CN216203245U - 一种蒸汽发生器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种蒸汽发生器,包括安装箱体、控制电路装置和蒸汽产生装置,蒸汽产生装置包括蒸汽发生壳体、电阻加热件、蒸汽出口和液体进口;控制电路装置包括控制器和调压电器,控制器设有输出用于控制电阻加热件的工作电压的控制电压的控制电压输出接口,调压电器的输出端电连接于控制器上的控制电压输出接口、输入端与电阻加热件电连接,控制电路装置使流经电阻加热件上的工作电压处于可调状态,工作电压值的范围为0至外部电源的全电压,调压电器在接收到控制电压后调节电阻加热件上的工作电压。本蒸汽发生器的优点在于:在达到预设的蒸汽发生量后,使处于全电压运行的电阻加热件具有降低电压运行的可能。
Description
技术领域
本实用新型属于生产蒸汽的设备技术领域,尤其是涉及一种蒸汽发生器。
背景技术
由于蒸汽在民用、工业生产中起着至关重要的作用,例如蒸汽消毒、熨烫、塑化、生物发酵、蒸箱、涂料设备、套标机等。
因此,用于生产蒸汽的设备得到了广泛的应用,随着国家对于生态环境的要求的不断提高,采用燃烧煤、油作为生产蒸汽的设备的加热源的情况在不断减少,而取代为采用电能来作为生产蒸汽的加热源。
由于上述原因,用户在使用生产蒸汽的设备时对于电能的需求量就大大提高,如何在使用电加热时能有效、合理地利用电能是采用电能作为加热源的生产蒸汽的设备所面临的一个现实且紧迫的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述问题,提供一种蒸汽发生器,该蒸汽发生器在使用中,在保证蒸汽产出量的前提下,有能力进入一种对电能需求相对较低的状态。
为达到上述目的,本实用新型采用了下列技术方案:本实用新型的蒸汽发生器,蒸汽发生器,包括:
安装箱体;
控制电路装置,设于所述安装箱体上;
蒸汽产生装置,设于所述安装箱体内,用于使进入其内的液体在电加热后产生蒸汽,与述控制电路装置电连接,用于使该蒸汽产生装置在电加热时所处的工作电压处于可调状态;
其中,所述蒸汽产生装置包括:
蒸汽发生壳体,内部为空心结构且该空心结构与外界隔离;
电阻加热件,设于所述蒸汽发生壳体内;
蒸汽出口,开设于所述蒸汽发生壳体上;
液体进口,开设于所述蒸汽发生壳体上;
其中,所述电阻加热件与所述控制电路装置电连接,在所述电阻加热件接入外部电源且通电进行电加热时,所述控制电路装置使流经所述电阻加热件上的工作电压处于可调状态,所述工作电压值的范围为0至所述外部电源的全电压;
其中,所述控制电路装置包括:
控制器,设有输出用于控制所述电阻加热件的工作电压的控制电压的控制电压输出接口;
调压电器,所述调压电器的输出端电连接于所述控制器上的所述控制电压输出接口、输入端与所述电阻加热件电连接;
其中,所述调压电器在接收到所述控制电压后调节所述电阻加热件上的工作电压。
可选的,所述工作电压值与预设的目标蒸汽压力呈正比。
可选的,蒸汽压力传感器,设于所述蒸汽发生壳体上;
其中,所述控制器为PID控制器,所述控制器上还设有用于接收来自蒸汽压力传感器传送的压力信息的压力参数输入接口,所述蒸汽压力传感器电连接于所述压力参数输入接口,所述控制器根据接收到的所述压力信息控制所述电阻加热件的工作电压。
可选的,所述电阻加热件的数量为多个;
所述调压电器的数量与所述电阻加热件相同且一一配合。
可选的,所述电阻加热件在单位时间内的额定功率与相同的所述单位时间内所述蒸汽发生器产生额定蒸汽量所需的能耗的比值范围为1至1.2。
可选的,所述外部电源为三相交流电源;
每所述电阻加热件单独电连接于所述外部电源的三个相上;
所述调压电器为三相交流调压电器;
每所述调压电器与每电阻加热件一一配合设置;
可选的,所述控制电压为模拟量;
所述控制电压的值小于所述控制器的供电电源的电压。
可选的,液体工作区域,设于所述蒸汽发生壳体内的相对下部,用于存储待电加热的液体;
蒸汽工作区域,设于所述蒸汽发生壳体内的相对上部;
汽液工作区域,设于所述蒸汽发生壳体内的相对中部,用于连通所述液体工作区域和所述蒸汽工作区域;
其中,所述电阻加热件设于所述液体工作区域;
其中,存储于所述液体工作区域内的所述液体由所述电阻加热件加热至汽态后通过所述汽液工作区域进入所述蒸汽工作区域;
