專利名稱：飽和蒸汽發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蒸汽發(fā)生裝置，更準(zhǔn)確地說本實(shí)用新型涉及一種飽和蒸汽發(fā)生裝置。屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前在醫(yī)院等一些醫(yī)療機(jī)構(gòu)中，對于一些醫(yī)療用品如繃帶、手術(shù)刀、鑷子、手術(shù)衣之類的所要滅菌的物品通常用包括以下步驟來進(jìn)行滅菌；將物品放到一個滅菌裝置的滅菌腔中；用飽和蒸汽對滅菌腔進(jìn)行加壓，直至飽和蒸汽達(dá)到規(guī)定的壓力；以及在規(guī)定的時間內(nèi)在滅菌腔中保持壓力和溫度。在能夠?qū)Υ罅课锲愤M(jìn)行滅菌的大型滅菌裝置中，飽和蒸汽是從醫(yī)院的大型鍋爐供向滅菌裝置的。如果從大型鍋爐供應(yīng)來的飽和蒸汽不適于滅菌，或者如果多個滅菌裝置所需要的飽和蒸汽量大于鍋爐的產(chǎn)生量，那么就必須為各個滅菌裝置配備一個飽和蒸汽發(fā)生裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種飽和蒸汽發(fā)生裝置，從而為醫(yī)療機(jī)構(gòu)的滅菌提供充足的飽和蒸汽。
本實(shí)用新型是采取以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種飽和蒸汽發(fā)生裝置，包括蓄熱槽和飽和蒸汽發(fā)生槽；其特征在于在蓄熱槽內(nèi)設(shè)有傳熱管，在飽和蒸汽發(fā)生槽內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)槽，蒸發(fā)槽內(nèi)設(shè)有加熱器，傳熱管與加熱器相連接。
前述的飽和蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的蓄熱槽中裝填有固體蓄熱材料和液體蓄熱材料。
前述的飽和蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的固體蓄熱材料是用選自氧化鎂、磁鐵礦石、二氧化硅、氧化鋁中的一種或多種材料制成的顆粒；液體蓄熱材料是硝酸鹽。
前述的飽和蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的飽和蒸汽發(fā)生裝置還包括水位檢測槽，水位檢測槽帶有氣相和液相連通的連通管。
前述的飽和蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的水位檢測槽是一個浮體式液位計。
本實(shí)用新型飽和蒸汽發(fā)生裝置的工作原理是提供一個飽和蒸汽發(fā)生槽，其中在蓄熱槽中，在由填充于其中的固體蓄熱材料和液體蓄熱材料構(gòu)成的一個蓄熱部分中設(shè)置傳熱管和一個加熱固體蓄熱材料和液體蓄熱材料的加熱器，并且它布置成由穿過傳熱管所產(chǎn)生的過熱蒸汽被用作加熱存儲的水以產(chǎn)生飽和蒸汽的加熱源。通過在蓄熱槽的蓄熱部分中高密度地填充固體蓄熱材料和液體蓄熱材料，能夠提高存儲在蓄熱部分中的熱容量和導(dǎo)熱率。由于能通過加熱器在蓄熱部分中存儲足夠的熱容量，所以在蓄熱材料中所存儲的熱量被供應(yīng)到傳熱管，并且即使用來加熱蓄熱材料的加熱器不工作，在傳熱管中的水也能立即形成過熱蒸汽。
此外，由于將蓄熱槽中所產(chǎn)生的過熱蒸汽用作加熱存儲在飽和蒸汽發(fā)生槽中的水的加熱源，所以在過熱蒸汽和飽和蒸汽之間可以產(chǎn)生足夠的溫度差，并且用來加熱存儲在飽和蒸汽發(fā)生槽中的水的加熱器的傳熱面積可以比在使用飽和蒸汽作為加熱源的情況下的傳熱面積小，這樣就能使飽和蒸汽發(fā)生裝置是小型的，并且能在離開不工作狀態(tài)的很短時間內(nèi)產(chǎn)生飽和蒸汽。
