CN110360535B - 一种电磁加热式蒸汽炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型电磁加热式蒸汽炉，它包括相互连通的预热罐和加热罐；预热罐的底端设有进水管；预热罐的一侧设有与其连通的预热支管，预热支管的外壁设有呈螺旋状缠绕的铜线圈Ⅰ；加热罐的底端设有与其连通的加热支管，加热支管的外壁设有呈螺旋状缠绕的铜线圈Ⅱ。采用电磁加热的方式获取蒸汽清洁高效；电磁加热的方式加热效率高占地面积小且成本低，也节省了铺设管道和后期持续用汽的成本，对中标价格的降低十分显著。生产场地的位置得到了灵活的分散，生产规模扩大的瓶颈也得到有效的解决，不仅提高了生产效率，也缩短了生产周期降低了运输的不便；体积小转运灵活，降低了运输的不便。
Description
技术领域
本发明属于蒸汽发生炉技术领域，尤其涉及一种新型电磁加热式蒸汽炉。
背景技术
现有技术中，城市化进程不断发展，市政建设的步伐也随之加快，城市的公共配套建设也不断完善。市政部门在进行施工作业过程中常会用到体积较大的重型模块比如过街箱涵，过街箱涵既埋入地面以下的用来方便人员通行的模块化的混凝土浇铸件，这种过街箱涵都是提前浇筑成型后再运往施工现场进行拼接安装，由于过街箱涵的体积大且为混凝土浇铸件，故过街箱涵都是在偏僻的工作地点进行生产。
过街箱涵的混凝土浇筑成型过程是十分缓慢的，而且过街箱涵的体积大，都是在室外环境下浇筑成型，假设室外温度在18度左右，那么需要约30天的时间才能成型脱模，时间周期长影响了正常的生产，而且这还是在天气晴朗的前提下。一个中标项目需要的箱涵数量少则十几块多则上百块，即使每天不间断生产也需要较长的时间在高精度模具内成型，如果遇到恶劣的天气情况时间则延后，故从中标起到施工竣工时时间周期较长，对施工的进度造成了较大影响，也对正常的道路通行造成不利影响。
为了缩短过街箱涵脱模成型的时间周期，生产企业会在高精度模具外包裹一层软性密封罩并向内注入高温蒸汽，利用高温蒸汽加快反应过程，此步骤不仅能大大缩短过街箱涵的脱模时间，由传统的约30天脱模缩短至目前的8h-10h脱模，还能够显著的提高后期混凝土的支撑强度，工程的质量也得到了明显提升，此种方式效果十分显著。
但是，使用的高温蒸汽温度都在100度以上，为了降低使用燃煤炉或燃气炉对空气环境造成的污染，高温蒸汽都是由城市集中供暖企业供汽，因此，整条供汽管路的铺设施工、换热站的建设以及后期源源不断的汽体使用量，都对生产成本造成非常大的影响，中标金额和企业成本都难以得到有效的降低。同时也容易受到季节和能源价格的影响。另外，集中供汽的方式对作业地点也造成较大的约束，由于城市铺设过街箱涵的地点十分分散，从单一的生产地点生产后再运往每个分散的施工点更是一个费时费力的过程，况且过街箱涵的体积大必须由大型的重型运输车辆运输，每车次的运输量十分有限，往返运输的成本不言而喻。第三，采用燃煤或燃气炉来获取蒸汽虽然可行，但是在目前的环保压力下很难正常运转；而且也需要额外购置净化设备才能达到排放标准，成本高。
因此，如何设计一种清洁环保且效率高成本低的产汽装置来改变目前的不足以显得十分必要。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在使用成本高和生产地点受限的技术问题，提供一种新型电磁加热式蒸汽炉，以克服现有技术的不足。
本发明一种新型电磁加热式蒸汽炉，它包括预热罐和加热罐；
所述预热罐的底部通过带有电磁阀的串水管与所述加热罐的底部相互连通；所述预热罐的顶部通过串汽管与所述加热罐的顶部相互连通；所述预热罐的顶部以及所述加热罐的顶部分别设有位于所述串汽管下方的液位器；
所述预热罐的底端设有带水泵的进水管，所述预热罐的顶端设有电磁卸压阀、温度探头和电接点压力表；所述预热罐的一侧设有至少一个与其相互连通的预热支管，所述预热支管的外壁设有呈螺旋状缠绕的铜线圈Ⅰ；
所述加热罐的顶端设有机械卸压阀、温度探头、电接点压力表和带有恒压阀的出汽管；所述加热罐的底端设有至少一个与其相互连通的加热支管，所述加热支管的外壁设有呈螺旋状缠绕的铜线圈Ⅱ；
