CN110410762A - 一种蒸汽锅炉 - Google Patents
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Abstract
一种蒸汽锅炉。本发明涉及蒸汽锅炉结构领域，尤其涉及基于电磁加热的蒸汽锅炉的改进。提出了一种结构精巧、蒸汽产生速度快、蒸汽量稳定且安全可靠、从源头上杜绝了蒸汽室爆炸的可能性的蒸汽锅炉。所述外筒体、内芯体中的至少一个连接有电磁加热组件，所述内芯体穿设在外筒体之内、且二者固定相连，所述外筒体和内芯体之间设有过流通道，所述过流通道的顶部、底部都设有用于封口的封堵组件；所述外筒体底部或是位于下方的封堵组件中开设有进水孔，所述进水孔的一端与水源连通，且另一端与过流通道的下部连通；本发明从整体上具有加热效率高、即开即用、无需储存蒸汽的特点。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽锅炉结构领域，尤其涉及基于电磁加热的蒸汽锅炉的改进。
背景技术
目前，现有技术中的电磁蒸汽锅炉大多如国家局与2017年10月3日公告的一份名为“电磁蒸汽锅炉”、申请号为“201610233163.3”的中国发明专利所示，包括包裹有电磁加热线圈的加热管和蒸汽室，使用时可打开阀门，使得储存在蒸汽室中的蒸汽流入换热管道中进行使用。为保证设备的安全运行，通常与在蒸汽室连通的某一管道中设置泄压阀，从而在蒸汽室中压力过高时自动打开进行泄压。
然而，随着设备的使用，泄压阀极易因不断老化而出现泄压量小设置无法泄压等问题，此后，如继续使用蒸汽锅炉，将使得蒸汽室中的蒸汽不断聚集，其中的气压不断升高，最终引发设备故障，严重的甚至引发蒸汽室爆炸。
综上所述，只要蒸汽锅炉中存在着储存蒸汽的蒸汽室，那么其必然在泄压阀老化、失效后具有极高的安全隐患；因此，如何对传统蒸汽锅炉进行改造，杜绝蒸汽室爆炸的安全事故成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明针对以上问题，提出了一种结构精巧、蒸汽产生速度快、蒸汽量稳定且安全可靠、从源头上杜绝了蒸汽室爆炸的可能性的蒸汽锅炉。
本发明的技术方案为：1、一种蒸汽锅炉，其特征在于，包括外筒体和内芯体，所述外筒体、内芯体中的至少一个连接有电磁加热组件，所述内芯体穿设在外筒体之内、且二者固定相连，所述外筒体和内芯体之间设有过流通道，所述过流通道的顶部、底部都设有用于封口的封堵组件；
所述外筒体底部或是位于下方的封堵组件中开设有进水孔，所述进水孔的一端与水源连通，且另一端与过流通道的下部连通；
所述外筒体的顶部或是位于上方的封堵组件中开设有出气孔，所述出气孔的一端与蒸汽管道连通，且另一端与过流通道的上部连通。
所述封堵组件为封堵板、封堵环或封堵块。
所述过流通道呈螺旋状。
所述外筒体的内径大于内芯体的外径，使得外筒体和内芯体之间间隙形成过流通道。
所述过流通道具有若干个、且呈直管状，所述进水孔和出气孔都具有若干个、且二者与过流通道一一对应。
所述电磁加热组件为盘旋绕设的电磁加热线圈，所述电磁加热线圈设置在内芯体之内或是包覆在外筒体之外。
所述电磁加热组件包括若干沿外筒体或内芯体的轴心均匀设置的加热单元；
所述加热单元包括一对平行设置的容置孔和一根加热丝，所述容置孔沿外筒体或内芯体的轴向贯穿所述外筒体或内芯体，所述加热丝交替穿设两个容置孔，并在两个容置孔中缠绕若干圈；相邻加热单元中的加热丝串联或并联。
所述容置孔为沿外筒体或内芯体的轴向开设在外筒体或内芯体中的通孔。
所述外筒体包括筒体一、筒体二和若干夹板，所述筒体一处于筒体二之内、且二者同轴心，所述夹板沿筒体一的径向设置、且若干夹板均匀的固定连接在筒体一和筒体二之间，使得相邻夹板之间形成容置孔。