其中,所述液体进口设于所述蒸汽发生壳体上对应于所述液体工作区域的部位;
其中,所述蒸汽出口设于所述蒸汽发生壳体上对应于所述蒸汽工作区域的部位。
可选的,汽水分离器,设于所述汽液工作区域上,用于在阻止来自所述液体工作区域的液体通过的同时让来自所述液体工作区域的蒸汽通过;
挡液板,设于所述蒸汽工作区域上,用于阻止来自所述汽液工作区域的液体通过的同时让来自所述汽液工作区域的蒸汽通过;
其中,所述液体工作区域的体积是所述蒸汽工作区域的体积的三倍;
其中,所述液体工作区域分为上下两层,所述下层的体积是所述上层的体积的两倍。
可选的,所述调压电器为固态继电器或可控硅触发器。
现有蒸汽发生器中的电加热器件在产生的蒸汽量已达到或超出预设的蒸汽产生量的情况下,或者仍是处在长期满负荷运转的状态,或者就是立即断电、直至产生的蒸汽量不能达到预设的蒸汽产生量时重新通电进行满负荷运转。容易使电加热器件更早地进入疲劳状态,影响了使用效果。本蒸汽发生器通过控制器和调压电器的结合,通过控制电加热器件的工作电压来改变电加热器件在工作时一直处于满负荷运转的状态。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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的附图。
图1为根据本实用新型一个实施方式的蒸汽发生器中的蒸汽产生装置的内部结构的主视示意图。
图2为根据本实用新型一个实施方式的蒸汽发生器中的控制电路装置中的PID控制器的主视图。
图3为根据本实用新型一个实施方式的蒸汽发生器中的控制电路装置中的三相可控硅触发器的电路图。
图4为根据本实用新型一个实施方式的蒸汽发生器中的控制电路装置中的以三相交流电源作为蒸汽发生器的供电电源的电路图。
附图仅出于示意的目的,而不旨在按照比例绘制。在附图中,相同的参考符号被用于指示相同的元素。出于简明的目的,不是每一个组件在每张附图中均被标号。
具体实施方式
以下将参照若干实例来描述本发明。应当理解,描述这些实施方式是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解和实现本发明,而不表示或暗示对本发明范围的任何限制。
断路器,英文名为circuit breaker,其主要由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。断路器的作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。按照电压的高低可分为低压断路器和高压断路器。低压断路器也称为自动空气开关,可用来接通和分断负载电路,也可用来控制不频繁启动的电动机。它功能相当于闸刀开关,是低压配电网中一种重要的保护电器。高压断路器可开断1500V即以上电压的电路。
PID(Proportion Integration Differentiation)控制器,即为比例-积分-微分控制器,由比例单元(P)、积分单元(I)和微分单元(D)组成。透过Kp,Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本上线性,且动态特性不随时间变化的系统。是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较,然后把这个差别用于计算新的输入值,这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同,PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值,这样可以使系统更加准确,更加稳定。可以通过数学的方法证明,在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下,一个PID反馈回路却可以保持系统的稳定。
