CN208312343U - 一种无水垢蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无水垢蒸汽发生器，包括供水模块、蒸发腔、加热模块、排气模块和排液模块，还包括安装在所述蒸发腔内的布液模块，所述布液模块包括：布液槽，位于所述供水模块供水口的下方；蒸发表面，两端具有高度差，上端的边缘与所述布液槽至少部分边缘对接，下端的边沿与所述排液模块的进水口连通；所述布液槽与所述蒸发表面对接的边缘水平设置；本实用新型的无水垢蒸汽发生器采用气液分离的方法，将高浓度废液排出，避免了水垢在装置内的积存，蒸发表面上形成均匀液膜，极大提高了蒸发效率，具有成本低廉、结构紧凑、实用性强、寿命长等优点。

Description

一种无水垢蒸汽发生器

技术领域

本实用新型涉及蒸汽发生器技术领域，具体涉及一种无水垢蒸汽发生器。

背景技术

蒸汽发生器通过加热供水来产生蒸汽，广泛用于餐饮、医疗、保洁等行业，但目前市场上大多数蒸汽发生器使用一段时间后会在蒸发表面或管路中形成水垢，大大降低蒸汽发生器的加热效率，甚至堵塞管路。水垢问题严重限制了蒸汽发生器的使用寿命。

当前常用的解决水垢问题的方法一是使用化学除垢剂如醋酸等定时清理，或在水中添加软化剂。此方法通常应用于工业锅炉，而不适用于餐饮与医疗行业中的食品级蒸汽发生器。方法二是采用蒸馏水或纯净水作为供水，可明显防止水垢的积存，但该方法增大了使用成本，也限制了蒸汽发生器向家用市场的拓展。

近年来有人提出了某些适用于食品加工的无水垢蒸汽发生器结构，如公开号为CN105864738A的专利文献公开了一种无水垢蒸汽发生器，其包括加热体及设于其内的储水腔，储水腔的底部呈倾斜设置，并向下倾斜设置有出水嘴，储水腔的底部与储水腔的侧壁间由大圆弧过度面连接。上述装置的储水腔呈圆柱体，内表面圆滑无角位，水垢无法积存；储水腔底部大R角和大斜度放水时水向下冲力很大，将水垢经过放水管冲入接水槽；进水管与蒸汽发生器向下有一倾斜角，有利于排水垢排出。

但上述的蒸汽发生器存在加工成本较高，结构不够紧凑，热量损失较大，热效率低等问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种无水垢蒸汽发生器，具有热效率高、结构紧凑、成本低、维护周期长的优点。

一种无水垢蒸汽发生器，包括供水模块、蒸发腔、加热模块、排气模块和排液模块，还包括安装在所述蒸发腔内的布液模块，所述布液模块包括：

布液槽，位于所述供水模块供水口的下方；

蒸发表面，两端具有高度差，上端的边缘与所述布液槽至少部分边缘对接，下端的边沿与所述排液模块的进水口连通；所述布液槽与所述蒸发表面对接的边缘水平设置。

本实用新型通过设置布液槽，一方面可以进一步降低供水流速，实现深度方向上的充分分液，溢出的水流在蒸发表面上形成均匀液膜。并且蒸发表面的底端与所述排液模块的进水口连通可以实现快速排液避免形成水垢。

所述布液槽可以是圆形、条形、弯曲等多种形状，为了提高效率，便于制造，优选的，所述布液槽为条形槽，两长边的边缘分别对接向外倾斜的蒸发表面。

为了提高空间利用率和发生效率，优选的，所述蒸发表面的倾斜角度为50°～85°。

优选的，所述蒸发表面的粗糙度为Ra0.5～Ra15。所述蒸发表面经过粗糙化处理以增加汽化核心，提高蒸发效率。

优选的，所述蒸发表面在高度方向上布置多个缓冲段。水流过缓冲段减速后重新布液，以增加水跟蒸发表面的接触时间。

为了使水流均匀地补充，优选的，所述供水模块包括与供水管路连接且安装在所述蒸发腔内的供水腔，所述供水腔位于所述布液槽的上方，所述供水腔的底部开设有沿着布液槽的长度方向延伸的供水狭缝。上述结构可以使布液槽的内水均匀少量地增加，进一步提高蒸发表面水膜的均匀性。

