CN111043582A

CN111043582A - 蓄热式蒸汽机

Info

Publication number: CN111043582A
Application number: CN201911238555.9A
Authority: CN
Inventors: 周协峰
Original assignee: Shanghai Zhongru Intelligent Energy Group Co Ltd
Current assignee: Shanghai Zhongru Intelligent Energy Group Co Ltd
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2020-04-21

Abstract

本发明涉及蓄热式蒸汽机，包括用于储存热能的蓄热组件和用于收纳蓄热组件的收纳壳；所述蓄热组件至少设置有三组且由上至下依次相邻设置于收纳壳的内部，所述蓄热组件包括用于储存热能的蓄热体和用于释放热能的加热丝，所述蓄热体为镁砖且至少相邻设置有两个，所述镁砖的表面为疏松多孔结构，且相邻两个镁砖之间对应开设有通孔。简而言之，本申请技术方案通过连贯而又紧凑的结构，使得本申请技术方案相比较传统的固体蓄热装置，有效解决了蓄热性能差、蓄热器件易损坏的技术问题，更进一步解决了传统的固体蓄热装置在对流水加热生成高温蒸汽的过程中存在热量易流失、蓄热器件易结垢、堵塞的问题。

Description

蓄热式蒸汽机

技术领域

本发明涉及蓄热器械技术领域，具体涉及蓄热式蒸汽机。

背景技术

固体蓄热装置是煤改电的产物，是以清洁能源取代燃煤锅炉的热载体设备，在国家大气净化，污染减排上做出了极大的贡献。

随着固体蓄热装置不断地投入社会使用，人们将其一般运用至对导热油进行加热，也可利用固体蓄热装置对流水进行加热，直至将液态水加热生成高温蒸汽，再将高温蒸汽输送至用热系统，已满足用热领域需求。

然而将传统固体蓄热装置对流水加热生成高温蒸汽的过程中，极易出现传统固体蓄热装置内部结垢、堵塞、使用寿命短的现象，且进一步的因水垢产生而增加安全隐患和设备损耗，此外传统固体蓄热装置在对水加热的过程中，极易出现热量流失过快而影响工作效率的问题。因此，提出一种蓄热式蒸汽机来解决上述问题，对于目前本领域来说是迫切需要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供蓄热式蒸汽机，以解决现有技术传统的固体蓄热装置在对流水加热生成高温蒸汽的过程中存在热量易流失、蓄热器件易结垢、堵塞的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

蓄热式蒸汽机，包括用于储存热能的蓄热组件和用于收纳蓄热组件的收纳壳；

所述蓄热组件至少设置有三组且由上至下依次相邻设置于收纳壳的内部，所述蓄热组件包括用于储存热能的蓄热体和用于释放热能的加热丝，所述蓄热体为镁砖且至少相邻设置有两个，所述镁砖的表面为疏松多孔结构，且相邻两个镁砖之间对应开设有通孔，所述加热丝贯穿通孔内侧，所述加热丝的外表面刷涂有金属锆，每组所述蓄热体通过隔板相分离；

所述收纳壳内部的底端设置有蒸发器，所述蒸发器的一侧相邻连通设置有进水管和排气管，且进水管与排气管的一侧均贯穿收纳壳并延伸至收纳壳的外部，所述蒸发器的另一侧连通设置有变频风机，且变频风机的输出端通过防爆管贯穿收纳壳并延伸至收纳壳的外部，所述收纳壳的表面设置有控制按钮和电源插孔；

所述收纳壳的内部通过分离板分隔为两个密闭空间，所述蓄热组件设置于靠顶部的密闭空间，所述蒸发器及变频风机设置于靠底端的密闭空间，所述蒸发器的进风口通过防爆管贯穿分离板并延伸至靠顶部的密闭空间内部，所述变频风机输出端的防爆管及蒸发器进风口的防爆管上均设置有单向阀；

