CN200975654Y - 一种水蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水蒸汽发生器，包括壳体(10)、进水管(13)、进气管(14)，壳体(10)内设有燃烧器(20)、蒸汽室胆(30)，其特征在于，进气管(14)与燃烧器(20)相通，蒸汽室胆(30)设于燃烧器(20)上方，蒸汽室胆(30)内的下部设有燃烧室(31)、其上方的空间构成蒸汽室(40)，蒸汽室胆外的上方设有预热装置(50)；蒸汽室上设有蒸汽输出管(41)，蒸汽室内设有与燃烧室(31)相通的层叠循环脉冲形火管(42)，其上端穿过蒸汽室胆(30)输入与废气排放部件(60)相连通的预热装置(50)。该水蒸汽发生器增加了热量随烟气在蒸汽室内的流动行程，利用余热，提高了热量利用效率，节约能源，降低了废气排放口的温度。

Description

一种水蒸汽发生器

技术领域

本实用新型涉及水蒸汽发生器，特别是涉及一种用于蒸煮食品的燃气水蒸汽发生器。

背景技术

宾馆、酒楼、以及其他食物提供场所常常采用蒸箱等蒸汽设备加工食品，产生蒸汽的燃气水蒸汽发生器主要包括壳体、控制系统、进水管、进气管、烟囱和安装在壳体内的蒸汽发生装置，蒸汽发生装置包括燃烧器、燃烧室(炉膛)、蒸汽室、与蒸汽室相通的蒸汽出口，蒸汽室内设有火管、火管一端与燃烧室(炉膛)相通，另一端通往烟囱，现有技术中燃烧产生的热量随烟气从燃烧器到烟囱的流动距离较短，使得燃烧不充分，燃料利用率低，且热能不能充分利用就随烟气从烟囱排出了，导致热利用率较低，浪费能源；同时，排出的烟气温度较高，影响工作环境，对自然环境也有不良影响。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种增加热量随烟气在蒸汽室内的流动行程、并充分利用余热以提高热量利用效率的水蒸汽发生器。

为解决上述问题，本实用新型提供一种水蒸汽发生器，包括壳体，通入壳体内的进水管、进气管，壳体内设有燃烧器、蒸汽室胆，其特征在于，进气管与燃烧器相通，蒸汽室胆设于燃烧器上方，蒸汽室胆内的下部设有燃烧室、其上方的空间构成蒸汽室，蒸汽室胆外的上方设有与进水管相连通、并对蒸汽室提供预热水的预热装置；蒸汽室上设有蒸汽输出管，蒸汽室内设有层叠循环脉冲形火管，其下端与燃烧室相通、上端穿过蒸汽室胆输入预热装置，预热装置与废气排放部件相连通。

所述预热装置包括预热室和置于预热室内的预热盘管，预热室下端与火管出口连通、上端与废气排放部件连通；预热盘管一端与进水管相通，另一端设有对蒸汽室供水的预热室输出管。

所述废气排放部件包括设于壳体内的抽风机和与其相连通的废气排放管，废气排放管输出口通往外界，抽风机与预热室上端相连通。

所述壳体内设有与所述预热室输出管相连通的胆外等压补水箱，其上设有与蒸汽室上部相通的蒸汽连通管，其下部设有与蒸汽室相通的水箱输出管，其内设有控制预热水输入的浮球阀。

所述水蒸汽发生器设有控制系统，所述控制系统包括壳体上的开关、指示灯、火焰大小调节旋钮、设于壳体内的脉冲控制器，其中，脉冲控制器分别与胆外等压补水箱上的水位感应开关、进水管上的水源电磁阀、抽风机上的风速感应器、进气管上的电子气阀、蒸汽室胆的胆内温控开关和胆外温控开关连接。

