本發(fā)明屬于熱能工程,涉及蒸汽發(fā)生裝置,尤其是涉及一種蒸汽發(fā)生器及其爐體。
背景技術(shù):
1、蒸汽發(fā)生器,是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱為蒸汽的機(jī)械設(shè)備?,F(xiàn)有技術(shù)中,由于加熱效率有限,通常會有補(bǔ)充冷水時(shí)無法及時(shí)輸出蒸汽的問題。為此,人們進(jìn)行了長期的探索,提出了各種各樣的解決方案。
2、例如,中國專利文獻(xiàn)公開了一種蒸汽發(fā)生器[申請?zhí)枺?01210090109.x],包括有蒸發(fā)箱,以及燃燒器和裝在該燃燒器上方的集熱筒,其特征在于:在所述集熱筒中裝有連通進(jìn)水口的管式換熱器,?該管式換熱器的出口連通所述蒸發(fā)箱,?所述蒸發(fā)箱內(nèi)裝有許多銅球;所述管式換熱器的上方裝有熱導(dǎo)管,所述熱導(dǎo)管的上部至少有一個(gè)部分處在所述的那些銅球當(dāng)中。其使用時(shí)具有持續(xù)輸出蒸汽的效果。
3、上述方案雖然具有持續(xù)輸出蒸汽的效果,但是沒有從根本上解決加熱效率低的問題。并且蒸汽的輸出量和輸出蒸汽的溫度有限,無法滿足更高的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是針對上述問題,提供一種加熱效率高,蒸汽輸出量大,蒸汽輸出溫度高的蒸汽發(fā)生器。
2、本發(fā)明的另一目的是針對上述問題,提供一種蒸汽發(fā)生器的爐體。
3、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:本一種爐體,包括箱體,所述的箱體的爐膛內(nèi)設(shè)有呈軸向螺旋狀的過水蒸汽生成管路,所述的過水蒸汽生成管路包括呈軸向螺旋狀的螺旋段,在螺旋管兩端還分別設(shè)有盤管單元,所述的盤管單元包括若干沿軸向分布且呈徑向螺旋狀中空的盤管段,盤管段中心設(shè)有軸向通道,所述的過水蒸汽生成管路內(nèi)側(cè)設(shè)有柱狀燃燒頭,柱狀燃燒頭外圍360度分布的火焰作用在螺旋段和至少一端的盤管單元上,所述的柱狀燃燒頭與箱體一端相連,在箱體另一端上設(shè)有煙氣出口。
4、通過具有外圍360度分布的火焰的柱狀燃燒頭,和360度螺旋狀環(huán)繞柱狀燃燒頭的過水蒸汽生成管路相配合,可以極大的增加水的受熱面積,進(jìn)而達(dá)到增加加熱效率的效果。
5、本一種蒸汽發(fā)生器,包括如權(quán)利要求1所述的箱體,所述的煙氣出口與冷凝器相連,在冷凝器上設(shè)有預(yù)熱管路和冷凝管路,所述的冷凝管路通過冷凝回路與緩沖水箱相連,緩沖水箱外包覆有保溫層,緩沖水箱連接有主水箱,所述的過水蒸汽生成管路的進(jìn)水口與預(yù)熱管路相連,所述的預(yù)熱管路通過供水機(jī)構(gòu)與緩沖水箱連通,所述的過水蒸汽生成管路的出汽口與汽水分離器相連。
6、通過在冷凝器中同時(shí)設(shè)有預(yù)熱管路和冷凝管路,又煙氣出口與冷凝器相連,可以同時(shí)在冷凝器內(nèi)的對預(yù)熱管路進(jìn)行預(yù)加熱和冷凝管路實(shí)現(xiàn)冷凝,增加了整體的運(yùn)轉(zhuǎn)效率同時(shí)降低了能量損耗。