本发明使用时，可自进水孔向过流通道中注水，并开启电磁加热组件，使得水自过流通道逐渐上升的过程中不断加热，并最终化为蒸汽自出气孔排出；完成初次使用后，可将过流通道中的水维持在外筒体中部的位置，从而在下次使用时，同时加水并开启电磁加热组件即可。从整体上具有加热效率高、即开即用、无需储存蒸汽的特点。
附图说明
图1是本案的结构示意图，
图2是图1的俯视图，
图3是图1的仰视图；
图4是本案实施例D21的结构示意图，
图5是图4的A-A向剖视图，
图6是图4的B-B向剖视图；
图7是本案实施例D22的结构示意图，
图8是图4的C-C向剖视图，
图9是图4的D-D向剖视图；
图10是本案实施例A4的结构示意图，
图11是本案实施例A4的实施方式示意图；
图12是本案实施例B中内芯体的结构示意图，
图13是图12的俯视图，
图14是本案实施例B的第一种实施方式示意图，
图15是本案实施例B的第二种实施方式示意图；
图16是本案实施例C1的结构示意图，
图17是图16的俯视图，
图18是本案实施例C4的结构示意图，
图19是图18的俯视图，
图20是本案实施例C的第一种实施方式示意图，
图21是本案实施例C的第二种实施方式示意图；
图中1是外筒体，11是进水孔，12是出气孔，13是筒体一，14是筒体二，15是夹板，2是内芯体，21是螺旋状凸棱，22是长条状凹槽一，23是长条状凸棱，3是电磁加热组件，31是容置孔，32是加热丝，4是过流通道，5是封堵组件，51是封堵板，52是封堵环，53是封堵块。
具体实施方式
本发明如图1-21所示，包括外筒体1和内芯体2，所述外筒体1、内芯体2中的至少一个连接有电磁加热组件3，所述内芯体2穿设在外筒体1之内、且二者固定相连，所述外筒体1和内芯体2之间设有过流通道4，所述过流通道4的顶部、底部都设有用于封口的封堵组件5；
所述外筒体1底部或是位于下方的封堵组件中开设有进水孔11，所述进水孔11的一端经过水管、高压水泵等设备与水源连通，且另一端与过流通道4的下部连通；
所述外筒体1的顶部或是位于上方的封堵组件中开设有出气孔12，所述出气孔12的一端与蒸汽管道连通，且另一端与过流通道4的上部连通。使用时，可自进水孔向过流通道中注水，并开启电磁加热组件，使得水自过流通道逐渐上升的过程中不断加热，并最终化为蒸汽自出气孔排出；完成初次使用后，可将过流通道中的水维持在外筒体中部的位置，从而在下次使用时，同时加水并开启电磁加热组件即可。从整体上具有加热效率高、即开即用、无需储存蒸汽的特点。具体来说，一、其中由于过流通道中储存的水以及蒸汽都极少，且取消了传统设备中必不可少的蒸汽室，因此，可从源头上杜绝蒸汽室爆炸的可能性；二、本案实际使用时可通过对过流通道尺寸的设计，使得临时存水小于30KG，从而全方位符合我国的安全要求；三、正由于过流通道中存水、存汽量小，因此，具有着蒸汽产生速度快、即开即用的优点；四、由于电磁加热组件的存在，将使得本案具有加热速度快、蒸汽产生速度快、能耗低的优点。
此外，考虑到实用性，本案实际使用时可在外筒体外包裹上本领域技术人员常用的保温层，使得过流通道中的水始终不低于90℃，这样，在设备停机再启动时，可显著降低能源的额外浪费，并可迅速产生蒸汽，满足使用需求。
所述封堵组件5为封堵板51、封堵环52或封堵块53。
下面通过实施例A、B、C对过流通道进行代表性阐述：
实施例A，如图10-11所示：所述过流通道4呈螺旋状，所述封堵组件5为与外筒体内壁适配的封堵板51，所述封堵板51固定连接在外筒体1的顶口和底口处、且分别与内芯体2的两端面固定相连。
下面通过几个实施例对如何实现螺旋状的过流通道进行代表性阐述：