所述电磁阀、所述水泵、所述电磁卸压阀、所述电接点压力表、所述恒压阀、所述液位器、所述温度探头、所述铜线圈Ⅰ和所述铜线圈Ⅱ分别与控制器相互电连接。
为了提高落差便于水的流动，所述预热罐的高度高于所述加热罐的高度，且所述预热罐内的液面高度高于所述加热罐内的液面高度。
为了减少热量反流回预热罐内，所述串水管呈高低起伏的蛇形结构。
为了减小水进入时的温差降低能耗，所述进水管与蓄水池相互连通；所述蓄水池内设有一端置于液面下的预热蒸汽管，且所述预热蒸汽管的另一端通过电磁阀与所述加热罐的顶端相互连通。
为了提高加热速度，所述加热支管的内部设有延其轴向方向同轴对应的密封管，所述密封管的直径与所述加热支管的直径之比为2:3。
为了提高加热速度，所述预热支管的内部设有延其轴向方向同轴对应的密封管，所述密封管的直径与所述预热支管的直径之比为2:3。
为了提高加热效率以及对流效果，所述预热支管上设有的所述铜线圈Ⅰ以每缠绕6圈为一组，每组所述铜线圈Ⅰ相互间隔4-7cm。
为了提高加热效率以及对流效果，所述加热支管上设有的所述铜线圈Ⅱ以每缠绕6圈为一组，每组所述铜线圈Ⅱ相互间隔4-7cm。
为了降低辐射对人体的危害，所述预热支管和所述加热支管的外部分别设有防护铅罩和/或铁氧体磁条。
为了提高安全性，所述预热罐和加热罐均为钢质罐体。
本发明专利的有益效果是：
一、采用电磁加热的方式获取蒸汽清洁高效，传统的城市集中供暖成本十分高昂，使用也受到供汽方的影响；电磁加热的方式加热效率高占地面积小且成本低，也节省了铺设管道和后期持续用汽的成本，对中标价格的降低十分显著。
二、由于不再受到集中供暖管道的影响，生产场地的位置得到了灵活的分散，生产规模扩大的瓶颈也得到有效的解决，不仅提高了生产效率，也缩短了生产周期降低了运输的不便；体积小转运灵活，降低了运输的不便。
三、电磁加热的方式不产生任何的污染，也实现了快速开工使用的目的。
附图说明
图1是本发明一种新型电磁加热式蒸汽炉的结构示意图。
图2是本发明一种新型电磁加热式蒸汽炉中加热支管的结构示意剖视图。
图3是本发明一种新型电磁加热式蒸汽炉的电路原理图。
图中1、蓄水池 2、铜线圈Ⅰ 3、预热支管 4、预热罐 5、预热蒸汽管 6、电磁卸压阀7、液位器 8、串汽管 9、温度探头 10、机械卸压阀 11、加热罐 12、出汽管 13、恒压阀 14、加热支管 15、铜线圈Ⅱ 16、串水管 17、电磁阀 18、水泵 19、进水管 20、密封管 21、电接点压力表。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明，下面将结合附图对实施例作简单介绍，显而易见的，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
实施例一
根据图1至图2，本发明一种新型电磁加热式蒸汽炉，它包括预热罐4和加热罐11；
所述预热罐4的底部通过带有电磁阀17的串水管16与所述加热罐11的底部相互连通；所述预热罐4的顶部通过串汽管8与所述加热罐11的顶部相互连通；所述预热罐4的顶部以及所述加热罐11的顶部分别设有位于所述串汽管8下方的液位器7；
所述预热罐4的底端设有带水泵18的进水管19，所述预热罐4的顶端设有电磁卸压阀6、温度探头9和电接点压力表21；所述预热罐4的一侧设有至少一个与其相互连通的预热支管3，所述预热支管3的外壁设有呈螺旋状缠绕的铜线圈Ⅰ2；
所述加热罐11的顶端设有机械卸压阀10、温度探头9、电接点压力表21和带有恒压阀13的出汽管12；所述加热罐11的底端设有至少一个与其相互连通的加热支管14，所述加热支管14的外壁设有呈螺旋状缠绕的铜线圈Ⅱ15；
所述电磁阀17、所述水泵18、所述电磁卸压阀6、所述电接点压力表21、所述恒压阀13、所述液位器7、所述温度探头9、所述铜线圈Ⅰ2和所述铜线圈Ⅱ15分别与控制器相互电连接。
为了提高落差便于水的流动，所述预热罐4的高度高于所述加热罐11的高度，且所述预热罐4内的液面高度高于所述加热罐11内的液面高度。
