CN201964389U - 一种蒸汽发生器机芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸汽发生器机芯，包括上水箱、下水箱、汽水分离器、蒸汽发生管和柱式的燃气发热体，蒸汽发生管的上端的出口伸入到汽水分离器中，下端穿过下水箱；蒸汽发生管的内腔与下水箱的内腔连通，燃气发热体布置在蒸汽发生管和汽水分离器的内腔中，燃气发热体的排气口与大气连通，蒸汽发生管的下端包括拆装燃气发热体的开口；上水箱为环形水箱，布置在下水箱的上方，围绕在蒸汽发生管和汽水分离器之外，上水箱的下部与下水箱连通。本实用新型可以利用燃油、燃气作为燃料，便于在缺少电源的地方使用；当发热体出现故障时，可以很方便地将发热体从蒸汽发生器机芯中拆下来，减小了维修的工作量和维修成本。

Description

一种蒸汽发生器机芯

[技术领域]

本实用新型涉及蒸汽发生器，尤其涉及一种蒸汽发生器机芯。

[背景技术]

蒸汽是传统热动力来源。人们广泛使用水蒸汽于民用及工业生产中，其重要性不言而喻。当前使用较多的蒸汽发生器是传统水胆式电热蒸汽锅炉，水胆式电热蒸汽锅炉的缺点是，从上电开始，到获得一定的蒸汽压力达到使用要求需耗时20-40分钟，耗费电能，不利于节能；使用U型发热体，极易生锈，结垢，不够卫生。

为了克服上述传统胆式电热蒸汽锅炉的缺点，市场上出现了即开式蒸汽发生器。如图1和图2所示，它包括进水箱1、联接管2、下水箱3、发热管4、汽水分离器5，回水管6。这种蒸汽发生器的缺点是：

1.发热管的热量利用率不高，因为发热管裸露在外，至少有30％热量向外散发，不仅热量得不到充分利用发，而且恶化了电加热蒸汽发生器机芯的使用环境；

2.石英发热管裸露在外，电极也裸露在外，容易造成发热管破碎、烫伤和触电漏电事故，不够安全；

3.结构不合理，生产装配难度大，不利于大批量生产；

4.不能制造带压电加热蒸汽发生器机芯。2-7个大气压的蒸汽发生器还是要用传统的水胆式设计。

为了克服上述缺点，本申请人在2010年6月9日向国家知识产权局申请了“一种蒸汽发生器机芯”的发明专利，申请号为：201010196243.9。如图3所 示，该蒸汽发生器机芯包括进水管10、上水箱1、下水箱2、汽水分离器3、4根发热管5、回水管15和陶瓷隔热体7。发热管5布置在下水箱2与汽水分离器的下水槽3与之间，发热管5的下端与下水箱连通，上端伸入到汽水分离器中，汽水分离器的下部通过回水管15与下水箱2连通；上水箱1为环形水箱，布置在下水箱2之上，围绕在发热管5之外，上水箱1的下部与下水箱2连通。这种电加热蒸汽发生器机芯的进水箱环形水箱，布置在下水箱的上方，围绕在发热管之外，该发明的发热管布置在由上、下水箱和开水箱组成的接近封闭的空间中，发热管向外部散发的热量大部分由汽水分离器、下水箱和进水箱吸收，提高了蒸汽发生器机芯的热量利用率高，向外散发热量较少，安全条件也得到改善。但是，这种蒸汽发生器机芯的结构依然比较复杂，不便于发热管的维修和更换，更换发热管需要耗费大量的拆装工时，给设备的维护带来了困难，另外这种机芯只能利用电能，不能利用燃油、燃气作为能源，无法在缺少电源的地方使用。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、便于的维修和更换发热体，可以利用燃油、燃气作为能源的蒸汽发生器机芯。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种蒸汽发生器机芯，包括进水管、上水箱、下水箱、汽水分离器、蒸汽发生管和柱式的燃气发热体，所述的进水管与上水箱连通，所述的汽水分离器包括蒸汽输出管，所述蒸汽发生管的上端的出口伸入到汽水分离器中，下端穿过下水箱；蒸汽发生管的内腔与下水箱的内腔连通，燃气发热体布置在蒸汽发生管和汽水分离器的内腔中，燃气发热体的排气口与大气连通，蒸汽发生管的下端包括拆装燃气发热体的开口；所述的上水箱为环形水箱，布置在下水箱的上方，围绕在蒸汽发 生管和汽水分离器之外，上水箱的下部与下水箱连通。

