CN114278915A - 一种新型免检蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种提升蒸汽干度的新型免检贯流式蒸汽发生器，包括：壳体；壳体的上端设有连通排汽结构的上联箱、下端设有连通进水结构的下联箱；多根竖直放置的换热管；多根换热管沿圆周方向排布围构形成燃烧室；所述换热管的径向外侧构成烟气流动空间；所述壳体上还设有与所述烟气流动空间相通的排烟口；所述换热管的上端通入所述上联箱，下端通入所述下联箱；所述换热管内部或者上端设有止沸结构。

Description

一种新型免检蒸汽发生器

技术领域

本公开涉及蒸汽发生设备领域，尤其涉及一种新型免检蒸汽发生器。

背景技术

在国家节能减排的号召下，蒸汽发生设备加速向高效低排放的全预混冷凝式发展。尤其是全预混贯流式燃气蒸汽发生器，相比传统蒸汽锅炉产汽速度更快，水容积可做到小于30升，无安全隐患，无需定期年检，广受市场青睐，被广泛应用于国民生产和生活中，如酒店，宾馆，食品，纺织，化工，饲料等等行业。但是现有市场上的贯流式燃气蒸汽发生器普遍存在真实水容积超标，蒸汽含水量高，尺寸大等缺点。

如专利申请号CN107781800A提供了一种贯流式蒸汽发生器，采用两圈立式列管通过上下联箱并联焊接。上联箱增加汽水分离结构并配合外圈绝热落水管来提升蒸汽干度，但该技术存在绝热落水管占用水容积，牺牲了有效换热面积导致干度提升效果不明显且炉体尺寸大的缺点。

发明内容

鉴于上述不足，发明人通过大量试验发现，要真正提升蒸汽干度，最有效的办法是提升高温烟气与立式列管内的水和蒸汽充分进行热交换，然而，免检型蒸汽发生器受30升水容积指标限制，无法布置更多的换热管，因此如何在有限的水容积指标范围内，充分增加有效换热面积和换热效率，提升蒸汽干度是行业内亟需解决的难题。

有鉴于此，本发明的一个目的是提供一种水容积小于30升，且能有效降低蒸汽含水量，提升蒸汽干度的新型免检贯流式蒸汽发生器。

为达到上述目的，本公开提供了如下技术方案：

一种新型免检蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的水容积在30L以下，其中，所述新型免检贯流式蒸汽发生器包括：

壳体；壳体的上端设有连通排汽结构的上联箱、下端设有连通进水结构的下联箱；

多根竖直放置的换热管；多根换热管沿圆周方向排布围构形成燃烧室；所述换热管的径向外侧构成烟气流动空间；所述壳体上还设有与所述烟气流动空间相通的排烟口；所述换热管的上端通入所述上联箱，下端通入所述下联箱；所述换热管内部或者上端设有止沸结构。

作为一种优选的实施方式，所述新型免检蒸汽发生器为贯流式蒸汽发生器。

作为一种优选的实施方式，所述止沸结构位于所述换热管的70%高度位置的上方。

作为一种优选的实施方式，所述止沸结构安装在液面上方。

作为一种优选的实施方式，所述换热管内还设有内杆。

作为一种优选的实施方式，所述内杆的直径大于所述换热管内径的三分之一且小于所述换热管内径的五分之四。

作为一种优选的实施方式，所述内杆的横截面积大于所述换热管的管腔的横截面积的十分之一且小于所述换热管的管腔的横截面积的五分之四；进一步地，所述内杆的横截面积大于所述换热管的管腔的横截面积的三分之一且小于所述换热管的管腔的横截面积的五分之四。

作为一种优选的实施方式，所述过流环空的过流面积大于所述换热管的管腔的横截面积的十分之一且小于所述换热管的管腔的横截面积的五分之四。进一步地，所述过流环空的过流面积大于所述换热管的管腔的横截面积的五分之一且小于所述换热管的管腔的横截面积的三分之二。

作为一种优选的实施方式，所述内杆的长度方向与所述换热管的长度方向相平行；所述内杆同轴设置于所述换热管内；所述内杆和所述换热管之间构成容置流体的过流环空。

作为一种优选的实施方式，所述内杆和所述换热管之间还连接有支撑连接件。

作为一种优选的实施方式，所述支撑连接件相对于所述内杆倾斜或垂直；所述支撑连接件与所述内杆之间的夹角大于30度小于150度。

作为一种优选的实施方式，所述支撑连接件包括多个连接于所述换热管和所述内杆之间的导热支撑杆；其中，至少两个所述内杆的轴向位置不同，和/或，至少两个所述支撑连接件的周向位置不同。