所述火管内设有阻流件，阻流件为阻流片或者迷宫形阻流件。

所述蒸汽室与蒸汽输出管之间设有汽水分离器，所述汽水分离器包括汽水分离旋转轴和可绕该轴旋转的汽水分离旋转板。

所述蒸汽室胆外层设有保温棉防护层。

所述蒸汽室上部设有泄压阀。

所述壳体包括前方的横U形外壳和与其可拆卸连接的、用以固定壳体内的部件的固定架。

采用本实用新型的水蒸汽蒸发器，具有提高热能利用率、节约能源、控制方便、安全、可靠的有益效果，主要体现在以下几个方面：

由于蒸汽室内的火管为层叠循环脉冲形，燃料燃烧产生的热量随烟气在火管中流动路程更长，大大增加了火管与水之间的传热量，从而提高热能利用率，节约了能源。同时，层叠循环脉冲形火管，结构紧凑，火管外壁之间空隙小，大面积火管对少量水加热，可以实现快速加热和产生蒸汽，并且未因为火管长度的增加而占据太多空间。

本实用新型的水蒸汽发生器在火管出口设有预热装置，火管的烟气排放之前先经预热室，将其热量传递给预热盘管内的水，使得排出的烟气温度大大降低，利于改善工作环境、降低对废气排放部件的材料要求，并减少对自然环境的危害；进水管的水在预热室先行预热而后供给蒸汽室，使得供给蒸汽室的水已经具备较高的温度，可以更快沸腾，节约了能耗，并加快了蒸汽产生的时间。试验表明，采取这种结构进行热传递、热交换、热利用率要比现有技术火管热交换率高几十倍。

废气排放部件包括抽风机，用以将火管的烟气抽往外界，这样，一方面在其产生的抽拔力的作用下，火焰在火管中快速回转、热能不断对火管壁加压，利于传热，并引导燃料及火焰均匀的进入火管，另一方面，由于抽风机通过火管抽吸大量新空气进入燃烧室，使得供氧更加充足，燃料燃烧充分，燃料利用率大为提高。

本实用新型在预热装置与蒸发室之间设有胆外等压补水箱，使经预热室预热的水不是直接输入蒸汽室，而是先输入胆外等压补水箱而后进入蒸汽室，因为蒸汽室内温度高，在蒸汽室内进行水位控制难度大，而在蒸汽室外另设补水箱，结合水位开关和浮球阀使得水位控制更加方便、安全、可靠；该胆外等压补水箱上还设有与蒸汽室上部相通的蒸汽连通管，使得该补水箱与蒸汽室保持等压，利于均匀有序给水，不会因加水而使蒸汽时大时小。

本实用新型的水蒸汽发生器设有控制系统，全自动控制，无需人工点火，操作简单、自动进水、断水、断电、断气，并具有水位过高保护、水位过低保护、过热保护、超温保护、超压保护、熄火再点火功能，方便快捷、安全可靠。

在本实用新型的火管内设置阻流片，可以增加火管与水之间的辐射传热面积，同时，阻流片对热量和烟气有一定的阻滞作用，使得热量和烟气沿火管壁内经阻流片短暂的滞留一级一级流向火管出口，进一步提高热利用效率，节约能源。

所述蒸汽室与蒸汽输出管之间设置汽水分离器，汽水分离旋转板在水蒸汽气流的冲击下绕汽水分离旋转轴旋转，将水蒸汽中的水阻挡下来，输出的水蒸汽湿度降低、温度则更高。

蒸汽室胆采用了保温棉防护层，热量不易散失，利于节约能源。

蒸汽室设有泄压阀，如果蒸汽堵塞或其它原因造成胆内蒸汽压力过大时，安全泄压阀会自动打开排气，水蒸汽发生器使用更加安全。

本实用新型的水蒸汽发生器外壳与固定架可拆卸连接成壳体，脉冲控制器、胆外等压补水箱可拆装的安装在固定架上，使得拆装、维护方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1是本实用新型水蒸汽发生器的结构立体图。