該飽和蒸汽發(fā)生裝置包括一個包括一蓄熱部分的蓄熱槽，在蓄熱部分中填充有固體蓄熱材料和液體蓄熱材料，且在其中設(shè)置了一個用來加熱固體蓄熱材料和液體蓄熱材料的加熱器和一根用來吹出由所供應(yīng)的過熱水產(chǎn)生的過熱蒸汽的傳熱管；一個飽和蒸汽發(fā)生槽，在其中所存儲的水由從傳熱管吹出的過熱蒸汽作為加熱源來加熱，以產(chǎn)生飽和蒸汽。
此外，飽和蒸汽發(fā)生裝置還包括一個用來向飽和蒸汽發(fā)生槽供應(yīng)水的供水槽；和一根排出管，它將飽和蒸汽發(fā)生槽連接到供水槽，以將在飽和蒸汽發(fā)生槽中用作加熱源的過熱蒸汽的冷凝水用作加熱在供水槽中水的一加熱源，加熱的水能供向飽和蒸汽發(fā)生槽，這樣就能獲得更為廉價的飽和蒸汽。
飽和蒸汽發(fā)生槽包括一個蒸發(fā)槽，在其中由一個其加熱源為從蓄熱槽供應(yīng)來的過熱蒸汽的加熱器來加熱所存儲的水和產(chǎn)生飽和蒸汽；和一個水位檢測槽，它與蒸發(fā)槽連通并包括用來檢測存儲在蒸發(fā)槽中的水位的裝置，就能方便地控制在蒸發(fā)槽中的水位。
飽和蒸汽發(fā)生裝置還包括用來從飽和蒸汽發(fā)生槽所產(chǎn)生的飽和蒸汽中去除冷凝水的裝置，就能獲得不包含冷凝水的飽和蒸汽。
上述的飽和蒸汽發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)生蒸汽效果好，而且造價低，在對醫(yī)療器械進(jìn)行消毒的應(yīng)用中方便實(shí)用，具有很好的市場效果。


圖1是本實(shí)用新型飽和蒸汽發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型飽和蒸汽發(fā)生裝置的蓄熱槽的剖面圖；圖3A和3B是填充在蓄熱部分17中的蓄熱材料的說明圖；圖4是本實(shí)用新型蓄熱槽的輸出熱量相對于過去的時間的變化圖。其中曲線A示出了在傳熱管的入口附近的蓄熱材料的溫度；曲線B示出了在傳熱管中間部分附近的蓄熱材料的溫度；及曲線C示出了在傳熱管的出口附近的蓄熱材料的溫度。蒸汽的溫度是從傳熱管的出口吹出的蒸汽的溫度。
具體實(shí)施方式
如圖1--4所示的飽和蒸汽發(fā)生裝置，包括一個蓄熱槽(1)和一個飽和蒸汽發(fā)生槽(2)。在蓄熱槽(1)中設(shè)有一根傳熱管(3)，水由泵供應(yīng)到傳熱管(3)的一端，并且從其另一端取出過熱的蒸汽。將從傳熱管(3)另一端取出的過熱蒸汽引入到一個加熱器(4)，該加熱器(4)設(shè)在飽和蒸汽發(fā)生槽(2)的蒸發(fā)槽(5)中，然后這些過熱蒸汽對存儲在蒸發(fā)槽(5)中的水進(jìn)行加熱，以產(chǎn)生過熱蒸汽并凝結(jié)它們。過熱蒸汽凝結(jié)的冷凝水通過一個放泄彎管(6)與蒸汽分離，并經(jīng)由一根排出管(7)從系統(tǒng)中排出。由泵(8)供向傳熱管(3)的水優(yōu)選是經(jīng)過處理的水，即用離子交換樹脂等從中除去鎂離子、鈣離子。必需在產(chǎn)生飽和蒸汽的蒸發(fā)槽(5)中存儲規(guī)定量的水，但在蒸發(fā)槽(5)中的水表面會由于氣泡而不穩(wěn)定，所以難于測得在蒸發(fā)槽(5)中的水的水位。因此，在圖1中飽和蒸汽發(fā)生裝置有一個包括水位檢測裝置的水位檢測槽(9)，水位檢測裝置帶有氣相和液相連通的連通管(10)，以達(dá)到存儲在蒸發(fā)槽(5)中的水的水位。
圖1所示的水位檢測槽(9)的水位檢測裝置是一個浮體式液位計(11)，當(dāng)水位下降，液位計(11)的浮體就下移，純水供應(yīng)管(12)的入口就打開，并且開動一個與純水供應(yīng)管(12)相連的泵(13)，以向水位檢測槽(11)供應(yīng)純水。另一方面，當(dāng)水位上升到一個規(guī)定的水位，液位計(11)的浮體上移，并關(guān)閉純水供應(yīng)管(12)的入口，泵(13)也停止工作。
如果能豎向變化水位檢測槽(9)的位置，那么就能將蒸發(fā)槽(5)中的水的水位調(diào)節(jié)到一個合適的水位，在該水位處可以獲得加熱器(4)的合適的熱交換柱。
