CN112524587A - 一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，包括控制单元、电磁加热单元和供水单元，还包括造气炉，供水单元与造气炉相连通并对造气炉供水，造气炉上设有从炉壁向造气炉内部凹陷的环形沉槽，电磁加热单元设置在环形沉槽内，控制单元与电磁加热单元电连接。本发明产生的有益效果是：电磁加热单元采用内嵌式封闭式结构，充分利用双向闭合磁路，全耦合式感应加热方式，加热速度快，效率高；加热管通过凹槽壁对造气炉进行加热，加热范围广，均匀加热；造气炉和储气炉外部均设有保温层，防止炉内热量散失；水位传感器检测造气炉和储气炉内水位，防止炉内水位过高或过低；通过外部电气控制单元对加热管及水位、温度、功率进行实时控制。

Description

一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置

技术领域

本发明涉及蒸汽制造技术领域，特别是指一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置。

背景技术

蒸汽发生装置在目前的工业和商业领域中应用十分广泛，比如工厂、采暖、酒店等场合都需要蒸汽和热水等锅炉设备。但是市场上出现的低压蒸汽发生装置多采用燃煤、燃油或电热管等形式进行加热，在众多加热方式中，主要以电热管加热为主，这种加热方式与燃煤加热和燃油加热相比，最大的优势避免了对环境造成污染，运行成本低，但现有的电磁感应加热蒸汽发生系统存在预热时间长、径向温差大、加热不均匀、加热效率低等问题。

发明内容

本发明提出一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，解决了现有技术中预热时间长、加热效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，包括控制单元、电磁加热单元和供水单元，还包括造气炉，供水单元与造气炉相连通并对造气炉供水，造气炉上设有从炉壁向造气炉内部凹陷的环形沉槽，电磁加热单元设置在环形沉槽内，控制单元与电磁加热单元电连接，电磁加热单元采用内嵌式结构，加热速度快，效率高。

所述电磁加热单元包括加热管，加热管螺旋设置在环形沉槽内，加热管表面均设有绝缘层，加热管通过固定器固定在环形沉槽内，加热管两端伸出环形沉槽与控制单元电连接，加热管通电对凹槽壁加热，凹槽壁对造气炉内的水加热生成蒸汽。

所述环形沉槽开口处设有法兰端盖，法兰端盖盖住加热管，使加热管空间密闭，法兰端盖上设有温度传感器和散热口，温度传感器检测加热管空间内实时温度，当加热管空间内温度过高时通过散热口进行散热。

所述造气炉上部设有储气炉且造气炉和储气炉相连通，造气炉内产生的蒸汽进入储气炉内保存，造气炉和储气炉外部均设有保温层，防止炉内热量散失。

所述储气炉上部设有手动排气阀、泄压阀和安全阀，手动排气阀、泄压阀和安全阀均与储气炉相连通，储气炉上部还设有电子压力表，电子压力表检测储气炉炉内气压，当炉内气压过高时操作手动排气阀排出蒸汽降压，或炉内气压超过安全值时安全阀打开泄压，泄压阀将储气炉内蒸汽输送至使用的地方。

所诉储气炉侧壁上设有上水位传感器，造气炉侧壁上设有中水位传感器和下水位传感器，上水位传感器、中水位传感器和下水位传感器从高到低布置，水位传感器检测造气炉和储气炉内水位，防止炉内水位过高或过低，且下水位传感器高于电磁加热单元。

所述造气炉分别与供水单元和排水管相连通，排水管上设有排水电磁阀，造气炉底部开口与排水管相连通，方便炉内排水清洗。

所述供水单元包括水泵电机，水泵电机通过进水管与造气炉相连通，进水管上设有进水电磁阀，水泵电机与控制单元电连接，水泵电机通过进水管对造气炉供水，进水电磁阀控制进水管开关。

所述控制单元包括电气柜，电气柜与加热管电连接，电气柜控制加热管通电开关。

所述环形沉槽的数量至少为一个，且电磁加热单元的数量等于环形沉槽的数量，多组电磁加热单元可有效提高加热效率。

本发明产生的有益效果是：电磁加热单元采用内嵌式封闭式结构，充分利用双向闭合磁路，全耦合式感应加热方式，加热速度快，效率高；加热管通过凹槽壁对造气炉进行加热，加热范围广，均匀加热；造气炉和储气炉外部均设有保温层，防止炉内热量散失；水位传感器检测造气炉和储气炉内水位，防止炉内水位过高或过低；通过外部电气控制单元对加热管及水位、温度、功率进行实时控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置结构示意图。

