CN220471584U - 空气源蒸汽发生器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空气源蒸汽发生器，其属于空气源热泵技术领域。它主要包括通过第一冷媒换热器并联的空气源补热机组和蒸汽发生机组，第一冷媒换热器内设有第一冷媒循环通道和第二冷媒循环通道，第一冷媒循环通道与空气源补热机组连接，第二冷媒循环通道与蒸汽发生机组连接。本实用新型结构简单紧凑、生产及使用成本低，使用时无需人工干预，能轻松实现130℃左右的高温蒸汽供给，省时省电。本实用新型主要用于高温蒸汽的生产。
Description
技术领域
本实用新型属于空气源热泵技术领域，具体地说，尤其涉及一种空气源蒸汽发生器。
背景技术
现有的蒸汽制备方法主要依靠燃煤锅炉或电锅炉加热制作，其中，燃煤锅炉污染较为严重，大部分地区已明令禁止使用；其次，无论是燃煤锅炉还是电锅炉，均存在能源利用率不高，且能源消耗量大的问题，如何节能减排是蒸汽发生器最需要解决的问题。
除了锅炉以外，还有一部分空气源热泵也参与蒸汽制备。如公开号为“CN115355489A”的专利公开了一种空气源热泵蒸汽发生系统，包括空气源复叠热泵循环单元和第二类吸收式热泵循环单元和蒸汽发生循环单元；吸收式热泵吸收器内的浓溶液分别连接复叠热泵循环低温级冷凝器和高温级冷凝器，被加热后回到发生器内产生；待加热蒸发的水通入吸收式热泵的吸收器内吸热蒸发得到蒸汽。该系统能根据环境温度分别选择空气源复叠热泵的低温级循环或高温级循环驱动第二类吸收式热泵，由第二类吸收式热泵提供用于水蒸发的100℃以上的高温热源。
上述专利虽然解决了蒸汽制备的问题，但是，其结构复杂，体积庞大，需要配合复叠热泵、第二类吸收式热泵循环单元，除些之外还需要再额外设置发生器、吸收器等一系列辅助装置才能达到热源温度，制作成本太高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种空气源蒸汽发生器，其结构简单紧凑、生产及使用成本低，使用时无需人工干预，能轻松实现130℃左右的高温蒸汽供给，省时省电。
所述的空气源蒸汽发生器，包括通过第一冷媒换热器并联的空气源补热机组和蒸汽发生机组，第一冷媒换热器内设有第一冷媒循环通道和第二冷媒循环通道，第一冷媒循环通道与空气源补热机组连接，第二冷媒循环通道与蒸汽发生机组连接。
优选地，所述空气源补热机组包括一级压缩机、第一分离器和蒸发器，一级压缩机与第一冷媒循环通道的入口一连通，第一冷媒循环通道的出口一通过第一节流阀与蒸发器入口连接，蒸发器的出口与第一分离器连接，第一分离器与一级压缩机连接。
优选地，所述蒸发器为翅片蒸发器。
优选地，所述第一冷媒换热器为氟-氟换热器。
优选地，所述蒸汽发生机组包括二级压缩机、第二分离器和第二冷媒换热器，第二冷媒换热器内设有第三冷媒循环通道和水路循环通道，第三冷媒循环通道的入口三与二级压缩机连接，第三冷媒循环通道的出口三通过第二节流阀与第二冷媒循环通道的入口二连接，第二冷媒循环通道的出口二与第二分离器连接，第二分离器与二级压缩机连接。
优选地，所述第二冷媒换热器为水-氟换热器。
优选地，所述水路循环通道的冷水入口通过压力泵与供水管道连接，水路循环通道的蒸汽出口处设有调节阀。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型结构简单紧凑，通过两级压缩机配合蒸发器、氟-氟换热器及水-氟换热器即可实现在5分钟内，提供130℃左右的高温蒸汽的持续供给，使用方便，通过吸收空气中的热量，大大节省能源，降低了使用成本。
2、空气源补热机组通过翅片蒸发器吸收空气中的热量进行补热，从而起到节能减排的作用，同时，蒸汽发生机组再通过吸收空气源补热机组的热量进行补热，使二级压缩机的耗电量大大降低，从而达到省电的目的。
附图说明
图1为本实用新型的正面结构示意图；
图2为本实用新型的侧面结构示意图；
图3为本实用新型的部分结构示意图；
图4为本实用新型的原理图。