继电器,是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用低电压和弱电流电路的通断,来控制高电压和强电流的一种"自动开关"。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等)的感应机构(输入部分);有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分);在继电器的输入部分和输出部分之间,还有对输入量进行耦合隔离,功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构(驱动部分)。作为控制元件,概括起来,继电器有如下几种作用:1、扩大控制范围,例如,多触点继电器控制信号达到某一定值时,可以按触点组的不同形式,同时换接、开断、接通多路电路;2、放大,例如,灵敏型继电器、中间继电器等,用一个很微小的控制量,可以控制很大功率的电路;3、综合信号,例如,当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时,经过比较综合,达到预定的控制效果; 4、自动、遥控、监测,例如,自动装置上的继电器与其他电器一起,可以组成程序控制线路,从而实现自动化运行。
电磁继电器,是利用电磁铁控制工作电路通断的开关,主要部件有电磁铁、衔铁、弹簧和动触点和静触点,是在输入电路内电流的作用下,由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。
固态继电器,是具有隔离功能的无触点电子开关,在开关过程中无机械接触部件。除具有与电磁继电器一样的功能外,还具有逻辑电路兼容,耐振耐机械冲击,安装位置无限制,具有良好的防潮防霉防腐蚀性能,在防爆和防止臭氧污染方面的性能也极佳,输入功率小,灵敏度高,控制功率小,电磁兼容性好,噪声低和工作频率高等特点。
可控硅,是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件,亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单;以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪音;效率高,成本低等特点,可作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。
三相可控硅触发器,是通过调整可控硅的导通角来实现电气设备的电压电流功率调整的一种移相型的电力控制器,其核心部件采用可控硅触发专用集成电路。输出触发脉冲具有极高的对称性及稳定性,且不随环境温度变化,使用中不需要对脉冲对称度及限位进行调整。现场调试一般不需要示波器即可完成。可广泛的应用于工业各领域的电压电流调节,适用于电阻性负载、电感性负载、变压器一次侧及各种整流装置等。
本实用新型一个实施方式的蒸汽发生器,包括安装箱体、蒸汽产生装置和控制电路装置。控制电路装置设于所述安装箱体上。所述蒸汽产生装置安装于所述安装箱体内的安装区域。
需要说明的是,除了用水可用于产生蒸汽外,还可以是水与其它物质组成的溶液,或者仅由一种非水的单一物质或多种非水的单一物质组成的液体。
如图1所示,本实用新型一个实施方式的蒸汽发生器中的蒸汽产生装置200,包括蒸汽发生壳体210和电阻加热丝220。蒸汽发生壳体210为一个内部为空心区域,且内部的所述空心区域与外界隔离。在该空心区域内设置了直线形的电阻加热丝220,该电阻加热丝220 的接线端221伸出蒸汽发生壳体210。为了将待加热的水或其它液体输入所述蒸汽发生壳体 210,在所述蒸汽发生壳体210上开设有液体进口250。为了使蒸汽能从所述蒸汽发生壳体 210内排出,在所述蒸汽发生壳体210上还开设了蒸汽出口240。
需要说明的是,所述电阻加热丝220的形状并不仅限于上述的条形结构,可根据所述空心区域内的形状和/或出于加热的需要而采用别的形状如三角形等多边形或弧形、环形等结构。另外除了采用电阻加热丝220,还可以是别的电阻加热件,如在一个示例中,也可采用电阻加热管,所述电阻加热管根据材质不同可采用不锈钢加热管、钛加热管、铁氟龙加热管、石英加热管等,其中的钛加热管和铁氟龙加热管具有不粘附、不结垢、表面散热均匀优点。当然也可以同时采用电阻加热丝220和电阻加热管。另外,除了采用上述电阻加热件外,也可以采用其它形式的电阻加热件,如电磁感应加热件,容抗式加热件。
