專利名稱：一種用于精確控制蒸汽溫度的控制方法
一種用于精確控制蒸汽溫度的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于精確控制蒸汽溫度的控制方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提升，蒸汽這種高效節(jié)能的方式，正逐步得到人們的青睞，如蒸箱，蒸汽微波爐，蒸汽清潔機(jī)等，已普遍進(jìn)入到家庭生活，還有，蒸汽桑拿也日益成為人們減壓、保健、美容、養(yǎng)生的休閑方式，但是，由于各蒸汽電器都是針對(duì)單一功能進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，無法通用， 所以，家庭使用的蒸汽功能越多，蒸汽產(chǎn)品就越多，占用的生活空間就越多，這就使得蒸汽產(chǎn)品的推廣受到很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于精確控制蒸汽溫度的控制方法，該方法可實(shí)現(xiàn)精確控制蒸汽的溫度，從而保持蒸汽使用室之中的溫度恒定。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案:一種用于精確控制蒸汽溫度的發(fā)生器，包括蒸汽發(fā)生裝置、與所述蒸汽發(fā)生裝置通過管道連通的蒸汽使用室以及與所述蒸汽發(fā)生裝置、管道、蒸汽使用室之間電連接的主控制裝置，所述蒸汽發(fā)生裝置包括蒸汽加熱器和設(shè)置在所述蒸汽加熱器上的蒸汽發(fā)生箱，在所述蒸汽發(fā)生箱內(nèi)設(shè)置有蒸汽發(fā)生腔，在所述蒸汽發(fā)生腔上安裝有第一溫度傳感器和第一壓力傳感器，在所述管道上安裝有流量比例閥和流量傳感器，在所述蒸汽使用室上安裝有第二溫度傳感器和第二壓力傳感器，所述蒸汽加熱器、第一溫度傳感器、第一壓力傳感器、流量比例閥、流量傳感器、第二溫度傳感器、第二壓力傳感器與所述主控制裝置之間電連接。一種用于精確控制蒸汽溫度的控制方法，包括如下步驟:I)、通過主控制裝置設(shè)定蒸汽使用室所需的溫度Tl ；2)、通過第二溫度傳感器測(cè)定蒸汽使用室內(nèi)的溫度T2，計(jì)算出溫度的變化量Δ T=Tl - T2 ；3)、溫度設(shè)定后，系統(tǒng)自動(dòng)通過主控制裝置開啟蒸汽加熱器，蒸汽加熱器對(duì)蒸汽發(fā)生腔內(nèi)的水加熱產(chǎn)生蒸汽，主控制裝置記錄蒸汽使用室溫度從T2達(dá)到Tl所需蒸汽用量Q和所需要的時(shí)間Ts，計(jì)算出溫度變化的頻率Pl=l/Ts ；4)、通過第一溫度傳感器和第一壓力傳感器實(shí)時(shí)記錄蒸汽發(fā)生腔內(nèi)的蒸汽溫度Td和蒸汽壓力P，主控制裝置根據(jù)PU Td、P的結(jié)果控制蒸汽加熱器的加熱功率并通過流量比例閥控制蒸汽的輸送量，從而保證蒸汽使用室內(nèi)的溫度恒定。本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明提供一種用于精確控制蒸汽溫度的控制方法，該發(fā)生器制造簡(jiǎn)單，該方法可實(shí)現(xiàn)精確控制蒸汽的溫度，本發(fā)明既可作為家庭蒸汽控制系統(tǒng)中央為其它多用途產(chǎn)品提供蒸汽，也可作為單一產(chǎn)品的蒸汽供汽系統(tǒng)。2、本發(fā)明之中的在蒸汽發(fā)生腔上連接有自動(dòng)給水、排水裝置，便于蒸汽水的及時(shí)補(bǔ)充以及更換。3、本發(fā)明之中在蒸汽發(fā)生腔上連接有泄壓閥，便于對(duì)蒸汽發(fā)生裝置進(jìn)行維修。4、本發(fā)明之中蒸汽加熱器為燃?xì)饧訜嵫b置，在蒸汽加熱器上安裝有與主控制裝置電連接的燃?xì)獗壤y，達(dá)到控制蒸汽加熱功效的效果。