实施例A1：所述内芯体2的外壁上开设有外螺纹一，所述外螺纹一的外径不小于外筒体1的内径，使得外筒体1和内芯体2之间形成呈螺旋状的过流通道4。
实施例A2：所述外筒体1的内壁上开设有内螺纹一，所述内螺纹一的内径不大于内芯体2的外径，使得外筒体1和内芯体2之间形成呈螺旋状的过流通道4。
实施例A3：所述内芯体2的外壁上开设有外螺纹二、且外筒体1的内壁上开设有内螺纹二，所述内螺纹二和外螺纹二的旋向相同且螺距相等，所述外螺纹二的牙顶与内螺纹二的牙顶相贴合，使得外筒体1和内芯体2之间形成呈螺旋状的过流通道。
实施例A4：所述内芯体2的外壁上固定连接有螺旋状凸棱一21，所述螺旋状凸棱一的外侧表面与外筒体的内壁相贴合，使得外筒体1和内芯体2之间形成呈螺旋状的过流通道4。
实施例A5：所述外筒体1的内壁上固定连接有螺旋状凸棱二，所述螺旋状凸棱二的内侧表面与内芯体2的外壁相贴合，使得外筒体1和内芯体2之间形成呈螺旋状的过流通道4。
实施例A6：所述内芯体2的外壁上固定连接有螺旋状凸棱三、且所述外筒体1的内壁上固定连接有螺旋状凸棱四，所述螺旋状凸棱三与螺旋状凸棱四适配、且螺旋状凸棱三的外侧表面与螺旋状凸棱四的内侧表面相贴合，使得外筒体1和内芯体2之间形成呈螺旋状的过流通道4。
实施例B，如图12-15所示：所述外筒体1的内径大于内芯体2的外径，使得外筒体1和内芯体2之间间隙形成过流通道4，所述封堵组件5为与外筒体1内壁适配的封堵板51或是与间隙适配的封堵环52。
若封堵组件为封堵板，则如图14所示，所述封堵板51固定连接在外筒体1的顶口和底口处、且分别与内芯体2的两端固定相连。
若封堵组件为封堵环，如图15所示，所述封堵环52与所述间隙适配，所述封堵环52固定连接在外筒体1和内芯体2之间。
其中内芯体与外筒体的轴心可重合可不重合，且各具优点，下面对于这两种情况进行分别论述：
所述内芯体2与外筒体1同轴心。可使得过流通道中的水压分布更为均匀，从而使得水压、气压对内芯体、外筒体的作用力较为平衡，从而有效保证了设备整体的结构稳定性。
所述内芯体2的轴心与外筒体1的轴心之间具有间距。即内芯体与外筒体之间的间隙呈一侧大、另一侧小的状态，从而可使得设计人员将进水孔、出气孔布置在间隙较大的一侧，以有效保证使用过程中，蒸汽可更为快速的进入出气孔中。
实施例C，如图16-21所示：所述过流通道4具有若干个、且呈直管状，所述进水孔11和出气孔12都具有若干个、且二者与过流通道4一一对应，所述封堵组件5为与外筒体内壁适配的封堵板51或若干个与过流通道适配的封堵块53。
若封堵组件为封堵板，则如图20所示，所述封堵板51固定连接在外筒体1的顶口和底口处、且分别与内芯体2的两端固定相连。
若封堵组件为封堵块，则如图21所示，若干所述封堵块53分别固定连接在若干过流通道4的顶端和底端。
下面通过几个实施例对如何实现直管状的过流通道进行代表性阐述：
实施例C1：所述内芯体2的外壁上开设有若干长条状凹槽一22，所述内芯体2的外壁与外筒体1的内壁相贴合，使得外筒体1和内芯体2之间形成若干呈直管状的过流通道。
实施例C2：所述外筒体的内壁上开设有若干长条状凹槽二，所述内芯体的外壁与外筒体的内壁相贴合，使得外筒体和内芯体之间形成若干呈直管状的过流通道。
实施例C3：所述内芯体的外壁上开设有若干长条状凹槽三、且外筒体的内壁上开设有若干长条状凹槽四，所述，所述内芯体的外壁与外筒体的内壁相贴合，所述长条状凹槽三和长条状凹槽四一一对应、且二者的槽口相对，使得外筒体和内芯体之间形成若干呈直管状的过流通道。
实施例C4：所述外筒体1和内芯体2同轴心、且二者之间均匀的设有若干长条状凸棱23，所述长条状凸棱23固定连接在外筒体1和内芯体2之间，使得相邻长条状凸棱23之间形成若干呈直管状的过流通道。
