CN114321864A - 一种产生品质稳定蒸汽的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种产生品质稳定蒸汽的控制方法，应用于蒸汽产生系统，蒸汽产生系统包括液体进口、蒸汽出口，以及连接于液体进口和蒸汽出口之间的进水阀和蒸汽加热器，进水阀连接于液体进口和蒸汽加热器之间，所述控制方法包括：控制进水阀以预设频率进行通断交替工作，以使得液体呈间断式通过进水阀，通过进水阀后的液体呈脉冲式水流输送至处于加热状态的蒸汽加热器中，每一脉冲式水流在流出蒸汽加热器之前至少部分被蒸发汽化形成蒸汽；检测蒸汽的品质参数信息以及蒸汽加热器和/或进水阀的运行参数信息；若检测到蒸汽的品质参数信息不满足预设要求，则调整蒸汽加热器和/或进水阀的运行参数信息，直至检测到的蒸汽的品质参数信息满足预设要求。

Description

一种产生品质稳定蒸汽的控制方法

技术领域

本发明涉及蒸汽产生技术领域，具体涉及一种产生品质稳定蒸汽的控制方法。

背景技术

现有技术中的蒸汽产生方式基本是采用锅炉储水加热蒸发的方式。锅炉也即可用于加热的储水容器，其内存储有水，采用电加热或燃料加热等方式加热锅炉，使得锅炉内的水沸腾产生蒸汽，而后通过输送管路将产生的蒸汽输出。采用锅炉加热的方式产生的蒸汽，其干湿度无法调节，蒸汽的湿度通常较大，无法应用于需要使用干蒸汽的情形；而且由于其是湿度较大的气液混合态的蒸汽，温度也常常难以达到较高的温度，难以应用于需要高温蒸汽的情形。

现有技术中也有披露通过连续式加热器产生蒸汽的方法，如中国发明专利公开号为CN110382953A的专利文献，其公开了一种可以提供不同的蒸汽状态的方案，具体为：通过测量能够影响在连续式加热器上生成的蒸汽的蒸汽状态的一个或多个变量；计算用于对泵和/或加热装置进行功率调节的驱控数据以用于生成确定的蒸汽状态；并且以相应的驱控数据驱控所述泵和所述加热装置以用于生成具有确定的蒸汽状态的蒸汽。该现有技术公开了一种较为笼统和原理性的方案，对于本领域技术人员而言，根据其公开的内容难以实现品质稳定的蒸汽状态。

鉴于此，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种产生品质稳定蒸汽的控制方法。

本发明通过如下技术方案实现：一种产生品质稳定蒸汽的控制方法，应用于蒸汽产生系统，所述蒸汽产生系统包括液体进口、蒸汽出口，以及连接于液体进口和蒸汽出口之间的进水阀和蒸汽加热器，所述进水阀连接于所述液体进口和所述蒸汽加热器之间，其中，所述控制方法包括：

控制所述进水阀以预设频率进行通断交替工作，以使得所述液体呈间断式通过所述进水阀，通过所述进水阀后的液体呈脉冲式水流输送至处于加热状态的蒸汽加热器中，每一所述脉冲式水流在流出所述蒸汽加热器之前至少部分被蒸发汽化形成蒸汽；

检测所述蒸汽的品质参数信息，以及所述蒸汽加热器和/或进水阀的运行参数信息；若检测到所述蒸汽的品质参数信息不满足预设要求，则调整所述蒸汽加热器和/或所述进水阀的运行参数信息，直至检测到的所述蒸汽的品质参数信息满足预设要求。

可选的，所述蒸汽的品质参数信息包括蒸汽的湿度值，所述蒸汽加热器的运行参数信息包括所述蒸汽加热器的温度值；当检测所述蒸汽的湿度值大于所述预设要求下的湿度值时，则调高所述蒸汽加热器的温度值；当检测所述蒸汽的湿度值小于所述预设要求下的湿度值时，则调低所述蒸汽加热器的温度值。

可选的，所述蒸汽加热器的运行参数信息还包括与所述蒸汽加热器中的蒸汽管相连的管路的压力值。

可选的，所述进水阀的运行参数信息包括所述进水阀的通断频率。

可选的，所述进水阀的运行参数信息包括所述进水阀的通断时长和/或进水量。

可选的，所述蒸汽出口具有开通状态和闭合状态，在所述蒸汽出口处于闭合状态下，所述控制方法包括：控制所述蒸汽加热器处于加热状态，并控制所述进水阀间歇工作以向所述蒸汽加热器间歇式进水。

