[发明专利]双级空气增压低能耗大流量多用途高温蒸汽发生器在审
申请号: | 201410787337.1 | 申请日: | 2015-08-04 |
公开(公告)号: | CN104501124A | 公开(公告)日: | 2015-07-29 |
发明(设计)人: | 张敏 | 申请(专利权)人: | 张敏 |
主分类号: | F22B1/28 | 分类号: | F22B1/28;F22B3/00;F22B35/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 210012 江苏省南京*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 空气 增压 能耗 流量 多用途 高温 蒸汽 发生器 | ||
技术领域
本发明是属于应用于工业清洗领域的新型多用途高温蒸汽发生装置。
背景技术
现有工业清洗领域已采用加热型饱和蒸汽发生器,其基本原理是在封闭的压力容器内用大功率电热管对水进行持续加热,使之转化成180摄氏度及以上,压力约为10Mpa及以上的饱和蒸汽。此蒸汽水含量极低,可用于各种工件的冲刷清洗。
现有上述加热型饱和蒸汽发生器存在如下缺陷:工作时能耗较大,通常电功率为36KW及以上,使用成本较高;在压力容器内进行工作介质状态转换,易产生水垢,需要经常维护和检查,使用要求较高;工作结束时,为减少水垢,通常需要将残水直接排放,造成水资源的长期浪费和对环境的污染;工作开始阶段的预热时间偏长,工作液从液态加热到饱和蒸汽状态约需要30分钟,使用效率受到影响。功能单一,只能使用饱和蒸汽状态完成作业。
发明内容
本发明提供一种降低电能消耗,快速瞬时加热,可在水洗、空气流吹洗、蒸汽吹洗3种方式间自由转换的多用途高温蒸汽发生装置。
基本原理1:取消现有饱和蒸汽发生器所采用的压力容器——锅炉,改设常温常压式储水箱。
基本原理2:采用并联安装、交替反向工作,步进电机或伺服电机驱动的2个往复活塞式高压水泵,连续交替抽取来自储水箱的水,形成高压水流,再送入加热腔体,进入腔体的水流压力约为2-3Mpa。
基本原理3:采用普通气泵产生0.8-1.2Mpa压力的空气后,再送入与之串联的并联安装、交替反向工作,步进电机或伺服电机驱动的2个往复活塞式高压气泵,最终产生2-3Mpa的高压空气,引入加热腔体内与水快速混合加热。此时,极大量高温高压空气内分布极微小汽化水颗粒,所以可在低于现有饱和蒸汽发生器所需加热能耗下,得到单位体积含水量可控、流量更大的高温蒸汽。
基本原理4:采用超音频(10KHz-30KHz)电感加热装置实现高温蒸汽制取。利用环绕在加热腔体外部的电感线圈与腔体中的不锈钢蜂窝式孔管体实现电磁感应,在此过程中,不锈钢蜂窝式孔管体产生约240摄氏度及以上的高温热能,对流经管体内部的高压气液混合物迅速加热。
基本原理5:上述并联往复活塞式高压水泵及高压气泵的缸筒及活塞采用陶瓷材料,实现防锈蚀、耐磨损的使用效果。
附图说明
图1:整体结构立体示意图。
图2:整体结构电路控制逻辑关系图。
图3:超音频电感加热装置及高压供水系统示意图。
图4:超音频电感加热及高压泵系统主要结构剖面示意图。
图5:超音频电感加热装置主体结构立体剖视图。
图6:双级空气增压系统结构图。
具体实施方式
1、如图1所示,双级空气增压低能耗大流量多用途蒸汽发生器整体结构如下:超音频电感加热装置控制箱1;主控制箱2;储水箱3;输水泵4;并联往复活塞式高压水泵5;超音频加热用电感线圈6;装备触发开关的喷枪7;控制高压泵出水口流向的机械式单向水阀8;装在储水箱上的水位传感器9;用于控制储水箱3向高压水泵5的水流方向的机械式单向水阀10;接受喷枪触发开关控制的蒸汽管路控制电磁阀11;保持高压水泵5缸体内部压力平衡用连接管12;产生0.8-1.2Mpa压力空气的第一级低压气泵18;与第一级气泵串联,产生2-3Mpa的并联安装、交替反向工作,步进电机或伺服电机驱动的2个往复活塞式高压气泵14;控制低压气泵向高压气泵的空气流向的2个机械式单向阀15;保持高压气泵缸体内部压力平衡用连接管16。控制高压气泵出气口气流方向的机械式单向阀17。
2、如图2所示,双级空气增压低能耗大流量多用途高温蒸汽发生器整体结构电路控制逻辑如下:在饱和蒸汽功能状态时,当使用喷枪7时,触发开关触发开启信号传送到主控制箱2,再由主控制箱2控制高压水泵5运转和低压气泵18和高压气泵14运转,分别通过机械式单向水阀8、机械式单向空气阀17同时向加热用电感线圈6围绕的加热腔体内部输送高压水流和高压气流,两者压力均为2-3Mpa;同时,主控制箱2也向超音频电感加热装置控制箱1发送控制信号,再由后者接通电感线圈6的电源电路,使之快速进入高能加热状态,将高压水气混合物加热成高温蒸汽状态;同时,蒸汽管路控制电磁阀11开启,向喷枪7输送高温蒸汽。
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