CN110319427A - 蒸汽生产过程的控制方法及管道型直热式蒸汽发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于蒸汽发生装置技术领域，提供了一种蒸汽生产过程的控制方法：通过控制进水流量控制蒸汽的生产过程。同时提供了一种应用上述控制方法的蒸汽发生装置。本装置的核心是蒸发器，蒸发器为一段管道，管道内有与交流电源相连接的电极。向蒸发器供水，则产生电流，产生蒸汽；增加供水则增加电流，多生产蒸汽；减小供水则减小电流，少生产蒸汽；停止供水则电流回零，不生产蒸汽。本装置能根据对蒸汽的需求自动控制进水，实现蒸汽的恒流输出或恒压输出，以满足不同用户对蒸汽的需求。本装置能在几秒钟内快速启动和停止，用则开，不用则停。本装置远小于传统电锅炉，不属于压力容器，却可提供高压蒸汽。本装置不是锅炉，却可代替锅炉。

Description

蒸汽生产过程的控制方法及管道型直热式蒸汽发生装置

技术领域

本发明属于蒸汽发生装置技术领域，更具体地说，是涉及一种蒸汽生产过程的控制方法及管道型直热式蒸汽发生装置。

背景技术

蒸汽广泛用于加热、蒸煮、消毒、灭菌、熨烫、蒸馏及水泥制品养护等领域。蒸汽的生产主要依靠锅炉。

传统锅炉，无论是燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉，还是电锅炉，都是通过热传导对水加热以产生蒸汽。传热面积是热传导的必要条件，为了获得足够的传热面积，必须储存足够多的水。

传统锅炉由于受传热面积和储水量的制约，不能快速启动和停止。

传统锅炉由于受传热面积和储水量的制约，不能根据需求即刻调节蒸汽产量。

传统锅炉由于受传热面积和储水量的制约，必须按压力容器、特种设备处理。

传统锅炉由于受传热面积和储水量的制约，每升水容积对应的功率不到1千瓦。

传统锅炉由于通过传导加热，导致水垢容易挂壁。所以必须使用软水，须配备水处理设备。

传统锅炉由于通过传导加热，所以不能断水、缺水，否则有爆炸危险，必须配备水位监测系统。

电热管电锅炉通过电阻丝进行电热转换，再经绝缘材料把热传导给水。由于绝缘材料也是热的不良导体，导致电热管内部温度高，使用寿命短。而且电流不可调，功率不可调。

电磁式电锅炉通过电磁感应使炉壳发热，再由炉壳把热传递给水。虽然不再通过绝缘材料传热，但电磁感应不能把电能全部转化成热能，存在效率和成本问题。而且仍然受传热面积和储水量的制约。

燃煤锅炉、燃油锅炉等，除同样受传热面积和储水量的制约，还存在环境污染问题。

发明内容

本发明提供了一种全新的蒸汽生产方式、方法及装置。不存在传统锅炉的上述种种弊端。它不是锅炉，可以代替锅炉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，提供一种蒸汽生产过程的控制方法，包括以下步骤：

S100、将蒸发腔体中设有的电极接通交流电源；

S200、通过控制输入蒸发腔体中的进水的流量控制蒸汽的生产，当需要生成蒸汽时，向蒸发腔体中输入水，使水与电极接触，当需要增大蒸汽产量时，加大输入蒸发腔体的水的流量，当需要减小蒸汽产量时，减小输入蒸发腔体的水的流量，当需要停止蒸汽生成时，停止向蒸发腔体中输入水。

进一步地，前述的蒸汽生产过程的控制方法中，步骤S200中，当需要增大蒸汽生产的功率时，加大输入蒸发腔体的水的流量：入水流量增大，水位上升，电流上升，蒸汽生产的功率上升。

进一步地，前述的蒸汽生产过程的控制方法中，步骤S200中，当需要减小蒸汽生产功率时，减小输入蒸发腔体的水的流量：入水流量减小，水位下降，电流下降，蒸汽生产的功率下降。