可选的，所述进水阀间歇工作的频率小于所述进水阀进行通断交替工作的预设频率。

可选的，所述控制方法包括：当所述蒸汽产生系统内的蒸汽压力达到预设值时，通过泄压阀排出蒸汽以泄压。

可选的，所述蒸汽产生系统还包括设于所述进水阀和所述蒸汽加热器之间的电磁泵，所述进水阀为电磁阀，所述电磁泵与所述电磁阀为联动控制。

可选的，所述控制方法还包括：检测进入所述蒸汽产生系统前的液体的温度，并根据所述液体的温度设定所述蒸汽加热器的预设目标温度；当所述蒸汽加热器的实际温度达到预设目标温度时，控制所述进水阀通断交替工作以向所述蒸汽加热器中进水。

本发明提供的产生品质稳定蒸汽的控制方法，通过控制进水阀以一定频率的通断交替工作的方式，实现脉冲式水流的进水方式，每一脉冲式水流在蒸汽加热器内持续流动的过程中至少部分被蒸发以形成蒸汽，并且在蒸汽产生过程中，检测蒸汽的品质参数信息，并动态调整蒸汽加热器、进水阀的运行参数信息，以保持蒸汽的品质稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请控制方法应用的蒸汽产生系统的示意图。

图2是本申请控制方法一实施例的流程图。

附图标记说明：1-进水阀；2-液体泵；3-蒸汽加热器。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实现方式并不代表与本申请相一致的所有实现方式，它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面结合附图，对本申请的一种产生品质稳定蒸汽的控制方法进行详细说明。在不冲突的情况下，下述实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1和图2所示，本申请提供一种产生品质稳定蒸汽的控制方法，应用于蒸汽产生系统。如图1所示，其为本申请产生品质稳定蒸汽的控制方法应用的蒸汽产生系统一种实施例的图示。在本实施例中，所述蒸汽产生系统包括液体进口和蒸汽出口，以及连接于液体进口和蒸汽出口之间的液体泵2、进水阀1和蒸汽加热器3，所述进水阀1连接于所述液体进口和所述蒸汽加热器3之间。所述液体进口、液体泵2、进水阀1、蒸汽加热器3及蒸汽出口之间通过管路相连，液体从液体进口进入，经进水阀1、液体泵2进入蒸汽加热器3中被加热蒸发为蒸汽，而后通过蒸汽出口排出。所述液体泵2，也即水泵，其用于实现进水或停止进水的控制，在一实施例中，所述液体泵2为电磁泵。所述进水阀1用于实现进水量及进水方式的控制，在一实施例中，所述进水阀1为电磁阀。所述液体泵2与进水阀1由关联的信号进行联动控制，以保证两者间工作的匹配性，即控制所述液体泵2进水期间，控制所述进水阀1以预设频率进行通断交替工作；控制所述液体泵2停止进水期间，控制所述进水阀1停止工作。

请参阅图2所示，所述控制方法包括：控制所述进水阀1以预设频率进行通断交替工作，以使得所述液体呈间断式通过所述进水阀1，通过所述进水阀1后的液体呈脉冲式水流输送至处于加热状态的蒸汽加热器3中，每一所述脉冲式水流在流出所述蒸汽加热器3之前至少部分被蒸发汽化形成蒸汽；检测所述蒸汽的品质参数信息，以及所述蒸汽加热器3和/或所述进水阀1的运行参数信息；若检测到所述蒸汽的品质参数信息不满足预设要求，则调整所述蒸汽加热器3和/或进水阀1的运行参数信息，直至检测到的所述蒸汽的品质参数信息满足预设要求。

本发明提供的产生品质稳定蒸汽的控制方法，通过控制进水阀1以一定频率的通断交替工作的方式，实现脉冲式水流的进水方式，每一脉冲式水流在蒸汽加热器3内持续流动的过程中至少部分被蒸发，使得蒸汽加热器3在蒸发完前一脉冲式水流后与下一脉冲式水流进入蒸汽加热器3前的这一时间间隙内可以快速加热回复至预设的温度，从而保证每一脉冲式水流进入到蒸汽加热器3中时，蒸汽加热器3的自身状态都是几近相同的，不会因为前方水流的蒸发吸热而导致温度下降，从而其产生的蒸汽连续且品质稳定，并且在蒸汽产生过程中，检测蒸汽的品质参数信息，并动态调整蒸汽加热器3或进水阀1的运行参数信息，以保持蒸汽的品质稳定。