所述的燃气发热体包括柱形的燃烧室、柱状燃烧器和排气管，所述的柱状燃烧器布置在燃烧室的内腔中，所述汽水分离器的上端包括出气口，燃烧室的上端包括排气口，所述的排气管连接所述的出气口和燃烧室的排气口。

所述的汽水分离器包括上盖和下水槽，所述的上盖固定在下水槽的上端；所述蒸汽发生管的上端伸入到所述下水槽的中部；所述的上盖包括盖板和所述的蒸汽输出管，所述的盖板固定在下水槽的上端；所述的蒸汽输出管固定在盖板上，蒸汽输出管的内孔与下水槽连通；所述的上盖包括所述的出气口。

所述的排气管包括复数根分管和废气出口，所述的分管包括管体和管体外侧的散热翅片，所述分管管体的一端与所述的废气出口连接，另一端与燃烧室的排气口连接；所述的废气出口与所述的出气口连接。

以上所述的蒸汽发生器机芯，还包括环形的汽水分离板，所述的汽水分离板固定在柱形燃烧室的上端，位置高于蒸汽发生管的出口；所述的柱状燃烧器为金属纤维燃烧器，蒸汽发生管的下端、柱形燃烧室的下端和金属纤维燃烧器的下端都包括安装突缘，蒸汽发生管、柱形燃烧室和金属纤维燃烧器通过安装突缘连接在一起。

所述的汽水分离器包括溢流管，所述的溢流管连通下水槽与上水箱；溢流管的位置高于蒸汽发生管的出口。

所述的上水箱包括最高水位传感器安装座、最低水位传感器安装座、极限低水位传感器安装座、溢流管水位传感器安装座和中间水位传感器安装座，所述溢流管水位传感器安装座的高度与溢流管的高度平齐，所述中间水位传感器安装座的高度与所述蒸汽发生管上端出口的高度平齐，所述的高水位传感器安装座的高度位于溢流管水位传感器安装座与进水管之间，所述极限低水位传感 器安装座的高度高于汽水分离器的下端面，所述最低水位传感器安装座的高度位于中间水位传感器安装座与极限低水位传感器安装座之间。

以上所述的蒸汽发生器机芯，还包括环形的喷淋管，所述的喷淋管布置在上水箱中，位于上水箱的上部，所述的喷淋管与进水管连通，喷淋管包括复数个向下的出水口。

以上所述的蒸汽发生器机芯，还包括水箱盖板和连通管，所述的水箱盖板固定在上水箱上端的开口部位，密封上水箱上端的开口；所述的连通管连通上水箱的上部与汽水分离器的上部。

以上所述的蒸汽发生器机芯，还包括机芯上盖，所述的机芯上盖固定在上水箱和汽水分离器的上端，封闭上水箱与汽水分离器之间的上部空间；所述的蒸汽输出管穿过所述的机芯上盖；所述汽水分离器的下部包括热水出口和排污口。

本实用新型蒸汽发生器机芯的燃气发热体布置在蒸汽发生管和汽水分离器的内腔中，蒸汽发生管的下端包括拆装发热体的开口，当发热体出现故障时，可以很方便地将发热体从蒸汽发生器机芯中拆下来，减小了维修的工作量和维修成本；本实用新型可以利用燃油、燃气作为能源，便于在缺少电源的地方使用。