进一步地，前述的蒸汽生产过程的控制方法中，步骤S200中还包括以下步骤：

当蒸发腔体11内的电流大于额定阈值后，控制蒸发腔体自动放水，电流即刻下降，电流下降到小于额定阈值后自动停止放水。可保证电流任何时候都不超过额定值。

进一步地，前述的蒸汽生产过程的控制方法中，蒸发腔体为管道型腔体，管道型腔体的一端口为进水口，另一端口为蒸汽出口；通过设置在进水口上的阀门或水泵控制注水流量；蒸发腔体中设有至少一个电极；当电极为一个时，管道作为另一电极，使用单相交流电；当电极为三个以上时，使用三相交流电。

进一步地，前述的蒸汽生产过程的控制方法，步骤S200中，当需要增大蒸汽生成的效率时，加大输入蒸发腔体的水的流量，之后还包括以下步骤：

检测蒸发腔体内的压强，控制输入蒸发腔体中的水的流量与蒸发腔体内的压强呈正相关变化，直至蒸汽生成的效率达到预设阈值。

进一步地，前述的蒸汽生产过程的控制方法，步骤S200中，当需要增大蒸汽生成的效率时，加大输入蒸发腔体的水的流量，之后还包括以下步骤：

检测蒸发腔体内水中的电压，控制输入蒸发腔体中的水的流量与蒸发腔体内的电压呈负相关变化，直至蒸汽生成的效率达到预设阈值。

进一步地，前述的蒸汽生产过程的控制方法，步骤S200中还包括以下步骤：

检测蒸发腔体内的电流，当蒸发腔体内的电流的电流大于额定阈值后，停止向蒸发腔体中输入水，和/或，控制蒸发腔体放水。

进一步地，前述的蒸汽生产过程的控制方法，蒸发腔体上设有排水口，排水口上设有电控式的排水组件，蒸发腔体内或电极上设有用于检测电流的电流检测模块；当电流检测模块检测到蒸发腔体内电流大于第一预定阈值时，向控制模块传递信号，控制模块控制排水组件打开，排除蒸发腔体内的水；当电流检测模块检测到蒸发腔体内电流小于第二预定阈值时，向控制模块传递信号，控制模块控制排水组件关闭。

进一步地，前述的蒸汽生产过程的控制方法，蒸发腔体每升的有效容积对应0～35公斤每小时的蒸汽产量，蒸发腔体内的能量密度为～30千瓦每升。

进一步地，前述的蒸汽生产过程的控制方法，蒸发腔体为管道型腔体，管道型腔体的一端口为进水口，另一端口为蒸汽出口；控制进水口注入腔体中的水的量通过设置在进水口上的阀门或水泵控制；阀门为电动控制阀门或手动控制阀门；蒸发腔体中设有至少两个电极。

