐的进汽口与所述沸腾换热元件的蒸汽出口连接。

8.根据权利要求7所述的蒸汽装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元与所述高压供水水泵、高压储水水罐、电磁加热单元和储汽罐连接，用于监控其工作状态并对其工作过程进行控制。

9.一种根据权利要求8所述的装置生成蒸汽的方法，该方法在所述控制单元的控制下执行，其特征在于，包括：

由高压供水水泵将水注入高压储水水槽；

当需要生成蒸汽时，通过输水管道将高压储水水槽中的水输入所述电磁加热系统单元，水流在沸腾换热元件的进水口处被雾化装置雾化成雾化水，雾化水进入所述沸腾换热元件和雾化水通道元件之间的空腔中；同时，启动电磁感应线圈工作，使得所述空腔中的雾化水变为蒸汽；

所述蒸汽从沸腾换热元件的蒸汽出口输出，进入储汽罐存储。