作为一种优选的实施方式，相邻两个所述换热管之间设有过流间隙；所述壳体内还固定设有遮挡在所述过流间隙径向外侧的导流板，所述导流板与所述换热管间隔设置。

作为一种优选的实施方式，所述止沸结构的过流面积小于位于其下方的换热管的过流面积。

作为一种优选的实施方式，所述止沸结构包括固定安装于所述换热管的上端的止沸板；所述止沸板设有至少一个出汽孔；所述至少一个出汽孔的过流总面积小于所述换热管的过流面积。

作为一种优选的实施方式，所述止沸结构位于所述换热管的三分之二的高度位置的上方。

作为一种优选的实施方式，所述上联箱包括气液分离间隔板；所述气液分离间隔板将所述上联箱内部间隔形成第一环形空间和第二环形空间；多个所述换热管的上端通入所述第一环形空间；所述排汽结构与所述第二环形空间相连通；所述气液分离间隔板上分布有多个第一气液分离孔。

作为一种优选的实施方式，所述排汽结构包括穿过所述上联箱的顶板的排汽管；所述排汽管的出汽端位于上联箱外，进汽端位于上联箱内；所述进汽端还设有气液分离结构。

作为一种优选的实施方式，所述气液分离结构包括多个第二气液分离孔。

作为一种优选的实施方式，所述导流板包括位于所述过流间隙周向两侧第一部分和第二部分；所述第一部分和所述第二部分分别与相邻近的换热管之间设有导流间隙。

作为一种优选的实施方式，所述第一部分和所述第二部分构成朝向所述过流间隙凸出的V形结构。

作为一种优选的实施方式，所述导流板自所述下联箱的下顶板向上延伸至所述上联箱的上底板。

作为一种优选的实施方式，每个所述过流间隙对应一导流板；相邻两个导流板之间形成通入烟气流动空间的出烟口。

作为一种优选的实施方式，还设有将所述内杆与所述换热管同轴设置的固定支架；所述固定支架固定连接所述换热管的上端；所述固定支架构成为所述止沸结构，或者，所述止沸结构固定设置在所述固定支架上。

一种新型免检贯流式蒸汽发生器，包括：

壳体；壳体的上端设有连通排汽结构的上联箱、下端设有连通进水结构的下联箱；

多根竖直放置的换热管；多根换热管沿圆周方向平行排布，将其内部围构形成燃烧室；所述换热管的径向外侧构成烟气流动空间；所述壳体上还设有与所述烟气流动空间相通的排烟口；所述换热管的上端通入所述上联箱，下端通入所述下联箱；所述换热管内部或者上端设有止沸结构。进一步地，所述止沸结构安装在液面上方。

作为一种优选的实施方式，所述止沸结构的过流面积大于位于其下方的换热管的过流面积。

作为一种优选的实施方式，所述止沸结构包括固定安装于所述换热管的上端的止沸板；所述止沸板设有至少一个出汽孔；所述至少一个出汽孔的过流总面积小于所述换热管的过流面积。

作为一种优选的实施方式，所述至少一个出汽孔的过流总面积小于所述换热管的过流面积的一半。

作为一种优选的实施方式，所述止沸结构位于所述换热管的三分之二的高度位置的上方。

作为一种优选的实施方式，所述出汽孔位于所述止沸板的中心位置；所述出汽孔的孔径为4-10毫米。

作为一种优选的实施方式，所述上联箱包括气液分离间隔板；所述气液分离间隔板将所述上联箱内部间隔形成第一环形空间和第二环形空间；多个所述换热管的上端通入所述第一环形空间；所述排汽结构与所述第二环形空间相连通；所述气液分离间隔板上分布有多个第一气液分离孔。