圖1為本發(fā)明用于精確控制蒸汽溫度的發(fā)生器的結(jié)構(gòu)視圖。圖2為本發(fā)明用于精確控制蒸汽溫度發(fā)生器的控制方法流程圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)·明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如圖1所示，一種用于精確控制蒸汽溫度的發(fā)生器，包括蒸汽發(fā)生裝置1、與所述蒸汽發(fā)生裝置I通過管道2連通的蒸汽使用室3以及與所述蒸汽發(fā)生裝置1、管道2、蒸汽使用室3之間電連接的主控制裝置4，所述蒸汽發(fā)生裝置I包括蒸汽加熱器11和設(shè)置在所述蒸汽加熱器11上的蒸汽發(fā)生箱12，在所述蒸汽發(fā)生箱12內(nèi)設(shè)置有蒸汽發(fā)生腔121，在所述蒸汽發(fā)生腔121上安裝有第一溫度傳感器5和第一壓力傳感器6，在所述管道2上安裝有流量比例閥7和流量傳感器8，在所述蒸汽使用室3上安裝有第二溫度傳感器9和第二壓力傳感器10，所述蒸汽加熱器11、第一溫度傳感器5、第一壓力傳感器6、流量比例閥7、流量傳感器8、第二溫度傳感器9、第二壓力傳感器10與所述主控制裝置4之間電連接，該發(fā)生器制造簡(jiǎn)單，本發(fā)明既可作為家庭蒸汽控制系統(tǒng)中央為其它多用途產(chǎn)品提供蒸汽，也可作為單一產(chǎn)品的蒸汽供汽系統(tǒng)。如圖1、圖2所示，一種用于精確控制蒸汽溫度的控制方法，其特征在于包括如下步驟:I)、通過所述主控制裝置4設(shè)定蒸汽使用室3的溫度Tl ；2 )、通過所述第二溫度傳感器9測(cè)定所述蒸汽使用室3內(nèi)的溫度T2，計(jì)算出溫度的變化量Λ T=Tl - Τ2 ；3)、通過所述主控制裝置4開啟所述蒸汽加熱器11，所述蒸汽加熱器11對(duì)所述蒸汽發(fā)生腔121內(nèi)的水加熱產(chǎn)生蒸汽，所述主控制裝置4記錄所述蒸汽使用室3溫度從Τ2達(dá)到Tl所需蒸汽用量Q和所需要的時(shí)間Ts，計(jì)算出溫度變化的頻率Pl=l/Ts ；4)、通過所述第一溫度傳感器5和所述第一壓力傳感器6實(shí)時(shí)記錄所述蒸汽發(fā)生腔121內(nèi)的蒸汽溫度Td和蒸汽壓力P，所述主控制裝置4根據(jù)Pl、Td、P的結(jié)果控制所述蒸汽加熱器11的加熱功率并通過所述流量比例閥7控制蒸汽的輸送量，從而保證所述蒸汽使用室3內(nèi)的溫度恒定，該方法可實(shí)現(xiàn)精確控制蒸汽的溫度，本發(fā)明既可作為家庭蒸汽控制系統(tǒng)中央為其它多用途產(chǎn)品提供蒸汽，也可作為單一產(chǎn)品的蒸汽供汽系統(tǒng)。如圖1所示，在本實(shí)施例中，在所述蒸汽發(fā)生腔121上連接有自動(dòng)給水、排水裝置，便于蒸汽水的及時(shí)補(bǔ)充以及更換。如圖1所示，在本實(shí)施例中，在所述蒸汽發(fā)生腔121上連接有泄壓閥，便于對(duì)蒸汽發(fā)生裝置進(jìn)行維修。如圖1所示，在本實(shí)施例中，在所述蒸汽發(fā)生腔121上連接有顯示屏，便于使用者了解信息以及數(shù)據(jù)的輸入。如圖1所示，在本實(shí)施例中，所述蒸汽加熱器11為電加熱裝置或者固體燃料加熱裝置，便于實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，在本實(shí)施例中，所述蒸汽加熱器11為燃?xì)饧訜嵫b置，在所述蒸汽加熱器11上安裝有與所述主控制裝置4電連接的燃?xì)獗壤y，達(dá)到控制蒸汽加熱功效的效果。