圖1中所示的飽和蒸汽發(fā)生裝置的蓄熱槽(1)的一種結(jié)構(gòu)示意圖2。圖2中所示的蓄熱槽(1)有一個蓄熱部分(17)，其中填充了固體蓄熱材料和液體蓄熱材料，并且在所述部分中還設(shè)置了用來加熱材料的一個加熱器(18)和由泵(8)向其供應(yīng)水的傳熱管(3)。蓄熱部分(17)的外周表面覆有隔熱材料(19)，以防止從蓄熱部分發(fā)生的熱輻射。
填充在蓄熱部分(17)中的固體蓄熱材料包括具有不同直徑的固體蓄熱顆粒，各粒較小的固體蓄熱顆粒設(shè)置在粒徑較大的固體蓄熱顆粒之間，并且用液體蓄熱材料填充蓄熱顆粒之間的間隙。
在圖3中示出了填充有蓄熱材料的蓄熱部分(17)。在圖3A中，由具有較大粒徑的固體蓄熱顆粒(20)和具有較小粒徑的固體蓄熱顆粒(21)所構(gòu)成的固體蓄熱材料和液體蓄熱材料(22)填充，各固體蓄熱顆粒(21)設(shè)在固體蓄熱顆粒(20)之間，并且固體蓄熱顆粒(20)和固體蓄熱顆粒(21)之間的間隙填充液體蓄熱材料(22)。
在圖3B中，蓄熱部分(17)填充了三種固體蓄熱顆粒和液體蓄熱材料。諸固體蓄熱顆粒為具有大粒徑的固體蓄熱顆粒(20)，具有小粒徑的固體蓄熱顆粒(21)以及具有中等粒徑的固體蓄熱顆粒(23)，固體蓄熱顆粒(23)的粒徑比顆粒(20)的粒徑小且比顆粒(21)的粒徑大；各固體蓄熱顆粒(23)設(shè)置在固體蓄熱顆粒(20)之間；并且各固體蓄熱顆粒(21)設(shè)置在固體蓄熱顆粒(20)和固體蓄熱顆粒(23)之間。此外，固體蓄熱顆粒(20)、(21)及(23)之間的間隙由液體蓄熱材料(22)填充。
如圖3A和圖3B所示，在具有較小粒徑的固體蓄熱顆粒設(shè)置在具有較大粒徑的固體蓄熱顆粒之間且固體蓄熱顆粒之間的間隙由液體蓄熱材料填充的蓄熱部分(17)中，具有不同粒徑的固體蓄熱顆粒的填充密度可比具有相同粒徑的固體蓄熱顆粒的填充密度大，以提高蓄熱容量和對傳熱管的導(dǎo)熱率。
較佳的是，圖3A和3B中所示的固體蓄熱顆粒包括用選自氧化鎂、磁鐵礦石、二氧化硅、氧化鋁中的一種或多種材料制成的顆粒，液體蓄熱材料則為硝酸鹽。硝酸鹽在室溫下固化；它在142度或更高的溫度下融化并形成為液體。
在本實(shí)施例的蓄熱部分(17)中，固體蓄熱材料包括粒徑為7-10毫米的較大氧化鎂顆粒和粒徑為1毫米或更小的較小氧化鎂顆粒，且氧化鎂顆粒的總重為1800千克；液體蓄熱材料是硝酸鹽，其重量為370克。蓄熱部分(17)中的蓄熱材料由55％的較大氧化鎂顆粒、25％的較小氧化鎂顆粒及20％的硝酸鹽構(gòu)成。
在蓄熱部分(17)中設(shè)置了電功率為27千瓦的加熱器(18)和傳熱面積為3。4平方米的傳熱管(3)，并且蓄熱部分(17)被包裹在隔熱材料(19)之中。隔熱材料(19)是多微孔材料，它主要由二氧化硅和氧化鈦組成，且厚度為50毫米。蓄熱槽10的尺寸如下厚度830毫米、寬度1200毫米、高度1900毫米及重量3000千克。
在夜間向在蓄熱槽(1)中的電加熱器(18)供電約10小時，然后在傳熱管(3)一出口處的水壓為0.5帕的狀態(tài)下，向傳熱管(3)連續(xù)供應(yīng)水，并對蒸汽和蓄熱材料的溫度進(jìn)行觀測。測得的結(jié)果示于圖4。
在圖4中，曲線“A”示出了在傳熱管(3)的入口附近的蓄熱材料的溫度；曲線“B”示出了在傳熱管(3)中間部分附近的蓄熱材料的溫度；及曲線“C”示出了在傳熱管(3)的出口附近的蓄熱材料的溫度。蒸汽的溫度是從傳熱管(3)的出口吹出的蒸汽的溫度。此外，相對于過去的時間的發(fā)熱量變化也示于圖4，該發(fā)熱量是基于在傳熱管(3)出口處的蒸汽溫度和供應(yīng)到傳熱管的水的量來計算得到。
如圖4清楚地所示，蓄熱材料被加熱至500度的高溫，并且從傳溫管(3)吹出500度的過熱蒸汽。過熱蒸汽可以連續(xù)吹出約四個小時。即使所吹出的過熱蒸汽的溫度降至500度或更低，仍會繼續(xù)吹出過熱蒸汽；過熱蒸汽可以連續(xù)吹出八個小時或更長的時間。發(fā)熱量可從開始時穩(wěn)定約七個半小時。
從事實(shí)中可以理解；在傳熱管(3)入口附近的蓄熱材料的溫度在開始時是下降的；在傳熱管(3)中間部分附近的蓄熱材料的溫度在兩個半小時過去時開始下降；以及在傳熱管(3)出口附近的蓄熱材料的溫度在五小時過去時開始下降。通過漸改變從傳熱管(3)取出熱量的位置，就能穩(wěn)定從傳熱管(3)吹出的過熱蒸汽的溫度和發(fā)熱量。