图2是本实用新型水蒸汽发生器的部件分解立体图。

图3 A是本实用新型水蒸汽发生器的火管及其内烟气流向主视示意图；图3B是本实用新型水蒸汽发生器的火管及其内烟气流向立体示意图。

图4是本实用新型水蒸汽发生器的汽水分离器局部放大图。

图5A是本实用新型水蒸汽发生器的外形主视图，图5B是外形左视图，图5C是外形俯视图。

具体实施方式

如图1、图2、图5A、图5B、图5C所示，本实用新型的水蒸汽发生器前方是一个近似横U形的外壳11，后方是一个框形的固定架12，外壳11与固定架12之间可拆装连接，形成一个方形的壳体10，燃烧器20、蒸汽室胆30、预热装置50、废气排放部件60、胆外等压补水箱70、脉冲控制器84等主要部件设于该壳体10内，其中，燃烧器20、蒸汽室胆30等部件通过焊接等方式固定在固定架上，而胆外等压补水箱70、脉冲控制器84则可拆卸的安装在固定架12上。外壳11上设有与内部控制系统相连的开关81、指示灯82、与进气管14相连的火焰大小调整旋扭83，进水管13、进气管14从下方伸入壳体内，而废气排放管62、泄压阀44、蒸汽输出管41则从上方伸出壳体，排污管48从壳体10下方伸出。固定架12上设有安装连接件121，用以固定整个水蒸汽发生器。

本实施例的水蒸汽发生器有一个蒸汽室胆30，为金属制成，呈圆筒形，外层设有保温棉防护层，其下部是一个呈圆筒形的燃烧室31，燃烧室31上部封闭，蒸汽室胆30内、燃烧室31上方的空间形成蒸汽室40，蒸汽输出管41设于蒸汽室胆30的右上部，与蒸汽室40相通，将高温的水蒸汽输往蒸煮食品的设备，比如蒸箱，蒸汽室40内设有火管42，蒸汽室40内、火管42周围是用以产生水蒸汽的水。

火管42采用湿背火管式，多排平行并列、每排多层层叠，呈层叠循环脉冲形，如图3A、图3B所示，本实施例的火管用圆管构成、采用8排平行并列、每排4层的层叠循环脉冲形，各排火管分别与燃烧室31相通，各排火管42之间互不相通。火焰在燃烧室31内燃烧产生的热量随烟气流入火管42，在层叠循环脉冲形火管内层叠流动，实现对蒸汽室40内、火管42周围的水加热产生水蒸汽，本实施例的火管42结构紧凑，外壁之间距离很小，比如2毫米，因而空隙内的水量较少，而加热面积大，从而实现快速加热和产生蒸汽。蒸汽室胆30顶部是蒸汽室上封板45，该上封板上沿近外端圆周均匀设有8个通孔，各火管输出口421向上穿过蒸汽室上封板45上的通孔。本实施例的火管42内设有阻流件43，参见图1、图3A所示，本实施例中阻流件43为波浪形的阻流片，还可以采用迷宫形阻流件，只要能够在烟气流通时产生一定的阻滞即可。

燃烧器20置于蒸汽室胆30外、燃烧室31正下方，燃烧器31上设有感应针22和两枚点火针21，燃烧器20产生火焰在燃烧室31内燃烧；进气管14接受外部气源、穿过壳体10下方对燃烧器20供气，所述壳体10上的火焰大小调整旋扭83与进气管14相连，通过对进气大小的调节实现火焰大小的调节，进气管14上设有与脉冲控制器84连接的电子气阀141。

蒸汽室40上部设置的蒸汽输出管41的入口处设有汽水分离机构，本实施例中的汽水分离机构是一个汽水分离器47，包括汽水分离旋转轴471和可绕该轴旋转的汽水分离旋转板472，参见图4所示。

