CN212691716U - 一种储热式蒸汽系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储热式蒸汽系统，涉及清洁能源技术领域。该系统包括箱体、储热装置、蒸汽生产装置和送风装置；所述储热装置设置在所述箱体的内部；所述储热装置包括储热体以及设置在所述储热体中的电加热丝，所述电加热丝用于与外部电源连接，以将电能转换为热能并存储在所述储热体中；所述蒸汽生产装置和所述送风装置均设置在所述储热装置的输出端，以利用所述储热体输出的热能制作蒸汽；所述送风装置用于调节所述蒸汽生产装置输出蒸汽的温度和压力。本实用新型解决了现有技术制取蒸汽效率低的技术问题。

Description

一种储热式蒸汽系统

技术领域

本实用新型涉及清洁能源技术领域，具体而言，涉及一种储热式蒸汽系统。

背景技术

近年来传统能源大量消耗，储量日渐枯竭，燃烧传统能源带来的环境问题也日渐严重，在节能减排的政策下，推进新能源的发展迫在眉睫，在可再生能源中，电能以其巨大的使用优势、安全性高、无排放、环保低碳等特点得到了广泛的应用，成为最具规模与发展潜力的能源，使用电加热设备替代传统能源加热设备是使用的一个重要形式。如果能够充分利用夜晚过剩的电能转换为热能储存起来用于白天生产蒸汽，将会大大降低制取蒸汽的成本。

现有蒸汽制作系统主要利用太阳集热器和光伏发电系统将太阳能转换为电能，电能的存储只能在白天实现，制取蒸汽的效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储热式蒸汽系统，其能够提高制取蒸汽的效率。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种储热式蒸汽系统，其包括箱体、储热装置、蒸汽生产装置和送风装置；

所述储热装置设置在所述箱体的内部；所述储热装置包括储热体以及设置在所述储热体中的电加热丝，所述电加热丝用于与外部电源连接，以将电能转换为热能并存储在所述储热体中；

所述蒸汽生产装置和所述送风装置均设置在所述储热装置的输出端，以利用所述储热体输出的热能制作蒸汽；

所述送风装置用于调节所述蒸汽生产装置输出蒸汽的温度和压力。

在本实用新型较佳的技术方案中，上述储热式蒸汽系统，所述蒸汽生产装置包括设置在所述箱体内部的换热器以及设置在所述箱体外部的蒸汽汽包；

所述换热器的输入端和所述换热器的输出端均通过连接管路与所述蒸汽汽包连通；

所述换热器的一侧正对所述储热体的输出端设置；所述送风装置设置在所述箱体上，且位于所述换热器远离所述储热体的一侧。

在本实用新型较佳的技术方案中，上述储热式蒸汽系统，所述储热体由合金固体材料堆砌成型；所述储热体内部间隔设置有多条热风通道；所述热风风道靠近所述换热器的一端为热风输出口，所述热风输出口朝向所述换热器。

在本实用新型较佳的技术方案中，上述储热式蒸汽系统，所述储热体远离所述换热器的一侧与所述箱体之间形成热风风道，所述热风风道与所述热风通道连通。

在本实用新型较佳的技术方案中，上述储热式蒸汽系统，所述箱体内部设置有热风回流道；所述热风回流道的一端与所述送风装置所在空间连通，另一端与所述热风风道连通。

在本实用新型较佳的技术方案中，上述储热式蒸汽系统，所述箱体由保温材料制成。

在本实用新型较佳的技术方案中，上述储热式蒸汽系统，所述蒸汽生产装置还包括储水箱；

所述蒸汽汽包通过补水水管与所述储水箱连通。

在本实用新型较佳的技术方案中，上述储热式蒸汽系统，所述蒸汽生产装置还包括蒸汽分气缸；

所述蒸汽分气缸与所述蒸汽汽包连通；

所述蒸汽分气缸上设置有多个蒸汽输出管，所述蒸汽输出管上设置有蒸汽流量计和蒸汽流量调节阀。

在本实用新型较佳的技术方案中，上述储热式蒸汽系统，所述换热器为螺旋金属翅片管式换热器。

在本实用新型较佳的技术方案中，上述储热式蒸汽系统，所述送风装置为热交换变频风机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的储热式蒸汽系统包括箱体、储热装置、蒸汽生产装置和送风装置；所述储热装置设置在所述箱体的内部；所述储热装置包括储热体以及设置在所述储热体中的电加热丝，所述电加热丝用于与外部电源连接，以将电能转换为热能并存储在所述储热体中；所述蒸汽生产装置和所述送风装置均设置在所述储热装置的输出端，以利用所述储热体输出的热能制作蒸汽；所述送风装置用于调节所述蒸汽生产装置输出蒸汽的温度和压力。储热体中的电加热丝能够将电能转换为热能存储在储热体中，制作蒸汽时，送风装置送风，利用风压驱动储热体中的热能向蒸汽生产装置输送，蒸汽生产装置利用热能制作蒸汽，蒸汽的温度和压力通过送风装置的送风量来调节。本申请的储热式蒸汽系统能够存储夜间过剩电能转化来的热能，利用送风装置驱动热能运动，蒸汽制取的效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的储热式蒸汽系统的结构示意图。

