CN212929953U - 一种盘管式蒸汽器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蒸汽发生器技术领域，且公开了一种盘管式蒸汽器，包括燃烧室、饱和蒸汽室、一阶预热装置和二阶预热装置，所述饱和蒸汽室、一阶预热装置和二阶预热装置从右到左依次设置在所述燃烧室的上方，所述燃烧室的左侧设置有燃烧装置，所述燃烧室内还包括有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器内壁的右侧固定连接有内层螺旋盘管和外层螺旋盘管。通过对螺旋设置的饱和蒸汽发生管进行改进，蒸汽混合气体在连通管内经过第一空心球和第二空心球，会释放能力，形成膨胀和收缩的效果，这样混合气体中的水汽会与第一空心球、连通管和第二空心球的内壁接触，加上余热的利用，热量能够在饱和蒸汽发生管传导，分散的水汽能够快速的被蒸发成蒸汽。

Description

一种盘管式蒸汽器

技术领域

本实用新型涉及蒸汽发生器技术领域，具体为一种盘管式蒸汽器。

背景技术

蒸汽发生器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。

随着蒸汽在生产中需求的增加，其体积和蒸汽生产的量也会增加，为了提高蒸汽产出的数量，常见的增加燃烧质，提高温度达到蒸汽发生的数量，但是这样方式存在缺点，由于水是高压进入燃烧室内的，这样水的流速较快，这样热接触时间较短，蒸汽产生的量并无法达到内部热量转换的蒸汽量，这样蒸汽并不是饱和的，而且此过程的热量利用率极低，热量散失率高，造成成本增加，增加环境污染。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种盘管式蒸汽器，解决了背景技术提出的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种盘管式蒸汽器，包括燃烧室、饱和蒸汽室、一阶预热装置和二阶预热装置，所述饱和蒸汽室、一阶预热装置和二阶预热装置从右到左依次设置在所述燃烧室的上方，所述燃烧室的左侧设置有燃烧装置；

所述燃烧室内还包括有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器内壁的右侧固定连接有内层螺旋盘管和外层螺旋盘管，所述蒸汽发生器内壁的左侧固定连接有中层螺旋盘管，所述中层螺旋盘管的进水端和出水端分别与所述内层螺旋盘管和所述外层螺旋盘管连通，所述燃烧装置的右端位于所述内层螺旋盘管内腔的左侧，所述内层螺旋盘管的一端设置有流量控制系统，所述流量控制系统的一端贯穿所述蒸汽发生器和燃烧室且延伸至其外部，所述外层螺旋盘管的一端连通有汽水混合管，所述汽水混合管的一端贯穿所述蒸汽发生器内壁的一侧和所述燃烧室内壁的一侧，所述蒸汽发生器的顶部连通有导热管，所述导热管的顶端与所述饱和蒸汽室内腔连通。

于本实用新型所述的一种盘管式蒸汽器，优选的，所述燃烧装置包括安装隔板，所述安装隔板的中心位置穿插有燃气供应管，所述燃气供应管的右端固定连接有集火焰头。

于本实用新型所述的一种盘管式蒸汽器，优选的，所述饱和蒸汽室内壁底部的右侧贯穿有导热管和所述汽水混合管，所述饱和蒸汽室内套接有螺旋空管，所述螺旋空管内套接有饱和蒸汽发生管，所述螺旋空管与所述导热管连通，所述汽水混合管与所述饱和蒸汽发生管连通，所述饱和蒸汽发生管的出气端贯穿所述饱和蒸汽室内壁的顶部且延伸至其外部。

于本实用新型所述的一种盘管式蒸汽器，优选的，所述一阶预热装置包括圆形聚热套，所述圆形聚热套内设置有螺旋盘带，所述螺旋盘带设置有螺旋余热腔，所述螺旋盘带顶部设置有外接水管，所述外接水管的一端延伸至所述圆形聚热套的上方，所述圆形聚热套的左侧设置有尾气过滤装置。

于本实用新型所述的一种盘管式蒸汽器，优选的，所述二阶预热装置包括中空圆形套，所述中空圆形套内套接有过热器，所述过热器的一端与所述螺旋余热腔的内腔连通，所述过热器的出水端与所述流量控制系统连通。