7、在上述的蒸汽發(fā)生器中,所述的汽水分離器上設(shè)有夠用于檢測蒸汽中水含量的水含量檢測器,所述的汽水分離器的出汽口上設(shè)有控汽閥,在汽水分離器底部設(shè)有排水孔,所述的排水孔通過疏水閥與緩沖水箱連通。在蒸汽出口設(shè)置水含量檢測器可以防止輸出帶水蒸汽,影響輸出的蒸汽的質(zhì)量,并且汽水分離器底部設(shè)置的排水孔以及通過疏水閥與緩沖水箱的連通,能夠?qū)⒍嘤喑龅乃旨皶r(shí)排出,避免水分在汽水分離器內(nèi)積聚,影響蒸汽輸出效果。
8、在上述的蒸汽發(fā)生器中,所述的柱狀燃燒頭包括一端開口另一端封閉的筒狀體,所述的筒狀體上沿軸向和周向開設(shè)有若干燃?xì)獬隹?,所述的筒狀體上包覆有覆蓋若干燃?xì)獬隹诘母邷夭AЮw維層,所述的筒狀體開口端通過法蘭與箱體可拆卸密封固定,且開口端與能夠用于接入燃?xì)獠⒛軌蚺c空氣混合增壓的預(yù)混合裝置連通。筒狀體開口端與能夠用于接入燃?xì)獠⒛軌蚺c空氣混合增壓的預(yù)混合裝置連通,使燃?xì)庠谶M(jìn)入筒狀體前能夠與空氣充分混合,提高燃燒效率。其上包覆的高溫玻璃纖維層能夠有效隔絕高溫,延長使用壽命。
9、在上述的蒸汽發(fā)生器中,所述的過水蒸汽生成管路的進(jìn)水口位于底部或下方側(cè)部,出汽口位于上部或上方側(cè)部;
10、所述的過水蒸汽生成管路位于出汽口處的盤管段為二圈,過水蒸汽生成管路位于進(jìn)水口的盤管段為四圈。盤管段為螺旋段端部延伸段逐漸向內(nèi)圈盤繞后軸向換位后再次向外圈盤繞形成。進(jìn)水口位于底部或下方側(cè)部,出汽口位于上部或上方側(cè)部,可以保證蒸汽順利排出,避免蒸汽在過水蒸汽生成管路內(nèi)堆積。位于出汽口處的盤管段為二圈,而位于進(jìn)水口的盤管段為四圈,這種設(shè)計(jì)為柱狀燃燒頭提供了一個(gè)較為密閉的燃燒環(huán)境,并且水在進(jìn)水口處能夠更充分地預(yù)熱,在出汽口處可以迅速排除,提高了整個(gè)過水蒸汽生成管路的效率。
11、在上述的蒸汽發(fā)生器中,所述的過水蒸汽生成管路為翅片管制成,螺旋段上的軸向相鄰兩圈翅片管通過第一倒伏互相緊貼;
12、和/或,所述的盤管段上的徑向相鄰兩圈翅片管之間通過第二倒伏互相緊貼;
13、和/或,軸向相鄰兩個(gè)螺旋段之間的翅片管徑向錯(cuò)位且互相緊貼。過水蒸汽生成管路采用翅片管制成,翅片管的結(jié)構(gòu)大大增加了熱交換面積,使得熱量傳遞更為高效,從而提高蒸汽的生成效率。螺旋段上的軸向相鄰兩圈翅片管通過第一倒伏互相緊貼,盤管段上的徑向相鄰兩圈翅片管之間通過第二倒伏互相緊貼,這種倒伏結(jié)構(gòu)是通過改變翅片的外形實(shí)現(xiàn)的,通過對本來圓弧狀的翅片進(jìn)行切割使其具有可以互相貼靠的倒伏部,其增強(qiáng)了翅片管之間的連接強(qiáng)度,提高了整個(gè)過水蒸汽生成管路的穩(wěn)定性,延長了設(shè)備的使用壽命。
14、在上述的蒸汽發(fā)生器中,所述的過水蒸汽生成管路的中軸線平行于底面,在過水蒸汽生成管路離其底部三分之一處設(shè)有第一水位監(jiān)測器,在過水蒸汽生成管路離其底部三分之二處設(shè)有第二水位監(jiān)測器。通過監(jiān)測器提供的水位數(shù)據(jù),可以有效防止因水位過低導(dǎo)致的干燒現(xiàn)象或因水位過高導(dǎo)致的溢水問題,確保設(shè)備的正常運(yùn)行。