为了使蒸汽在蒸汽发生壳体210内的产生过程有序,如图1所示,在一个示例中,蒸汽发生壳体210包括存放水或其它液体的液体工作区域211、供存放蒸汽的蒸汽工作区域213、以及连通液体工作区域211和蒸汽工作区域213的汽液工作区域212,在所述汽液工作区域212中被加热的水或其它液体一部分变成高温液体、一部分转变成蒸汽,两则形成混合,而这一部分高温液体在通往所述蒸汽工作区域213过程中由于一直处于吸热状态,因此该高温液体中的一部分转变成了呈汽态的蒸汽。而所述蒸汽出口240开设在所述蒸汽发生壳体210上对应于所述蒸汽工作区域213的部位。这样蒸汽发生壳体210内的蒸汽在实用时就从所述蒸汽发生壳体210上相对上部的部位排出。而所述液体进口250则相应设置在所述蒸汽发生壳体210上相对于所述液体工作区域211的部位上。
由于蒸汽在移动过程中会有液体伴随,为使所述蒸汽在排出所述蒸汽发生壳体210时能减少液体的混杂,以提高所述蒸汽的纯度,如图1所示,在一个示例中,在所述蒸汽发生壳体210内的所述汽液工作区域212上设置了汽水分离器214,以对蒸汽和水或其它液体进行第一次分离。另外,作为优选,在所述蒸汽工作区域213上设置了挡液板215,以对进行了第一次分离的所述蒸汽进行第二次分离,以进一步提高所述蒸汽的纯度。
而为了提高热转化效率,如图1所示,在一个示例中,将电阻加热丝220设置在液体工作区域211内且浸入水或其它液体内进行加热。为了避免干烧,作为优选,在所述蒸汽发生壳体210对应于液体工作区域211上相邻于汽液工作区域212的位置设置了液位传感器230,该液位传感器230用于检测液体是否达到设定的最低液位。
由于水或其它液体在电加热后形成的蒸汽从下往上运行的,为了与蒸汽的运行路径基本相一致,如图1所示,在一个示例中,将所述液体工作区域211、所述汽液工作区域212和所述蒸汽工作区域213沿自下向上设置,即所述液体工作区域211设于所述蒸汽发生壳体210内的相对下部,所述汽液工作区域212设于所述蒸汽发生壳体210内的相对中部,所述蒸汽工作区域213设于所述蒸汽发生壳体210内的相对上部。
另外,为了使蒸汽在排出时排出的流量能比较稳定,如图1所示,在一个示例中,将蒸汽出口240开设在所述蒸汽发生壳体210的顶部且位于相对中部的位置。这样所述蒸汽工作区域213内的蒸汽可从四周都能向中间流动。相反,如果将蒸汽出口240设置在所述蒸汽发生壳体210的顶部上的一个角落,这样由于远离该角落的蒸汽由于距离较远,需要比距离该角落近的蒸汽消耗更多的能量才能从该蒸汽出口240排出。另外,也可能存在离该角落较远的蒸汽在未得到足够能量时而停滞不前,不利于蒸汽的及时排出,这样甚至有可能造成对所述蒸汽发生壳体210内的压力的影响,如果压力过大,若没有得到及时排除的话,会严重影响所述蒸汽发生壳体210的使用。
为了使灌入所述液体工作区域211内的水或其它液体能比较均匀的分布在所述液体工作区域211内,如图1所示,在一个示例中,将液体进口250开设于所述蒸汽发生壳体210上对应于所述液体工作区域211的部位的相对中部,这样灌入的水可以从相对中间向四周散开,从而使该灌入的水或其它液体的液位面能基本保持水平的上升,减少出现一边高一边低的情形,这同时有利于,在电加热时所述液体工作区域211内的水或其它液体的温度能均匀、稳定地上升,以使吸收了热量的所述水或其它液体的各部能均匀地产生出蒸汽,这样所述蒸汽发生壳体210内各处的蒸汽压就会相对一致,减少出现所述蒸汽发生壳体210 内各处的蒸汽压不一致情形的机率。
如图1所示,在一个示例中,为了使了解运行时所述蒸汽发生壳体210内的汽压值的变化情况,在在所述蒸汽发生壳体210上对应于所述蒸汽工作区域213的部位上分别开设有用于安装压力变送器(图中未画出)的压力检测安装口270和用于安装可显示所述蒸汽发生壳体210内的汽压值的压力表(图中未画出)的压力显示安装口280。
在超出预设的最大汽压警戒值时能及时排出所述蒸汽发生壳体210内的部分蒸汽以使其内的汽压快速降至预设的最大汽压警戒值以内,在所述蒸汽发生壳体210上对应于所述蒸汽工作区域213的部位开设了用于安装泄压电磁阀350(如图4所示,设有作为泄压用的所述泄压电磁阀350的连接电路)的泄压阀安装口260。