所述蒸汽的品质参数信息包括蒸汽的湿度值，所述蒸汽加热器3的运行参数信息包括所述蒸汽加热器3的温度值；当检测所述蒸汽的湿度值大于所述预设要求下的湿度值时，则调高所述蒸汽加热器3的温度值；当检测所述蒸汽的湿度值小于所述预设要求下的湿度值时，则调低所述蒸汽加热器3的温度值。可以理解的，在通过液体泵2和进水阀1控制进水量大小一定的情况下，预产生越干的蒸汽（即湿度较小的蒸汽），则蒸汽加热器3的温度值应越高，反之，预产生越湿的蒸汽（即湿度较大的蒸汽），则蒸汽加热器3的温度值应越低。在其他实施例中，所述蒸汽加热器3的运行参数信息还可以包括与所述蒸汽加热器3中的蒸汽管相连的管路的压力值；所述蒸汽的品质参数信息还包括蒸汽的持续性、蒸汽压力、蒸汽质量、蒸汽量等参数信息。

在另一实施例中，所述控制方法包括：检测所述蒸汽的品质参数信息和所述进水阀1的运行参数信息，以及在检测到所述蒸汽的品质参数信息不满足预设要求时，调整所述进水阀1的运行参数信息。具体的，所述进水阀1的运行参数信息包括所述进水阀1的通断时长、通断频率、进水量等参数中的一个或多个。通过调整通断时长、通断频率、进水量等参数以实现对单位时间的进水量、每一脉冲水流的量、进水间隔等的改变，从而实现对蒸汽品质的调整。

进一步的，为了使得在蒸汽产生之初时的蒸汽品质即与欲达到的蒸汽品质偏差不大，从而保证只需微调即可达到最终欲达到的蒸汽品质，所述控制方法还包括通过预先计算蒸汽加热器5的目标温度，并进行预热的步骤。具体为，所述控制方法还包括：检测进入所述蒸汽产生系统前的液体的温度，并根据所述液体的温度设定所述蒸汽加热器3的预设目标温度；当所述蒸汽加热器3的实际温度达到预设目标温度时，控制所述进水阀1通断交替工作以向所述蒸汽加热器3中进水。由于液体的初始温度是影响蒸汽加热器3的加热过程最重要的因素，因此，本实施例中以该最重要的因素初步计算欲达到的蒸汽品质对应的蒸汽加热器3的大致温度值即预设目标温度，并在蒸汽加热器3的实际温度达温度时控制进水。如此，虽然在该蒸汽加热器3的预设目标温度产生的蒸汽可能和欲达到的蒸汽品质不完全一致，但也相差不多，此时再通过上述步骤调整蒸汽加热器3的预设温度，便可以很快地调整为达到欲达到的蒸汽品质，使用体验更好。

而且，在该实施例中，通过对蒸汽加热器3进行预热，并在预热达到预设目标温度时再控制进水，保证一旦进水即可产生蒸汽。相较于现有技术中一些通过进水触发加热器加热的方案，可避免出蒸汽的前期蒸汽品质不稳定的问题，以及可减少水资源的浪费。在本实施例中，由控制器根据检测到的蒸汽加热器3的实际温度自动触发液体泵2和进水阀1工作进水，可以实现时机精准的进水控制，既避免了过早进水导致的蒸汽品质不稳定，又避免了过晚进水导致的蒸汽加热器3干烧过热。

在进一步改进的实施例中，所述蒸汽出口具有开通状态和闭合状态，在所述蒸汽出口处于闭合状态下，所述控制方法包括：控制所述蒸汽加热器3处于加热状态，并控制所述液体泵2和所述进水阀1间歇工作以向所述蒸汽加热器3间歇式进水。

在具体实施例中，所述蒸汽出口的开通状态和闭合状态由使用者手动控制，以便于使用者随时控制蒸汽的关断与排出。例如，在一实施例中，所述液体在蒸汽加热器3中蒸发成为蒸汽后，通过蒸汽管路连接至供使用者手握的枪头中，枪头具有扳机，使用者握紧和松开扳机以实现蒸汽出口的开通状态和闭合状态的切换。