作为一种优选的实施方式，所述第一气液分离孔的孔径小于所述出汽孔的孔径。

作为一种优选的实施方式，所述第一气液分离孔的孔径为2-5mm。

作为一种优选的实施方式，所述气液分离间隔板至少包括垂直于所述换热管的水平间隔板；多个第一气液分离孔设置于所述水平间隔板上。

作为一种优选的实施方式，所述气液分离间隔板还包括垂直连接于所述水平间隔板的外周缘的竖间隔板；所述水平间隔板的内周缘固定连接所述上联箱的内侧板；所述竖间隔板固定连接所述上联箱的底板；所述竖间隔板上设置有多个第一气液分离孔。

作为一种优选的实施方式，所述排汽结构包括穿过所述上联箱的顶板的排汽管；所述排汽管的出汽端位于上联箱外，进汽端位于上联箱内；所述进汽端还设有多个气液分离结构。

作为一种优选的实施方式，所述气液分离结构包括多个第二气液分离孔。

作为一种优选的实施方式，所述进汽端及其侧壁上设有多个第二气液分离孔。

作为一种优选的实施方式，所述第二气液分离孔的孔径小于所述出汽孔的孔径。

作为一种优选的实施方式，相邻两个所述换热管之间设有过流间隙；所述壳体内还固定设有遮挡在所述过流间隙径向外侧的导流板，所述导流板与所述换热管间隔设置。

作为一种优选的实施方式，所述导流板包括位于所述过流间隙周向两侧第一部分和第二部分；所述第一部分和所述第二部分分别与相邻近的换热管之间设有导流间隙。

作为一种优选的实施方式，所述第一部分和所述第二部分构成朝向所述过流间隙凸出的V形结构；所述第一部分和所述第二部分的周向侧边还分别设有翼板。

作为一种优选的实施方式，所述导流板为镜像对称结构。

作为一种优选的实施方式，所述导流板自所述下联箱的顶板向上延伸至所述上联箱的底板。

作为一种优选的实施方式，每个所述过流间隙对应一导流板；相邻两个导流板之间形成通入烟气流动空间的出烟口。

作为一种优选的实施方式，所述换热管内还设有内杆。

作为一种优选的实施方式，所述内杆与所述换热管的长度方向相平行。

作为一种优选的实施方式，所述内杆和所述换热管之间构成容置流体的过流环空；多个出汽孔沿周向排布并与所述过流环空相连通。

作为一种优选的实施方式，所述内杆同轴设置于所述换热管内。

作为一种优选的实施方式，所述上联箱内设有固定支架；所述固定支架固定连接所述换热管的上端，将所述内杆与所述换热管同轴设置；所述排汽结构固定设置于所述固定支架上。

作为一种优选的实施方式，所述下联箱围绕燃烧器安装孔设置；所述壳体的下端设有穿过所述燃烧器安装孔位于所述燃烧室内的筒状燃烧器；所述筒状燃烧器的下端连接有风机。

作为一种优选的实施方式，所述换热管的数量为30-45根。

作为一种优选的实施方式，所有换热管沿周向平行排布构成单层换热结构。

有益效果：

本公开所提供的新型免检蒸汽发生器通过设置止沸结构，防止水沸腾时水产生飞溅，从换热管的顶部溅到上联箱内，或者溅出小水珠随蒸汽流出蒸汽出口，影响水蒸汽干度，借此提升蒸汽品质。并且，通过止沸结构避免液体经换热管顶部溅到上联箱中，实现蒸汽与水的气液分离，降低蒸汽干度。

本公开所提供的新型免检蒸汽发生器通过在换热管内设置内杆，不仅使得管内水或蒸汽通过环状流道与换热管内壁进行充分热交换，减少了管内介质的低温区，强化了换热效果，而且降低了管内水容积，有利于设置更多的换热面积以提升蒸汽干度。

本公开所提供的新型免检蒸汽发生器在上联箱内还设置了汽水分离结构，进一步提升了出汽口的蒸汽干度。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

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是本公开一个实施例提供的贯流式蒸汽发生器立体示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是图1的另一剖视图；

