蒸汽发生系统

申请号 CN201610087401.4 申请日 2016-02-02 公开(公告)号 CN105588098A 公开(公告)日 2016-05-18
申请人 杨富云; 发明人 杨富云;
摘要 本 发明 公开了一种即热式全自动 蒸汽 发生系统。蒸汽和 水 分离器100中,通过限压 弹簧 5的弹性或 钢 球26的重 力 ,拉杆上端连接的 阀 芯4、拉杆9、拉杆下端连接的永久强磁 块 10的自重,及在水中有 磁性 ,遇蒸汽失去磁性的感温磁钢11与永久磁块10的吸合、分离变化,共同 控制阀 芯4上的 密封圈 2的7,使腔2与腔3关闭或打开,实现 压力容器 79内蒸汽和水的分离。电加热器82的外围套上绝热 套管 85,缩小被加热水的体积,螺旋 散热 翅片83间充填散热金属颗粒84,扩大了热交换面积,达到即热出蒸汽的效果。 自来水 直接向压力容器79内补水。限压阀38、 安全阀 37、自 锁 阀40、泄压窗43保障既封闭蒸汽和水,又能超压时释放容器内压力。液位 开关 52为 传感器 ,电加热器82发热部位露出水面时断电,防干烧。
权利要求

1.一种蒸汽发生系统,包括蒸汽和分离器、蒸汽发生器、自动供水装置,容器及其压力安全保护装置、防干烧装置、工作电路等组成,其特征在于:所述蒸汽和水分离器包括由在水中具有磁性,遇蒸汽即失去磁性的感温磁(11)与永久磁(10)相互吸、离的变化控制,并通过拉杆(9)将永久强磁块(10)与芯(4)相连,阀芯(4)上的密封圈2的(7)在阀缸(3)内上、下移动,使腔2(15)与腔3(16)之间关闭或打开,实现压力容器(79)内的蒸汽(80)与水(81)的分离,分离后的蒸汽由蒸汽输出管(1)的腔2(15)输出。
2.根据权利要求1所述的蒸汽和水分离器,其特征在于:由上防堵固定罩限定永久磁块(10)的上下移动幅度;由上防堵固定罩(12)和下固定罩(13)一起固定感温磁钢(11)的位置,且永久强磁块(10)与感温磁钢(11)都在同一个中心轴上。
3.根据权利要求1所述的蒸汽和水分离器,其特征在于:由“S”型固定架(101)上部分限定强磁块(10)的上下移动范围,下部分固定感温磁钢(11)的位置,并由孔(102)固定到压力容器壁(27)上。
4.根据权利要求1所述的蒸汽和水分离器,其特征在于:在阀缸上盖(2)、阀芯(4)、阀缸(3)之间的腔1内设有限压弹簧(5)。
5.根据权利要求1所述的蒸汽和水分离器,其特征在于:在阀缸上盖(2)、阀芯(4)、阀缸(3)之间的腔1内至少设有一颗钢球(26)或其它上下滑动的重物。
6.根据权利要求1所述的蒸汽和水分离器,其特征在于:在阀缸上盖(2)螺旋盖在阀缸(3)的上端,两者之间设有密封圈1的(6)密封。
7.根据权利要求1所述的蒸汽和水分离器,其特征在于:阀芯(4)上部分为圆柱形的,下部分为带锥形面的,并在锥面上设有一圆环槽(23),在其内设有一密封圈2的(7),阀芯(4)的下端设有内丝(97),并与拉杆(9)上端固定连接,在拉杆(9)的下端伸出阀缸(3)的下端出口与永久强磁快(10)同轴固定连接,在阀缸(3)的下端设有外丝扣(91),并穿进密封圈3的(8),于阀缸(3)和压力容器盖壁(27)的孔(401)上,并在压力容器盖壁(27)的下方用螺丝母(30)紧固;阀缸(3)的下端外丝(91)处至少设有一豁口(19),在螺丝母(30)与压力容器盖壁(27)之间设有卡爪(104),用以固定上防堵固定罩(12),腔1与腔3之间由一段内锥(25)相连,再与腔2“T”字形相连通焊接
8.根据权利要求1所述的蒸汽发生系统的蒸汽发生器由电加热器组成,其特征在于:在电加热器(82)的外围留有一水通道间隙,套上绝热套管(85),其上、下出口端分别设有至少一个豁口(92)、(93)。
9.根据权利要求8所述蒸汽发生器,其特征在于:在电加热器(82)与绝热套管(85)之间设有螺旋散热翅片(83)。
10.根据权利要求9所述的蒸汽发生器,其特征在于:在绝热套管(85)与电加热器(82)之间的螺旋散热翅片(83)的片之间充填散热金属颗粒(84)。
11.根据权利要求1所述蒸汽发生系统的自动供水装置,其特征在于:由自来水源直接与压力容器(79)相接通补水,自来水的压力不至于使压力容器(79)的各种压力保护装置动作。
12.根据权利要求1所述蒸汽发生系统的压力容器,其特征在于:压力容器(79)为高压锅,安全保护装置包括限压阀(38)、安全阀(37)、自阀(40)、泄压窗(43)、止开杆(41)。