在一实施例中，当蒸汽出口处于闭合状态下时，蒸汽产生系统内产生的蒸汽无法通过蒸汽出口排出，此时若持续、大量产生蒸汽会造成蒸汽产生系统内的压力过高，影响蒸汽产生系统以及使用者的安全。本实施例中，在蒸汽出口处于闭合状态下，控制所述蒸汽加热器3处于加热状态，并控制所述液体泵2和所述进水阀1间歇工作以向所述蒸汽加热器3间歇式进水。如此设置具有如下有益效果：控制所述蒸汽加热器3仍处于加热状态，可以保证使用者打开蒸汽出口时，蒸汽可以及时的产生。由于使用者在使用蒸汽产生系统时，经常需要频繁的开、关蒸汽，在蒸汽出口处于闭合状态下，若此时控制蒸汽加热器3不再加热，则蒸汽加热器3的温度下降，当蒸汽出口处于闭合状态下的时间较长时，则蒸汽加热器3的温度下降较多，此时当使用者再次开通蒸汽出口时，此时产生的蒸汽则无法达到预设的品质。例如，使用者在使用较干的蒸汽进行衣物干洗的过程中，将蒸汽出口闭合一段时间后，再次开通蒸汽出口，此时由于蒸汽加热器3的温度降低下，产生的蒸汽湿度较大，造成衣物受潮。另一方面，由于控制所述蒸汽加热器3仍处于加热状态，持续进水会产生大量蒸汽，造成蒸汽产生系统内的压力过高，影响蒸汽产生系统以及使用者的安全；而若控制液体泵2和进水阀1不进水，则蒸汽加热器3持续升温，会造成干烧过热。基于此，本实施例中，在控制所述蒸汽加热器3处于加热状态的前提下，控制所述液体泵2和所述进水阀1间歇工作以向所述蒸汽加热器3间歇式进水。如此设置，既避免了持续进水产生的大量蒸汽难以排出的问题，又避免了蒸汽加热器3持续升温，造成干烧过热的问题。

进一步的，所述控制所述蒸汽加热器3处于加热状态，并控制所述液体泵2和所述进水阀1间歇工作以向所述蒸汽加热器3中间歇式进水，包括：控制所述蒸汽加热器3工作并检测其工作状态，当所述蒸汽加热器3的工作状态达到预设条件时，控制所述液体泵2和所述进水阀1工作以向所述蒸汽加热器进水，当所述蒸汽加热器3的工作状态未达预设条件时，控制所述液体泵2和所述进水阀1停止向所述蒸汽加热器3进水。即，间歇式进水的过程控制，由控制器根据检测到的蒸汽加热器3的工作状态自动触发，如此可以很好的控制和维持蒸汽加热器3的工作状态，避免蒸汽加热器3的实际工作状态过分偏离其可产生预设品质蒸汽时的工作状态，保证品质可控蒸汽的随时产生。所述预设条件可以是预设时间、预设压力、预设温度中的一种或几种。优选的，在一实施例中，所述蒸汽加热器3工作状态达到预设条件包括，所述蒸汽加热器3的实际温度达到预设温度。即，在蒸汽出口处于闭合状态下，通过蒸汽加热器3的温度来控制进水与否，当蒸汽加热器3的温度达到预设温度时，控制液体泵2和进水阀1进水，此时蒸汽加热器3的温度会下降至预设温度以下，则液体泵2和进水阀1停止进水；待蒸汽加热器3的温度再次升温至预设温度时，控制液体泵2和进水阀1再次进水，如此反复，实现间歇式进水。在间歇式进水过程中，进水和停止进水主要是由液体泵2来实现，进水阀1主要用于在进水阶段实现脉冲式水流的进水方式。换言之，所述液体泵2和所述进水阀1间歇工作的频率小于所述进水阀1进行通断交替工作的预设频率，也即，在一个间歇进水过程中，所述进水阀1仍有多次通断交替工作的过程。

通过以上说明可知，虽然间歇式进水可以避免产生大量蒸汽，但仍会有蒸汽产生。因此，进一步的，在本实施例中，所述蒸汽产生系统还包括泄压阀，所述控制方法还包括：当所述蒸汽产生系统内的蒸汽压力达到预设值时，通过泄压阀排出蒸汽以泄压。

在所述蒸汽出口处于开通状态下，所述控制方法包括：控制所述蒸汽加热器3处于加热状态，并控制所述液体泵2和进水阀1工作以进水；且所述蒸汽加热器3的加热与经所述液体泵2和进水阀1控制的进水关系被配置为，所述蒸汽加热器3单位时间内产生的热量不小于所述液体泵2和进水阀1控制的进水在单位时间内所消耗的热量。

即，在所述蒸汽出口处于开通状态下，控制所述液体向所述蒸汽加热器3内持续进水，以保证产生的蒸汽连续。在持续进水的状态下，为避免蒸汽加热器3的温度下降，需设置蒸汽加热器3单位时间内产生的热量不小于所述液体泵2和进水阀1控制的进水在单位时间内所消耗的热量，以使得在持续进水过程中，所述蒸汽加热器3可从预设温度以下的温度升温至预设温度，以及在升到预设温度后维持在所述预设温度。所述预设温度可以是一温度区间，所述升温至预设温度可以是指升温至所述温度区间的下限温度值，所述维持在所述预设温度可以是指温度在温度区间的上限温度值与下限温度值之间浮动。另外，需要说明的是，此处所述的持续进水是相对于蒸汽出口处于闭合状态下的间歇式进水而言，应当理解的是，此处所谓的持续进水，不改变通过进水阀1控制的脉冲式水流的进水方式。