本发明的另一个目的在于提供一种管道型直热式蒸汽发生装置，应用上述的蒸汽生产过程的控制方法控制蒸汽的生产过程。

进一步地，前述的管道型直热式蒸汽发生装置中，包括：

蒸发器，内部设有蒸发腔体，并设有分别与蒸发腔体连通的进水口、蒸汽出口和排水口；

若干电极，均设在蒸发腔体内部；

排水组件，为电控式组件，设于排水口上，用于排出蒸发器内的水；

电流检测模块，设于蒸发腔体外，用于检测蒸发腔体内的电流；

水泵，输出端与进水口连接；

调速器，与水泵连接，用于调节水泵的转速；

压力变送器，设在蒸汽出口上，且与控制模块电连接，用于检测蒸汽出口的蒸汽压强；以及

控制模块，分别与排水组件、电流检测模块、调速器和压力变送器电连接。

进一步地，前述的管道型直热式蒸汽发生装置中，还包括：

第一防电墙，与进水口连接；

第二防电墙，与蒸汽出口连接；

第三防电墙，与排水口连接；

单向阀，设在水泵与进水口之间；

水箱，与水泵的输入端连接；

第一进水控制阀，设在水泵与进水口之间；

第二进水控制阀，设在水箱与进水口之间，且与水泵并联；

蒸汽阀，设在蒸汽出口上；以及

安全阀，与蒸汽出口连接。

本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法的有益效果在于：与现有技术相比，蒸汽的制备能够通过供水进行控制，水停制备就会停止，且电源的也会断开，避免干烧及因干烧产生的爆炸危险，而且由于可以通过控制进水量，进而控制蒸汽的产量，即进入多少水就产生多少蒸汽，一旦进水停止或减少，蒸发腔体内的水位会下降，蒸汽产量随之下降；相反一旦进水开启或增加，蒸发腔体内的水位会上升，蒸汽生产随之开始或其产量随之上升，因此蒸汽产量的控制延迟较小，控制方便迅速。

本发明提供的管道型直热式蒸汽发生装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明使用时，将电极与电源接通后，由进水口持续向蒸发器的蒸发腔体内注入水，水接触电极后，由于电阻影响被加热并汽化，生成蒸汽由蒸汽出口排出。当停止水的供应后，蒸发腔体内水逐渐与电极分离，电极断路，蒸汽就会停止产生，等到再次注水时，又开始生成蒸汽，因此蒸汽的制备能够通过供水进行控制，水停制备就会停止，且电源的也会断开，避免干烧及因干烧产生的爆炸危险；而且由于采用直接的电热反应，不需要蒸发器具有较大的容积，因此蒸发器的容积可以远小于传统的电锅炉，而电极直接对较少的水加热，能够很快产生蒸汽，能够极大提升蒸汽的生成速度，同时避免蒸发器内长期压力过大，使蒸发器脱离压力容器等特种设备的范畴，扩大其应用范围。

同时，本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法和管道型直热式蒸汽发生装置的有益效果还在于：

1、传统锅炉由于受传热面积和储水量的制约，不能快速启动和停止。启动、停止需数小时，本发明仅需几秒钟。

2、传统锅炉由于受传热面积和储水量的制约，不能根据需求即刻调节蒸汽产量。本发明不仅能即刻调节，还能自动调节。

3、传统锅炉由于受传热面积和储水量的制约，必须按压力容器、特种设备处理。本发明由于体积小，不储存蒸汽，不属于压力容器。

4、传统锅炉由于受传热面积和储水量的制约，每升水容积对应的功率不到1千瓦。本发明每升水容积对应的功率可达30千瓦。

5、传统锅炉由于通过传导加热，导致水垢容易挂壁。所以必须使用软水，须配备水处理设备。本发明可以直接使用自来水。

6、传统锅炉由于通过传导加热，所以不能断水、缺水，否则有爆炸危险，必须配备水位监测系统。本发明水位是控制手段，不需要监测。

7、电热管电锅炉通过电阻丝进行电热转换，再经绝缘材料把热传导给水。由于绝缘材料也是热的不良导体，导致电热管内部温度高，使用寿命短。而且电流不可调，功率不可调。本发明直接对水加热，不需要热传导；由于水流量连续可调，所以电功率连续可调。

8、传统的过流保护方法是跳闸，本发明用排水代替跳闸，可减小对供电系统的冲击。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的管道型直热式蒸汽发生装置的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10、蒸发器；11、蒸发腔体；12、进水口；13、蒸汽出口；14、排水口；

21、电极一；22、电极二；

31、第一防电墙；32、第二防电墙；33、第三防电墙；

41、水泵；42、单向阀；43、水箱；

51、调速器；52、控制模块；53、压力变送器；

54、给定器；55、显示器；56、电流检测模块；

61、第一进水控制阀；62、第二进水控制阀；63、排水组件；

71、蒸汽阀；72、安全阀；73、压力表；

80、电源。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明采用了将电能在水中直接变为蒸汽能的方式，不存在热传导问题，也不需要传热面积，因而做到了体积小，功率大，每升容积的功率可达30千瓦。