图4是图1的顶部示意图；

图5是图1的导热板结构示意图；

图6是图5的导热板另一视图；

图7是图1的上联箱内部结构剖视图；

图8是图1安装燃烧器结构示意图；

图9是本公开一个实施例提供的安装于壳体内的换热单元结构示意图；

图10是图9的内杆安装示意图；

图11是图9的内杆与换热管的结构示意图；

图12是另一实施例提供的内杆安装示意图。

附图标记说明：1、壳体；10、燃烧室；2、上联箱；3、止沸结构；30、出汽孔；4、导流板；41、出烟口；42a、第一部分；42b、第二部分；43、翼板；5、换热单元；6、下联箱；12、进水结构；13、烟气流动空间；20、气液分离间隔板；21、排汽结构； 22、安全阀接口；23、水位计接口；24、观火孔； 25、排烟口；201、上顶板；200、换热管；211、排汽管；202、上内侧板；206、上外侧板；221、水平间隔板；222、竖间隔板；223、第一气液分离孔；212、第二气液分离孔；8、燃烧器；7、风机；230、内部过流通道；231、过流间隙； 240、内杆；245、固定支架；14、下顶板；208、上底板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图8，本公开的一个实施例提供一种新型免检蒸汽发生器，包括：壳体1；设置于壳体1内的换热单元5。其中，壳体1的上端设有连通排汽结构21的上联箱2、下端设有连通进水结构12的下联箱6。该新型免检贯流式蒸汽发生器的水容积在30L以下，达到免检标准。

该蒸汽发生器为贯流式蒸汽发生器。换热单元5包括多根竖直放置的换热管200。多根换热管200沿圆周方向平行排布，将其内部围构形成燃烧室10。所述换热管200的径向外侧构成烟气流动空间13。所述壳体1的侧壁上还设有与所述烟气流动空间13相通的排烟口。所述换热管200的上端通入所述上联箱2，下端通入所述下联箱6。上联箱2构成将换热单元5的所有换热管200的上端连通的空间，收集换热管200上端的水蒸汽，并从排汽结构21向外排出。

进水结构12为设置于下联箱6的进水接头。下联箱6构成下环形连通空间，换热单元5的所有换热管200的下端通入下环形连通空间，进水接头通入下环形连通空间，利用连通器原理通过向环形连通空间实现向多根换热管200中统一输入水，保持所有换热管200的液面处于同一高度。

本实施例中，所述下联箱6围绕燃烧器8安装孔设置。所述壳体1的下端设有穿过所述燃烧器8安装孔位于所述燃烧室10内的筒状燃烧器8。所述筒状燃烧器8的下端连接有风机7。

在其他实施例中，燃烧器8安装孔还可以设置于上联箱2的中心位置，筒状燃烧器8在壳体1的顶部向下伸入到燃烧室10中，筒状燃烧器8的上端连接风机7。

所述换热管200内部或者上端设有止沸结构3。所述止沸结构3安装在液面上方。该液面为换热管200内部液体的上界面。考虑到换热管200内液体吸热形成水蒸汽，该液面也可以为气（汽）液分界面。所述止沸结构3的过流面积小于位于其下方的换热管200的过流面积，进而对于下方沸腾导致的溅射液体形成遮挡，避免液体进入到上联箱内，进而可以降低上联箱中的积液留存，无需设置落水管。止沸结构3上设有出汽孔30。止沸结构3的过流面积为出汽孔30的（总）面积。换热管200的过流面积为内部过流通道230（换热管200内腔）的横截面积。在如图9、图10所示的实施例中，换热管200的过流面积为换热管200和内杆240之间的过流环空的横截面积。

每个换热管200的上端设有一出汽结构，换热管200的上端的出汽结构（例如本实施例中的止沸结构3，或者出汽端）沿周向排布。其中，多个出汽结构位于同一高度位置。在一个可行的实施例中，多个出汽结构中，至少一个出汽结构位于最低位置，其他出汽结构从高至低逐渐朝向位于最低位置的出汽结构倾斜设置，以便于积留液体排出上联箱。当然，在上联箱的下底板上还可以设置位于最低位置的积留液排出端口，多个出汽结构依次朝向积留液排出端口倾斜设置。

在本实施例中，所述止沸结构3包括固定安装于所述换热管200的上端的止沸板。止沸板为圆形结构，以与换热管200相适配。所述止沸板设有至少一个出汽孔30；所述出汽孔30位于所述止沸板的中心位置。

通过设置止沸结构3，防止水沸腾时水从换热管200的顶部溅到上联箱2内，影响水蒸汽干度，借此提升蒸汽品质。并且，通过止沸结构3避免液体经换热管200顶部溅到上联箱2中，实现蒸汽与液体的气液分离，提升蒸汽干度。