由于蒸汽是自下向上流动的,为了顺应蒸汽的流动方向向外减排蒸汽以减小减排时的阻力较小,如图1所示,在一个示例中,将所述泄压阀安装口260开设于所述蒸汽发生壳体210的顶部。
由于水或其它液体在加热一段时间后或多或少都会一些杂物产生,这些杂物若不及时排出,时间久了,便会在所述蒸汽发生壳体210内壁上沉积,导致所述蒸汽发生壳体210内空间逐步减小,同时产生的蒸汽中混杂的杂物增多还影响蒸汽的品质,如图1所示,在一个示例中,在所述蒸汽发生壳体210的底部开设排污口290,该排污口290对应于液体工作区域211。这样在所述蒸汽发生器停运时,可通过排污口290将所述蒸汽发生壳体210内的杂物排出。
为了保证蒸汽的产生量充足,如图1所示,在一个示例中,所述液体工作区域211的体积与蒸汽工作区域213的体积的比值为1至3,这样可在液体工作区域211内灌入更多的水或其它液体,以便在吸收后产生足够的蒸汽。
由于所述液体工作区域211的体积与蒸汽工作区域213的体积的比值为1至3,因此灌入所述液体工作区域211内的水或其它液体也相应的增多,如图1所示,在一个示例中,在所述液体工作区域211内设置了相应地增加了电阻加热丝220的数量且间隔均匀分布。这样使所述液体工作区域211内的水或其它液体各个部位的受热温度都能较均匀。
为了提高加热效率,如图1所示,在一个示例中,将增大了体积的所述液体工作区域 211分为上、下两层,在增大了体积的所述液体工作区域211内增加了所述电阻加热丝220 的数量的措施,且所述上、下两层都设有电阻加热丝220,这样处于所述下层内的水或其它液体在进行吸热后温度升高、流向所述上层进行进一步加热。为了对所述上层提供充足的高温水或其它液体,作为优选,所述下层的体积与所述上体积的两倍。
现有的蒸汽发生器中的控制电路中,一直以来利用断路器的开、断功能实现对所述电阻加热件的加热、停止的控制,操作方便。众所周知,所述电阻加热件在全负荷运行时的功率至少是百千瓦即以上的级别的,如果以每天在工作时间(如按10小时)运行来算,每天的用电度数一千度以上,因该类机器多用在工厂,这样每月按30天的生产天数来说的话,一个月单单就现有的蒸汽发生器所消耗掉的电就可能达到至少三万度以上,这显然对于减轻一个企业的电力负担是不利的。而经过实践发现,现有的蒸汽发生器在运行过程中,所需的蒸汽量并不是要一直处于现有的蒸汽发生器单位时间内能产生的最大蒸汽量,其单位时间内所需的蒸汽量往往是小于现有的蒸汽发生器能产生的最大蒸汽量的。为了节约电能,现有的操作方法,当产生的蒸汽量过大时,只能使断路器断开,这样所述电阻加热件就停止加热,直到产生的蒸汽量不够所需时,在重新使断路器处于闭合状态,这样就存在频繁操作断路器的情况,有可能缩短断路器寿命,另外所述电阻加热件也处在不断地全负荷加热、完全停止加热的交变状态,所述电阻加热件易疲劳,有可能降低其加热性能、以及其它物理性能(如工作强度等)。同时这样的频繁操作,也不利于现有的蒸汽发生器产生稳量稳压的蒸汽。
本实用新型一个实施方式的蒸汽发生器中的控制电路装置,包括控制器和调压电器。所述控制器设有控制电压输出接口,该控制电压输出接口输出的控制电压参数输入所述调压电器的一个输入端,该调压电器中的输出端与所述电阻加热件(如上述的电阻加热丝220、电阻加热管等)电连接。这样所述调压电器根据接收到的所述控制电压参数来控制所述电阻加热件的电压,这里的所述控制电压值要远小于加载在所述电阻加热件的工作电压值。
需要说明的是,这里的调压电器是指具有调节电压大小的电器件,现实中,可实现上述调节电压大小的电器件有很多,如继电器、可控硅等。其中继电器还包括了电磁继电器、固态继电器等。其中,所述可控硅和固态继电器都是无触点开关相比于机械式触点开关反应迅速、不易产生瞬间电流、不易产生火花,也不会发生触点烧灼的现象,可作为优选。
工作原理:用户根据需要在所述蒸汽发生器上设置目标蒸汽压力,然后上电,启动所述蒸汽发生器,开始时以额定的电压满负荷运行,直至所述蒸汽发生壳体内产生的蒸汽压力值达到目标蒸汽压力后,将所述蒸汽发生器的工作电压值调低至与所述目标蒸汽压力匹配的电压。
需要说明的是,由于本领域技术人员清楚所述目标蒸汽压力与蒸汽量之间关系,即上述两者为呈正比关系,因此可以通过设置目标蒸汽压力来控制单位时间内的产出的蒸汽量。另外,本领域技术人员也清楚工作电压值与目标蒸汽压力的关系,即上述两者亦为呈正比关系,在所述蒸汽发生器的工作电压值为额定电压时,产生该蒸汽发生器的额定蒸汽量(即所述蒸汽发生器在满负荷运行时产生的最大蒸汽量,此时的蒸汽压力也处于最大状态,即额定蒸汽压),当设定的目标蒸汽压力小于额定蒸汽压时,所述工作电压值也自然相应减小。