为了减少热量反流回预热罐内，所述串水管16呈高低起伏的蛇形结构。
为了减小水进入时的温差降低能耗，所述进水管19与蓄水池1相互连通；所述蓄水池1内设有一端置于液面下的预热蒸汽管5，且所述预热蒸汽管5的另一端通过电磁阀与所述加热罐11的顶端相互连通。
为了提高加热速度，所述加热支管14的内部设有延其轴向方向同轴对应的密封管20，所述密封管20的直径与所述加热支管14的直径之比为2:3。
为了提高加热速度，所述预热支管3的内部设有延其轴向方向同轴对应的密封管20，所述密封管20的直径与所述预热支管3的直径之比为2:3。
为了提高加热效率以及对流效果，所述预热支管3上设有的所述铜线圈Ⅰ2以每缠绕6圈为一组，每组所述铜线圈Ⅰ2相互间隔4-7cm。
为了提高加热效率以及对流效果，所述加热支管14上设有的所述铜线圈Ⅱ15以每缠绕6圈为一组，每组所述铜线圈Ⅱ15相互间隔4-7cm。
为了降低辐射对人体的危害，所述预热支管3和所述加热支管14的外部分别设有防护铅罩和/或铁氧体磁条。
为了提高安全性，所述预热罐4和加热罐11均为钢质罐体。
工作原理：本发明利用电磁辐射的原理将水加热产生高温蒸汽利用。使用过程中分为三种工作模式。
模式一：当预热罐内的水温低于100℃时，进水管在水泵的作用下将蓄水池内的常温水吸入预热罐内，预热支管内的水在铜线圈Ⅰ的电磁辐射作用下加热并产生对流，不断的与预热罐内的水体进行对流换热；产生的高温蒸汽通过顶部的串汽管进入加热罐内，水温升高至设定温度时，通过串水管进入加热罐内通过加热支管上的铜线圈Ⅱ进行二次加热，高温蒸汽最终从带有恒压阀的出汽管排出。在本模式下预热罐内的水温低于100℃且低于加热罐内的水温，预热罐和加热罐内的高温蒸汽相通且压力相同，本模式适用于常规作业，蒸汽产出量接近1T/h。
模式二：当预热罐内的水温高于100℃时，加热罐顶端连通的预热蒸汽管将其内部少量的高温蒸汽注入蓄水池内对水体进行预热，减少后期加热过程的能量损耗提高热交换效率；进水管在水泵的作用下将蓄水池内的预热后的水吸入预热罐内，预热支管内的水在铜线圈Ⅰ的电磁辐射作用下加热并产生对流，不断的与预热罐内的水体进行对流换热；产生的高温蒸汽通过顶部的串汽管进入加热罐内，水温升高至设定温度时，通过串水管进入加热罐内通过加热支管上的铜线圈Ⅱ进行二次加热，高温蒸汽最终从带有恒压阀的出汽管排出。在本模式下预热罐内的水温高于100℃但低于加热罐内的水温，预热罐和加热罐内的高温蒸汽相通且压力相同，本模式适用于高负荷作业，蒸汽产出量约为1.5T/h。
模式三：当满负荷作业时，预热罐和加热罐内的水温相同，加热罐顶端连通的预热蒸汽管将其内部大量的高温蒸汽注入蓄水池内对水体进行加热，减少后期加热过程的能量损耗提高热交换效率；进水管在水泵的作用下将蓄水池内的加热后的水吸入预热罐内，预热罐和加热罐内的水相互流通，且铜线圈Ⅰ和铜线圈Ⅱ满负荷作业，实现两个罐体同步作业产出蒸汽，蒸汽最终从带有恒压阀的出汽管排出即可，本模式适用于满负荷作业，蒸汽产出量约为2T/h。
实施例二
根据图2所示，加热支管内设有的与其同轴的密封管能将水进行分层，即水在密封管和加热支管之间的夹层内流动，在磁场不变的情况下减少了受热水体体量，提高了热交换效率，使水体的升温更加快速。另外，铜线圈Ⅰ和铜线圈Ⅱ的缠绕方式为每缠绕6圈为一组，每组之间相互间隔区分，能实现磁场的高低变化，进而控制水流经不同区域时接收的热量大小，实现了水体的高效对流。
实施例三
根据图3所示的电路原理图，本发明在加热罐的底端可以设有两个加热支管，能够显著提高加热效率。当然，也可以在预热罐的侧面设置两个预热支管，对换热效率起到良好的提升。
本发明专利的有益效果是：
一、采用电磁加热的方式获取蒸汽清洁高效，传统的城市集中供暖成本十分高昂，使用也受到供汽方的影响；电磁加热的方式加热效率高占地面积小且成本低，也节省了铺设管道和后期持续用汽的成本，对中标价格的降低十分显著。
二、由于不再受到集中供暖管道的影响，生产场地的位置得到了灵活的分散，生产规模扩大的瓶颈也得到有效的解决，不仅提高了生产效率，也缩短了生产周期；体积小转运灵活降低了运输的不便。