于本实用新型所述的一种盘管式蒸汽器，优选的，所述过热器包括外层环状连通管和内层环状连通管，所述外层环状连通管和内层环状连通管连通。

于本实用新型所述的一种盘管式蒸汽器，优选的，所述饱和蒸汽发生管包括多个连通管、多个第一空心球和多个第二空心球，所述第一空心球和第二空心球相邻设置，且第一空心球和第二空心球之间通过所述连通管连通，所述连通管上套接有导热鳍片。

于本实用新型所述的一种盘管式蒸汽器，优选的，所述流量控制系统包括增压水泵，所述增压水泵的进水端和出水端均连通有接通管，所述接通管将所述过热器和内层螺旋盘管内腔连通，上侧所述接通管上设置有泄压阀，所述泄压阀的左侧设置有回水管，所述回水管的顶部固定连接有法兰管，所述法兰管的一端与螺旋余热腔内腔连通。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种盘管式蒸汽器。具备以下有益效果：

(1)、A、本实用新型用余热对进入的常温的水进行预热处理，即一阶预热装置和二阶预热装置能够将常温水的温度上升到六十度左右，这样能够减少后期燃烧的时间，提高燃烧的效率。

B、喷射的火焰对余热的在燃烧室内回焰，使得内部受热更加充分，提高了蒸汽转换的效率，缩短了转换的时间。

C、余热进行回收利用，使混合水蒸气进行二次的加热，这样使得混合的蒸汽水进一步加热，这样内部的水分将减少，使得内部加热成纯的蒸汽。

(2)、当燃烧装置对燃烧室内进行加热时，火焰从内层螺旋盘管内腔中部向右侧喷射，这样内层螺旋盘管内部的温度上升，内层螺旋盘管内的水能够得到加热处理，又由于内层螺旋盘管内的火焰受到蒸汽发生器阻挡，以及密封空间的内气流受热膨胀，此时内层螺旋盘管内出现回焰的现象，回焰从内层螺旋盘管内壁向外侧流动，流动的过程中达到了聚集热量的目的，回焰从内层螺旋盘管与中层螺旋盘管左侧预留的通道内经过，这样预留空间的热量不仅三次与内层螺旋盘管接触，内层螺旋盘管内水快速的蒸发，而且中层螺旋盘管的内壁与热量接触，热量从中层螺旋盘管右侧经过中层螺旋盘管与外层螺旋盘管之间，这样外层螺旋盘管、中层螺旋盘管和内层螺旋盘管能够均匀的收热，而且热量能够集中的对水分进行加热，从而保证了收热的速度，提高了蒸汽发生的效率，节约了时间成本和消耗物成本。

(3)、通过对螺旋设置的饱和蒸汽发生管进行改进，蒸汽混合气体在连通管内经过第一空心球和第二空心球，会释放能力，形成膨胀和收缩的效果，这样混合气体中的水汽会与第一空心球、连通管和第二空心球的内壁接触，加上余热的利用，热量能够在饱和蒸汽发生管传导，分散的水汽能够快速的被蒸发成蒸汽。

附图说明

图1为本实用新型结构的示意图；

图2为本实用新型蒸汽发生器结构的剖视图；

图3为本实用新型饱和蒸汽室结构的剖视图；

图4为本实用新型过热器结构的示意图；

图5为本实用新型饱和蒸汽发生管的结构示意图；

图6为本实用新型增压水泵的结构示意图。

图中：1燃烧室、2安装隔板、3燃气供应管、4蒸汽发生器、5集火焰头、 6内层螺旋盘管、7中层螺旋盘管、8外层螺旋盘管、9导热管、10汽水混合管、11流量控制系统、111增压水泵、112泄压阀、113接通管、114回水管、 115法兰管、12饱和蒸汽室、13中空圆形套、14圆形聚热套、15饱和蒸汽发生管、151连通管、152第一空心球、153第二空心球、154导热鳍片、16螺旋空管、17、18螺旋盘带、19螺旋余热腔、20过热器、201外层环状连通管、 202内层环状连通管、21尾气过滤装置、22外接水管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1-6所示，本实用新型提供一种技术方案：一种盘管式蒸汽器，包括燃烧室1、饱和蒸汽室12、一阶预热装置和二阶预热装置，饱和蒸汽室12、一阶预热装置和二阶预热装置从右到左依次设置在燃烧室1的上方，燃烧室1 的左侧设置有燃烧装置；