如圖1所示，在本實(shí)施例中，所述第二溫度傳感器9為多個(gè)，便于對(duì)所述蒸汽使用室3內(nèi)的溫度準(zhǔn)確控制，防止所述蒸汽使用室3內(nèi)的溫度突變。蒸汽加熱密封空間空氣所需熱Ql=Cl.Ml.Λ T，其中Ql為所需熱量，Cl為空氣比熱容，Ml為密封空間空氣質(zhì)量，Δ T為空氣加熱前后溫度差=Τ1-Τ2，由于所用蒸汽量已通過流量傳感器8測(cè)得為Q，所以Ql=Q.P i.h，其中h為蒸汽焓值，P !為蒸汽密度；所以通過上式，可以求得空氣的質(zhì)量，從而得出使用空間的體積V。由于蒸汽加熱存在熱量損失，要維持使用空間的溫度恒定，就要及時(shí)補(bǔ)充其熱量損失，而損失熱量Qx=a.F.k.(tn-tw)，其中Qx為維護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量，a為溫度修正系數(shù)，F(xiàn)為維護(hù)結(jié)構(gòu)面積，k維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，tn為使用室內(nèi)溫度，即tn=Tl，tw為使用室外溫度，由于使用前，使用室內(nèi)外溫度一致，所以tw=T2 ;由于通過流量監(jiān)測(cè)及系統(tǒng)計(jì)算已得知使用空間的體積V和Pl，F(xiàn)=S.V.Pl其中F為維護(hù)結(jié)構(gòu)面積，s為體積轉(zhuǎn)換系數(shù)，V為使用空間的體積，Pl為溫度變化的頻率；損失熱量Qx確定后，加熱熱量Qk=Qx/ n，其中Qk為蒸汽加熱器11的維護(hù)系統(tǒng)溫度恒定所需的加熱量，Qx為損失熱量，H為熱效率。

當(dāng)蒸汽發(fā) 生腔121中儲(chǔ)存有足夠的蒸汽可供維持使用空間溫度恒定時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)蒸汽發(fā)生腔內(nèi)的蒸汽壓力P及蒸汽溫度Td，控制流量比例閥7，輸送足夠熱量的蒸汽至蒸汽使用室3，防止蒸汽使用室3溫度突變。如圖1所示的系統(tǒng)連接成功后，操控主控制裝置4，設(shè)定蒸汽使用室3的溫度Tl，如T1=80°C，確定后，系統(tǒng)會(huì)通過第二溫度傳感器9測(cè)定蒸汽使用室3內(nèi)的溫度T2，如T2=20°C,則Λ T=Tl - T2=80°C -20°C =60°C,溫度設(shè)定后，系統(tǒng)自動(dòng)通過主控制裝置4開啟蒸汽加熱器11，蒸汽加熱器11對(duì)蒸汽發(fā)生腔121內(nèi)的水加熱產(chǎn)生蒸汽，主控制裝置4記錄蒸汽使用室3溫度從T2達(dá)到Tl所需蒸汽用量Q，如Q=0.02m3和所需要的時(shí)間Ts，如Ts=20S，計(jì)算出溫度變化的頻率Pl=l/Ts，則；Ρ1=1/20,通過第一溫度傳感器5和第一壓力傳感器6實(shí)時(shí)記錄蒸汽發(fā)生腔121內(nèi)的蒸汽溫度 Td 和蒸汽壓力 P，如 Td=IlO0C，P=0.1433MP,根據(jù)蒸汽特性，當(dāng)Td=110°C、P=0.1433MP時(shí)，其焓值為h=2691.25kJ/kg，其密度為:P !=0.8265kg/m3 所以 Ql=Q.P1.h=44.5kJ。即 Cl.Ml.Λ Τ=44.5kj，根據(jù)空氣特性，當(dāng)T2=20°C時(shí)，其密度P2=1.195kg/m3，空氣定容比熱容為Cl=0.717kJ/(kg K)，所以蒸汽使用空間的的體積 V=QI/CI.