三、电磁加热的方式不产生任何的污染，也实现了快速开工使用的目的。
本发明与传统的加热方式相比效果十分显著，不仅节能清洁也大大降低了企业的生产成本，市场竞争力得到质的提升。在具体的使用过程中，罐体的大小容积、线圈的缠绕圈数、缠绕间距以及线圈的直径都可以根据实际需要进行变动，结构简单合理易于运输安装成本低效率高。
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、改进等，均应包含在本发明的包含范围之内。
Claims (10)
1.一种电磁加热式蒸汽炉，其特征是：它包括预热罐（4）和加热罐（11）；
所述预热罐（4）的底部通过带有电磁阀（17）的串水管（16）与所述加热罐（11）的底部相互连通；所述预热罐（4）的顶部通过串汽管（8）与所述加热罐（11）的顶部相互连通；所述预热罐（4）的顶部以及所述加热罐（11）的顶部分别设有位于所述串汽管（8）下方的液位器（7）；
所述预热罐（4）的底端设有带水泵（18）的进水管（19），所述预热罐（4）的顶端设有电磁卸压阀（6）、温度探头（9）和电接点压力表（21）；所述预热罐（4）的一侧设有至少一个与其相互连通的预热支管（3），所述预热支管（3）的外壁设有呈螺旋状缠绕的铜线圈Ⅰ（2）；
所述加热罐（11）的顶端设有机械卸压阀（10）、温度探头（9）、电接点压力表（21）和带有恒压阀（13）的出汽管（12）；所述加热罐（11）的底端设有至少一个与其相互连通的加热支管（14），所述加热支管（14）的外壁设有呈螺旋状缠绕的铜线圈Ⅱ（15）；
所述电磁阀（17）、所述水泵（18）、所述电磁卸压阀（6）、所述电接点压力表（21）、所述恒压阀（13）、所述液位器（7）、所述温度探头（9）、所述铜线圈Ⅰ（2）和所述铜线圈Ⅱ（15）分别与控制器相互电连接。
2.根据权利要求1所述的一种电磁加热式蒸汽炉，其特征是所述预热罐（4）的高度高于所述加热罐（11）的高度，且所述预热罐（4）内的液面高度高于所述加热罐（11）内的液面高度。
3.根据权利要求1所述的一种电磁加热式蒸汽炉，其特征是所述串水管（16）呈高低起伏的蛇形结构。
4.根据权利要求1所述的一种电磁加热式蒸汽炉，其特征是所述进水管（19）与蓄水池（1）相互连通；所述蓄水池（1）内设有一端置于液面下的预热蒸汽管（5），且所述预热蒸汽管（5）的另一端通过电磁阀与所述加热罐（11）的顶端相互连通。
5.根据权利要求1所述的一种电磁加热式蒸汽炉，其特征是所述加热支管（14）的内部设有延其轴向方向同轴对应的密封管（20），所述密封管（20）的直径与所述加热支管（14）的直径之比为2:3。
6.根据权利要求1所述的一种电磁加热式蒸汽炉，其特征是所述预热支管（3）的内部设有延其轴向方向同轴对应的密封管（20），所述密封管（20）的直径与所述预热支管（3）的直径之比为2:3。
7.根据权利要求1所述的一种电磁加热式蒸汽炉，其特征是所述预热支管（3）上设有的所述铜线圈Ⅰ（2）以每缠绕6圈为一组，每组所述铜线圈Ⅰ（2）相互间隔4-7cm。
8.根据权利要求1所述的一种电磁加热式蒸汽炉，其特征是所述加热支管（14）上设有的所述铜线圈Ⅱ（15）以每缠绕6圈为一组，每组所述铜线圈Ⅱ（15）相互间隔4-7cm。
9.根据权利要求1所述的一种电磁加热式蒸汽炉，其特征是所述预热支管（3）和所述加热支管（14）的外部分别设有防护铅罩和/或铁氧体磁条。
10.根据权利要求1所述的一种电磁加热式蒸汽炉，其特征是所述预热罐（4）和加热罐（11）均为钢质罐体。
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- 2019-08-23 CN CN201910781266.7A patent/CN110360535B/zh active Active
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