装置使用的具体的流程如下；

水流的方向，外部的高压水从一阶预热装置内进行预热，一阶预热装置内预热后的水再经过二阶预热装置进行二次升温处理，升温的热输送至燃烧室1内经过高温加热，液态水转化成蒸汽水混合物，再传送至饱和蒸汽室12 内进行完全加热生成纯蒸汽。

热量流通的方向，燃烧装置向燃烧室1内喷射火焰，火焰的余焰进入饱和蒸汽室12内，内部的余热流向二阶预热装置，再从二阶预热装置流向一阶预热装置内。

上述水流的方向和热流方向设置的好处在于如下

1、用余热对进入的常温的水进行预热处理，即一阶预热装置和二阶预热装置能够将常温水的温度上升到六十度左右，这样能够减少后期燃烧的时间，提高燃烧的效率。

2、喷射的火焰对余热的在燃烧室1内回焰，使得内部受热更加充分，提高了蒸汽转换的效率，缩短了转换的时间。

3、余热进行回收利用，使混合水蒸气进行二次的加热，这样使得混合的蒸汽水进一步加热，这样内部的水分将减少，使得内部加热成纯的蒸汽。

如图2所示；

燃烧室1内还包括有蒸汽发生器4，蒸汽发生器4内壁的右侧固定连接有内层螺旋盘管6和外层螺旋盘管8，蒸汽发生器4内壁的左侧固定连接有中层螺旋盘管7，中层螺旋盘管7的进水端和出水端分别与内层螺旋盘管6和外层螺旋盘管8连通，燃烧装置的右端位于内层螺旋盘管6内腔的左侧，内层螺旋盘管6的一端设置有流量控制系统11，流量控制系统11的一端贯穿蒸汽发生器4和燃烧室1且延伸至其外部，外层螺旋盘管8的一端连通有汽水混合管10，汽水混合管10的一端贯穿蒸汽发生器4内壁的一侧和燃烧室1内壁的一侧，蒸汽发生器4的顶部连通有导热管9，导热管9的顶端与饱和蒸汽室 12内腔连通。

当燃烧装置对燃烧室1内进行加热时，火焰从内层螺旋盘管6内腔中部向右侧喷射，这样内层螺旋盘管6内部的温度上升，内层螺旋盘管6内的水能够得到加热处理，又由于内层螺旋盘管6内的火焰受到蒸汽发生器4阻挡，以及密封空间的内气流受热膨胀，此时内层螺旋盘管6内出现回焰的现象，回焰从内层螺旋盘管6内壁向外侧流动，流动的过程中达到了聚集热量的目的，回焰从内层螺旋盘管6与中层螺旋盘管7左侧预留的通道内经过，这样预留空间的热量不仅三次与内层螺旋盘管6接触，内层螺旋盘管6内水快速的蒸发，而且中层螺旋盘管7的内壁与热量接触，热量从中层螺旋盘管7右侧经过中层螺旋盘管7与外层螺旋盘管8之间，这样外层螺旋盘管8、中层螺旋盘管7和内层螺旋盘管6能够均匀的收热，而且热量能够集中的对水分进行加热，从而保证了收热的速度，提高了蒸汽发生的效率，节约了时间成本和消耗物成本。

具体的，燃烧装置包括安装隔板2，安装隔板2的中心位置穿插有燃气供应管3，燃气供应管3的右端固定连接有集火焰头5。

如图3所示，其中一个实施例，饱和蒸汽室12内壁底部的右侧贯穿有导热管9和汽水混合管10，饱和蒸汽室12内套接有螺旋空管16，螺旋空管16 内套接有饱和蒸汽发生管15，螺旋空管16与导热管9连通，汽水混合管10 与饱和蒸汽发生管15连通，饱和蒸汽发生管15的出气端贯穿饱和蒸汽室12 内壁的顶部且延伸至其外部。