[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的说明。

图1是现有技术蒸汽发生器机芯主视方向的结构示意图。

图2是现有技术蒸汽发生器机芯侧视方向的结构示意图。

图3是申请号为201010196243.9的发明申请蒸汽发生器机芯实施例的结构示意图。

图4是本发明蒸汽发生器机芯实施例的结构示意图。

图5是本发明蒸汽发生器机芯实施例燃气发热体的剖视图。

图6是图5中的A向剖视图。

图7是本发明蒸汽发生器机芯实施例金属纤维燃烧器的剖视图。

图8是本发明蒸汽发生器机芯实施例金属纤维燃烧器的俯视图。

[具体实施方式]

在图4至图8所示的本实用新型蒸汽发生器机芯实施例1中，蒸汽发生器机芯包括进水管10、上水箱1、下水箱2、汽水分离器、燃气发热体和蒸汽发生管6。

上水箱1为环形水箱，布置在下水箱2之上，围绕在蒸汽发生管6和汽水分离器之外，上水箱1的下部通过多个连通管101与下水箱2连通，连通管101与下水箱2采用活动连接，可以方便地进行拆装。

环形的喷淋管8布置在上水箱1中，位于上水箱1的顶部，喷淋管8与进水管连通，喷淋管有多个向下喷水的出水801。

汽水分离器包括上盖4和下水槽3。如图4所示，上盖4包括盖板401和蒸汽输出管403。盖板401固定在下水槽3的上端。蒸汽输出管403固定在盖板401上，蒸汽输出管403的内孔与汽水分离器的内腔连通。上盖4的中央是汽水分离器为燃气发热体开设的出气402

蒸汽发生管6伸入到汽水分离器下水槽3的中部。蒸汽发生管6的下端穿过下水箱2。蒸汽发生管6的下部有许多小孔603，蒸汽发生管6的内腔通过小孔603与下水箱2的内腔连通，下水箱2通过小孔603向蒸汽发生管6补水。

燃气发热体包括柱形的燃烧室5、柱状燃烧器13和排气管14，柱状燃烧器14布置在燃烧室5的内腔中，排气管14连接燃烧室5的排气口和汽水分离器的 出气402，向大气中排出燃烧的废气，同时利用排气管14中废气的余热对汽水分离器中的蒸汽进行进一步的加热。

如图5和图6所示，排气管14包括4根分管和废气出1403，分管包括管体1401和固定在管体外侧的散热翅片1402，分管管体1401的一端与废气出口1403连接，另一端与燃烧室5的排气口连接；废气出1403与上盖的出气口402连接。

汽水分离板15固定在柱形燃烧室5的上端，位置略高于蒸汽发生管6上端的出口。

柱状燃烧器1径为金属纤维燃烧器，柱状燃烧器13的下端是可燃混合气的进气1301。

蒸汽发生管6的下端、柱形燃烧室5的下端和金属纤维燃烧器13的下端分别有安装突缘601、501和1302。蒸汽发生管6、柱形燃烧室5和金属纤维燃烧器13通过安装突缘601、501和1302连接在一起，连接处用密封垫密封。只要松开安装突缘601、501和1302上的固定螺栓，就可以方便地将柱形燃烧室5和金属纤维燃烧器13从蒸汽发生管6中拆卸下来，进行更换或维修。

溢流管301连通下水槽与上水箱1。溢流管301的位置高于蒸汽发生管6的出口。

上水箱1的外侧面有最高水位传感器安装座102、最低水位传感器安装座103、极限低水位传感器安装座104、溢流管水位传感器安装座105和中间水位传感器安装座106。溢流管水位传感器安装座105的高度与溢流管301的高度平齐，中间水位传感器安装座106的高度与蒸汽发生管6上端出口的高度平齐。高水位传感器安装座102的高度位于溢流管水位传感器安装座105与进水管10之间，极限低水位传感器安装座104的高度高于汽水分离器下水槽3的下端面， 最低水位传感器安装座103的高度位于中间水位传感器安装座106与极限低水位传感器安装座104之间。下水槽3的侧壁上也设置了水位传感器安装座302和303。