由于体积小，功率大，可将锅炉由大罐型变成管道型。

本发明向市场提供了一种管道型直热式蒸汽发生器，它不是锅炉，却可以代替锅炉。

本发明还提供一种全新的蒸汽生产控制方法：

1、开始进水就是开始蒸汽生产。

2、停止进水就是停止蒸汽生产。

3、加大进水流量就是加大蒸汽产量。

4、减小进水流量就是减小蒸汽产量。

5、调节进水流量就是调节蒸汽产量。

6、控制进水就是控制蒸汽生产。

7、水流、蒸汽流、电流，三者步调一致。要大都大，要小都小。蒸汽产量和耗电量全由进水流量控制。

8、水泵调速控制系统不工作时，可阀门直接控制进水流量。同样可以实现前面1-7所述的效果。

现通过具体实施方式对本发明提供的一种蒸汽生产过程的控制方法及管道型直热式蒸汽发生装置进行说明。

所述蒸汽生产过程的控制方法，包括以下步骤：

S100、将蒸发腔体11中设有的电极接通交流电源；

S200、通过控制所述蒸发腔体11中的进水流量控制蒸汽的生产，当需要生成蒸汽时，向所述蒸发腔体11中输入水，使水与所述电极接触，当需要增大蒸汽产量时，加大输入所述蒸发腔体11的水的流量，当需要减小蒸汽产量时，减小输入所述蒸发腔体11的水的流量，当需要停止蒸汽生成时，停止向所述蒸发腔体11中输入水。

电极中接入的交流电可以是高压交流电，也可以是220V、110V或36V等低压交流电。

当蒸发腔体11中的水与电极接触后，形成通路，水相当于电阻，产生在热效应的作用下迅速变成蒸汽蒸发，当向蒸发腔体11中输入的水与产生的蒸汽的量达到平衡后，蒸发腔体11中的水位不再上升，蒸汽的生成变得平稳。

本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法，与现有技术相比，蒸汽的制备能够通过供水进行控制，水停制备就会停止，且电源的也会断开，避免干烧及因干烧产生的爆炸危险，而且由于可以通过控制进水量，进而控制蒸汽的产量，即进入多少水就产生多少蒸汽，一旦进水停止或减少，蒸发腔体11内的水位会下降，蒸汽产量随之下降；相反一旦进水开启或增加，蒸发腔体11内的水位会上升，蒸汽生产随之开始或其产量随之上升，因此蒸汽产量的控制延迟较小，控制方便迅速。

采用本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法可以通过如下控制实现上述效果。

进水：产生电流，产生蒸汽。

进水增加：电流增加，蒸汽产量增加。

进水减小：电流减小，蒸汽产量减小。

停水：电流回零，蒸汽停产，可避免干烧及因干烧产生的爆炸危险。

(一)作为本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法的一种具体实施方式，步骤S200中，当需要增大蒸汽生产的功率时，加大输入蒸发腔体11的水的流量：入水流量增大，水位上升，电流上升，蒸汽生产的功率上升。当需要减小蒸汽生产功率时，减小输入蒸发腔体11的水的流量：入水流量减小，水位下降，电流下降，蒸汽生产的功率下降。

进水流量控制可以包含通过水泵转速自动控制和阀门手动控制两种方式。前者用于蒸汽恒压控制，后者用于蒸汽恒流输出控制。

(二)作为本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法的一种具体实施方式，步骤S200中还包括以下步骤：