所述至少一个出汽孔30的过流总面积小于所述换热管200的过流面积。进一步地，所述至少一个出汽孔30的过流总面积小于所述换热管200的过流面积的一半。具体的，所述出汽孔30的孔径为4-10毫米。为避免锅炉干烧，所述止沸结构3位于所述换热管200的三分之二的高度位置的上方。进一步地，所述止沸结构3位于所述换热管的70%高度位置的上方，如此不仅能够保证充分生成蒸汽，还能够有效避免锅炉发生干烧问题。

止沸结构3也可以为设置于换热管200内壁上的挡片或者挡环，甚至换热管200壁通过形变缩径形成的狭窄部。止沸结构3位于液面的上面，进而对于沸腾后的液体进行压制防止飞溅，将气液有效分离，避免液相水分混入到蒸汽中，影响蒸汽干度。

止沸结构3的出汽孔30沿换热管200的轴向将止沸结构3贯通。出汽孔30为圆形孔，其他实施例中也可以为矩形孔、三角形孔，或其他规则或不规则形孔，本公开并不作特别的限定。

上联箱2安装于壳体1的上端，下联箱6固定于壳体1的下端，上联箱2和下联箱6之间构成换热单元5的安装空间，通过燃烧器8燃烧形成的高温烟气与换热单元5相换热，将换热管200中的水加热蒸发形成水蒸汽，水蒸汽进入到上方的上联箱2中，最终通过排烟结构排出蒸汽发生器。上联箱2及遮挡在燃烧室10上方的圆板构成壳体1的顶部。在壳体1的顶部还设有安全阀接口22、水位计接口23以及观火孔24。其中，观火孔24通入燃烧室10。安全阀接口22、水位计接口23设置在上联箱2。

上联箱2和下联箱6结构相似，其中，上联箱2具有径向相对设置的上内侧板202和上外侧板206、竖直方向相对设置的上顶板201和上底板208。上底板208设有供换热管200的上端穿过或连通的透孔。上内侧板202和上外侧板206为环形竖板，上联箱2的上顶板201和上底板208为水平板，并在竖直方向相对设置。上内侧板202和上外侧板206、上顶板201和上底板208共同围构成与换热单元5上端相通的用于水蒸汽汇集的上连通空间。

相应的，下联箱6具有径向相对设置的下内侧板和下外侧板、竖直方向相对设置的下顶板14和下底板。下内侧板和下外侧板为环形竖板，下联箱6的下顶板14和下底板为水平板，并在竖直方向相对设置。下内侧板和下外侧板、下顶板14和下底板共同围构成与换热单元5下端相通的用于供水的进水空间。

多根换热管200沿周向排布，构成一圆筒状的换热单元5。换热单元5内部构成燃烧室10，筒状燃烧器8同轴设置在燃烧室10内，燃烧形成高温烟气。换热单元5和壳体1的内侧壁之间具有一环形空间，该环形空间构成烟气流动空间13，壳体1的侧壁上设有通入壳体1内部的排烟口。排烟口通入烟气流动空间13，相邻两个换热管200之间构成流动间隙。流动间隙将径向内外的燃烧室10和烟气流动空间13相连通，烟气流动空间13将所有流动间隙流出的烟气汇集，并经排烟口排出壳体1。

所述上联箱2包括气液分离间隔板20。所述气液分离间隔板20将所述上联箱2内部（上连通空间）间隔形成第一环形空间和第二环形空间。第二环形空间整体位于第一环形空间的上方。多个所述换热管200的上端通入所述第一环形空间。所述排汽结构21与所述第二环形空间相连通。所述气液分离间隔板20上分布有多个第一气液分离孔223。所述气液分离间隔板20至少位于出汽孔30的上方。第一环形空间的流体进入第二环形空间需要经过气液分离间隔板20进行气液分离，进一步提升水蒸汽的干度。

所述第一气液分离孔223的孔径小于所述出汽孔30的孔径。具体的，所述第一气液分离孔223的孔径为2-5mm，进一步地，第一气液分离孔223的孔径为3-4mm。所述气液分离间隔板20至少包括垂直于所述换热管200的水平间隔板221。多个第一气液分离孔223设置于所述水平间隔板221上。多个第一气液分离孔223呈多圈阵列式排布。