15、在上述的蒸汽發(fā)生器中,所述的冷凝器包括呈筒狀的冷凝器殼體,在冷凝器殼體上端設(shè)有出氣口,下端側(cè)部設(shè)有進(jìn)氣口,進(jìn)氣口相對的一側(cè)上設(shè)有弧形過度,所述的冷凝器殼體位于進(jìn)氣口的一端上設(shè)有所述預(yù)熱管路,在預(yù)熱管路與出氣口之間設(shè)有冷凝管路。冷凝器殼體上端設(shè)有出氣口,下端側(cè)部設(shè)有進(jìn)氣口,并且進(jìn)氣口相對的一側(cè)上設(shè)有弧形過度,這種設(shè)計(jì)減少了氣流在冷凝器內(nèi)的阻力。并且冷凝管路設(shè)置在預(yù)熱管路與出氣口之間,保證了冷凝的效率。
16、在上述的蒸汽發(fā)生器中,所述的預(yù)熱管路包括穿設(shè)在冷凝器殼體上呈迂回形或蛇形的預(yù)熱管,在冷凝器殼體內(nèi)的預(yù)熱管上設(shè)有預(yù)熱換熱翅片;
17、和/或,所述的冷凝管路包括穿設(shè)在冷凝器殼體上呈迂回形或蛇形狀的冷凝管,在冷凝器殼體內(nèi)的冷凝管上設(shè)有冷凝換熱翅片。預(yù)熱管路和冷凝管路均呈迂回形或蛇形,這種設(shè)計(jì)增加了管路長度,使得熱交換介質(zhì)在管路內(nèi)有更長的停留時(shí)間,從而提高了熱交換效率。并且預(yù)熱換熱翅片和冷凝換熱翅片的設(shè)置進(jìn)一步增大了熱交換面積,促進(jìn)了熱量的傳遞,提升了整體熱交換性能。
18、冷凝回路包括冷水管和熱水管,所述的冷水管一端與緩沖水箱相連,另一端與冷凝管路一端相連,所述的熱水管一端與冷凝管路另一端相連,熱水管另一端與緩沖水箱相連。
19、預(yù)熱管路的彎頭位于冷凝器殼體外部,冷凝管路的彎頭位于冷凝器殼體外部,所述的冷凝器殼體外部包覆有隔熱層,且隔熱層能夠包覆彎頭。
20、在上述的蒸汽發(fā)生器中,所述的供水機(jī)構(gòu)包括至少兩臺水泵,所有水泵進(jìn)口與緩沖水箱相連,所有水泵出口并聯(lián)在第一供水管上,且通過第一供水管與預(yù)熱管路進(jìn)口連通,所述的預(yù)熱管路通過第二供水管與過水蒸汽生成管路的進(jìn)水口連通。所述的第一供水管上設(shè)有第一流量計(jì)。通過設(shè)置至少兩臺水泵,可以確保在單臺水泵故障時(shí),其他水泵仍能繼續(xù)工作,保證供水的連續(xù)性和穩(wěn)定性。采用并聯(lián)的水泵和供水管路設(shè)計(jì),可以在不停機(jī)的情況下對單臺水泵或管路進(jìn)行檢修和更換,降低了維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間。
21、在上述的蒸汽發(fā)生器中,所述的過水蒸汽生成管路內(nèi)設(shè)有有軸螺旋片或無軸螺旋片;
22、和/或,所述的預(yù)熱管路內(nèi)設(shè)有有軸螺旋片或無軸螺旋片;
23、和/或,所述的冷凝管路內(nèi)設(shè)有有軸螺旋片或無軸螺旋片。設(shè)置有軸螺旋片或無軸螺旋片,能有效增強(qiáng)流體的混合效果,可以促使流體在管道內(nèi)形成湍流,增加接觸面積,從而提高熱交換效率。
24、與現(xiàn)有的技術(shù)相比,的優(yōu)點(diǎn)在于:1.加熱效率高,可以輸出高溫高壓蒸汽。2.具有備用機(jī)構(gòu)和并聯(lián)設(shè)計(jì),可以確保蒸汽輸出效率。3.具備自檢設(shè)計(jì),可以確保設(shè)備正常運(yùn)行。4.具有安全機(jī)構(gòu),可以防止設(shè)備或工作人員受到意外損傷。