通过以上对具体实施例的描述可知，本申请提供的产生品质稳定蒸汽的控制方法，通过脉冲式水流的方式进水，每一脉冲式水流在蒸汽加热器3内持续流动的过程中被加热蒸发，如此产生蒸汽的速度快；而且，由于向蒸汽加热器3内的进水呈脉冲式水流，使得蒸汽加热器3在蒸发完前一脉冲式水流后与下一脉冲式水流进入蒸汽加热器3前的这一时间间隙内可以快速加热回复至预设的温度，从而保证每一脉冲式水流进入到蒸汽加热器3中时，蒸汽加热器3的自身状态都是相同的，不会因为前方水流的蒸发吸热而导致温度下降，从而其产生的蒸汽连续且品质稳定，并且在蒸汽产生过程中，检测蒸汽的品质参数信息，并动态调整蒸汽加热器3和/或进水阀1的运行参数信息，以保持蒸汽的品质稳定。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种产生品质稳定蒸汽的控制方法，应用于蒸汽产生系统，所述蒸汽产生系统包括液体进口、蒸汽出口，以及连接于液体进口和蒸汽出口之间的进水阀和蒸汽加热器，所述进水阀连接于所述液体进口和所述蒸汽加热器之间，其特征在于，所述控制方法包括：

控制所述进水阀以预设频率进行通断交替工作，以使得所述液体呈间断式通过所述进水阀，通过所述进水阀后的液体呈脉冲式水流输送至处于加热状态的蒸汽加热器中，每一所述脉冲式水流在流出所述蒸汽加热器之前至少部分被蒸发汽化形成蒸汽；

检测所述蒸汽的品质参数信息，以及所述蒸汽加热器和/或所述进水阀的运行参数信息；若检测到所述蒸汽的品质参数信息不满足预设要求，则调整所述蒸汽加热器和/或所述进水阀的运行参数信息，直至检测到的所述蒸汽的品质参数信息满足预设要求。

2.如权利要求1所述的产生品质稳定蒸汽的控制方法，其特征在于，所述蒸汽的品质参数信息包括蒸汽的湿度值，所述蒸汽加热器的运行参数信息包括所述蒸汽加热器的温度值；当检测所述蒸汽的湿度值大于所述预设要求下的湿度值时，则调高所述蒸汽加热器的温度值；当检测所述蒸汽的湿度值小于所述预设要求下的湿度值时，则调低所述蒸汽加热器的温度值。

3.如权利要求2所述的产生品质稳定蒸汽的控制方法，其特征在于，所述蒸汽加热器的运行参数信息还包括与所述蒸汽加热器中的蒸汽管相连的管路的压力值。

4.如权利要求1所述的产生品质稳定蒸汽的控制方法，其特征在于，所述进水阀的运行参数信息包括所述进水阀的通断频率。

5.如权利要求1所述的产生品质稳定蒸汽的控制方法，其特征在于，所述进水阀的运行参数信息包括所述进水阀的通断时长和/或进水量。

6.如权利要求1至5中任一项所述的产生品质稳定蒸汽的控制方法，其特征在于，所述蒸汽出口具有开通状态和闭合状态，在所述蒸汽出口处于闭合状态下，所述控制方法包括：控制所述蒸汽加热器处于加热状态，并控制所述进水阀间歇工作以向所述蒸汽加热器间歇式进水。

7.如权利要求6所述的产生品质稳定蒸汽的控制方法，其特征在于，所述进水阀间歇工作的频率小于所述进水阀进行通断交替工作的预设频率。

8.如权利要求7所述的产生品质稳定蒸汽的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：当所述蒸汽产生系统内的蒸汽压力达到预设值时，通过泄压阀排出蒸汽以泄压。

9.如权利要求1至5中任一项所述的产生品质稳定蒸汽的控制方法，其特征在于，所述蒸汽产生系统还包括设于所述进水阀和所述蒸汽加热器之间的电磁泵，所述进水阀为电磁阀，所述电磁泵与所述电磁阀为联动控制。

10.如权利要求1至5中任一项所述的产生品质稳定蒸汽的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：检测进入所述蒸汽产生系统前的液体的温度，并根据所述液体的温度设定所述蒸汽加热器的预设目标温度；当所述蒸汽加热器的实际温度达到预设目标温度时，控制所述进水阀通断交替工作以向所述蒸汽加热器中进水。

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