图中：

1－电源导线；2－电加热丝；3－热风通道；4－合金固体材料；5－热风风道；6－热交换变频风机；7－箱体；8－蒸汽汽包；9－换热器；10－蒸汽分气缸；11－蒸汽流量计；12－蒸汽流量调节阀；13－蒸汽用户；14－储水箱；15－补水泵；16－补水水管；17－设备基础。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种储热式蒸汽系统，其包括箱体7、储热装置、蒸汽生产装置和送风装置；

所述储热装置设置在所述箱体7的内部；所述储热装置包括储热体以及设置在所述储热体中的电加热丝2，所述电加热丝2用于与外部电源连接，以将电能转换为热能并存储在所述储热体中；

所述蒸汽生产装置和所述送风装置均设置在所述储热装置的输出端，以利用所述储热体输出的热能制作蒸汽；

所述送风装置用于调节所述蒸汽生产装置输出蒸汽的温度和压力。

本实施例提供的储热式蒸汽系统的工作原理是：夜间低谷时段的电能通过电源导线1引至电加热丝2，进行电能与热能转换，电加热丝2通电后散发出来的热能存储在储热体中，白天用户通过送风装置将储热体中的空气热能循环至蒸汽生产装置，使蒸汽生产装置中的软化水提升为饱和蒸汽，通过送风装置的风量来实现蒸汽的温度和压力，保证饱和蒸汽气量输出的稳定性。本实施例的储热式蒸汽系统能够存储夜间过剩电能转化来的热能，利用送风装置驱动热能运动，蒸汽制取的效率高。

需要说明的是，电加热丝2为合金金属材料，可排布成网状与外部电源连接。

在上述技术方案中，进一步的，所述蒸汽生产装置包括设置在所述箱体7内部的换热器9以及设置在所述箱体7外部的蒸汽汽包8；

所述换热器9的输入端和所述换热器9的输出端均通过连接管路与所述蒸汽汽包8连通；

所述换热器9的一侧正对所述储热体的输出端设置；所述送风装置设置在所述箱体7上，且位于所述换热器9远离所述储热体的一侧。

本实施例中，送风装置和换热器9设置在储热体的同一侧，能够有效提高换热器9进风处的风压，相同送风装置的情况下能够循环出更多热能。

在上述技术方案中，进一步的，所述储热体由合金固体材料4堆砌成型；所述储热体内部间隔设置有多条热风通道3；所述热风风道5靠近所述换热器9的一端为热风输出口，所述热风输出口朝向所述换热器9。

本实施例中，储热体由耐高温的合金固体材料4堆砌而成，内部阵列设置多条热风通道3，蒸汽生产装置设置在靠近热风通道3的热风输出口的位置上，以便于充分利用储热装置输出的热能，热风通道3作为空气热能的传输通道，能够提高了空气热能的传输效率。

在上述技术方案中，进一步的，所述储热体远离所述换热器9的一侧与所述箱体7之间形成热风风道5，所述热风风道5与所述热风通道3连通。

设置与热风通道3连通的热风风道5，便于从热风风道5位置向热风通道3送风，从而提高热能向换热器9传输的效率，进而提高蒸汽换热装置的换热效率。

在上述技术方案中，进一步的，所述箱体7内部设置有热风回流道；所述热风回流道的一端与所述送风装置所在空间连通，另一端与所述热风风道5连通。

本实施例的热风回流道连通送风装置所在空间和热风风道5，能够将换热器9未充分利用的热能循环至储热体，并通过热风通道3传输至换热器9，被换热器9再次利用。

在上述技术方案中，进一步的，所述箱体7由保温材料制成；

箱体7由保温材料制成，并搭设在设备基础17上，储热装置、换热器9和送风装置均设置在箱体7的内部，够有效防止内部的空气热能发生损失。其中，保温材料可以是薄层隔热反射涂料、太阳热反射隔热涂料、水性反射隔热涂料、隔热防晒涂料、陶瓷绝热涂料等等。

在上述技术方案中，进一步的，所述蒸汽生产装置还包括储水箱14；

所述蒸汽汽包8通过补水水管16与所述储水箱14连通。

蒸汽汽包8设置在换热器9的上部空间，换热器9的底端为输入端，换热器9的顶端为输出端。蒸汽汽包8的输入端和输出端均通过连通管与蒸汽汽包8连通；储水箱14通过补水水管16与蒸汽汽包8连通，补水水管16上设置有补水泵15，以便于根据需要对蒸汽汽包8进行补水。