13.根据权利要求1所述蒸汽发生系统的防干烧装置,其特征在于:包括液位开关(52)为传感器,及其控制触点(m)、(n),当电加热器(82)的发热部位露出水面时,液位开关(52)动作,指令控制触点断开,切断电加热器(82)的电源。
14.根据权利要求1所述蒸汽发生系统,其特征在于:电加热器(82)的电源中分别串接固态继电器(SSR)的输出触点,液位开关LW的两端分别串接在固态继电器(SSR)的输入端。
15.根据权利要求1所述蒸汽发生系统,其特征在于:电加热器(82)的(a)、(b)两端分别与交流接触器CJ的两个常开触点CJ1、CJ2电连接后,再分别接~220V电源的相线L和零线N,在相线L与CJ1之间串接一保险管RD,在相线L的保险管RD后及零线N端引出一组电源,串接保险管rd后接交流接触器CJ的线圈一端,另一端接液位开关LW的m端接点,LW的n端接点接保险管RD与CJ1之间的相线上。
16.根据权利要求1所述蒸汽发生系统,其特征在于:电加热器(82)由3根R1、R2、R3组合而成,按三形或星形接法,其三个接点a、b、c分别接三相相线A、B、C的控制触点CJ1、CJ2、CJ3的一端;另一端分别串接各相线的保险管RD;由任意二相线串接一小保险管rd控制变压器T的初级线圈,交流接触器CJ的线圈串接中间继电器的常开触点ZJ1,然后并接到控制变压器T的初级线圈上,由中间继电器ZJ的线圈串接液位开关LW的(52)的m、n端,再接到控制变压器T的次级线圈上。

说明书全文

蒸汽发生系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种即热式的全自动蒸汽发生系统。

背景技术

[0002] 中国专利申请号201310459758.7公开了一种蒸汽发生系统,位控制装置用于控制容纳腔内水位高度以保证发热体组件的头部裸露在水位液面线以上,避免水位过高而造成溢出的现象,又可避免水位过低出现干烧现象,水位液面线以上产生与水分离的蒸汽排出。通过水位控制电极传感器控制电机供水装置,稳定水位高度,来达到自供水的目的,这种蒸汽和水及自供水设备复杂,成本高。中国专利申请号200810216381.1公开了一种自供水快速蒸汽发生器,包括供水箱和配置有电热转换组件的加热仓,两者组成供水通道的连接台,加热仓空间与加热仓加热空间相通,设有控制水在加热仓内保持平衡水面的平衡管;供水箱有控制水的单向,单向出水;加热仓空间与加热仓加热空间之间有隔板。单向阀控制从供水箱单向进入加热仓,控制加热仓内保持水平面平衡。其供水箱与发生蒸汽的加热仓分离,边加热边供水,缩小加热空间,缩短蒸汽发生的时间,这种加热仓还是对整个加热仓里的水整体同时加热。中国专利申请号201510554234.5公开了一种流通式蒸汽发生器及其实现方法,一端经汽化器穿入其内的进水管,一端经汽化器底部穿入至其内的蒸汽排出管,分流板对称开设在板体内部两侧的汽液流动孔,汽化器内部设有至少两个由上往下分层叠放的分流板,相邻两个分流板与汽化器顶部相邻两个分流板,分流板与汽化器底部之间的空间均完全填满有不锈θ环填料,实现液态水在线实时汽化,无液态水残留,可在常压下获得所需温度的水蒸汽。这种汽分器是靠水的重自上而下落下,靠充填的不锈钢θ环填料为传热中介汽化的。加热元件用的是环形电热板。这种结构因体积大,不易缩小体积,不宜用在体积很小的电热棒上使用,产生高压的高温水蒸气成本高。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种体积小,成本低、结构简单,动作可靠的即热式全自动蒸汽发生系统。
[0004] 为达到上述目的,本发明由以下六大部分装置组成:(1)蒸汽和水分离器;(2)即热式蒸汽发生器;(3)自动供水装置;(4)现有技术压力容器及多种压力安全保护装置;(5)防干烧保护装置;(6)工作电路等构成了本发明的即热式全自动蒸汽发生系统。下面就各组成部分的装置一一叙述。