所述气液分离间隔板20还包括垂直连接于所述水平间隔板221的外周缘的竖间隔板222。竖间隔板222与水平间隔板221垂直设置。竖间隔板222与水平间隔板221可以为弯折成型的一体结构。或者，水平间隔板221固定焊接竖间隔板222的上端。所述水平间隔板221的内周缘固定连接所述上联箱2的上内侧板202。所述竖间隔板222固定连接所述上联箱2的上底板208。所述竖间隔板222上设置有多个第一气液分离孔223。如图7所示，竖间隔板222上设有一圈第一气液分离孔223。竖间隔板222、水平间隔板221、上内侧板202及上底板208构成将多个出汽孔30同时连通的环形空间（第一环形空间）。第二环形空间位于气液分离间隔板20的上方，气液分离间隔板20与止沸结构3构成上联箱2的双重气液分离构造，保障了所制造的水蒸汽的干度，提升了水蒸汽的品质。

排汽结构21设置在上联箱2的上顶板201上。所述排汽结构21包括穿过所述上联箱2的顶板的排汽管211。排汽管211为竖直管端。所述排汽管211的出汽端位于上联箱2外，进汽端位于上联箱2内，并与第二环形空间相连通。排汽管211的出汽端位于排汽管211的上端，并设置有连接法兰。排汽管211的下端形成进汽端，以输入第二环形空间内的水蒸汽。所述进汽端还设有多个气液分离结构。所述气液分离结构上设有多个第二气液分离孔212。所述气液分离结构的下端及其侧壁上设有多个第二气液分离孔212。具体的，所述第二气液分离孔212的孔径小于所述出汽孔30的孔径。所述第二气液分离孔212大致与第一气液分离孔223的孔径相等，也即，第二气液分离孔212的孔径为2-5mm，进一步地，第二气液分离孔212的孔径为3-4mm。

具体的，本实施例中36根竖立的换热管200（半吨的采用32-36根换热管200，一吨的采用40-42根换热管200），围成一圈形成换热单元5，换热单元5内部形成燃烧换热空间（燃烧室10）。壳体1下端设置的下联箱6进水，上联箱2出汽。筒状燃烧器8可丛壳体1的顶部安装或者底部安装，36根换热管200的顶部都设置有带中心小孔（出汽孔30）的圆形止沸板，作为第一道汽水分离结构，防止水沸腾时水从换热管200的顶部溅到上联箱2内。上联箱2内还设置小孔板结构的气液分离间隔板20，气液分离间隔板20上分布有200-400个直径3-4毫米的第一气液分离孔223，构成上联箱2的第二道汽水分离结构，使得水汽流向排汽结构21时，水被拦住，蒸汽通过小孔形状的第一气液分离孔223流出。排汽管211的下端留在上联箱2内，排汽管211的下端上的第二气液分离孔212形成第三层汽水分离结构，提升出汽干度。

换热管200可以为光管、螺纹管或者翅片管（翅片换热管）。在本实施例中，换热管200为翅片换热管，换热管200上设置有翅片270（如图12所示）。如图5、图6所示，相邻两个换热管200之间设有过流间隙231。过流间隙231包括翅片间隙和/或相邻两个换热管200的翅片相间隔构成的间隙。在相邻两个换热管200的翅片270相接触时，两个翅片管的各自的翅片间隙构成为过流间隙231，形成烟气径向通过路径。

所述壳体1内还固定设有遮挡在所述过流间隙231径向外侧的导流板4。导流板4与换热管200相间隔设置，进而导流板4和换热管200之间形成供烟气流动的流动路径，将烟气导向至与换热管200外壁相贴合，使得烟气贴合换热管200的外壁流动，进而提升换热效率，提升蒸汽发生效率，快速产生蒸汽。导流板4和过流间隙231一一对应设置。导流板4与过流间隙231的长度方向相平行（延伸）。

所述导流板4包括位于所述过流间隙231周向两侧第一部分42a和第二部分42b。所述第一部分42a和所述第二部分42b分别与相邻近的换热管200之间设有导流间隙。所述第一部分42a和所述第二部分42b构成朝向所述过流间隙231凸出的V形结构。所述第一部分42a和所述第二部分42b的周向侧边还分别设有翼板43。其他实施例中，导流板的第一部分42a和/或所述第二部分42b为弧形板，设置于导流间隙一侧，对烟气进行平滑导流。