当蒸发腔体11内的电流大于额定阈值后，控制蒸发腔体11自动放水，电流即刻下降，电流下降到小于额定阈值后自动停止放水。可保证电流任何时候都不超过额定值。

(三)作为本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法的一种具体实施方式，蒸发腔体11为管道型腔体，管道型腔体的一端口为进水口12，另一端口为蒸汽出口13；通过设置在进水口12上的阀门或水泵控制注水流量；蒸发腔体11中设有至少一个电极；当电极为一个时，管道作为另一电极，使用单相交流电；当电极为三个以上时，使用三相交流电。

(四)作为本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法的一种具体实施方式，步骤S200中，当需要增大蒸汽生成的效率时，加大输入蒸发腔体11的水的流量，之后还包括以下步骤：

检测蒸发腔体11内的压强，控制输入蒸发腔体11中的水的流量与蒸发腔体11内的压强呈正相关变化，直至蒸汽生成的效率达到预设阈值，以保持蒸汽的生产平稳。正相关变化可以是正比例变化。

(五)作为本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法的一种具体实施方式，步骤S200中，当需要增大蒸汽生成的效率时，加大输入蒸发腔体11的水的流量，之后还包括以下步骤：

检测蒸发腔体11内水中的电压，控制输入蒸发腔体11中的水的流量与蒸发腔体11内的电压呈负相关变化，直至蒸汽生成的效率达到预设阈值，以保持蒸汽的生产平稳。正相关变化可以是正比例变化。

具体地，当需要增大或减小蒸汽生产功率时，通过增大或减小输入蒸发腔体的水流量来实现。进水流量增加，水位上升，电流增加，蒸发量增加，反之亦然。当蒸发量与进水流量平衡时，水位停止变化，电流保持稳定，系统处于新的平衡状态。使用者只需设定蒸汽压力和蒸汽流量，系统就能自动保持与之相应的平衡状态。此功能相当于功率自动控制。

(六)作为本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法的一种具体实施方式，步骤S200中还包括以下步骤：

检测蒸发腔体11内的电流，当蒸发腔体11内的电流的电流大于额定阈值后，停止向蒸发腔体11中输入水，和/或，控制蒸发腔体11放水。(另外，在本发明具体应用时，上述检测蒸发腔体11内的电流，也可以替换为检测蒸发腔体11内的气压，即当检测到蒸汽压力大于或小于设定值时，系统通过自动调节进水流量，进而调节电流，调节蒸汽生产功率，使蒸汽压力的检测值趋向设定值。此功能相当于压力自动控制。)

由于电极间的水相当于电阻，因此减小水与电极的接触面积，即相当于增大了水的电阻，在电压不变的情况下能够有效地降低电路，达到过流保护的目的。

为实现过流保护，当检测到的电流值超过电流的允许值后，系统自动排水。通过排水使电流即刻下降到允许值以下，此功能相当于不断电的过流保护。

具体地，蒸发腔体11上设有排水口14，排水口14上设有电控式的排水组件63，蒸发腔体11内或电极上设有用于检测电流的电流检测模块56；当电流检测模块56检测到蒸发腔体11内电流大于第一预定阈值时，向控制模块52传递信号，控制模块52控制排水组件63打开，排除蒸发腔体11内的水；当电流检测模块56检测到蒸发腔体11内电流小于第二预定阈值时，向控制模块52传递信号，控制模块52控制排水组件63关闭。

控制模块52对排水组件63的控制也可以是，根据电流检测模块56检测到的电流大小，成比例地控制排水组件63的开度或排水速率。排水组件63可以是用于控制排水口14开闭的电磁阀等被动排水组件，也可以是水泵等主动排水组件。

另外，在本发明的一种具体实施例中，根据水质硬度，在所述控制模块52中设定排污时间间隔，使控制模块52定时控制排水组件63打开排污，以确保沉淀于蒸发器下部的水垢及时排出。