[0005] 第一:本发明所述的蒸汽和水分离器包括蒸汽输出管、阀缸上盖、阀缸、限压弹簧、阀芯、阀缸下端丝母、拉杆、阀缸上端口密封圈、永久强磁、感温磁钢、上防堵固定罩、下固定罩或“S”型固定架、阀缸下端与压力容器盖壁之间的密封圈、阀芯外锥上的密封圈、阀芯复位的限压弹簧,或至少一个以上的钢球,阀芯下端呈锥形且锥面上设有一环形槽,槽内设有一凸在锥面外的密封圈等组成,其中阀缸上盖通过螺旋丝扣由阀缸上端口密封圈封堵阀缸上口,在阀缸上盖内侧的下方至上而下分别设有限压弹簧,限压弹簧将阀芯的外锥通过外锥上的圆环槽内的密封圈紧压贴实阀缸的内锥内侧,使阀缸分为上、下两个腔,此时蒸汽和水分离器阀为常闭状态,蒸汽输汽管内腔与阀缸上、下腔相连通,并成90°与阀缸的内腔呈“T”字型相连通,形成三通并焊接为一体,拉杆上端与阀芯下端的螺孔丝扣连接,拉杆的下端铆接或螺丝连接带中间有孔的环形永久强磁块,且拉杆的下端伸出阀缸的下端出口外一段长度,此长度为阀芯打开时可上升的高度,以保障阀芯的充分打开。在阀缸下端的外丝扣部分穿进压力容器上的孔,通过密封圈密封固定在压力容器盖壁上,由阀缸下端的丝母紧固,在丝母与压力容器内壁之间设有一固定卡爪,固定上防堵固定罩;下固定罩通过爪子折弯钩,钩住并固定在上防堵固定罩的排汽窗口上,在下固定罩与上防堵固定罩之间固定夹住一感温磁钢,感温磁钢是采用镍锌体制成的,具有感温磁阀钢为103±2℃以上时即失去磁性,即处在蒸汽中即失去磁性,处在100℃及以下的水中即具有磁性,能被与之处在同轴的上方的永久强磁块所吸的特性,也就是上防堵固定罩的上翻边按下去内侧正好卡在防堵固定罩的卡爪上,下固定罩固定在上防堵固定罩上,得以固定感温磁阀。或者用“S”型支架的下部分固定感温磁钢;“S”型支架上部分限定永久强磁块,在一定范围内上下移动,以通过拉杆控制阀芯在阀缸内的关闭和开通,“S”型支架上端有一孔固定在压力容器的盖壁上。
[0006] 当压力容器内小于或等于100℃的水或空气浸没感温磁钢时,感温磁钢因<100℃,而且有磁性,被永久强磁块吸住,通过固定在永久磁块的拉杆向下拉住阀芯,同时在限压弹簧的伸张力的作用下,阀芯上的密封圆环槽内的凸出的环形密封圈紧压阀缸的内锥面,使阀缸的上腔,蒸汽输出管与阀缸的下腔之间关闭隔开,从而使压力容器的低于103℃的水和空气不能通过蒸汽和水分离器;反之,当压力容器内的蒸汽浸没感温磁钢,加热感温磁钢,使感温磁钢温度达到居里点温度103±2℃以上时,感温磁钢失去磁性,变成非磁性材料,此时永久强磁块吸不住感温磁钢。要注意的是固定感温磁钢的上、下固定罩或“S”形固定支架及其周围无铁质配件,可采用质、质或不锈钢材料的配件,以免影响永久强磁块与感温磁钢吸引的灵敏度。在压力容器内的蒸汽压力的作用下,克服弹簧的伸张力和阀芯、限压弹簧、拉杆及永久强磁块的共同重力的作用,使限压弹簧压缩,推动阀芯向上移动,打通阀缸下腔与上腔及蒸汽输出管内腔的通道,而上腔因上盖及密封圈的封堵而不通,因此,此时蒸汽和水分离器处于开通状态,压力容器内的蒸汽大量排出,等到压力容器内的蒸汽压力下降到一定值时,又在钢球的重力或限压弹簧弹力、阀芯、拉杆、永久强磁块的重力作用下自动关闭该蒸汽和水分离器。另外,当关闭后,且感温磁钢处于<103±2℃环境中,则又自动恢复磁性,而与永久强磁块吸合,使阀芯下拉,关闭和死蒸汽和水分离器。如此循环往复,起到自动从盛装蒸汽和水的密闭压力容器中分离并排放出蒸汽的作用。
[0007] 本发明蒸汽和水分离器不用水、电机及控制电路控制,可自动实行蒸汽和水的分离,其配件体积小,结构简单,所以故障率小,与现有技术相比,成本低、更可靠。
[0008] 第二:本发明蒸汽发生系统,所述即热蒸汽发生器,由电加热器、螺旋散热翅片、绝热套管组成,其中电加热器可为一根或多根电加热棒组成,也可为整体形状为长棒状的螺旋状的电加热棒,或扁长状的电加热管,其加热器在压力容器中为立置的,引出线口端用螺丝及密封圈封闭并固定在压力容器的盖壁上,可以是上盖壁,也可以是下盖壁上,其加热器内的电阻加热丝通过二根引线引出,并电连接到接触器的负荷侧的一对触点接线柱上。保险管、交流接触器的线圈、浮球液位开关串联后两端分别接入~220V电源,当水位达到一定高度时,浮球液位开关接通,交流接触器线圈有电工作,其常开触点吸合,电加热器接通电源,有电工作,对电加热器周围的水加热。螺旋散热翅片的内圈紧密套在电加热管的外壳上,而绝热套管的内壁又紧密套在螺旋散热翅片的外圈上,在绝热套管的内壁与电加热器之间由螺旋散热翅片隔开,其中间充填可透水和蒸汽的导热金属颗粒。由于立置的电加热器对其周围的水加热,这部分水受热后体积膨胀,甚至被气化,而在绝热套管与电加热器之间,沿螺旋散热翅片的通道向上移动,这时加热器进水口不断有冷水流过来补充,绝热套管内加热后形成的蒸汽或热水通道中下边的冷水逐渐被加热,螺旋上升,温度逐渐升高,最后达到100℃,再上升加热后变为蒸汽,过热蒸汽,再从上方的加热器出蒸汽口排出,进入压力容器的上方,聚积在压力容器盖的下方,而这些积聚的蒸汽的下方是冷水,随着加热的不断进行,蒸汽的体积越来越大,压强则近似等于进水的动态压强,此时蒸汽从蒸汽和水分离器的排汽窗口输入,进入蒸汽和水分离器的排汽窗口输入,进入蒸汽和水分离器,进行蒸汽的分离和输出。由于采用了以上小断面的小体积冷水不断流动逐渐加热的技术方案,从而达到即热的目的,缩小了单位时间内加热成蒸汽的水的体积,达到即热的目的。