水箱盖板9用螺栓固定在上水箱1上端的开口部位，密封上水箱1上端的开口。连通管11连通上水箱1的上部与汽水分离器的上部，平衡上水箱1的上部与汽水分离器之间的压力。

机芯上盖7固定在上水箱1的上面，封闭上水箱1和汽水分离器之间上部的空间，在上水箱1和汽水分离器之间形成环形的与大气相连的空气隔热层，减小热量的外泄，提高机芯的热效率。蒸汽输出管403穿过机芯上盖7，向外输出蒸汽。机芯上盖7的中央是机芯的排气口701。

汽水分离器下水槽3的底板有热水出口304和排污口305。所以本蒸汽发生器机芯不仅可以对外供应蒸汽，还可以对外供应热水。

排污口305用于定期排污或清洗机芯。出于同样的目的，下水箱2的底板上也设有排污口201。

本实用新型以上的实施例有以下特点：

1.可显著提高机芯可靠性与缩短故障修复时间：

以上实施例使用圆柱形的金属纤维燃烧器，只需将下部突缘螺栓卸下，就可方便的更换燃烧器。单此一项，极大的提高了机芯的可靠性与易用性，大大减少了故障修复时间，为客户节省了时间并提高了效益。

2.可有效防止水垢形成：

众所周知，水垢一防止一直是世界性的难题，而本实施例通过有效简洁的设计，令水垢形成的机率大大减小，从而有效的提高了机芯使用效率和使用寿命。

蒸汽发生管中大功率沸腾区完成机芯内部局部热动力循环，使沸腾区水永远处于高速运动状态，高温水不在此停留，大大减少水垢形成机率。同时，局部高压汽泡的冲击，另水体内杂质处于高能运动状态，不能完成凝结过程，不能有效附着，因而也失去形成水垢的机会。

3.燃气发热体和汽水分离板：

燃气发热体和汽水分离板为一焊接整体，具有有效汽水分离作用，同时，该部件可以整个从机芯拆下。燃气发热体的设计便于热能的充分吸收，更加节能；便于节省成本及大规模生产，便于装配和拆卸。从而易于清理清除积污，使得机芯易于维护，增加机芯可靠性及易维护性。

4.溢流管使机芯可工作于热水模式与蒸汽模式，从而实现真正的双模机芯：

与本人前述申请号为201010196243.9的发明专利申请相比，将原来的热水回流管改为溢流管，使该双模机芯热水模式与蒸汽模式切换具易操控性和易实现性，使用者可通过电控系统操作切换，同样，电控系统也可以方便的实现自动切换，也可遥控切换，从而达到机芯更加节能的目的。

溢流管水位传感器的安装位置与溢流管平齐可以使电控系统感知切换的有效性。如水位进至高水位传感器位置，超过溢流管水位传感器，机芯工作于热水模式。在该模式下，可尽可能小蒸发，少产生蒸汽，因为此模式下，蒸汽必然会产生，但他无用，所以要尽可能少产生。

双模机芯可切换工作于蒸汽模式，在该模式下，热水通过溢流管回流至进水箱，从而不致热量损失。此模式下，水位降至溢流管水位传感器以下，汽水分离器充分发挥功效，同时，在电控系统协助下，热水通过热水箱下部出水管回流至进水箱，再通过高压泵进至外层水箱，完成水循环。如此结构，机芯能够成为更加节能节水的双模机芯。

Claims (10)