图中，1、第一分离器；2、一级压缩机；3、高温高压通道一；4、第一冷媒换热器；401、入口一；402、出口一；403、出口二；404、入口二；5、低温低压通道；6、次高温高压通道；7、第二分离器；8、二级压缩机；9、高温高压通道二；10、第二冷媒换热器；1001、入口三；1002、出口三；1003、冷水入口；1004、蒸汽出口；11、第二节流阀；12、供水管道；13、压力泵；14、第一节流阀；15、蒸发器；16、调节阀；17、机架。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
在进行详细说明的段落中所涉及到的方位名词，仅为方便本领域的技术人员依照附图所展示的视觉方位理解本申请所记载的技术方案。除另有明确的规定和限定外，术语“设置”“安装”、“连接”等应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1至图3所示，一种空气源蒸汽发生器，包括机架17, 机架17上安装有通过第一冷媒换热器4并联的空气源补热机组和蒸汽发生机组，如图4所示，第一冷媒换热器4内设有第一冷媒循环通道和第二冷媒循环通道，第一冷媒循环通道与空气源补热机组连接，空气源补热机组用于吸收空气中的热能对第一冷媒循环通道进行加热，第一冷媒循环通道在第一冷媒换热器4内与第二冷媒循环通道换热，从而加热第二冷媒循环通道，第二冷媒循环通道与蒸汽发生机组连接，第二冷媒循环通道将吸收的热量传递给蒸汽发生机组，并结合蒸汽发生机组自身产生的热量将冷水加热成120-130℃的蒸汽排出。第一冷媒换热器4采用氟-氟换热器。
具体地说，空气源补热机组包括一级压缩机2、第一分离器1和蒸发器15，一级压缩机2内部填充制冷剂，蒸发器15采用翅片蒸发器，一级压缩机2与第一冷媒循环通道的入口一401连通，第一冷媒循环通道的出口一402通过第一节流阀14与蒸发器15入口连接，蒸发器15的出口与第一分离器1连接，第一分离器1与一级压缩机2连接。使用时，启动一级压缩机2，一级压缩机2将制冷剂压缩成高温高压气体，高温高压气体通过高温高压通道一3进入第一冷媒换热器4内的第一冷媒循环通道，并在第一冷媒换热器4内与第二冷媒循环通道换热，换热后的高温高压气体变成次高温高压气体，次高温高压气体通过第一节流阀14节流后，变成低温低压液体，并进入翅片蒸发器，通过翅片蒸发器上风扇吸收空气中的热量，后进入第一分离器1进行汽液分离，再通过一级压缩机2进行压缩，再次变成高温高压气体，如此循环。
如图4所示，蒸汽发生机组包括二级压缩机8、第二分离器7和第二冷媒换热器10，第二冷媒换热器10为水-氟换热器，第二冷媒换热器10内设有第三冷媒循环通道和水路循环通道，水路循环通道吸收第三冷媒循环通道的热量，第三冷媒循环通道的入口三1001与二级压缩机8连接，第三冷媒循环通道的出口三1002通过低温低压通道5与第二冷媒循环通道的入口二404连接，低温低压通道5上设有第二节流阀11，第三冷媒循环通道用于吸收第一冷媒换热器4的热量，第二冷媒循环通道的出口二403通过次高温高压通道6与第二分离器7连接，第二分离器7与二级压缩机8连接。使用时，启动二级压缩机8，二级压缩机8内同样填充有制冷剂，二级压缩机8将制冷剂压缩成高温高压气体，高温高压气体通过高温高压通道二9进入水-氟换热器的第三冷媒循环通道，并与水路循环通道进行充分换热，换热后的高温高压气体变成次高温高压气体，次高温高压气体通过第二节流阀11节流后变成低温低压液体，低温低压液体进入第二冷媒循环通道吸收第一冷媒循环通道热量后，通过过渡通道6进入第二分离器7进行汽液分离，最后进入二级压缩机8内再次压缩成，高温高压气体，如此循环。
水路循环通道的冷水入口1003通过压力泵13与供水管道12连接，水路循环通道的蒸汽出口1004处设有调节阀16，蒸汽出口1004与供汽装置连接。使用时，启动压力泵13，压力泵13将供水管道12内的冷水泵入第二冷媒换热器10中的水路循环通道中，此时，调节阀16处于关闭状态，通过空气源补热机组和蒸汽发生机组持续换热，使水路循环通道中的水汽化，待蒸汽出口1004处的温度达到120℃以上，将调节阀16开启，对供汽装置供汽。