[0009] 第三:本发明蒸汽发生系统,所述自动供水装置由供水管阀门,丝扣连接对丝,对丝的另一端丝扣连接合金丝编制管的供水管接头,通过合金丝编制管的另一端的供水管接头丝扣螺旋连接六外牙接头的一端丝扣,并在此丝扣下方的六角外牙接头的六角与压力容器盖壁之间设有一密封圈,并通过压力容器盖壁内侧的外牙接头的压紧螺母紧固、密封。在六角外牙接头的另一端螺纹连接内丝异径接头,再螺旋连接一根缩小管径的金属管,自来水管路由此路连接的管路向压力容器内供应冷水源,由于压力容器的密闭,所供应的冷水源的压力一般为自来水的动压力,在不超过限压阀的动作压力以下,因而不至于使压力容器的安全阀、限压阀、泄压窗、自锁阀、蒸汽和水分离器等动作;否则就要在供水管路中串接降压阀来降压。当即热蒸汽发生系统工作后,压力容器内产生一定的蒸汽时,当蒸汽压力升高时,由于蒸汽和冷水源都在同一容器中,所以两者的压力保持相同;当蒸汽进一步增多,蒸汽和水分离器打开,排蒸汽,但在起初压力容器内开始积聚蒸汽时,一少部分冷水将被回压进原供水管道,而倒流,以保证蒸汽的压力始终与冷水源的动压力一致。注意冷水源的控制阀即供水管阀不能关闭,如果关闭此阀,则会由于蒸汽的不断增多,在压力容器中积聚压力,而使限压阀顶起、动作,并排放超过的压力,以达到保持压力容器内一定的压强。当压力容器内的水被加热后变为水蒸汽,被蒸汽和水分离器排放出以后,压力容器内的水将会逐渐减少,此时,自来水管路及压力容器供水管路将源源不断地向压力容器内供水,以补充因变为蒸汽而失去的水,达到本发明自动供水的目的。
[0010] 第四:本发明蒸汽发生系统所述压力容器及其多种压力安全保护装置包括各种压力容器及限压阀、安全阀、自锁阀、泄压窗,这些都是已有技术,不再叙述;另外还有新增加的释压装置蒸汽和水分离器,以及进水管的倒流释压,故本发明较安全可靠,其工作原理不复述。
[0011] 第五:本发明蒸汽发生系统所述防干烧保护装置,包括由液位开关引出线,液位开关的密封圈、紧固螺母、浮子滑动导管,内置磁铁的浮子、浮子滑动导管内置干簧管、限位卡子等组成的液位开关传感电器是已有技术,其工作原理这里不复述。防干烧保护系统还包括电加热器的控制电路和执行电路。具体地,当压力容器内的水位上升到某一高度时,液位开关内置磁铁的浮子在水的浮力的作用下沿浮子滑动的导管向上滑动,当滑到使导管内的干簧管动作时,干簧管由断开变为接通,交流接触器线圈两端就接通了电源,交流接触器一组常开触点变为闭合,接通了电加热器的电源,电加热器工作,对绝热套内的水加热,并产生蒸汽;当蒸汽逐渐增多,水位下降到电加热器发热的部分以下时,液位开关的浮子随水面下降,下降到此高度时,浮子内的磁铁对干簧管距离增加,而失去磁场吸引力,此时干簧管的接点在弹性的作用下断开,与干簧管相串联的交流接触器线圈失电,交流接触器的触点由原来的吸合变为断开,电加热器无电,从而保护了电加热器的发热部分露在水面以上时能立即切断其供电电源,达到防止电加热器干烧的目的。
[0012] 第六:本发明蒸汽发生系统所述电工作原理,包括由浮球液位开关控制交流接触器的线圈电源,由交流接触器的一组常开触点控制电加热器的电源、保险管、交流接触器以及干簧管相串联可直接接入~220V电源控制,交流接触器的一组常开触点串接在电加热器的交流电源中。本发明也可采用~380V的三相四线制供电,3个电加热器采用“△”形或“Y”型接法接入电源中,交流接触器的电源线圈串联中间继电器的常开触点,再接入电源相线上。中间继电器的常开触点由中间继电器控制,中间继电器的电源线圈串联浮子液位开关的干簧管两端,再接入相匹配的电源。即由压力容器中的水位控制浮子液位开关,由浮子液位开关控制中间继电器,由中间继电器控制交流接触器,再由交流接触器控制电加热器的工作状态。