具体的，导流板4为一体成型结构，其可以为冲压成型或折弯成型。翼板43为矩形板。第一部分42a远离第二部分42b的周向侧边固定连接一翼板43，相应的，第二部分42b远离第一部分42a的周向侧边固定连接另一翼板43。所述导流板4为镜像对称结构。所述导流板4自所述下联箱6的下顶板14向上延伸至所述上联箱2的上底板208。导流板4自下顶板14连续延伸至上底板208。导流板4的上端固定连接上底板208，下端固定连接下顶板14。

每个所述过流间隙231对应一导流板4；相邻两个导流板4之间形成通入烟气流动空间13的出烟口41。通过导流板4避免烟气流速过快，提升烟气与换热管200的换热效果，改善蒸汽发生器的换热效率。

在如图9、图10、图11所示的实施例中，所述换热管200内还设有内杆240。通过在换热管200内设置内杆240，不仅可以降低蒸汽发生器容积，达到免检所需的30L以下，并且，还能够提升与水的换热面积，提升换热效率，保证蒸汽的快速产出。

内杆240可以为实心结构或者两端封堵的中空结构，亦或者不与换热管200内部连通的管体结构。内杆240位于换热管200内，其可以紧贴换热管200的内壁设置，也可以居中设置于换热管200的中心，形成环空。当然，换热管200也可以斜向甚至垂直设置于换热管200内。通过在换热管200内设置内杆240，增加换热面积，提升换热效率。

内杆240在换热管200内可以倾斜设置或者平行设置，甚至垂直设置，进而提升与水的换热面积。具体的，所述内杆240与所述换热管200的长度方向相平行。内杆240的长度至少大于换热管200的一半长度。

进一步地，内杆240的长度与换热管200的长度相等。所述内杆240和所述换热管200之间构成容置流体的过流环空。多个出汽孔30沿周向排布与所述过流环空相连通。所述内杆240同轴设置于所述换热管200内。

为保证水容积以能够生产足够蒸汽发生器的水蒸汽，所述内杆的横截面积大于所述换热管的管腔的横截面积的三分之一且小于所述换热管的管腔的横截面积的五分之四。或者，所述过流环空的过流面积大于所述换热管的管腔的横截面积的五分之一且小于所述换热管的管腔的横截面积的三分之二。在换热管的管腔为圆形腔体，换热杆为圆杆的情况下，所述内杆的直径大于所述换热管内径的三分之一且小于所述换热管内径的五分之四。

例如，内杆的直径为18mm或者20mm，换热管的内径为30mm或31mm。

在本实施例中，水在换热管200内从中心沿径向向外的温度为梯度分布，位于中心位置的水温度较难升温，从而影响周侧位置的水温度快速提升，通过在换热管200的中心放置内杆240，与换热管200同轴设置，避免中心位置水的加热，进而可以快速与水传热将水升温，保证蒸汽的快速产出。内杆240优选为不与换热管200内部相通的中空结构，降低内杆240对于环空内水的升温影响。

进一步地，为提升换热效率，提升内杆240温度，保障水的快速加热，所述内杆240和所述换热管200之间还连接有支撑连接件。支撑连接件将内杆240支撑在换热管200内，使得所述内杆240和所述换热管200同轴设置。支撑连接件还可以作为传热部件，通过支撑连接件快速将热量从换热管200传递至内杆240上，提升内杆240温度，进而将位于过流环空中的水快速加热。

具体的，内杆240及支撑连接件均为诸如不锈钢等金属材质。所述支撑连接件包括所述内杆240和所述换热管200之间的多个支撑传热杆。支撑传热杆相对于所述内杆240倾斜或垂直。所述支撑传热杆与所述内杆240之间的夹角大于30度小于150度。

具体的，支撑传热杆垂直连接在内杆240和所述换热管200之间。多个所述支撑传热杆连接于所述换热管200和所述内杆240之间。其中，至少两个所述支撑传热杆的轴向位置不同，和/或，至少两个所述支撑传热杆的周向位置不同，以为内杆240提供稳定的支撑结构。

为将内杆240同轴设置在换热管200内，所述上联箱2内设有固定支架245。所述固定支架245固定连接所述换热管200的上端，将所述内杆240与所述换热管200同轴设置。所述排汽结构21固定设置于所述固定支架245上。