本实施例的水蒸汽发生器，蒸汽室上封板45上方设有一个预热装置50，预热装置50上方设有抽风机61，蒸汽室胆30左边设有胆外等压补水箱70。预热装置50包括预热室51、预热盘管52、预热室输出管53，预热室51是下端敞口的圆筒形，罩住各火管出口421，预热盘管52呈弯曲折叠状或盘旋状或其他节省空间又增加长度的方式设于预热室51内，预热盘管52的一端与进水管13相通，另一端与预热室输出管53相通，火管输出口421穿过蒸汽室上封板45，将带有余热的废气输入预热室51，预热盘管52内的水借此余热进行预热，预热后的水流经预热室输出管53输往蒸汽室40，本实施例中是先经胆外等压补水箱再输入蒸汽室40；抽风机61的输入口和预热室51上部相连通，输出口与废气排放管62连通，所述抽风机61将预热室51内的废气抽出排往外界，抽风机61与废气排放管62组成废气排放装置60，抽风机上设有风速感应开关611，与脉冲控制器84连接。

如图1、图2所示的胆外等压补水箱70为方形，设于蒸汽室胆30的左侧，可拆卸的安装在固定架12上，水箱下部设有与蒸汽室40中下部连通的水箱输出管72，用以对蒸汽室供水；其上部设有与蒸汽室40上部连通的蒸汽连通管71，使得水箱与蒸汽室40形成等压环境，补水均匀有序；胆外等压补水箱70内设浮球阀73，是预热室输出管53与水箱之间的阀门，用以控制预热水的输入与否；该补水箱还设有水位感应开关74，与脉冲控制器84相连。

本实施例的水蒸汽发生器具有自动控制系统80，如图1、图2所示，一个作为控制核心的脉冲控制器84位于蒸汽室胆30的左下方、燃烧器20的左边，该脉冲控制器84与水位感应开关74、水源电磁阀131、风速感应器611、电子气阀141、胆外温控开关32、胆内温控开关(图中未示出)分别连接。

本实用新型的水蒸汽发生器的自动控制工作过程如下所述：

按下开关81，控制系统80开始运行自检，先由水位感应开关74检验水位是否正常，返回信号给脉冲控制器84，以新装机无水为列，自检为水位不正常或过低，此时脉冲控制器84对水源电磁阀131发出指令，打开水源，介质水经由进水管13进入预热盘管52内，再进入预热室输出管53，此时由于胆外等压补水箱70内无水，浮球阀73是常开的，介质水流入胆外等压补水箱70内，再经由水箱输出管72输入蒸汽室40，直至水位正常后，浮球阀73关闭，脉冲控制器84发出信号，抽风机61开始工作，抽进大量的新鲜空气，风速感应器611也同步开始工作，将抽风机61是否工作的信号返回脉冲控制器84，脉冲控制器84得到抽风机61正常工作的信号，则向进气管14上的电子气阀141发出工作信号令电子气阀141打开，使燃气通过并进入燃烧器20内，感应针22感应到燃气经过的气流后点火针21开始点火，于是，燃气(液化石油气或者天然气等)开始在燃烧室31内燃烧并产生火焰，火焰在抽风机61抽吸引导下，在火管42内经阻流件43短暂阻滞一级一级的向上流动，通过蒸汽室上封板45后进入预热室51，对预热盘管52内的水预热后，其余热量及尾气经由抽风机61抽送给废气排放管62排放到外界，1分钟后蒸汽室40内的水开始沸腾，1分30秒后产生蒸汽并经由蒸汽输出管41输出给蒸汽用品用具。

当胆内无水干烧时，例如温度超过160℃时，胆内温控开关反馈信号给脉冲控制器84，脉冲控制器84发出信号，切断电源、气源、水源。

当出现煤气外泄、胆外燃烧、外界环境温度过高，或胆内干烧且胆内温控开关失调，以致胆外温度超过120℃时，胆外温控开关32对脉冲控制器84反馈信号，脉冲控制器84将发出指令切断电源、气源、水源。

如果浮球阀73失灵，或者水压过高，使水位处于或超过最高警戒位时，水位感应开关74感应到此水位，将此信号返回给脉冲控制器84，脉冲控制器84指令水源电磁阀131关闭，停止向预热盘管52供水；如果胆外等压补水箱70内压力过大，该压力将使浮球阀73打开使得预热室输出管53向胆外等压补水箱70供水。