(七)作为本发明提供的蒸汽生产过程的控制方法的一种具体实施方式，蒸发腔体11每升的有效容积对应0～35公斤每小时的蒸汽产量，传统锅炉由于受传热面积和储水量的制约，每升水容积对应的功率不到1千瓦。本发明由于直接对水加热，不受传热面积和储水量的制约，每升水容积对应的功率可达30千瓦。

蒸发腔体11为管道型腔体，管道型腔体的一端口为进水口12，另一端口为蒸汽出口13；控制进水口12注入腔体中的水的量通过设置在进水口12上的阀门或水泵控制；阀门为电动控制阀门或手动控制阀门；蒸发腔体11中设有至少两个电极。

请参阅附图1，本发明提供一种管道型直热式蒸汽发生装置，应用上述的蒸汽生产过程的控制方法控制蒸汽的生成。

(八)作为本发明提供的管道型直热式蒸汽发生装置的一种具体实施方式，管道型直热式蒸汽发生装置包括：

蒸发器10，内部设有蒸发腔体11，并设有分别与蒸发腔体11连通的进水口12、蒸汽出口13和排水口14；

若干电极，均设在蒸发腔体11内部；

排水组件63，为电控式组件，设于排水口14上，用于排出蒸发器10内的水；

电流检测模块56和电压检测模块，设于蒸发腔体11内或外，用于检测蒸发腔体11内的电流和电压；

水泵41，输出端与进水口12连接；

调速器51，与水泵41连接，用于调节水泵41的转速；

压力变送器53，设在蒸汽出口13上，且与控制模块52电连接，用于检测蒸汽出口13的蒸汽压强；以及

控制模块52，分别与排水组件63、电流检测模块56、电压检测模块、调速器51和压力变送器53电连接。

排水组件63可以是用于控制排水口14开闭的电磁阀等被动排水组件，也可以是水泵等主动排水组件。排水组件63、电流检测模块56、电压检测模块和控制模块52配合主要是为进行过流保护，具体的工作方法和原理请参见上文的蒸汽生产过程的控制方法。同时，排水口14和排水组件63还可以用于排除蒸发器10中的水垢或其他溶质。压力变送器53检测蒸汽出口13的蒸汽压强并转换成电信号输送至控制模块52，控制模块52控制调速器51对水泵41进行调速，进而调节注入蒸发器10的水量，进而调节蒸汽生成速度，进而调节蒸汽出口13的蒸汽压强，最终保持蒸汽出口13的蒸汽压强(即蒸汽产量)的稳定。

管道型直热式蒸汽发生装置还可以设置分别与控制模块52电连接的给定器54和显示器55，给定器54用于输入控制信号，显示器55用于显示温度、蒸汽压强(即蒸汽产量)等信息。

在一种具体实施例中，蒸发器10就是一小段管道，一端进水，一端输出蒸汽。电流直接对进水加热，即刻产生蒸汽，不需要预热。因此蒸发器10不储存热水和蒸汽，不属于压力容器等特种设备的范畴。

电极可为2根(即电极一21和电极二22)、3根、4根、6根、7根等，电极一端在蒸发腔体11内，另一端在外，用于连接单相或三相交流电源80和蒸发腔体11内的水体。2根电极用于单组单相。3根电极用于单组三相无中性线。4根电极用于单组三相有中性线。6根电极用于两组三相无中性线。7根电极用于两组三相有中性线。而且，电极一21和电极二22形状可以不同，如电极一21为蒸发器10内壁，而电极二22为设置在蒸发器10内的单独电极。