在上述技术方案中，进一步的，所述蒸汽生产装置还包括蒸汽分气缸10；

所述蒸汽分气缸10与所述蒸汽汽包8连通；

所述蒸汽分气缸10上设置有多个蒸汽输出管，所述蒸汽输出管上设置有蒸汽流量计11和蒸汽流量调节阀12。

通过蒸汽分气缸10和多个蒸汽输出管对蒸汽进行分配，避免所有管路由蒸汽汽包8接出，降低了管路的布置成本；在蒸汽输出管上设置蒸汽流量调节阀12方便蒸汽用户13根据需求取用，蒸汽用户13设定参数后与蒸汽流量计11反馈参数进行自动调节，该蒸汽流量计11为涡街蒸汽流量计11。

在上述技术方案中，进一步的，所述换热器9为螺旋金属翅片管式换热器9。

螺旋金属翅片管式换热器9的换热面积大，换热效果好。

在上述技术方案中，进一步的，所述送风装置为热交换变频风机6。

热交换变频风机6有耐高温材料做成，通过热交换变频风机6的自动调节运行频率功能增加或减少空气热能流量，从而控制储热装置释放空气热能的量，实现空气热能的稳定输出。本实施例的送风装置还包括温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器设置在蒸汽汽包8中，并与热交换变频风机6电连接，温度传感器和压力传感器能够采集蒸汽汽包8中产生蒸汽的温度值和压力值，热交换变频风机6根据采集到的温度值和压力值自动调节运行频率。

本实用新型提供的储热式蒸汽系统能够利用夜间低谷时段电能进行储热，满足用户白天生产使用饱和蒸汽需求，降低能源损耗，节约运行成本。高温储热体的加热元件采用合金加热丝，耐高温达1500℃，属于新能源技术领域，采用耐高温加热丝相比传统低温加热丝故障率低，后期维护费用低，与现有技术相比热交换变频风机6可直接将高温储热体内空气热能通过热风通道3吹到蒸汽生产装置内部，通过热交换变频风机6自动调节输出的热能，保障饱和蒸汽生产装置蒸汽输出能力。本实用新型设置在高温储热体侧的蒸汽生产装置具有与高温储热体小温差热交换能力，确保高温储热体温度在280℃～500℃区间内，不用再提升高温储热体的储热温度，就可满足用户180℃饱和蒸汽需求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种储热式蒸汽系统，其特征在于，包括箱体、储热装置、蒸汽生产装置和送风装置；

所述储热装置设置在所述箱体的内部；所述储热装置包括储热体以及设置在所述储热体中的电加热丝，所述电加热丝用于与外部电源连接，以将电能转换为热能并存储在所述储热体中；

所述蒸汽生产装置和所述送风装置均设置在所述储热装置的输出端，以利用所述储热体输出的热能制作蒸汽；

所述送风装置用于调节所述蒸汽生产装置输出蒸汽的温度和压力；

所述蒸汽生产装置包括设置在所述箱体内部的换热器以及设置在所述箱体外部的蒸汽汽包；

所述换热器的输入端和所述换热器的输出端均通过连接管路与所述蒸汽汽包连通；

所述换热器的一侧正对所述储热体的输出端设置；所述送风装置设置在所述箱体上，且位于所述换热器远离所述储热体的一侧。

2.根据权利要求1所述的储热式蒸汽系统，其特征在于，所述储热体由合金固体材料堆砌成型；所述储热体内部间隔设置有多条热风通道；所述热风通道靠近所述换热器的一端为热风输出口，所述热风输出口朝向所述换热器。

3.根据权利要求2所述的储热式蒸汽系统，其特征在于，所述储热体远离所述换热器的一侧与所述箱体之间形成热风风道，所述热风风道与所述热风通道连通。

4.根据权利要求3所述的储热式蒸汽系统，其特征在于，所述箱体内部设置有热风回流道；所述热风回流道的一端与所述送风装置所在的空间连通，另一端与所述热风风道连通。

5.根据权利要求1所述的储热式蒸汽系统，其特征在于，所述箱体由保温材料制成。

6.根据权利要求1所述的储热式蒸汽系统，其特征在于，所述蒸汽生产装置还包括储水箱；

所述蒸汽汽包通过补水水管与所述储水箱连通。

7.根据权利要求6所述的储热式蒸汽系统，其特征在于，所述蒸汽生产装置还包括蒸汽分气缸；

所述蒸汽分气缸与所述蒸汽汽包连通；

所述蒸汽分气缸上设置有多个蒸汽输出管，所述蒸汽输出管上设置有蒸汽流量计和蒸汽流量调节阀。

8.根据权利要求1所述的储热式蒸汽系统，其特征在于，所述换热器为螺旋金属翅片管式换热器。

9.根据权利要求1所述的储热式蒸汽系统，其特征在于，所述送风装置为热交换变频风机。

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