下面通过两个实施例对电磁加热组件进行代表性阐述：
实施例D1：所述电磁加热组件为盘旋绕设的电磁加热线圈，所述电磁加热线圈设置在内芯体之内或是包覆在外筒体之外。从而以传统电磁加热的形式对内芯体或是外筒体进行加热。
实施例D2：所述电磁加热组件3包括若干沿外筒体或内芯体的轴心均匀设置的加热单元；
所述加热单元包括一对平行设置的容置孔31和一根加热丝32，所述容置孔31沿外筒体1或内芯体2的轴向贯穿所述外筒体1或内芯体2，所述加热丝32交替穿设两个容置孔31，并在两个容置孔31中缠绕若干圈；相邻加热单元中的加热丝32串联或并联。这样，当加热丝通电后，可对两容置孔之间的部分进行快速加热，形成一个加热单元。其中，由于加热丝交替穿设两加热管，因此，一方面，无需在外筒体外重新布置隔热层以及屏蔽层，从而显著降低设备体积以及设备制造成本；另一方面，加热丝无需完全贴合在容置孔内壁上，可使得二者之间留有一定的间隙，从而使得加热丝的发热量低，具有着安全性高、能耗低等优点。
下面通过两个实施例对容置孔进行代表性阐述：
实施例D21，如图4-6所示：所述容置孔31为沿外筒体或内芯体的轴向开设在外筒体或内芯体中的通孔。
实施例D22，如图7-9所示：所述外筒体1包括筒体一13、筒体二14和若干夹板15，所述筒体一13处于筒体二14之内、且二者同轴心，所述夹板15沿筒体一13的径向设置、且若干夹板15均匀的固定连接在筒体一13和筒体二14之间，使得相邻夹板15之间形成容置孔。
Claims (9)
1.一种蒸汽锅炉，其特征在于，包括外筒体和内芯体，所述外筒体、内芯体中的至少一个连接有电磁加热组件，所述内芯体穿设在外筒体之内、且二者固定相连，所述外筒体和内芯体之间设有过流通道，所述过流通道的顶部、底部都设有用于封口的封堵组件；
所述外筒体底部或是位于下方的封堵组件中开设有进水孔，所述进水孔的一端与水源连通，且另一端与过流通道的下部连通；
所述外筒体的顶部或是位于上方的封堵组件中开设有出气孔，所述出气孔的一端与蒸汽管道连通，且另一端与过流通道的上部连通。
2.根据权利要求1所述的一种蒸汽锅炉，其特征在于，所述封堵组件为封堵板、封堵环或封堵块。
3.根据权利要求2所述的一种蒸汽锅炉，其特征在于，所述过流通道呈螺旋状。
4.根据权利要求2所述的一种蒸汽锅炉，其特征在于，所述外筒体的内径大于内芯体的外径，使得外筒体和内芯体之间间隙形成过流通道。
5.根据权利要求2所述的一种蒸汽锅炉，其特征在于，所述过流通道具有若干个、且呈直管状，所述进水孔和出气孔都具有若干个、且二者与过流通道一一对应。
6.根据权利要求1所述的一种蒸汽锅炉，其特征在于，所述电磁加热组件为盘旋绕设的电磁加热线圈，所述电磁加热线圈设置在内芯体之内或是包覆在外筒体之外。
7.根据权利要求1所述的一种蒸汽锅炉，其特征在于，所述电磁加热组件包括若干沿外筒体或内芯体的轴心均匀设置的加热单元；
所述加热单元包括一对平行设置的容置孔和一根加热丝，所述容置孔沿外筒体或内芯体的轴向贯穿所述外筒体或内芯体，所述加热丝交替穿设两个容置孔，并在两个容置孔中缠绕若干圈；相邻加热单元中的加热丝串联或并联。
8.根据权利要求7所述的一种蒸汽锅炉，其特征在于，所述容置孔为沿外筒体或内芯体的轴向开设在外筒体或内芯体中的通孔。
9.根据权利要求7所述的一种蒸汽锅炉，其特征在于，所述外筒体包括筒体一、筒体二和若干夹板，所述筒体一处于筒体二之内、且二者同轴心，所述夹板沿筒体一的径向设置、且若干夹板均匀的固定连接在筒体一和筒体二之间，使得相邻夹板之间形成容置孔。
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