如图1至图3所示，本实用新型在制作时，还包括支架17和控制显示器，蒸发器15安装于支架17上部，第一分离器1、一级压缩机2、第一冷媒换热器4安装于支架17底部一侧，第二分离器7、二级压缩机8和第二冷媒换热器10安装于支架17底部另一侧，控制显示器固定于支架17上，压力泵13、一级压缩机2、二级压缩机8和蒸发器15分别与控制显示器连接。第一冷媒换热器4和第二冷媒换热器10均采用板式换热器，板式换热器占地面积小、热损失小，传热效率更高。
本实用新型在使用时，通过控制显示器启动压力泵13、一级压缩机2、二级压缩机8和蒸发器15，压力泵13将供水管道12内的冷水泵入第二冷媒换热器10的水路循环通道中，此时，调节阀16处于关闭状态，与此同时，一级压缩机2和二级压缩机8工作，一级压缩机2将制冷剂压缩成高温高压气体后通过高温高压通道一3进入第一冷媒换热器4内的第一冷媒循环通道，并与第二冷媒循环通道换热，换热后的高温高压气体变成次高温高压气体，次高温高压气体通过第一节流阀14节流后，变成低温低压液体，并进入翅片蒸发器，通过翅片蒸发器上风扇吸收空气中的热量，后进入第一分离器1进行汽液分离，再通过一级压缩机2进行压缩，再次变成高温高压气体，如此循环，不停地为第二冷媒循环通道输送热量。
第二冷媒循环通道将换热后的制冷剂通过第二分离器7送入二级压缩机8，二级压缩机8将换热后的制冷剂压缩成高温高压气体，由于制冷剂吸收空气及一级压缩机2的热量，已进行过换热，二级压缩机8在工作时，将大大节省能源，从而达到了省时省力的目的，高温高压气体在第二冷媒换热器10内与水路循环通道进行换热，如此循环，不停地为水路循环通道提供热量，待蒸汽出口1004处温度达到120℃以上，开启调节阀16，并通过调节阀16控制出汽量，从而对供汽装置提供高温蒸汽。
最后，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种空气源蒸汽发生器，其特征在于：包括通过第一冷媒换热器（4）并联的空气源补热机组和蒸汽发生机组，第一冷媒换热器（4）内设有第一冷媒循环通道和第二冷媒循环通道，第一冷媒循环通道与空气源补热机组连接，第二冷媒循环通道与蒸汽发生机组连接。
2.根据权利要求1所述的空气源蒸汽发生器，其特征在于：所述空气源补热机组包括一级压缩机（2）、第一分离器（1）和蒸发器（15），一级压缩机（2）与第一冷媒循环通道的入口一（401）连通，第一冷媒循环通道的出口一（402）通过第一节流阀（14）与蒸发器（15）入口连接，蒸发器（15）的出口与第一分离器（1）连接，第一分离器（1）与一级压缩机（2）连接。
3.根据权利要求2所述的空气源蒸汽发生器，其特征在于：所述蒸发器（15）为翅片蒸发器。
4.根据权利要求2所述的空气源蒸汽发生器，其特征在于：所述第一冷媒换热器（4）为氟-氟换热器。
5.根据权利要求1所述的空气源蒸汽发生器，其特征在于：所述蒸汽发生机组包括二级压缩机（8）、第二分离器（7）和第二冷媒换热器（10），第二冷媒换热器（10）内设有第三冷媒循环通道和水路循环通道，第三冷媒循环通道的入口三（1001）与二级压缩机（8）连接，第三冷媒循环通道的出口三（1002）通过第二节流阀（11）与第二冷媒循环通道的入口二（404）连接，第二冷媒循环通道的出口二（403）与第二分离器（7）连接，第二分离器（7）与二级压缩机（8）连接。
6.根据权利要求5所述的空气源蒸汽发生器，其特征在于：所述第二冷媒换热器（10）为水-氟换热器。
7.根据权利要求5所述的空气源蒸汽发生器，其特征在于：所述水路循环通道的冷水入口（1003）通过压力泵（13）与供水管道（12）连接，水路循环通道的蒸汽出口（1004）处设有调节阀（16）。
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