混合水蒸气进入饱和蒸汽发生管15内后，余热再次被传输至螺旋空管16 内，将混合水蒸气集中对分散的混合水蒸气接触，这样能够增加热量接触的面积，使得混合水蒸气能够充分的反应。

如图3所示，其中为了保证外接水水源的温度逐渐上升，一阶预热装置包括圆形聚热套14，圆形聚热套14内设置有螺旋盘带18，螺旋盘带18设置有螺旋余热腔19，螺旋盘带18顶部设置有外接水管22，外接水管22的一端延伸至圆形聚热套14的上方，圆形聚热套14的左侧设置有尾气过滤装置21。二阶预热装置包括中空圆形套13，中空圆形套13内套接有过热器20，过热器20的一端与螺旋余热腔19的内腔连通，过热器20的出水端与流量控制系统11连通。

通过对一阶预热装置和二阶预热装置的使用，由于余热在最后排出时的温度小于前阶段的温度，最后的余热是外部水源温度上升，当外部水源流进螺旋盘带18内设置的螺旋余热腔19内循环，此时水流动的方向为涡流，这样能够逐渐增加水温，而且螺旋盘带18漩涡设置，这样外排的热量与之充分的接触，外部的热量使得内部的水温上升，而二阶预热装置的设置，进一步将温度较高点的余热进行充分的利用，这样水温再次升高，这样充分的利用余热对水进行升温处理，进而保证了蒸汽的转换率的同时又节约了水源。

如图4所示，具体的，过热器20包括外层环状连通管201和内层环状连通管202，外层环状连通管201和内层环状连通管202连通。这样外层环状连通管201和内层环状连通管202使得水流通过时变细，这样余热加热外层环状连通管201和内层环状连通管202时，使得内部的水更加充分的跟余热接触，提高了水升温的速度。

其中一实施例，饱和蒸汽发生管15包括多个连通管151、多个第一空心球152和多个第二空心球153，第一空心球152和第二空心球153相邻设置，且第一空心球152和第二空心球153之间通过连通管151连通，连通管151 上套接有导热鳍片154。

由于水混合蒸汽并不是高纯度蒸汽，直接利用的话达不到工艺要求，常见的通过增加管道路径减少内部的水含量，这样效果并不是十分的明显，通过对螺旋设置的饱和蒸汽发生管15进行改进，蒸汽混合气体在连通管151内经过第一空心球152和第二空心球153，会释放能力，形成膨胀和收缩的效果，这样混合气体中的水汽会与第一空心球152、连通管151和第二空心球153的内壁接触，加上余热的利用，热量能够在饱和蒸汽发生管15传导，分散的水汽能够快速的被蒸发成蒸汽。

其中一个实施例，流量控制系统11包括增压水泵111，增压水泵111的进水端和出水端均连通有接通管113，接通管113将过热器20和内层螺旋盘管6内腔连通，上侧接通管113上设置有泄压阀112，泄压阀112的左侧设置有回水管114，回水管114的顶部固定连接有法兰管115，法兰管115的一端与螺旋余热腔19内腔连通。

在具体的使用时，增压水泵111能够增加整体的水流的流量，由于内部加热时，管道内部的压力会增加，致使前端供水水压与终端加热时的水压形成干扰，通过对增压水泵111的设置，增加加热前端的供水压力，使得后端形成稳定的流速，从而增加蒸汽稳定输出的同时，使得整个管路形成稳定的输送的流动状态，泄压阀112的使用，由于水在加热成蒸汽的时候，内部的压力增加，这样长期的超压操作会造成内部管道承受的压力增加，会对管道内部造成损伤，泄压阀112的使用，当内部的压力增加时，能够进行泄压操作，是内部压力保持的安全的标准压力之下，泄压的水能够返回供水段，这样能够增加装置的稳定性和安全性，在一定程度上提高了使用的寿命。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种盘管式蒸汽器，包括燃烧室(1)、饱和蒸汽室(12)、一阶预热装置和二阶预热装置，其特征在于，所述饱和蒸汽室(12)、一阶预热装置和二阶预热装置从右到左依次设置在所述燃烧室(1)的上方，所述燃烧室(1)的左侧设置有燃烧装置；