供水腔的形状可以根据需要进行调整，为了便于制造和安装，优选的，所述供水腔为所述供水管路在所述蒸发腔内的延伸段。

所述加热模块的安装方式很多，只要可以加热蒸发表面即可，为了提高发生效率，优选的，所述加热模块的加热体布置在两蒸发表面之间，且所述加热体和蒸发表面的背面之间填充导热介质。

为了提高发生效率，保证能源地充分利用，优选的，所述的两蒸发表面的之间还安装有感温元件。用于监测蒸汽发生器内部温度。当温度较高时，说明蒸发腔内给水全部蒸发，则控制水泵相应增大给水流量或者降低加热体的加热功率；当温度过高难以控制时，则切断加热体电源，以防止事故发生。

为了提高蒸汽质量，优选的，所述排气模块包括：

饱和蒸汽管路，与所述蒸发腔的蒸汽出口连通；

过热蒸汽管路，部位管路安装在所述蒸发腔内位于加热体的附近，两端伸出所述蒸发腔，其中一端与所述饱和蒸汽管路连通；

供气管路，与所述过热蒸汽管路的另一端连通。

为了保证水膜在蒸发表面有足够的停留时间，优选的，所述蒸发表面下端的边沿与所述蒸发腔内壁之间形成排液狭缝。排液狭缝可以减缓流速。

为了提高能源的利用率，优选的，所述供水模块包括与所述排液模块的接水盒换热的预热段。

布液模块可以并排设置多个的串联形式，适合加热温度较高的蒸汽发生器，同时也可以在高度较小，长度和宽度较大的尺寸条件下使用，充分利用空间，同时增大了换热接触面，有利于水在蒸发表面均匀成膜。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的无水垢蒸汽发生器采用气液分离的方法，将高浓度废液排出，避免了水垢在装置内的积存，蒸发表面上形成均匀液膜，极大提高了蒸发效率，具有成本低廉、结构紧凑、实用性强、寿命长等优点。

附图说明

图1为实施例1的无水垢蒸汽发生器的结构示意图。

图2为实施例1的无水垢蒸汽发生器的剖视示意图。

图3为实施例2的无水垢蒸汽发生器的剖视示意图。

图4为实施例3的无水垢蒸汽发生器的剖视示意图。

附图标记说明：1.供水管路、2.进液狭缝、3.蒸发腔、4.布液槽、5.蒸发表面、6.加热体、7.饱和蒸汽管路、8.过热蒸汽管路、9.排液狭缝、10.接水盒、11.感温元件、12.蒸发器外壳、13.供气管路。

具体实施方式

实施例1

如图1和2所示，本实施例的无水垢蒸汽发生器包括：供水管路1、进液狭缝2、蒸发腔3、布液槽4、蒸发表面5、加热体6、饱和蒸汽管路7、过热蒸汽管路8、排液狭缝9、接水盒10、感温元件11、蒸发器外壳12和供气管路13。

在实施例中，进液狭缝2是在供水管路1上设置的由宽到窄的缝隙，降低供水流速，并向深度方向适当分液，缝隙的宽度由供水流量决定。

本实施例中，蒸发表面5为山峰状斜坡，实现水的均匀成膜加热。

本实施例中，加热体6选用铝制外壳的加热棒，经弯折后置于蒸发表面5内部，过热蒸汽管路8位于加热体6下方，以充分利用空间，均匀受热。

本实施例中，蒸发表面5与布液槽4为铝制铸造件，内部为加热体6与过热蒸汽管路8预留安装空间。蒸发表面5经过粗糙化处理以增加汽化核心，提高蒸发效率。

本实施例中，蒸发表面5内部还安装有感温元件11，以监测蒸汽发生器内部温度。当温度较高时，说明蒸发腔内给水全部蒸发，则控制水泵相应增大给水流量或者降低加热体的加热功率；当温度过高难以控制时，则切断加热体电源，以防止事故发生。