Δ T/ P 2=44.5/0.717.60/1.195=0.865m3。損失熱量Qx=a.F.k.(tn-tw),其中Qx為維護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量，a為溫度修正系數(shù)，設(shè)a=0.0025，k維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)當(dāng)使用不銹鋼時(shí)，k=16.230W/ (m.V), tn為使用室內(nèi)溫度，即tn=Tl=80°C，tw為使用室外溫度，由于使用前使用室內(nèi)外溫度一致，所以tw=T2=20°C，F(xiàn)為維護(hù)結(jié)構(gòu)面積，F(xiàn)=s.ν.Ρ1其中s為體積轉(zhuǎn)換系數(shù)設(shè)s=126，V為使用空間的體積=0.865m3，Pl為溫度變化的頻率Pl=l/20，所以F=5.45 m2，所以損失熱量Qx=13.3kJ，加熱熱量 Qk=Qx/ η，η 為熱效率， 設(shè) η =0.6,即 Qk=Qx/ η =13.3/0.6=22.2kJ0
權(quán)利要求
1.一種用于精確控制蒸汽溫度的控制方法，其特征在于包括如下步驟 I )、通過主控制裝置(4 )設(shè)定蒸汽使用室(3 )所需的溫度TI ; 2)、通過第二溫度傳感器(9)測(cè)定蒸汽使用室(3)內(nèi)的溫度T2，計(jì)算出溫度的變化量Δ T=Tl - T2 ； 3)、溫度設(shè)定后，系統(tǒng)自動(dòng)通過主控制裝置(4)開啟蒸汽加熱器(11)，蒸汽加熱器(11)對(duì)蒸汽發(fā)生腔(121)內(nèi)的水加熱產(chǎn)生蒸汽，主控制裝置(4)記錄蒸汽使用室(3)溫度從T2達(dá)到Tl所需蒸汽用量Q和所需要的時(shí)間Ts，計(jì)算出溫度變化的頻率Pl=l/Ts ； 4)、通過第一溫度傳感器(5)和第一壓力傳感器(6)實(shí)時(shí)記錄蒸汽發(fā)生腔(121)內(nèi)的蒸汽溫度Td和蒸汽壓力P，主控制裝置(4)根據(jù)Pl、Td、P的結(jié)果控制蒸汽加熱器(11)的加熱功率并通過流量比例閥(7 )控制蒸汽的輸送量，從而保證蒸汽使用室(3 )內(nèi)的溫度恒定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于精確控制蒸汽溫度的控制方法，包括如下步驟通過主控制裝置設(shè)定蒸汽使用室所需的溫度T1；通過第二溫度傳感器測(cè)定蒸汽使用室內(nèi)的溫度T2，計(jì)算出溫度的變化量△T=T1－T2；通過主控制裝置開啟蒸汽加熱器，主控制裝置記錄蒸汽使用室溫度從T2達(dá)到T1所需蒸汽用量Q和所需要的時(shí)間Ts，計(jì)算出溫度變化的頻率P1=1/Ts；通過第一溫度傳感器和第一壓力傳感器實(shí)時(shí)記錄蒸汽發(fā)生腔內(nèi)的蒸汽溫度Td和蒸汽壓力P，主控制裝置根據(jù)P1、Td、P的結(jié)果控制蒸汽加熱器的加熱功率并通過流量比例閥控制蒸汽的輸送量，從而保證蒸汽使用室內(nèi)的溫度恒定，該方法可實(shí)現(xiàn)精確控制蒸汽的溫度，保持蒸汽使用室之中的溫度恒定。
文檔編號(hào)F22B35/00GK103256586SQ201310188789
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月20日
發(fā)明者黃啟均, 易洪斌, 麥偉添, 楊治光, 邵慶 申請(qǐng)人:中山華帝燃具股份有限公司