[0013] 连贯以上六大系统,本发明打开供水阀门向压力容器中供水,插上电源向液位开关、继电器、交流接触器、电加热器供电,六部分装置工作,原理见以上分述,蒸汽将从蒸汽输出管输出。调节电加热管功率的大小,可以获得不同速度对绝热管内的水或蒸汽的加热快慢;若对蒸汽的进一步向上流动的再加热,可以获得更高温度的蒸汽,因此调节电热管功率可以获得不同温度的蒸汽;调节供水的动压力,可以获得不同压力的蒸汽;但要保证压力容器中注入自来水冷水时,压力容器的安全阀、限压阀、泄压窗、自锁阀、密封圈、压力容器外壳以及蒸汽和水分离都不动作或处于安全状态;蒸汽和水分离器的弹簧要调节到适当位置,或钢球的重量要适宜;以保证感温磁钢在蒸汽中加热后失去磁性时,压力容器中的蒸汽能充分释放出来;当压力容器中添加的冷水浸没了感温磁钢时,感温磁钢具有磁性,其吸住永久强磁的力,限压弹簧的力以及限压弹簧、阀芯、拉杆、永久强磁块的重力的作用下能使蒸汽和水分离器堵截住压力容器内水的最大压力,即既能留住水,又能充分释放一定压强的蒸汽。
[0014] 在供水时,由于压力容器各压力安全装置都不出水;在无水时,由于浮子液位器的浮下移,干簧管断开,因而不能供电,电加热器不能工作。
[0015] 在停电时,控制电路、传感器电路、加热电路都不工作,容器中水可由各个关闭的压力安全装置封闭住。
[0016] 在需停蒸汽时,可断电,也可关闭供水阀门。
[0017] 若误操作时,将供水阀门关阀,电路仍工作,蒸汽不断聚积,压力容器内达到一定压强时,则限压阀或蒸汽和水分离器自动打开,释压。
[0018] 从上述可得:本发明自动添加水、自动工作加热、自动出蒸汽、自动保护,因省去了上水的液位控制的电机和水泵,因而成本很低;因采用了蒸汽和水分离器,使本发明结构简单,运行可靠,体积很小,成本低;因采用了绝热套管以及螺旋散热翅片,或置入金属颗粒技术,使单位时间内被加热的水流量更少,且靠水的自动热膨胀向上流动,冷水从下边补充技术,能达到即速加热,快速出蒸汽的效果;由于采用了高压锅式的压力容器,可以获得更高压力的蒸汽输出,使用、检查、保养、维修故障处理时与高压锅的使用说明书的内容相同,所以安全、可靠。附图说明
[0019] 图1为本发明蒸汽发生系统的蒸汽和水分离器的一种形式剖视图。
[0020] 图1′为本发明蒸汽发生系统的蒸汽和水分离器的另一种形式剖视图。
[0021] 图1-1为图1或图1′中所示蒸汽和水分离器的上盖剖视图。
[0022] 图1-2为图1或图1′中所示蒸汽和水分离器的阀芯剖视图。
[0023] 图1-3为图1或图1′中所示蒸汽和水分离器的阀缸和蒸汽输出管剖视图。
[0024] 图1-4为图1或图1′中所示蒸汽和水分离器的阀缸下端外丝上的压紧螺母示意图。
[0025] 图1-5为图1或图1′中所示蒸汽和水分离器的永久磁块剖视图。
[0026] 图1-6为图1或图1′中所示蒸汽和水分离器的感温磁钢剖视图。
[0027] 图1-7为图1或图1′中所示蒸汽和水分离器的“S”形固定支架剖视图。
[0028] 图2为本发明蒸汽发生系统的即热式蒸汽发生器结构示意图。
[0029] 图2-1为图2中即热式蒸汽发生器的电加热棒结构示意图。
[0030] 图2-2为图2中即热式蒸汽发生器的螺旋散热翅片图。
[0031] 图2-3为图2中即热式蒸汽发生器的绝热套管结构俯视图。
[0032] 图3为本发明蒸汽发生系统的自动供水装置结构示意图。
[0033] 图3-1为图3中供水管路的出水管示意图。
[0034] 图3-2为图3中供水管路的紧固锥套、紧固套及六角外牙接头压紧螺母。
[0035] 图3-3为图3中供水管路的压紧螺母。
[0036] 图3-4为图3中供水管路的异径六角外牙接头。
[0037] 图3-5为图3中供水管路的合金丝编制管。
[0038] 图4为本发明蒸汽发生系统的高压锅式压力容器及多种压力安全保护装置结构示意图。
[0039] 图5为本发明蒸汽发生系统的防干烧保护装置的液位开关结构示意图。
[0040] 图6-1为本发明蒸汽发生系统的电工作原理图之一。
[0041] 图6-2为本发明蒸汽发生系统的电工作原理图之二。
[0042] 图6-3为本发明蒸汽发生系统的电工作原理图之三。
[0043] 图7-1为本发明蒸汽发生系统的各种装置在高压锅盖上的位置安装孔布置图。
[0044] 图7-2为本发明蒸汽发生系统在高压锅上的安装俯视图。
[0045] 图7-3为本发明蒸汽发生系统在高压锅盖上的安装仰视图。
[0046] 图中:
[0047] 1、蒸汽输出管;2、阀缸上盖;3、阀缸;4、阀芯;5、限压弹簧;6、密封圈1;7、密封圈2;8、密封圈3;9、拉杆;10、永久强磁块;11、感温磁钢;12、上防堵固定罩;13、下固定罩;14、腔