其工作原理为，来自供水管路1的给水经进水口进入蒸发器外壳12，由进液狭缝2缓冲并分液后流入布液槽4。在布液槽4中，给水初步加热，在深度方向上均匀分布后流入蒸发表面5，并在蒸发表面上形成均匀液膜，进行降膜蒸发。

部分给水蒸发后以饱和蒸汽的形式进入蒸发腔3，部分给水流下加热面5后仍未蒸发，则作为废液通过排液狭缝9流出蒸发腔3，通过接水盒10并冲走水垢。接水盒10采用绝热材料，需要定期清理去除积液和水垢。

蒸发腔3内饱和蒸汽在压力差的作用下经排气口，通过饱和蒸汽管路7进入蒸发表面5内部的过热蒸汽管路8内进一步加热，最终形成过热蒸汽进入供汽管路13。

实施例2

如图3所示，本实施例的无水垢蒸汽发生器包括：供水管路1、进液狭缝2、蒸发腔3、布液槽4、蒸发表面5、加热体6、饱和蒸汽管路7、过热蒸汽管路8、排液狭缝9、接水盒10、感温元件11、蒸发器外壳12和供气管路13。

在实施例中，进液狭缝2是在供水管路1上设置的由宽到窄的缝隙，降低供水流速，并向深度方向适当分液，缝隙的宽度由供水流量决定。

本实施例中，蒸发表面5在山峰状斜面的基础上在高度方向上布置多个缓冲段，水流过缓冲段减速后重新布液，以增加水跟蒸发表面5的接触时间。

本实施例中，加热体6选用铝制外壳的加热棒，经弯折后置于蒸发表面5内部，过热蒸汽管路8位于加热体6下方，以充分利用空间，均匀受热。

本实施例中，蒸发表面5与布液槽4为铝制铸造件，内部为加热体6与过热蒸汽管路8预留安装空间。蒸发表面5经过粗糙化处理以增加汽化核心，提高蒸发效率。

本实施例中，蒸发表面5内部还安装有感温元件11，以监测蒸汽发生器内部温度。当温度较高时，说明蒸发腔内给水全部蒸发，则控制水泵相应增大给水流量或者降低加热体的加热功率；当温度过高难以控制时，则切断加热体电源，以防止事故发生。

其工作原理为，来自供水管路1的给水经进水口进入蒸发器外壳12，由进液狭缝2缓冲并分液后流入布液槽4。在布液槽4中，给水初步加热，在深度方向上均匀分布后流入蒸发表面5，并在蒸发表面上形成均匀液膜，进行降膜蒸发。

部分给水蒸发后以饱和蒸汽的形式进入蒸发腔3，部分给水流下加热面5后仍未蒸发，则作为废液通过排液狭缝9流出蒸发腔3，通过接水盒10并冲走水垢。接水盒10采用绝热材料，需要定期清理去除积液和水垢。

蒸发腔3内饱和蒸汽在压力差的作用下经排气口，通过饱和蒸汽管路7进入蒸发表面5内部的过热蒸汽管路8内进一步加热，最终形成过热蒸汽进入供汽管路13。

实施例3

如图4所示，本实施例的无水垢蒸汽发生器包括：供水管路1、进液狭缝2、蒸发腔3、布液槽4、蒸发表面5、加热体6、饱和蒸汽管路7、过热蒸汽管路8、排液狭缝9、接水盒10、感温元件11、蒸发器外壳12、供气管路13。

在实施例中，进液狭缝2是在供水管路1上设置的由宽到窄的缝隙，降低供水流速，并向深度方向适当分液，缝隙的宽度由供水流量决定。

本实施例中，蒸发表面5为多个山峰状斜坡串联的形式，适合加热温度较高的蒸汽发生器，同时也可以在高度较小，长度和宽度较大的尺寸条件下使用，充分利用空间，同时增大了换热接触面，有利于水在蒸发表面均匀成膜。