而所述工作电压值的调节可以是手动调节(如通过设在调压电器上的电位器手动控制),也可以采用下述的控制器(本领域技术人员清楚通常包括MCU芯片)来控制。
具体地,如图1、3和4所示,位于所述蒸汽发生壳体210内的电阻加热丝220上的接线端221与作为所述调压电器的三相可控硅触发器320的输出端电连接,在所述电阻加热丝220接入三相交流电源且通电进行电加热时,所述控制电路装置使流经所述电阻加热丝220上的工作电压处于可调状态,所述工作电压值的可调的范围可为从0伏至所述三相交流电源的全电压。这样利用三相可控硅触发器320的调压功能,以实现对所述电阻加热丝220在加热时的工作电压进行调节,即所述电阻加热丝220的工作电压值从开启时的三相交流电源的全电压调减至一个能满足预设的蒸汽供应量的电压值,这样所述电阻加热丝220所消耗的电能有了减少的可能。
具体地,如图2所示,所述三相可控硅触发器320的输入端接收来自控制器从控制电压输出接口311所输出的控制电压值,该控制电压值的范围为0至10伏,当控制电压值为0伏时,所述工作电压值也为0伏,当控制电压值为10伏时,所述工作电压值为所述三相交流电源的全电压。在所述控制电压值从0伏向10伏增大的过程中,所述工作电压值也呈从0伏趋向于所述三相交流电源的全电压,而当所述控制电压值从10伏向0伏减小的过程中,所述工作电压值也从所述三相交流电源的全电压趋向于0伏,而当所述控制电压值不变时,相应地,所述工作电压值也保持不变。
需要说明的是,这里的所述控制电压值从0伏调至10伏的增大过程,通常是发生在该蒸汽发生器刚启动的时候,在所述控制电压值为10伏的时候运行了一段时间后,即当产出的单位时间内的蒸汽量满足预设的需求后,就可以对所述控制电压值进行减小调整,这样在满足蒸汽量需求的情况下,通过调整作用在所述电阻加热丝220上的工作电压值,使所述电阻加热丝220不需要一直处在满负荷运行的状态,或者处在不停的启动、停止的状态,而是一直处在较低负荷的运行状态,这样不仅能耗的降低成为了可能,另外对所述电阻加热丝220的有效保护成为了可能。
另外,需要说明的是,三相交流电源通常可为用户所处地区的市电电源,这样就不需要为蒸汽发生器再设置一个变压器,使用时,只需直接插在市电电源上即可。
另外,需要说明的是,上述控制电压值的范围可根据供给控制器电源的直流电源的电压来确定,通常该直流电源的电压为不大于人体最大安全电压36伏,如图2所示,所述PID 控制器310的直流电源电压为24伏,其由如图4中的作为DC转换器的开关电源330将如图3中的连接三相交流电源中的一相与零线的作为“控制电源”的电压转为24伏的直流电压作为所述PID控制器310的供电电源。当然根据控制器的类型可以选择与其匹配的直流电源。
如图1和3所示,作为一个示例,在所述电阻加热丝220为三个(当然根据需要可设置不同的多个)时,所述三相可控硅触发器320的数量为三个,每个所述三相可控硅触发器320单独控制一个所述电阻加热丝220。这样可以根据需要单独不同的所述电阻加热丝 220的工作电压进行调节。另外,在所有所述电阻加热丝220中有一个或多个(不是全部) 在运行时出现故障不能加热时,仍有至少一个所述电阻加热丝220能运行。另外地,为了保证在即使只有一个所述电阻加热丝220运行时能使蒸汽发生器产生单位时间内的额定的蒸汽量,作为一个优选,所述电阻加热丝220的单位时间内的额定功率至少等于该蒸汽发生器在相同的单位时间内产生额定的蒸汽量所需的能量相同,当然也不能太大,因为太大了,会不必要的消耗过的电能,所述电阻加热丝220的单位时间内的最大额定功率可控制在小于等于该蒸汽发生器在相同的单位时间内产生额定的蒸汽量所需的能量的1.2倍。
如图2和3所示,作为一个示例,所述控制器为PID类型的控制器,在所述PID控制器310上的蒸汽压输入接口312接收来自设于所述压力检测安装口270上的所述压力变送器的压力值,因为蒸汽的压力值与单位时间内的蒸汽产量是一对互为影响的数值,即本领域技术人员在只需了解了蒸汽的压力值的情况下就能通过现有的压力与蒸汽产量关系的计算公式计算得出蒸汽产量。所述PID控制器310可以根据所述压力变送器的反馈对所述控制电压值进行调整,接收了该调整后的所述控制电压值的所述三相可控硅触发器320对与其对应的所述电阻加热丝220的工作电压进行调整。