1;15、腔2;16、腔3;17、腔4;18、腔5;19、豁口;20、排汽窗口;21、凸台1;22、凸台2;23、密封圈
2的圆环槽;24、外锥;25、内锥;26钢球;27、压力容器盖壁;28、上盖的内丝;29、阀缸上端的外丝;30、螺丝母;31、高压锅锅身;32、高压锅锅盖;33、上手柄;34、下手柄;35、副手柄;36、密封圈4;37、安全阀;38、限压阀;39、限压阀的排汽管;40、自锁阀;41、止开杆;42、防堵罩;
43、泄压窗;44、电加热棒;45、加热棒固定螺丝;46、加热棒固定螺母;47、密封圈5;48、加热棒内的电阻丝;49、氧化镁粉;50、加热棒外壳;51、加热棒引出线;52、液位开关;53、液位开关浮子;54、液位开关磁铁;55、液位开关浮子滑动导管;56、液位开关干簧管;57、限位卡子;
58、液位开关引出线;59、液位开关上紧固螺母;60、液位开关下六角固定螺母;61、密封图5;
62、中间继电器底座;63、中间继电器;64、接触器;65、供水软管,如合金丝编制管;66、供水管接头1;67、供水管接头2;68、异径六角外牙接头;69、六角外牙接头压接螺母;70、紧固锥套;71、紧固套;72、六角外牙接头下端丝扣;73、压紧螺母;74、压紧螺母;74、密封圈6;75、供水管路的出水管;76、密封圈7;77、密封圈8;78、供水管阀门;79、压力容器;80、蒸汽;81、水;
82、电加热器;83、螺旋散热翅片;84、散热金属颗粒;85、绝热套管;86、加热器进水口;87、加热器出蒸汽口;88、绝热套内加热后形成的蒸汽或热水的通道;89、蒸汽的通道;90、加入冷水的通道;91、阀缸下端的丝扣;92、上豁口;93、下豁口;94、接触器负荷侧触点;95、对丝;
96、六角外牙接头的上端丝扣;97、阀芯上的内丝;98、拉杆上的外丝扣;99、永久强磁块的孔;100、蒸汽和水分离器;101、“S”形固定支架;102、“S”形固定支架上的孔;103、固定强磁的螺母;104、卡爪;200、即热蒸汽发生器;201、螺旋散热翅片内径;202、螺旋散热翅片外径;
203、绝热套管内腔;300、自动供水装置;400、现有高压锅的多种压力安全保护装置;401、孔;402、孔;403、孔;405、孔;500、防干烧保护装置;600、电工作原理图;1000、本发明的即热式全自动蒸汽发生系统;m,n为浮球液位开关的引出线的接点;T为控制变压器;a、b、c为电加热的接入点;A、B、C为三相线电源;LW为浮球液位开关;RD和rd分别为保险管;CJ为交流接触器;ZJ为中间继电器;SSR为固态继电器;L为相线;N为零线;D为零线;R、R1、R2、R3为电加热器;r为电阻;VD为二极管;VS为双向晶闸管。
[0048] 实施方案
[0049] 图1,图1′,图1-1~图1-7为本发明蒸汽发生系统的蒸汽和水分离器。阀缸上盖2螺旋盖在阀缸3的上端,两者之间通过密封圈1的6密封;阀缸3内腔中在阀缸上盖2与阀芯4之间不设钢球26;或设钢球26;或设有限压弹簧5,限压弹簧5的两端分别由凸台1的21、凸台2的22径向固定;在阀芯4的圆环槽23内设有一密封圈2的7,阀芯下端的内丝97与拉杆9上的外丝98螺旋固定链接;在拉杆9的下端穿进永久强磁块的孔99内,用拉铆枪拉铆固定永久强磁块10,或用拉杆9下端的固定螺丝母103紧固强磁块10;在阀缸3的下端穿进一密封圈3的8,于阀缸3和压力容器盖壁27(如高压锅盖壁)孔401的上方,并在压力容器盖壁27的下方用螺丝母30螺在阀缸下端的外丝91上,并紧固,阀缸3的下端外丝91处至少设有一豁口19,以免强磁块上移时堵死进入腔3的16的通道,在螺丝母30与压力容器盖壁27之间设有被压住的上固定防堵罩的爪卡104,此卡爪104与现有高压锅的固定住防堵罩的卡爪相同,不复述,下固定罩13用爪条折勾将感温磁钢11固定在上防堵固定罩12与下固定罩13之间,通过下固定罩13上的爪条折的勾伸进排气窗口20的下边折回勾爪,勾住上防堵固定罩。在阀缸上盖2与阀芯4的空间为腔1的14;在蒸汽输出管1的内壁空间为腔2的15;在阀芯4与阀缸3的下端的外丝出口处之间的空间为腔3的16;腔1与腔3之间由一段内锥25相连,再与腔2“T”字形相连通焊接。限压弹簧5在腔1内,拉杆9在腔3内,拉杆9的下端伸出阀缸3下端的外丝91出口以外,进入上防堵固定罩12内,并穿过永久强磁块的孔99铆接永久强磁块10;或用螺母103压紧固定永久强磁块10。