还包括避免出现蒸发器内部结垢、堵塞的防护组件和减少热量流失的调节组件；

所述防护组件包括连通设置于进水管上的反应管、用于对流水软化的反应件和设置于反应管内部的通孔网板，且反应件设置于通孔网板的内部；

所述调节组件包括设置于至少两个隔板两侧的缓冲壳、连通设置于缓冲壳顶部的通风管、设置于缓冲壳内部的电动推杆和设置于电动推杆输出端用于对通风管进行封堵疏通的封板，所述缓冲壳与隔板及收纳壳内壁无缝固定连接。

进一步，所述分离板的内壁与收纳壳的内壁均设置有膨胀珍珠岩保温层。

进一步，还包括用于对本装置进行漏电保护的自保护组件。

进一步，所述自保护组件包括设置于收纳壳顶部的PLC控制器和与至少三组蓄热组件的加热丝进行串联连接的漏电保护器，所述漏电保护器与PLC控制器通过导线进行电性连接。

进一步，所述进水管上设置有预热管。

进一步，所述预热管的内壁设置有电热板。

进一步，所述电热板环绕设置于预热管的内部，且环绕口径由进水管进水口至出水口逐渐缩小。

本发明的有益效果在于：

1.该蓄热式蒸汽机,通过加热丝的表面刷涂有金属锆，从而极大限度的延长加热丝的使用寿命，加热丝的有效寿命已达到6年不坏的真实水平，相比较传统的蓄热装置，本申请技术方案则有效的解决了蓄热器件易因温度过高而损坏的技术问题。

2.该蓄热式蒸汽机,通过PLC控制器与漏电保护器的配合使用，使整体装置的运行都在PLC严密监控下运行，保证了蓄热装置的正常运行，当加热丝等电气元件出现损坏时，PLC发出指示命令，立刻通过漏电保护器对整体装置进行断电保护，本申请技术方案相比较传统的固体蓄热装置，则有效解决了电气元件损坏时，相邻器件也容易一并受之影响而损坏的技术问题。

3.该蓄热式蒸汽机,通过镁砖的通孔与疏松多孔结构，且镁砖与加热丝相邻间隔穿插设置，则有效提高了本装置的蓄热效率，且将加热丝与镁砖相邻间隔一一配比设置，电子丝的辐射热量将尽可能的接近镁砖的吸热量，避免加热丝发热过高而镁砖无法吸收，则一方面进一步延长了加热丝的使用寿命，另一方面，加热丝的发热量更高效的被镁砖蓄热吸收，则有效降低了能耗浪费。

4.该蓄热式蒸汽机,通过反应管、通孔网板和反应件的配合使用，流水流至反应管内部后，可对水进行软化，软化过后的水进行高温加热生成高温蒸汽，从而避免蒸发器结垢、堵塞，杜绝因水垢而产生的安全隐患和设备损耗。

5.该蓄热式蒸汽机,通过缓冲壳、通风管、电动推杆和封板的配合使用，操作人员可选择性的当靠底部的蓄热组件热量使用完后，再使用其余蓄热组件热量，以避免热量过快流动至收纳壳内部靠顶端密闭空间的全部空间，而造成热量局部过快损耗。

简而言之，本申请技术方案通过连贯而又紧凑的结构，使得本申请技术方案相比较传统的固体蓄热装置，有效解决了蓄热性能差、蓄热器件易损坏的技术问题，更进一步解决了传统的固体蓄热装置在对流水加热生成高温蒸汽的过程中存在热量易流失、蓄热器件易结垢、堵塞的问题。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的预热管局部剖视图；

图4为本发明的反应管局部剖视图；

图5为本发明的漏电保护电路工作示意图。

图中：1、收纳壳；2、蓄热组件；201、蓄热体；202、加热丝；3、自保护组件；301、PLC控制器；302、漏电保护器；4、调节组件；401、通风管；402、缓冲壳；403、电动推杆；404、封板；5、膨胀珍珠岩保温层；6、分离板；7、排气管；8、蒸发器；9、变频风机；10、预热管；11、防护组件；1101、反应管；1102、反应件；1103、通孔网板；12、电源插孔；13、控制按钮；14、电热板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：蓄热式蒸汽机，包括用于储存热能的蓄热组件2和用于收纳蓄热组件2的收纳壳1；