当水位低于警戒水位，即低于水位感应开关74时，水位感应开关74反馈信号给脉冲控制器84，脉冲控制器8 4将发出指令熄火关气，当水位至正常时水位感应开关74反馈信号，脉冲控制器84将发出指令，水蒸汽发生器再次点火工作，实现水气连动。

蒸汽室胆38上还设有安全泄压阀44，该安全泄压阀44穿过蒸汽室上封板45与蒸汽室40连通，如果蒸汽输出管41堵塞或其它原因造成蒸汽室内压力过大，比如超过0.1Mpa时，安全泄压阀44会自动打开排气。

蒸汽室40下部设有排污水管48，排污水管上设有排污阀481。

Claims (10)

1、一种水蒸汽发生器，包括壳体(10)，通入壳体内的进水管(13)、进气管(14)，壳体(10)内设有燃烧器(20)、蒸汽室胆(30)，其特征在于，进气管(14)与燃烧器(20)相通，蒸汽室胆(30)设于燃烧器(20)上方，蒸汽室胆(30)内的下部设有燃烧室(31)、其上方的空间构成蒸汽室(40)，蒸汽室胆(30)外的上方设有与进水管(13)相连通、并对蒸汽室(40)提供预热水的预热装置(50)；蒸汽室(40)上设有蒸汽输出管(41)，蒸汽室(40)内设有层叠循环脉冲形火管(42)，其下端与燃烧室(31)相通、上端穿过蒸汽室胆(30)输入预热装置(50)，预热装置(50)与废气排放部件(60)相连通。

2、根据权利要求1所述的水蒸汽发生器，其特征在于，所述预热装置(50)包括预热室(51)和置于预热室内的预热盘管(52)，预热室下端与火管出口(421)连通、上端与废气排放部件(60)连通；预热盘管(52)一端与进水管(13)相通，另一端设有对蒸汽室(40)供水的预热室输出管(53)。

3、根据权利要求2所述的水蒸汽发生器，其特征在于，所述废气排放部件(60)包括设于壳体(10)内的抽风机(61)和与其相连通的废气排放管(62)，废气排放管(62)输出口通往外界，抽风机(61)与预热室(51)上端相连通。

4、根据权利要求3所述的水蒸汽发生器，其特征在于，所述壳体(10)内设有与所述预热室输出管(53)相连通的胆外等压补水箱(70)，其上设有与蒸汽室(40)上部相通的蒸汽连通管(71)，其下部设有与蒸汽室(40)相通的水箱输出管(72)，其内设有控制预热水输入的浮球阀(73)。

5、根据权利要求4所述的水蒸汽发生器，其特征在于，所述水蒸汽发生器设有控制系统(80)，该控制系统(80)包括壳体(10)上的开关(81)、指示灯(82)、火焰大小调节旋钮(83)、设于壳体内的脉冲控制器(84)，其中，脉冲控制器(84)分别与胆外等压补水箱(70)上的水位感应开关(74)、进水管(13)上的水源电磁阀(131)、抽风机(61)上的风速感应器(611)、进气管(14)上的电子气阀(141)、蒸汽室胆(30)的胆内温控开关和胆外温控开关(32)连接。

6、根据权利要求1～5任一项所述的水蒸汽发生器，其特征在于，所述火管(42)内设有阻流件(43)，阻流件(43)为阻流片或者迷宫形阻流件。

7、根据权利要求1～5任一项所述的水蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸汽室(40)与蒸汽输出管(41)之间设有汽水分离器(47)，该汽水分离器(47)包括汽水分离旋转轴(471)和可绕该轴旋转的汽水分离旋转板(472)。

8、根据权利要求1～5任一项所述的水蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸汽室胆(30)外层设有保温棉防护层。

9、根据权利要求1～5任一项所述的水蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸汽室(40)上部设有泄压阀(44)。

10、根据权利要求1～5任一项所述的水蒸汽发生器，其特征在于，所述壳体(10)包括前方的横U形外壳(11)和与其可拆卸连接的、用以固定壳体(10)内的部件的固定架(12)。

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