[0050] 阀缸上盖2盖壁上有内丝28,与阀缸上端的外丝29相螺旋啮合,盖的内侧有一凸台1的21,凸台1的21可与盖一体,也可在不设有凸台1的盖的内侧设一附盖,附盖为倒置草帽形的,有帽檐和帽顶一体组成。
[0051] 阀缸3的内锥25及阀芯4的外锥24的锥度为0~90°,锥面24上设有凹进去的圆环槽23,圆环槽23的断面可以填进密封圈2的7的断面后,一部分断面露在外锥24的外面。
[0052] 蒸汽的排出路线为:从即热式蒸汽发生器200上端排入压力容器79内腔的上部,浸没了感温磁钢11,使感温磁钢11失去被永久强磁块10吸引的磁性,永久强磁块10与连接在一起的拉杆9,阀芯4在压力容器79内的蒸汽80压力的作用下,使阀芯4压缩限压弹簧向上移动,打开阀芯4上的密封圈2的7,使蒸汽80由压力容器内腔的上部进入排气窗口20,进入上防堵固定罩12内,再进入豁口19,进入腔3的16,由于密封圈2的7打开,而腔1的14上端是封闭的,所以蒸汽80进入蒸汽输出管1的内腔2的15内,向外输出蒸汽80。当输出蒸汽80后,或停电后,压力容器79内的蒸汽很少时,冷水浸没了感温磁钢11后,使感温磁钢11的温度降到100℃以下时,感温磁钢11又恢复磁性,吸下永久强磁块10,通过拉杆9拉下阀芯4,并通过密封圈2的7关闭蒸汽和水分离器100的通道,使冷水不会通过蒸汽输出管1排出,因而留住了水。
[0053] 图1-5永久强磁块10的结构特征是:永久强磁块10为圆柱形的,中间有一台阶式的圆孔,以便铆钉的铆接,铆钉铆接的头部分正好落在大圆孔内。在永久强磁块10的附近,感温磁钢11之外,无其它铁质被磁吸的干扰物质存在。
[0054] 拉杆9实质上为一铆钉或螺丝杆,铆头或螺丝头的一端铆接或固定永久强磁块10的台阶式的小圆孔99,铆钉头或螺丝头落在大圆孔内,铆死或用螺母103固定铆钉或螺丝杆,拉杆9另一端设有拉杆外丝扣98,可螺旋进入阀芯上的内丝97内,并可调节长短。
[0055] 图1及图1′中,用钢球26的重量代替限压弹簧向下的压力,用“S”型固定支架101限定强磁块10的上下移动范围,及感温磁钢11的位置。“S”型固定支架上的孔102固定在压力容器盖壁27与螺丝母30之间,即感温磁钢11夹在“S”形固定支架下部分之间,强磁块10向下伸长度受“S”形固定支架上部分的限制。
[0056] 图2及图2-1~图2-3为本发明的即热式蒸汽发生器结构示意图,图中立置的加热棒引出线51的一端电连接串联固态继电器SSR或交流接触器CJ所控制的触点CJ1、CJ2或CJ3的电源,引出线的另一端电连接电加热器82如加热棒44的电阻丝48,电阻丝48置于加热棒外壳50内,并用氧化镁粉49充填,填实。在加热器82的引出线一端焊接加热棒固定螺丝45,螺丝扣朝下,并用加热棒固定螺母46及密封圈5的47密封紧固,固定于高压锅锅盖壁上的孔402上。在加热棒外壳50周围紧密套在螺旋散热翅片83的内径201内,再将螺旋散热翅片的外径202穿进绝热套管85的内腔203,绝热套管85的上、下出口处至少分别设有一个豁口92、
93;在绝热套管85与加热棒外壳50的螺旋散热翅片83的片之间充填或不充填散热的金属颗粒84,在其间隙中形成绝热管85内的蒸汽或热水通道88,下豁口93为加热器进水口86;在电加热器82周围加热汽化产生蒸汽80,绝热套管85内加热后形成的热水和蒸汽的通道为88,最后由加热器出蒸汽口87输出蒸汽80。
[0057] 图3及图3-1~图3-5为本发明蒸汽发生系统自动供水装置的结构示意图。供水管阀门78丝扣连接对丝95,对丝95的另一端丝扣连接图中的进水软管65,可选择合金丝编制管的一端,进水软管65的另一端丝扣连接六角外牙接头的上端丝扣96,在异径六角外牙接头68的六角上方的丝扣上穿进密封圈7的76,下端再穿入高压锅锅盖32上的孔403内,再用密封圈6的74密封,压紧螺母73固定在高压锅盖32上,六角外牙接头的丝扣的下端再用六角外牙接头压接螺母69及紧固锥套70,紧固套71螺旋连接供水管路的出水管75。自来水通过供水管阀门78供水,通过对丝95,进水软管65,异径六角外牙接头68,最后从进水管路的出水管75输出,向高压锅压力容器79内供水;或产生蒸汽时微量回冷水。
[0058] 图4为本发明蒸汽发生系统,高压锅式的高压容器及多种压力安全保护装置结构示意图,为现有技术,其结构和工作原理这里不复述。