蓄热组件2至少设置有三组且由上至下依次相邻设置于收纳壳1的内部，蓄热组件2包括用于储存热能的蓄热体201和用于释放热能的加热丝202，蓄热体201为镁砖且至少相邻设置有两个，镁砖的表面为疏松多孔结构，且相邻两个镁砖之间对应开设有通孔，加热丝202贯穿通孔内侧，加热丝202的外表面刷涂有金属锆，每组蓄热体201通过隔板相分离，此处需要强调的是，加热丝采用铁铬铝合金材料，添加锆等成分，通过反复的实践，得出本申请所公开的合金加热丝，目前该加热丝的有效寿命已达到6年不坏的水平，此技术特征针对性的解决传统加热丝已损坏的技术问题，此处将加热丝贯穿镁砖内部，且根据说明书附图1可知，镁砖相邻间隔至少设置有两个，如此将加热丝与镁砖进行配比，其目的是利用辐射换热原理，将镁砖设计为疏松锁孔结构与加热丝放热特性相结合，使角系数＝1，(角系数定义为：加热丝的辐射热＝第一镁砖吸热量的比)为保证加热丝的使用寿命，电子丝的辐射热量＝蓄热砖吸热量，如果加热丝的辐射热量大于蓄热体吸热量，加热丝温度就会升高，就会影响加热丝使用寿命，此处镁砖的型号可为95镁砖、92镁砖；

收纳壳1内部的底端设置有蒸发器8，蒸发器8的一侧相邻连通设置有进水管和排气管7，且进水管与排气管7的一侧均贯穿收纳壳1并延伸至收纳壳1的外部，蒸发器8的另一侧连通设置有变频风机9，且变频风机9的输出端通过防爆管贯穿收纳壳1并延伸至收纳壳1的外部，收纳壳1的表面设置有控制按钮13和电源插孔12，该变频风机的型号可为G90G132G160A变频风机；

收纳壳1的内部通过分离板6分隔为两个密闭空间，蓄热组件2设置于靠顶部的密闭空间，蒸发器8及变频风机9设置于靠底端的密闭空间，蒸发器8的进风口通过防爆管贯穿分离板6并延伸至靠顶部的密闭空间内部，变频风机9输出端的防爆管及蒸发器8进风口的防爆管上均设置有单向阀，此处需要强调的是在蒸发器进风口的防爆管上设置有单向阀及变频风机输出端的防爆管上设置有单向阀，其目的是，当蒸发器一轮内部所吸收热量对流水加热生成高温蒸汽时，单向阀立刻关闭，而热量逐渐减小，不足以对流水加热生成高温蒸汽时，单向阀打开，再重新灌入新一轮热量至蒸发器内部，从而避免热量在流动、传递、交错的过程中出现流失的现象；

还包括避免出现蒸发器8内部结垢、堵塞的防护组件11和减少热量流失的调节组件4；

防护组件11包括连通设置于进水管上的反应管1101、用于对流水软化的反应件1102和设置于反应管1101内部的通孔网板1103，且反应件1102设置于通孔网板1103的内部，此处需要强调的是反应件1102为沸石和离子交换剂，当流水经反应管1101流动时，沸石和离子交换剂与流水相反应，从而有效软化流水，以避免当流水流至蒸发器内部进行高温蒸发时，蒸发器内部出现堵塞、结垢的现象；