图2为本发明造气炉和储气炉侧视图。

图3为本发明电磁加热装置示意图。

图4为本发明实施例4炉体和电磁加热单元结构示意图。

图5为本发明造气炉和环形沉槽的局部剖面放大图。

图中：1-手动排气阀，2-电子压力表，3-泄压阀，4-安全阀，5-上水位传感器，6-中水位传感器，7-下水位传感器，8-电气柜，9-水泵电机，10-排水电磁阀，11-加热管，12-固定器，13-绝缘层，14-法兰端盖，15-造气炉，16-储气炉，17-散热口，18-保温层，19-温度传感器，20-环形沉槽，21-进水电磁阀，22-进水管，23-排水管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

实施例1，如图1所示，一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，包括控制单元、电磁加热单元、供水单元和造气炉15，造气炉15形状为竖置扁球体，供水单元与造气炉15底部相连通并对造气炉15供水，造气炉15上部设有储气炉16且造气炉15和储气炉16相连通，造气炉15制成的蒸汽进入储气炉16保存，储气炉16的形状为横置圆柱体，造气炉15和储气炉16结合形状近似为T型结构，造气炉15和储气炉16外部均设有保温层18，防止炉内热量散失，减小能量损耗，保证加热效率和蒸汽生成效率，造气炉15上设有从炉壁向造气炉15内部凹陷的环形沉槽20，如图5所示，环形沉槽20由内外两个直径不同的钢管套设在一起作为环形沉槽20侧壁，在两个钢管端部焊接有环形钢圈作为环形沉槽20的底板，两个钢管开口端与造气炉15炉壁连接，环形沉槽20的侧壁和底板均在造气炉15内部，电磁加热单元设置在环形沉槽20环形空间内，控制单元与电磁加热单元电连接，环形沉槽20内的加热管11可从环形沉槽20开口端取出，当加热管11损坏或出现故障时，可以进行更换。

进一步，所述储气炉16上部设有手动排气阀1、泄压阀3和安全阀4，手动排气阀1、泄压阀3和安全阀4均与储气炉16相连通，储气炉16上部还设有电子压力表2，电子压力表2检测储气炉16炉内气压，当炉内气压过高时操作手动排气阀1排出蒸汽降压，或炉内气压超过安全值时安全阀4自动打开泄压，泄压阀3将储气炉16内蒸汽输送至使用的地方，如图2所示，储气炉16侧壁上设有上水位传感器5，造气炉15侧壁上设有中水位传感器6和下水位传感器7，上水位传感器5、中水位传感器6和下水位传感器7从高到低依次布置，其中下水位传感器7要高于电磁加热单元最高点，使电磁加热单元在加热过程中始终有水，当下水位传感器7未检测到水时，控制单元打开供水单元往炉体注水，当中水位传感器6检测到设置水位时，控制单元控制打开电磁加热单元，上水位传感器5是炉体的设置的最高安全水位，控制单元控制关闭供水单元。

实施例2，一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，如图3所示，电磁加热单元包括加热管11，加热管11为铜管，加热管11表面设有绝缘层13，加热管11螺旋设置在环形沉槽20环形空间内，相邻两环加热管11之间设有固定器12，固定器12使用绝缘树脂材料，加热管11通过固定器12固定在环形沉槽20内，固定器12使相邻两环加热丝11间距相等，环形沉槽20开口处设有法兰端盖14，法兰端盖14与环形沉槽20共同形成加热腔，加热丝11设置在加热腔内，法兰端盖14上设有温度传感器19和散热口17，温度传感器19检测环形沉槽20加热腔内实时温度，当环形沉槽20加热腔内温度过高时，电磁加热单元的阻抗会发生变化，产生阻抗不匹配，改变电磁加热单元的谐振频率进而影响加热效率，通过外部电气控制单元可检测加热腔内温度变化和谐振频率的偏移，并可通过实时控制并调整，使加热管始终工作在谐振频率点上，输出最大功率。散热口17的设置有助于环形沉槽20加热腔空间散热降温，加热管11两端穿过法兰端盖14伸出环形沉槽20与控制单元电连接。其他结构与实施例1相同。

实施例3，一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，供水单元包括水泵电机9，水泵电机9与控制单元电连接，水泵电机9通过进水管22与造气炉15内部相连通，进水管22上设有进水电磁阀21；造气炉15内部与排水管23相连通，排水管23上设有排水电磁阀10，蒸汽发生装置工作时，排水电磁阀10关闭，蒸汽发生装置清理时，打开排水电磁阀10排水。