所述燃烧室(1)内还包括有蒸汽发生器(4)，所述蒸汽发生器(4)内壁的右侧固定连接有内层螺旋盘管(6)和外层螺旋盘管(8)，所述蒸汽发生器(4)内壁的左侧固定连接有中层螺旋盘管(7)，所述中层螺旋盘管(7)的进水端和出水端分别与所述内层螺旋盘管(6)和所述外层螺旋盘管(8)连通，所述燃烧装置的右端位于所述内层螺旋盘管(6)内腔的左侧，所述内层螺旋盘管(6)的一端设置有流量控制系统(11)，所述流量控制系统(11)的一端贯穿所述蒸汽发生器(4)和燃烧室(1)且延伸至其外部，所述外层螺旋盘管(8)的一端连通有汽水混合管(10)，所述汽水混合管(10)的一端贯穿所述蒸汽发生器(4)内壁的一侧和所述燃烧室(1)内壁的一侧，所述蒸汽发生器(4)的顶部连通有导热管(9)，所述导热管(9)的顶端与所述饱和蒸汽室(12)内腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种盘管式蒸汽器，其特征在于：所述燃烧装置包括安装隔板(2)，所述安装隔板(2)的中心位置穿插有燃气供应管(3)，所述燃气供应管(3)的右端固定连接有集火焰头(5)。

3.根据权利要求2所述的一种盘管式蒸汽器，其特征在于：所述饱和蒸汽室(12)内壁底部的右侧贯穿有导热管(9)和所述汽水混合管(10)，所述饱和蒸汽室(12)内套接有螺旋空管(16)，所述螺旋空管(16)内套接有饱和蒸汽发生管(15)，所述螺旋空管(16)与所述导热管(9)连通，所述汽水混合管(10)与所述饱和蒸汽发生管(15)连通，所述饱和蒸汽发生管(15)的出气端贯穿所述饱和蒸汽室(12)内壁的顶部且延伸至其外部。

4.根据权利要求3所述的一种盘管式蒸汽器，其特征在于：所述一阶预热装置包括圆形聚热套(14)，所述圆形聚热套(14)内设置有螺旋盘带(18)，所述螺旋盘带(18)设置有螺旋余热腔(19)，所述螺旋盘带(18)顶部设置有外接水管(22)，所述外接水管(22)的一端延伸至所述圆形聚热套(14)的上方，所述圆形聚热套(14)的左侧设置有尾气过滤装置(21)。

5.根据权利要求4所述的一种盘管式蒸汽器，其特征在于：所述二阶预热装置包括中空圆形套(13)，所述中空圆形套(13)内套接有过热器(20)，所述过热器(20)的一端与所述螺旋余热腔(19)的内腔连通，所述过热器(20)的出水端与所述流量控制系统(11)连通。

6.根据权利要求5所述的一种盘管式蒸汽器，其特征在于：所述过热器(20)包括外层环状连通管(201)和内层环状连通管(202)，所述外层环状连通管(201)和内层环状连通管(202)连通。

7.根据权利要求6所述的一种盘管式蒸汽器，其特征在于：所述饱和蒸汽发生管(15)包括多个连通管(151)、多个第一空心球(152)和多个第二空心球(153)，所述第一空心球(152)和第二空心球(153)相邻设置，且第一空心球(152)和第二空心球(153)之间通过所述连通管(151)连通，所述连通管(151)上套接有导热鳍片(154)。

8.根据权利要求7所述的一种盘管式蒸汽器，其特征在于：所述流量控制系统(11)包括增压水泵(111)，所述增压水泵(111)的进水端和出水端均连通有接通管(113)，所述接通管(113)将所述过热器(20)和内层螺旋盘管(6)内腔连通，上侧所述接通管(113)上设置有泄压阀(112)，所述泄压阀(112)的左侧设置有回水管(114)，所述回水管(114)的顶部固定连接有法兰管(115)，所述法兰管(115)的一端与螺旋余热腔(19)内腔连通。

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