本实施例中，加热体6选用铝制外壳的加热棒，经弯折后置于蒸发表面5内部，过热蒸汽管路8位于加热体6下方，以充分利用空间，均匀受热。

本实施例中，蒸发表面5与布液槽4为铝制铸造件，内部为加热体6与过热蒸汽管路8预留安装空间。蒸发表面5经过粗糙化处理以增加汽化核心，提高蒸发效率。

本实施例中，蒸发表面5内部还安装有感温元件11，以监测蒸汽发生器内部温度。当温度较高时，说明蒸发腔内给水全部蒸发，则控制水泵相应增大给水流量或者降低加热体的加热功率；当温度过高难以控制时，则切断加热体电源，以防止事故发生。

其工作原理为，来自供水管路1的给水经进水口进入蒸发器外壳12，由进液狭缝2缓冲并分液后流入布液槽4。在布液槽4中，给水初步加热，在深度方向上均匀分布后流入蒸发表面5，并在蒸发表面上形成均匀液膜，进行降膜蒸发。

部分给水蒸发后以饱和蒸汽的形式进入蒸发腔3，部分给水流下加热面5后仍未蒸发，则作为废液通过排液狭缝9流出蒸发腔3，通过接水盒10并冲走水垢。接水盒10采用绝热材料，需要定期清理去除积液和水垢。

蒸发腔3内饱和蒸汽在压力差的作用下经排气口，通过饱和蒸汽管路7进入蒸发表面5内部的过热蒸汽管路8内进一步加热，最终形成过热蒸汽进入供汽管路13。

综上所述，本实施例的无水垢蒸汽发生器将高浓度废液排出，避免了水垢在装置内的积存，其蒸发表面上形成均匀液膜，极大提高了蒸发效率；还具有成本低廉、结构紧凑、安全性高、实用性强、寿命长等优点。

Claims (10)

1.一种无水垢蒸汽发生器，包括供水模块、蒸发腔、加热模块、排气模块和排液模块，其特征在于，还包括安装在所述蒸发腔内的布液模块，所述布液模块包括：

布液槽，位于所述供水模块供水口的下方；

蒸发表面，两端具有高度差，上端的边缘与所述布液槽至少部分边缘对接，下端的边沿与所述排液模块的进水口连通；所述布液槽与所述蒸发表面对接的边缘水平设置。

2.如权利要求1所述的无水垢蒸汽发生器，其特征在于，所述布液槽为条形槽，两长边的边缘分别对接向外倾斜的蒸发表面。

3.如权利要求2所述的无水垢蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸发表面的倾斜角度为50°～85°。

4.如权利要求1所述的无水垢蒸汽发生器，其特征在于，所述供水模块包括与供水管路连接且安装在所述蒸发腔内的供水腔，所述供水腔位于所述布液槽的上方，所述供水腔的底部开设有沿着布液槽的长度方向延伸的供水狭缝。

5.如权利要求4所述的无水垢蒸汽发生器，其特征在于，所述供水腔为所述供水管路在所述蒸发腔内的延伸段。

6.如权利要求2所述的无水垢蒸汽发生器，其特征在于，所述加热模块的加热体布置在两蒸发表面之间，且所述加热体和蒸发表面的背面之间填充导热介质。

7.如权利要求6所述的无水垢蒸汽发生器，其特征在于，所述的两蒸发表面的之间还安装有感温元件。

8.如权利要求1所述的无水垢蒸汽发生器，其特征在于，所述排气模块包括：

饱和蒸汽管路，与所述蒸发腔的蒸汽出口连通；

过热蒸汽管路，部位管路安装在所述蒸发腔内位于加热体的附近，两端伸出所述蒸发腔，其中一端与所述饱和蒸汽管路连通；

供气管路，与所述过热蒸汽管路的另一端连通。

9.如权利要求1所述的无水垢蒸汽发生器，其特征在于，所述蒸发表面下端的边沿与所述蒸发腔内壁之间形成排液狭缝。

10.如权利要求1所述的无水垢蒸汽发生器，其特征在于，所述供水模块包括与所述排液模块的接水盒换热的预热段。