调节组件4包括设置于至少两个隔板两侧的缓冲壳402、连通设置于缓冲壳402顶部的通风管401、设置于缓冲壳402内部的电动推杆403和设置于电动推杆403输出端用于对通风管进行封堵疏通的封板404，缓冲壳402与隔板及收纳壳1内壁无缝固定连接，此处将每组隔板两侧设置有缓冲壳402，再经由电动推杆工作，以达到电动推杆伸缩带动封板对通风管401进行封堵或疏通，该电动推杆403的型号可为HF-TGE电动推杆，调节组件4对通风管进行封堵、疏通的目的是，由下至上，每组蓄热组件，所积攒热量使用完毕后，再使用另一组蓄热组件，从而避免所有蓄热组件所积攒的热量过快流动至靠底部的密闭空间全部空间深处，而造成热量流失过快，理由为，封闭狭小的空间内，热量保存更为稳定，流动宽敞的空间内，热量保存相对稳定性较差，容易出现热量损耗的现象。

本装置工作流程为：加热丝通过导线与外接电源进行电性连接开始工作发热，并将热量通过镁砖进行储存，此蓄热过程为晚间低谷电(21:00-07:00)，峰平电时段(06：00-20:00)，在变频风机的作用下，将热量抽入蒸发器内部，此时进水管流入液态水，经蒸发器加热后生成高温蒸汽经排气管排出供供热系统环境使用。

本发明中：分离板6的内壁与收纳壳1的内壁均设置有膨胀珍珠岩保温层5，此处需要强调的是本申请技术方案考虑环境问题，废除了传统岩棉保温，采用了特殊的膨胀珍珠岩做外保温，无粉尘，无飞絮，不会造成二次污染。

本发明中：还包括用于对本装置进行漏电保护的自保护组件3，防止因加热丝局部短路，本装置依然处于工作状态，而增加安全隐患的问题。

本发明中：自保护组件3包括设置于收纳壳1顶部的PLC控制器301和与至少三组蓄热组件2的加热丝202进行串联连接的漏电保护器302，漏电保护器302与PLC控制器301通过导线进行电性连接，该漏电保护器的型号可为2P63A32a漏电保护器，此处需要强调的是本装置全程是实现人性化控制，通过PLC控制器设定控制程序，控制系统就会安预先设定的程序运行。实现无人值守，整体装置的运行都在(PLC)严密监控下运行，保证了本装置的正常运行，而当加热丝出现短路现象时，PLC捕捉到短路信号，对漏电保护器302发出指示命令，漏电保护器立刻进行断电保护操作。

本发明中：进水管上设置有预热管10，此处通过设置有预热管10，可避免出现热水加热不彻底的现象。

本发明中：预热管10的内壁设置有电热板14，此处通过电热板14释放热能，从而起到对液态水预加热的目的。

本发明中：电热板14环绕设置于预热管10的内部，且环绕口径由进水管进水口至出水口逐渐缩小，如此设置的目的是，减缓流水的流动速度，而保证流水更可能多的与电热板进行热传递接触。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.蓄热式蒸汽机，其特征在于：包括用于储存热能的蓄热组件和用于收纳蓄热组件的收纳壳；

2.根据权利要求1所述的蓄热式蒸汽机，其特征在于：所述分离板的内壁与收纳壳的内壁均设置有膨胀珍珠岩保温层。

3.根据权利要求1所述的蓄热式蒸汽机，其特征在于：还包括用于对本装置进行漏电保护的自保护组件。

4.根据权利要求3所述的蓄热式蒸汽机，其特征在于：所述自保护组件包括设置于收纳壳顶部的PLC控制器和与至少三组蓄热组件的加热丝进行串联连接的漏电保护器，所述漏电保护器与PLC控制器通过导线进行电性连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的蓄热式蒸汽机，其特征在于：所述进水管上设置有预热管。

6.根据权利要求5所述的蓄热式蒸汽机，其特征在于：所述预热管的内壁设置有电热板。

7.根据权利要求6所述的蓄热式蒸汽机，其特征在于：所述电热板环绕设置于预热管的内部，且环绕口径由进水管进水口至出水口逐渐缩小。