由于所述调压电器的输出端是高电压,运行时易发热,而高温会对所述调压电器的性能产生致命影响,为了给作为所述调压电器的所述三相可控硅触发器320降温,如图4所示,有三台散热风扇340与所述三相交流电源连接,该三台散热风扇340分别对应如图3中的三个所述三相可控硅触发器320设置,在运行时,开启三台散热风扇340以提高所述三相可控硅触发器320的散热效率。
在权利要求书中,词语“包括”不排除其他单元或步骤;词语“一”或“一个”并不排除多个。在权利要求书中,使用诸如“第一”“第二”等序数词来修饰权利要求元素本身并不意味着一个权利要求元素具有较另外一个权利要求元素的优先级、次序或者动作执行的时间顺序,而仅仅出于将一个权利要求的元素与另一个权利要求元素相区别的目的。尽管在互不相同的从属权利要求中分别记载了某些特定技术特征,但这并不意味着这些特定技术特征不能被组合利用。本发明的各个方面可单独、组合或者以未在前述实施例中具体讨论的各种安排来使用,从而并不将其应用限于前文所描述或附图中所示的组件的细节和排列。例如,可使用任何方式将一个实施例中描述的多个方面与其他实施例中描述的多个方面组合。多个模块或单元中所记载的步骤、功能或特征,可以由一个模块或一个单元执行或满足。本文所公开的方法的步骤不限于以任何特定的顺序执行,以其他的顺序执行部分或者全部的步骤时可能的。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对权利要求范围的限制。
尽管已经通过附图和实施例的方式描述的本发明,但这样的描述和说明应当被认为是说明性或示例性而非限制性的。本领域的普通技术人员应当意识到,在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下,各种改进、增加以及取代是可能的。
Claims (10)
1.一种蒸汽发生器,其特征在于,包括:
安装箱体;
控制电路装置,设于所述安装箱体上;
蒸汽产生装置,设于所述安装箱体内,用于使进入其内的液体在电加热后产生蒸汽,与所述控制电路装置电连接,用于使该蒸汽产生装置在电加热时所处的工作电压处于可调状态;
其中,所述蒸汽产生装置包括:
蒸汽发生壳体,内部为空心结构且该空心结构与外界隔离;
电阻加热件,设于所述蒸汽发生壳体内;
蒸汽出口,开设于所述蒸汽发生壳体上;
液体进口,开设于所述蒸汽发生壳体上;
其中,所述电阻加热件与所述控制电路装置电连接,在所述电阻加热件接入外部电源且通电进行电加热时,所述控制电路装置使流经所述电阻加热件上的工作电压处于可调状态,所述工作电压值的范围为0至所述外部电源的全电压;
其中,所述控制电路装置包括:
控制器,设有输出用于控制所述电阻加热件的工作电压的控制电压的控制电压输出接口;
调压电器,所述调压电器的输出端电连接于所述控制器上的所述控制电压输出接口、输入端与所述电阻加热件电连接;
其中,所述调压电器在接收到所述控制电压后调节所述电阻加热件上的工作电压。
2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器,其特征在于:
所述工作电压值与预设的目标蒸汽压力呈正比。
3.根据权利要求1至2任一所述的蒸汽发生器,其特征在于,所述控制电路装置还包括:
蒸汽压力传感器,设于所述蒸汽发生壳体上;
其中,所述控制器为PID控制器,所述控制器上还设有用于接收来自蒸汽压力传感器传送的压力信息的压力参数输入接口,所述蒸汽压力传感器电连接于所述压力参数输入接口,所述控制器根据接收到的所述压力信息控制所述电阻加热件的工作电压。
4.根据权利要求1至2任一所述的蒸汽发生器,其特征在于:
所述电阻加热件的数量为多个;
所述调压电器的数量与所述电阻加热件相同且一一配合。
5.根据权利要求4所述的蒸汽发生器,其特征在于:
所述电阻加热件在单位时间内的额定功率与相同的所述单位时间内所述蒸汽发生器产生额定蒸汽量所需的能耗的比值范围为1至1.2。