进一步，所述控制单元包括电气柜8，电气柜8与加热管11电连接，电气柜8对加热管11通电，加热管11对环形沉槽20侧壁进行加热，环形沉槽20侧壁对造气炉15内的水加热产生蒸汽，电气柜8与电子压力表2电连接，电子压力表2将储气炉16内的蒸汽压力通过电信号传输给电气柜8，电气柜8与水位传感器电连接，水位传感器监测造气炉15和储气炉16内水位高度，电气柜8与水泵电机9电连接，控制水泵电机9开关。其他结构与实施例1相同。

实施例4，一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，如图4所示，环形沉槽20的数量至少为两个，且电磁加热单元的数量也为两个，两组电磁加热单元可提高加热效率，提高蒸汽发生效率。其他结构与实施例1相同。

蒸汽发生装置使用：打开电源，中水位传感器6探测造气炉15内水位是否达到设定值，若水位太低，下水位传感器7将电信号传输给电气柜8，电气柜8在给予水泵电机9和进水电磁阀21电信号，水泵电机9气动，进水电磁阀21接通，对造气炉15供水，当水位达到设定值即中水位传感器6有信号后，电气柜8开始对加热管11通电，环形沉槽20产生涡流效应，使环形沉槽20侧壁发热，环形沉槽20侧壁对造气炉15内的水进行加热，当上水位传感器5检测到水位信号时，进水电磁阀21关闭，停止对造气炉15供水。

造气炉15内的水加热产生的蒸汽上升进入储气炉16内储存，当储气炉16内蒸汽压力达到设定值时，蒸汽通过泄压阀3输出使用，在此工作过程中，电子压力表2检测储气炉16内的实时气压，当储气炉16内气压超过设定气压时，可人工打开手动排气阀1，对储气炉16进行泄压，当电子压力表2检测到储气炉16内实时气压超过设定的安全值时，安全阀4打开泄压，进行过压保护。

蒸汽发生装置清理：加热管11断电，水泵电机9停止，打开排水电磁阀10，将造气炉15内的水通过排水管23排出，对造气炉15内进行清理。

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保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，包括控制单元、电磁加热单元和供水单元，其特征在于，还包括造气炉（15），供水单元与造气炉（15）相连通并对造气炉（15）供水，造气炉（15）上设有从炉壁向造气炉（15）内部凹陷的环形沉槽（20），电磁加热单元设置在环形沉槽（20）内，控制单元与电磁加热单元电连接。

2.根据权利要求1所述的内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，其特征在于，电磁加热单元包括加热管（11），加热管（11）螺旋设置在环形沉槽（20）内，加热管（11）表面均设有绝缘层（13），加热管（11）通过固定器（12）固定在环形沉槽（20）内，加热管（11）两端伸出环形沉槽（20）与控制单元电连接。

3.根据权利要求2所述的内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，其特征在于，环形沉槽（20）开口处设有法兰端盖（14），法兰端盖（14）上设有温度传感器（19）和散热口（17）。

4.根据权利要求1~3任一项所述的内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，其特征在于，造气炉（15）上部设有储气炉（16）且造气炉（15）和储气炉（16）相连通，造气炉（15）和储气炉（16）外部均设有保温层（18）。

5.根据权利要求4所述的内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，其特征在于，储气炉（16）上部设有手动排气阀（1）、泄压阀（3）和安全阀（4），手动排气阀（1）、泄压阀（3）和安全阀（4）均与储气炉（16）相连通，储气炉（16）上部还设有电子压力表（2）。

6.根据权利要求5所述的内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，其特征在于，储气炉（16）侧壁上设有上水位传感器（5），造气炉（15）侧壁上设有中水位传感器（6）和下水位传感器（7），上水位传感器（5）、中水位传感器（6）和下水位传感器（7）从高到低依次布置。

7.根据权利要求1或3或6所述的内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，其特征在于，造气炉（15）分别与供水单元和排水管（23）相连通，排水管（23）上设有排水电磁阀（10）。

8.根据权利要求7所述的内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，其特征在于，供水单元包括水泵电机（9），水泵电机（9）通过进水管（22）与造气炉（15）相连通，进水管（22）上设有进水电磁阀（21），水泵电机（9）与控制单元电连接。

9.根据权利要求2所述的内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，其特征在于，控制单元包括电气柜（8），电气柜（8）与加热管（11）电连接。

10.根据权利要求1所述的内嵌式电磁加热蒸汽发生装置，其特征在于，环形沉槽（20）的数量至少为一个，且电磁加热单元的数量等于环形沉槽（20）的数量。

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