通過使用電加熱器(18)，就可以用潔凈的電能來加熱蓄熱材料；此外，通過使用廉價的夜間電力，就能用潔凈、廉價的能源來產(chǎn)生過熱蒸汽。
在一個能產(chǎn)生八小時或更長時間的過熱蒸汽的普通重油燃燒鍋爐中，必需有一油箱、一供油管、一通風(fēng)管、一排出管等，以致鍋爐必須是大型的。另一方面，在圖2所示的蓄熱槽中，用電加熱器(18)來加熱蓄熱材料，所以無需例如油箱之類的附加的設(shè)備，蓄熱槽可以是小型的。
理論上可以通過添加水滴來調(diào)節(jié)從傳熱管(3)吹出的過熱蒸汽的溫度以產(chǎn)生飽和蒸汽，但實(shí)際上很難調(diào)節(jié)該溫度，尤其是在短時間中變化飽和蒸汽使用量的情況下，則更為困難。
另一方面，在圖1所示的飽和蒸汽發(fā)生裝置中，由于從蓄熱槽(1)的傳熱管(3)的出口吹出的過熱蒸汽被引入到用作加熱在蒸發(fā)槽(5)中的純水的加熱源并產(chǎn)生飽和蒸汽的蒸發(fā)槽(5)的加熱器(4)，所以能穩(wěn)定地向短時間內(nèi)飽和蒸汽的使用量會變化的設(shè)備供應(yīng)飽和蒸汽。
上述實(shí)施例不以任何形式限定本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種飽和蒸汽發(fā)生裝置，包括蓄熱槽和飽和蒸汽發(fā)生槽；其特征在于在蓄熱槽內(nèi)設(shè)有傳熱管，在飽和蒸汽發(fā)生槽內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)槽，蒸發(fā)槽內(nèi)設(shè)有加熱器，傳熱管與加熱器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飽和蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的蓄熱槽中裝填有固體蓄熱材料和液體蓄熱材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飽和蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的固體蓄熱材料是用選自氧化鎂、磁鐵礦石、二氧化硅、氧化鋁中的一種或多種材料制成的顆粒；液體蓄熱材料是硝酸鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飽和蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的飽和蒸汽發(fā)生裝置還包括水位檢測槽，水位檢測槽帶有氣相和液相連通的連通管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飽和蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的水位檢測槽是一個浮體式液位計。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種飽和蒸汽發(fā)生裝置，包括蓄熱槽和飽和蒸汽發(fā)生槽；在蓄熱槽內(nèi)設(shè)有傳熱管，在飽和蒸汽發(fā)生槽內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)槽，蒸發(fā)槽內(nèi)設(shè)有加熱器，傳熱管與加熱器相連接。所述的蓄熱槽中裝填有固體蓄熱材料和液體蓄熱材料。本實(shí)用新型飽和蒸汽發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)生蒸汽效果好，而且造價低，在對醫(yī)療器械進(jìn)行消毒的應(yīng)用中方便實(shí)用，具有很好的市場效果。
文檔編號F22B1/00GK2767837SQ20052006877
公開日2006年3月29日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月1日
發(fā)明者吳晨光 申請人:吳晨光