6.根据权利要求1至2任一所述的蒸汽发生器,其特征在于:
所述外部电源为三相交流电源;
每所述电阻加热件单独电连接于所述外部电源的三个相上;
所述调压电器为三相交流调压电器;
每所述调压电器与每电阻加热件一一配合设置。
7.根据权利要求1至2任一所述的蒸汽发生器,其特征在于:
所述控制电压为模拟量;
所述控制电压的值小于所述控制器的供电电源的电压。
8.根据权利要求1至2任一所述的蒸汽发生器,其特征在于,所述蒸汽发生壳体包括:
液体工作区域,设于所述蒸汽发生壳体内的相对下部,用于存储待电加热的液体;
蒸汽工作区域,设于所述蒸汽发生壳体内的相对上部;
汽液工作区域,设于所述蒸汽发生壳体内的相对中部,用于连通所述液体工作区域和所述蒸汽工作区域;
其中,所述电阻加热件设于所述液体工作区域;
其中,存储于所述液体工作区域内的所述液体由所述电阻加热件加热至汽态后通过所述汽液工作区域进入所述蒸汽工作区域;
其中,所述液体进口设于所述蒸汽发生壳体上对应于所述液体工作区域的部位;
其中,所述蒸汽出口设于所述蒸汽发生壳体上对应于所述蒸汽工作区域的部位。
9.根据权利要求8所述的蒸汽发生器,其特征在于,所述蒸汽产生装置还包括:
汽水分离器,设于所述汽液工作区域上,用于在阻止来自所述液体工作区域的液体通过的同时让来自所述液体工作区域的蒸汽通过;
挡液板,设于所述蒸汽工作区域上,用于阻止来自所述汽液工作区域的液体通过的同时让来自所述汽液工作区域的蒸汽通过;
其中,所述液体工作区域的体积是所述蒸汽工作区域的体积的三倍;
其中,所述液体工作区域分为上下两层,所述下层的体积是所述上层的体积的两倍。
10.根据权利要求1至2任一所述的蒸汽发生器,其特征在于:
所述调压电器为固态继电器或可控硅触发器。
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---|---|---|---|
CN202122544538.7U CN216203245U (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 一种蒸汽发生器 |
Applications Claiming Priority (1)
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CN216203245U true CN216203245U (zh) | 2022-04-05 |
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Family Applications (1)
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CN202122544538.7U Active CN216203245U (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 一种蒸汽发生器 |
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-
2021
- 2021-10-21 CN CN202122544538.7U patent/CN216203245U/zh active Active
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Denomination of utility model: A steam generator Effective date of registration: 20221204 Granted publication date: 20220405 Pledgee: Luoshe sub branch of Zhejiang Deqing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Deqing devo Thermal Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022330003457 |
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