[0059] 图5为本发明蒸汽发生系统的防干烧保护装置的液位开关结构示意图。液位开关引出线58的两个接点m、n,另一端串接液位开关干簧管56的两端,干簧管56置于液位开关浮子滑动导管55内,液位开关浮子53内置一液位开关磁铁54,浮子53可以随压力容器79内的水位高低而上、下沿滑动导管55浮动,液位开关浮子滑动导管55的上端与液位开关下六角固定螺母60焊接;固定螺母60的上边露出的丝扣穿过液位开关密封圈61及高压锅锅盖32上孔405,并在锅盖32的上边用液位开关上紧固螺母59紧固、密封。在浮子滑动导管55的底端用限位卡子57限位。当电加热器82的发热部位露出水面时,液位开关52断开,指使图6-1、6-2或6-3控制电路动作,使电加热器82断电,以防干烧。注意干簧管56一定要远离强磁块10,以免受磁场干扰而误动作。
[0060] 图6-1为本发明蒸汽发生系统的电工作原理图之一,图中:SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件,由光电耦合器输入电路、放大驱动电路和输出电路三部分组成,为已有技术。其中交流过零型固体继电器采用了过零触发技术,电压过零时开启,负载电流过零时关断的特性,在负载上可以得到一个完整的正弦波形,因此电路的射频干扰很小,其原理不复述。图中~220V电源的相线接电加热棒44的R的一端引线,另一端接固态继电器SSR的输出端;固态继电器SSR的另一输出端接~220V电源的零线;液位开关LW的52的干簧管56的两端分别接固态继电器SSR的输入端。液位开关LW的52的小电流通断,可控制固态继电器SSR的大电流通断,从而控制电加热棒44的R的工作状态。
[0061] 固态继电器HS系列SSR,也可直接用于三相四线制的电加热器82的控制,这些都是已有技术,这里不复述。
[0062] 图6-2为本发明蒸汽发生系统的电工作原理图之二,图中:电加热棒R的a、b两端分别串接交流接触器的两个接点CJ1、CJ2后,再分别接~220V电源的相线L和零线N,在相线L与CJ1之间串接一保险管RD,在相线L的保险管RD后,及零线N端引出一组~220V电源,此电源的零线N接rd保险管,rd保险管的另一端接交流接触器CJ的线圈一端,CJ线圈的另一端接浮球液位开关LW的m端接点;浮球液位开关LW的n端接点接保险管RD与CJ1之间的相线上。其工作原理是,当压力容器79内的水达到一定高度时,浮球液位开关LW的液位开关浮子53上浮,其中的磁铁54的磁场引力使干簧管56由常开变为常闭。即液位开关LW的m、n两接点导通,交流接触器CJ的线圈有电工作,交流接触器CJ的一组常开接点CJ1、CJ2闭合接通,电加热棒44有电,开始加热;反之,干簧管56断开,加热棒44停止加热。
[0063] 图6-3是本发明蒸汽发生系统电工作原理图之三,图中:电加热器82由3根电加热棒44的R1、R2、R3组合而成,其中R1和R3相连的接点为a;R1和R2相连的接点为b;R2和R3相连的接点为C。a、b、c分别接三相线A、B、C的控制触点CJ1、CJ2、CJ3的负荷端,另一端分别串接各相的保险管RD;由任意二相线经过rd小保险管向控制变压器T的初级线圈供电,交流接触器CJ的线圈串接中间继电器的常开触点ZJ1,然后并联到控制变压器T的初级线圈上,由中间继电器ZJ的线圈串接液位开关LW的52的干簧管56的m、n端,再接到控制变压器T的次级线圈上。其工作原理是压力容器79内水位达到一定高度,液位开关LW动作,m、n接点导通,中间继电器ZJ动作,ZJ1吸合,交流接触器CJ动作,CJ1、CJ2、CJ3都同时吸合,a、b、c三接点有三相电,三根~380V的电加热棒44组成的电加热器82的R1、R2、R3通电发热;反之水位下降到一定高度,则R1、R2、R3断电不工作。
[0064] 图7-1、图7-2及图7-3中的孔401、孔402、403孔、405孔可以互换位置,只要保证蒸汽和水分离器100;电加热器82;供水管路的出水管75及液位开关浮子滑动导管55垂直安装在压力容器的上或下盖壁上。
[0065] 本发明经过样机实验证明,以上技术方案可靠、实用,但要进一步缩短起初出蒸汽的时间,一方面可将感温磁钢11的位置尽量向上提高,另一方面尽量减小绝热套管85的内径,以减少被加热冷水成蒸汽的体积,从而提高更短的时间内就能出蒸汽的效果。
[0066] 本发明不局限于上述技术方案,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
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