(九)作为本发明提供的管道型直热式蒸汽发生装置的一种具体实施方式，还包括：

第一防电墙31，与进水口12连接，用于蒸发器与进水管道隔离；

第二防电墙32，与蒸汽出口13连接，用于蒸发器与蒸汽管道隔离；

第三防电墙33，与排水口14连接，用于蒸发器与排水管道隔离；

单向阀42，设在水泵41与进水口12之间，用于防止蒸汽倒流；

水箱43，与水泵41的输入端连接；

第一进水控制阀61，设在水泵41与进水口12之间；

第二进水控制阀62，设在水箱43与进水口12之间，且与水泵41并联；

蒸汽阀71，设在蒸汽出口13上，用于设定蒸汽的输出流量；以及

安全阀72，与蒸汽出口13连接，用于系统超压时自动排放蒸汽。

具体地，当水泵为离心泵时，进水控制阀设在水泵与进水口之间。用于进水流量的手动控制；当水泵为漩涡泵时，控制进水流量的阀门必须与水泵并联。

通过第一进水控制阀61和第二进水控制阀62的通断，能够控制进水的回流，从而在水泵41功率恒定或需要手动控制的情况下对注入蒸发器10的水量进行控制。由于采用直接的电热反应，因此可以通过控制第一进水控制阀61控制进水量，进而控制蒸汽的产量，即进入多少水就产生多少蒸汽，一旦进水停止或减少，蒸发腔体11内的水位会下降，蒸汽产量随之下降；相反一旦进水开启或增加，蒸发腔体11内的水位会上升，蒸汽生产随之开始或其产量随之上升，因此蒸汽产量的控制延迟较小，控制方便迅速。

具体地，为进一步保证用电安全，可以将蒸发器10接零，管道型直热式蒸汽发生装置外部设置机箱，并使机箱接地，将零线与地线分开。

(十)作为本发明提供的管道型直热式蒸汽发生装置的一种具体实施方式，蒸发腔体11中，每升容积对应0～35公斤每小时的蒸汽产量。优选地，每3升容积对应每小时100公斤蒸汽产量。蒸发腔体11的容量也可以小于3L。为了增强水本身的导电性并防止蒸发器10内产生水垢堵塞，可以在通入蒸发腔体11内的水中加入阻垢剂。蒸发腔体11的能量密度为～30千瓦每升，能量密度是指蒸发腔体11的容积每升能够消耗的电能，由于传统的锅炉等蒸汽发生器都是依靠热传导进行换热，因此必须要具有一定的接触面积以进行充分换热，因而也会导致锅炉等蒸汽发生器体积较大。而本发明直接通过电机放电，依靠水自身的电阻对水进行加热，在同等蒸发量时，蒸发腔体11容量远小于传统电锅炉的蒸发腔体。以功率70kw，每小时产100公斤蒸汽为例，传统电锅炉的蒸发腔大于100升，本发明的蒸发腔体11可以小于3升，而且蒸发腔体11的容积可以小到能够仅放置电极一21和电极二22，并避免电极一21和电极二22间距离过近产生电弧即可。而30升以上属于压力容器。由于蒸发腔体11的容积可以比较小，蒸发腔体11内的水可以迅速蒸发完，因此可以直接通过对蒸发腔体11的进水量的控制，来控制蒸汽的生产效率。

(十一)作为本发明提供的管道型直热式蒸汽发生装置的一种具体实施方式，蒸发腔体11为管状腔体，进水口12设置在蒸发器10下部，蒸汽出口13设置在蒸发器10上部，以便于蒸发器10内部流体的顺畅流动。电极一21和电极二22分别与蒸发器10绝缘连接，电源80为交流电源；电极一21和电极二22竖向并列设置在蒸发腔体11内。电极一21和电极二22可以是外缘圆润且相互平行的板状结构，电极一21和电极二22之间可以设置绝缘垫块，一方面可以用于固定电极一21和电极二22，避免电极一21和电极二22产生震动，另一方面也有利于降低电极一21和电极二22之间产生电弧防电的可能性。电极一21和电极二22的中部可以设置凸条，凸条上还可以设置若干凸起，以便于增大电极一21和电极二22与水接触的面积。凸条背侧还可以设置凹槽，以便于增强电极一21和电极二22与绝缘垫块的连接。