1.一种蒸汽发生器机芯，包括进水管、上水箱、下水箱和汽水分离器，所述的进水管与上水箱连通，所述的汽水分离器包括蒸汽输出管，其特征在于，还包括蒸汽发生管和柱式的燃气发热体，所述蒸汽发生管的上端的出口伸入到汽水分离器中，下端穿过下水箱；蒸汽发生管的内腔与下水箱的内腔连通，燃气发热体布置在蒸汽发生管和汽水分离器的内腔中，燃气发热体的排气口与大气连通，蒸汽发生管的下端包括拆装燃气发热体的开口；所述的上水箱为环形水箱，布置在下水箱的上方，围绕在蒸汽发生管和汽水分离器之外，上水箱的下部与下水箱连通。

2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器机芯，其特征在于，所述的燃气发热体包括柱形的燃烧室、柱状燃烧器和排气管，所述的柱状燃烧器布置在燃烧室的内腔中，所述汽水分离器的上端包括出气口，燃烧室的上端包括排气口，所述的排气管连接所述的出气口和燃烧室的排气口。

3.根据权利要求2所述的蒸汽发生器机芯，其特征在于，所述的汽水分离器包括上盖和下水槽，所述的上盖固定在下水槽的上端；所述蒸汽发生管的上端伸入到所述下水槽的中部；所述的上盖包括盖板和所述的蒸汽输出管，所述的盖板固定在下水槽的上端；所述的蒸汽输出管固定在盖板上，蒸汽输出管的内孔与下水槽连通；所述的上盖包括所述的出气口。

4.根据权利要求2所述的蒸汽发生器机芯，其特征在于，所述的排气管包括复数根分管和废气出口，所述的分管包括管体和管体外侧的散热翅片，所述分管管体的一端与所述的废气出口连接，另一端与燃烧室的排气口连接；所述的废气出口与所述的出气口连接。

5.根据权利要求2所述的蒸汽发生器机芯，其特征在于，包括环形的汽水分离板，所述的汽水分离板固定在柱形燃烧室的上端，位置高于蒸汽发生管的出口；所述的柱状燃烧器为金属纤维燃烧器，蒸汽发生管的下端、柱形燃烧室的下端和金属纤维燃烧器的下端都包括安装突缘，蒸汽发生管、柱形燃烧室和金属纤维燃烧器通过安装突缘连接在一起；。

6.根据权利要求3所述的蒸汽发生器机芯，其特征在于，所述的汽水分离器包括溢流管，所述的溢流管连通下水槽与上水箱；溢流管的位置高于蒸汽发生管的出口。

7.根据权利要求6所述的蒸汽发生器机芯，其特征在于，所述的上水箱包括最高水位传感器安装座、最低水位传感器安装座、极限低水位传感器安装座、溢流管水位传感器安装座和中间水位传感器安装座，所述溢流管水位传感器安装座的高度与溢流管的高度平齐，所述中间水位传感器安装座的高度与所述蒸汽发生管上端出口的高度平齐，所述的高水位传感器安装座的高度位于溢流管水位传感器安装座与进水管之间，所述极限低水位传感器安装座的高度高于汽水分离器的下端面，所述最低水位传感器安装座的高度位于中间水位传感器安装座与极限低水位传感器安装座之间。

8.根据权利要求1所述的蒸汽发生器机芯，其特征在于，包括环形的喷淋管，所述的喷淋管布置在上水箱中，位于上水箱的上部，所述的喷淋管与进水管连通，喷淋管包括复数个向下的出水口。

9.根据权利要求1所述的蒸汽发生器机芯，其特征在于，包括水箱盖板和连通管，所述的水箱盖板固定在上水箱上端的开口部位，密封上水箱上端的开口；所述的连通管连通上水箱的上部与汽水分离器的上部。

10.根据权利要求1所述的蒸汽发生器机芯，其特征在于，包括机芯上盖，所述的机芯上盖固定在上水箱和汽水分离器的上端，封闭上水箱与汽水分离器之间的上部空间；所述的蒸汽输出管穿过所述的机芯上盖；所述汽水分离器的下部包括热水出口和排污口。

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