固定支架245可以固定设置在换热管200的上端，也可以固定设置于上底板208上，并对齐上底板208上的透孔。如图10所示，所述止沸结构3固定设置在所述固定支架245上。固定支架245具有相固定连接的内圈和外圈，其中，外圈可以固定套设于换热管200的上端或者固定焊接于上底板208上，内圈可以固定套设在换热管200的上端外，内圈和外圈之间通过多个连接杆相固定连接。止沸板3固定在固定支架245的上端面将其盖合，并通过出汽孔30向外输出蒸汽。

如图12所示，所述固定支架245构成为所述止沸结构，止沸结构3与固定支架245为一体结构。固定支架245在将内杆240同轴支撑在换热管200的同时提供出汽孔30。具体的，固定支架245为固定连接在换热管200上端内壁和内杆240上端外壁的连接环板。连接环板上沿周向设置有多个构成出汽孔30的通孔。如此，固定支架245上设置出汽孔30，并将换热管200与内杆240固定连接，使内杆240同轴设置在换热管200内。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量（例如温度、压力、时间等）的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (12)

1.一种新型免检蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的水容积在30升以下，其中，所述新型免检蒸汽发生器包括：

壳体；壳体的上端设有连通排汽结构的上联箱、下端设有连通进水结构的下联箱；

多根竖直放置的换热管；多根换热管沿圆周方向排布围构形成燃烧室；所述换热管的径向外侧构成烟气流动空间；所述壳体上还设有与所述烟气流动空间相通的排烟口；所述换热管的上端通入所述上联箱，下端通入所述下联箱；

所述换热管内部或者上端设有止沸结构；所述止沸结构的过流面积小于位于其下方的换热管的过流面积，所述止沸结构位于所述换热管的70%高度位置的上方。

2.如权利要求1所述的新型免检蒸汽发生器，其中，所述换热管内还设有内杆。

3.如权利要求1所述的新型免检蒸汽发生器，其中，所述上联箱内设置有气液分离间隔板；所述气液分离间隔板将所述上联箱内部间隔形成第一环形空间和第二环形空间；多个所述换热管的上端通入所述第一环形空间；所述排汽结构与所述第二环形空间相连通；所述气液分离间隔板上分布有多个第一气液分离孔。

4.如权利要求1所述的新型免检蒸汽发生器，其中，所述排汽结构包括连通所述上联箱的排汽管；所述排汽管的出汽端位于上联箱外，进汽端位于上联箱内；所述进汽端还设有气液分离结构。

5.如权利要求2所述的新型免检蒸汽发生器，其中，所述内杆的长度方向与所述换热管的长度方向相平行；所述内杆同轴设置于所述换热管内；所述内杆和所述换热管之间构成容置流体的过流环空。

6.如权利要求5所述的新型免检蒸汽发生器，其中，所述换热管为翅片换热管；所述内杆和所述换热管之间还连接有支撑连接件。

7.如权利要求6所述的新型免检蒸汽发生器，其中，所述内杆的横截面积大于所述换热管的管腔的横截面积的十分之一且小于所述换热管的管腔的横截面积的五分之四；或者，所述过流环空的过流面积大于所述换热管的管腔的横截面积的十分之一且小于所述换热管的管腔的横截面积的五分之四。

8.如权利要求1所述的新型免检蒸汽发生器，其中，相邻两个所述换热管之间设有过流间隙；所述壳体内还设有遮挡在所述过流间隙外侧的导流板，所述导流板与所述换热管间隔设置。

9.如权利要求1所述的新型免检蒸汽发生器，其中，所述止沸结构包括固定安装于所述换热管的上端的止沸板；所述止沸板设有至少一个出汽孔；所述至少一个出汽孔的过流总面积小于所述换热管的过流面积。

10.如权利要求4所述的新型免检蒸汽发生器，其中，所述气液分离结构包括多个第二气液分离孔。

11.如权利要求8所述的新型免检蒸汽发生器，其中，所述导流板包括位于所述过流间隙周向两侧第一部分和第二部分；所述第一部分和所述第二部分分别与相邻近的换热管之间设有导流间隙；所述第一部分和所述第二部分构成朝向所述过流间隙凸出的V形结构。

12.如权利要求2所述的新型免检蒸汽发生器，其中，还设有将所述内杆与所述换热管同轴设置的固定支架；所述固定支架固定连接所述换热管的上端；所述固定支架构成为所述止沸结构，或者，所述止沸结构固定设置在所述固定支架上。

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