本发明可以直接使用经简单处理的自来水制备蒸汽。不需要蒸汽时，蒸发器内没有水，没有电流，不消耗电能，不产生蒸汽；需要生产蒸汽时，只需启动进水即可。电流和蒸汽随着进水而自动产生。需要增加蒸汽产量时，只需增加进水即可，电流和蒸汽产量自动随之增加。需要减小蒸汽产量时，只需减小进水即可，电流和蒸汽产量自动随之减小。当停止水的供应后，蒸发腔体内水逐渐电极脱离，电流归零，蒸汽停产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种蒸汽生产过程的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、将蒸发腔体中设有的电极接通交流电源；

S200、通过控制所述蒸发腔体中的进水流量控制蒸汽的生产，当需要生成蒸汽时，向所述蒸发腔体中输入水，使水与所述电极接触；当需要增大蒸汽产量时，加大输入所述蒸发腔体的水流量；当需要减小蒸汽产量时，减小输入所述蒸发腔体的水流量；当需要停止蒸汽生成时，停止向所述蒸发腔体中输入水。

2.如权利要求1所述的蒸汽生产过程的控制方法，其特征在于，所述步骤S200中，当需要增大蒸汽生产的功率时，加大输入所述蒸发腔体的水的流量：入水流量增大，水位上升，电流上升，蒸汽生产的功率上升。

3.如权利要求1所述的蒸汽生产过程的控制方法，其特征在于，所述步骤S200中，当需要减小蒸汽生产功率时，减小输入所述蒸发腔体的水的流量：入水流量减小，水位下降，电流下降，蒸汽生产的功率下降。

4.如权利要求1所述的蒸汽生产过程的控制方法，其特征在于，所述步骤S200中还包括以下步骤：

当所述蒸发腔体内的电流大于额定阈值后，控制所述蒸发腔体自动放水，电流即刻下降，电流下降到小于额定阈值后自动停止放水，以保证电流任何时候都不超过额定值。

5.如权利要求4所述的蒸汽生产过程的控制方法，其特征在于：所述蒸发腔体为管道型腔体，所述管道型腔体的一端口为所述进水口，另一端口为所述蒸汽出口；通过设置在所述进水口上的阀门或水泵控制注水流量；蒸发腔体中设有至少一个所述电极；当电极为一个时，管道作为另一电极，使用单相交流电；当电极为三个以上时，使用三相交流电。

6.一种管道型直热式蒸汽发生装置，其特征在于，应用如权利要求1-5所述的蒸汽生产过程的控制方法控制蒸汽的生产过程。

7.如权利要求6所述的管道型直热式蒸汽发生装置，其特征在于，包括：

蒸发器，内部设有蒸发腔体，并设有分别与所述蒸发腔体连通的进水口、蒸汽出口和排水口；

若干电极，均设在蒸发腔体内部；

排水组件，为电控式组件，设于所述排水口上，用于排出所述蒸发器内的水；

电流检测模块，设于所述蒸发腔体外，用于检测所述蒸发腔体内的电流；

水泵，输出端与所述进水口连接；

调速器，与所述水泵连接，用于调节所述水泵的转速；

压力变送器，设在所述蒸汽出口上，且与所述控制模块电连接，用于检测蒸汽出口的蒸汽压强；以及

控制模块，分别与所述排水组件、所述电流检测模块、所述调速器和所述压力变送器电连接。

8.如权利要求7所述的管道型直热式蒸汽发生装置，其特征在于，还包括：

第一防电墙，与所述进水口连接；

第二防电墙，与所述蒸汽出口连接；

第三防电墙，与所述排水口连接；

单向阀，设在所述水泵与所述进水口之间；

水箱，与所述水泵的输入端连接；

第一进水控制阀，设在所述水泵与所述进水口之间；

第二进水控制阀，设在所述水箱与所述进水口之间，且与所述水泵并联；

蒸汽阀，设在所述蒸汽出口上；以及

安全阀，与所述蒸汽出口连接。