一种高效饱和蒸汽发生装置 |
|||||||
| 申请号 | CN201710587267.9 | 申请日 | 2017-07-18 | 公开(公告)号 | CN107270266A | 公开(公告)日 | 2017-10-20 |
| 申请人 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司; 国网重庆节能服务有限公司; | 发明人 | 刘波; 傅世骞; 封滟彦; 王帅; 陈远林; 廖原; 喻明江; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种高效 饱和 蒸汽 发生装置，包括 真空 腔，所述真空腔内设有 水 箱、 热 泵 、蒸汽电加热室和控制系统，所述水箱上连接有进水管和连通管，所述水箱与热泵连通，所述蒸汽电加热室通过连通管与水箱连通，所述蒸汽电加热室上连接有输出管，所述控制系统分别与水箱、热泵和蒸汽电加热室连通。本发明的优点在于：其 饱和蒸汽 的生成主要借助 空气源热泵 ，比传统电热 锅炉 更节能；使用清洁 能源 、零排放、无噪音、不存在环境污染；所用装置均为成熟产品，维护操作方便；采用先进的 触摸屏 和PLC智能化控制装置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高效饱和蒸汽发生装置，其特征在于：包括真空腔(1)，所述真空腔(1)内设有水箱(2)、热泵(3)、蒸汽电加热室(4)和控制系统(5)，所述水箱(2)上连接有进水管(2.1)和连通管(2.2)，所述水箱(2)与热泵(3)连通，所述蒸汽电加热室(4)通过连通管(2.2)与水箱(2)连通，所述蒸汽电加热室(4)上连接有输出管(4.1)，所述控制系统(5)分别与水箱(2)、热泵(3)和蒸汽电加热室(4)连通。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种高效饱和蒸汽发生装置技术领域背景技术[0003] 传导电锅炉加热方式的水加热通过电热管煮水做功，电热管的传导面积小，加热产生的蒸汽较慢。 发明内容[0004] 本发明的目的就是要针对现有装置的不足，提供一种高效饱和蒸汽发生装置，其饱和蒸汽的生成主要借助空气源热泵，比传统电热锅炉更节能，而且使用清洁能源，达到了零排放、无噪音、对环境无污染的目的。 [0005] 为实现上述目的，本发明所涉及的一种高效饱和蒸汽发生装置，包括真空腔，所述真空腔内设有水箱、热泵、蒸汽电加热室和控制系统，所述水箱上连接有进水管和连通管，所述水箱与热泵连通，所述蒸汽电加热室通过连通管与水箱连通，所述蒸汽电加热室上连接有输出管，所述控制系统分别与水箱、热泵和蒸汽电加热室连通。 [0006] 进一步地，还包括真空泵，所述真空腔与真空泵连通。 [0008] 更进一步地，所述水箱内设有水箱温度传感器，所述真空腔内设有环境温度传感器，所述热泵进水口和出水口处分别设有热泵进口温度传感器和热泵出口温度传感器，所述蒸汽电加热室进口和出口处分别设有蒸汽电加热室进口温度传感器和蒸汽电加热室出口温度传感器，分别采集水箱、真空腔、空气源热泵出入口、蒸汽电加热室出入口各处的温度信息，所述水箱温度传感器、环境温度传感器、热泵进口温度传感器和热泵出口温度传感器、蒸汽电加热室进口温度传感器和蒸汽电加热室出口温度传感器分别与控制系统的信号输入端口连接。 [0010] 进一步地，所述控制系统包括PLC控制模块、PLC扩展模块，所述水箱温度传感器、环境温度传感器、热泵进口温度传感器和热泵出口温度传感器、蒸汽电加热室进口温度传感器和蒸汽电加热室出口温度传感器分别与PLC控制模块连接，所述补水电磁阀、热泵、蒸汽电加热室分别与PLC扩展模块连接。 [0011] 更进一步地，所述控制系统还包括显示模块，所述显示模块连接有触摸屏。 [0012] 作为优选项，所述热泵为空气源热泵。 [0013] 作为优选项，所述真空泵维持真空腔内的气压为0.03MPa。 [0014] 本发明的优点在于： [0015] 1、节能：饱和蒸汽的生成主要借助空气源热泵，比传统电热锅炉更节能； [0016] 2、环保：使用清洁能源、零排放、无噪音、不存在环境污染； [0017] 3、安全可靠：所用装置均为成熟产品，维护操作方便； [0019] 图1为本发明的径向截面示意图； [0020] 图中：真空腔1、水箱2(其中：进水管2.1连通管2.2)、热泵3、蒸汽电加热室4(其中：输出管4.1)、控制系统5、增压阀6。 具体实施方式[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述： [0022] 如图1，一种高效饱和蒸汽发生装置，包括真空腔1，所述真空腔1内设有水箱2、热泵3、蒸汽电加热室4和控制系统5，所述水箱2上连接有进水管2.1和连通管2.2，所述水箱2与热泵3连通，所述蒸汽电加热室4通过连通管2.2与水箱2连通，所述蒸汽电加热室4上连接有输出管4.1，所述控制系统5分别与水箱2、热泵3和蒸汽电加热室4连通。还包括真空泵1.1，所述真空腔1与真空泵1.1连通。所述连通管2.2上还设有增压阀6。 [0023] 所述水箱2内设有水箱温度传感器，所述真空腔1内设有环境温度传感器，所述热泵3进水口和出水口处分别设有热泵进口温度传感器和热泵出口温度传感器，所述蒸汽电加热室4进口和出口处分别设有蒸汽电加热室进口温度传感器和蒸汽电加热室出口温度传感器，所述控制系统5包括PLC控制模块、PLC扩展模块，所述水箱温度传感器、环境温度传感器、热泵进口温度传感器和热泵出口温度传感器、蒸汽电加热室进口温度传感器和蒸汽电加热室出口温度传感器分别与PLC控制模块连接，所述补水电磁阀、热泵3、蒸汽电加热室4分别与PLC扩展模块连接。所述控制系统5还包括显示模块，所述显示模块连接有触摸屏。所述热泵3为空气源热泵。所述真空泵1.1维持真空腔1内的气压为0.03MPa。 [0024] 本发明使用时： [0025] 首先通过真空泵1.1抽真空保持真空腔1内0.03MPa的气压环境，通过控制系统5控制给水电磁阀给水箱2加水，加水到一定量后，关闭给水电磁阀，开启空气源热泵3对水箱2之中的水进行循环加热，在0.03MPa的气压环境下，水被加热到70℃左右的时候，开始沸腾产生气化蒸汽，同时水箱2内的气压不断升高，当水箱温度传感器检测到水箱水温为80℃时，排气电磁阀打开，饱和蒸汽开始向蒸汽电加热室4输送蒸汽，输出的蒸汽经过蒸汽增压阀5之后气压被增加到0.2MPa，然后进入蒸汽电加热室4，在蒸汽电加热室4内对蒸汽进行进一步的加热，当蒸汽电加热室出口温度传感器检测到温度为160℃时，输出管4.1上的输出电磁阀开启，装置开始向外输出160℃、0.2MPa的蒸汽。 [0026] 与现有技术相比，本发明首先通过抽真空的方式降低了真空腔1内的气压环境，使密室内保持在0.03MPa的气压环境，降低了饱和蒸汽的形成温度，该气压下，空气源热泵3可在与水箱2的循环系统中，直接把水加热成0.05MPa，80℃的饱和蒸汽，然后再通过蒸汽电加热室4把空气源热泵3生成的饱和蒸汽进一步加热加压达到0.2MPa、160℃。在饱和蒸汽的生成过程中，汽化潜热是需要耗能最多的一部分，本发明通过降低气压环境，从而降低饱和蒸汽的形成温度，从而保证了空气源热泵3可以直接生成饱和蒸汽，与传统的电热锅炉相比，空气源热泵3仅能把水加热到80℃左右，但是耗能仅为电热锅炉的1/4，所以本发明大大降低了饱和蒸汽生成所需要的能耗。 |
||||||
