一种稳定快速提供蒸汽的蒸汽发生装置的制作方法

本发明涉及热交换设备的技术领域，具体涉及一种稳定快速提供蒸汽的蒸汽发生装置。

背景技术：

随着蒸汽加热在生活和生产中的应用日益广泛，人们对蒸汽加热等设备，尤其是蒸汽发生装置的要求也越来越高。一般地，蒸汽发生装置是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备，蒸汽发生装置是否能产生稳定持久的蒸汽，是否产生充足的蒸汽，影响着蒸汽质量的高低。

目前，传统的蒸汽发生装置普遍的热利用率不高，很难以满足快速产生稳定的充足的高质量蒸汽的需求、同时还限制了蒸汽加热的使用范围。因此，如何提高蒸汽发生装置的蒸汽质量、缩短蒸汽产生的时间以及降低设备能耗等问题，成为了服装、纺织、酒店和食品等很多行业关注的热点问题，由此解决此问题显得尤其关键。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述的不足之处，进而提供一种蒸汽发生装置，能够让管状加热器中的水快速加热、沸腾，并通过平衡水箱控制管状加热器中的水位和水量，从而快速而持续地产生稳定和充足的高质量蒸汽。本蒸汽发生装置使用方便，可被广泛用于蒸汽消毒、药物萃取、家用电器和工业蒸汽设备等领域。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种稳定快速提供蒸汽的蒸汽发生装置，包括管状加热器、平衡水箱、补水水箱、蒸汽容器、蒸汽出口和注水口；

所述管状加热器的一端与所述蒸汽容器的一侧相连通，所述管状加热器的另一端与所述平衡水箱的一侧相连通，所述平衡水箱设置于所述补水水箱内，所述补水水箱与所述平衡水箱相连通，所述蒸汽出口设置于所述蒸汽容器的顶端，所述补水水箱的侧壁设置有所述注水口，所述注水口设置于所述平衡水箱的上方，所述注水口与平衡水箱连通。

更进一步地，还设置有紧固杆，所述平衡水箱与所述蒸汽容器通过所述紧固杆进行相互固定。

优选地，还设置有溢流口，所述溢流口设置于所述平衡水箱的一侧，还设置有溢流口，所述溢流口设置于所述平衡水箱的一侧，所述溢流口为不高于所述管状加热器直径的2/3位置的高度或者不高于所述管状加热器管内垂直高度的2/3位置的设置方式设置。

更进一步地，还设置有水泵进水口，所述水泵进水口设置于所述补水水箱的一侧。

优选地，所述管状加热器为单个或者若干个元件的方式设置。

优选地，所述管状加热器的加热方式为使用电阻丝、电热膜、电磁和微波加热的一种或多种。

优选地，所述管状加热器的固定方式为倾斜或者水平设置，所述管状加热器与水平面之间的夹角为0-45°，连接所述蒸汽出口的一端略高。

优选地，所述管状加热器的材质为绝缘材料。

优选地，所述管状加热器内壁的形状为圆柱型、波浪型和喇叭型的任意一种，但不限于这些形状。

本发明的有益效果：1.本发明的蒸汽发生装置通过使用倾斜或水平形式固定所述管状加热器来抑制或消除液态水随蒸汽冲出所述管状加热器，减少或避免脱离的水垢聚集在管中；2.通过所述平衡水箱和所述平衡水箱上的溢流口可控制所述平衡水箱和管状加热器中的水位和水量，从而使蒸汽发生装置产生稳定且充足的蒸汽。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一个实施例的蒸汽发生装置的侧视结构图(加热器水平设置)；

图2是本发明的一个实施例的蒸汽发生装置的俯视结构图(加热器水平设置)；

图3是本发明的一个实施例的蒸汽发生装置的侧视结构图(加热器倾斜设置)。

其中：管状加热器1、平衡水箱2、补水水箱3、蒸汽容器4、蒸汽出口5、溢流口6、注水口7、水泵进水口8、紧固杆9。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种稳定快速提供蒸汽的蒸汽发生装置，如图1-3所示，包括管状加热器1、平衡水箱2、补水水箱3、蒸汽容器4、蒸汽出口5和注水口7；

所述管状加热器1的一端与所述蒸汽容器4的一侧相连通，所述管状加热器1的另一端与所述平衡水箱2的一侧相连通，所述平衡水箱2设置于所述补水水箱3内，所述补水水箱3与所述平衡水箱2相连通，所述蒸汽出口5设置于所述蒸汽容器4的顶端，所述补水水箱3的侧壁设置有所述注水口7，所述注水口7设置于所述平衡水箱2的上方，所述注水口7与平衡水箱2连通，可为平衡水箱2补水。

优选地，还设置有溢流口6，所述溢流口6设置于所述平衡水箱2的一侧，还设置有溢流口6，所述溢流口6设置于所述平衡水箱2的一侧，所述溢流口6为不高于所述管状加热器1直径的2/3位置的高度或者不高于所述管状加热器1管内垂直高度的2/3位置的设置方式设置。

所述溢水口6的下部位置低于管状加热器1的顶部位置，即所述平衡水箱在注满水后，其水位低于管状加热器1最高位置处的水平线。所述溢流口6位置的设置影响所述管状加热器1产生的蒸汽质量。当所述管状加热器1以水平形式固定时，当把所述溢流口6设置在所述管状加热器1直径2/3位置的高度时，所述管状加热器1的下半部分用于水的加热，其上半部分用于产生水蒸汽；把所述当溢流口6设置低于所述管状加热器1直径的2/3位置的高度时，产生的蒸汽速度较快，且温度较高，可稳定提供高质量的水蒸汽。

优选地，所述补水水箱3通过水泵向平衡水箱2中泵水，使平衡水箱2的溢流口6保持溢流状态。

当蒸汽发生装置通电工作时，补水水箱3通过所述管状加热器1可迅速将管中的水加热至沸腾，随之产生蒸汽，产生的蒸汽流向所述蒸汽容器4并从所述蒸汽出口5溢出；所述平衡水箱2与所述管状加热器1相连通，所述管状加热器1中水分的充足能使得所述管状加热器1快速产生蒸汽，同时避免了加热元件过度干烧，此外，所述补水水箱3只与所述平衡水箱2相连通，可避免水蒸汽进入所述补水水箱3，提高水蒸汽发生效率。

更进一步地，还设置有紧固杆9，所述平衡水箱2与所述蒸汽容器4通过所述紧固杆9进行相互固定。所述管状加热器1、所述平衡水箱2与所述蒸汽容器4互相连通，通过设置所述紧固杆9，把所述平衡水箱2与所述蒸汽容器4固定于所述管状加热器1的两端，起到一个稳固整个蒸汽发生装置的作用。

更进一步地，还设置有水泵进水口8，所述水泵进水口8设置于所述补水水箱3的一侧。通过设置所述水泵进水口8，可由水泵向所述补水水箱3的所述水泵进水口8泵水，为所述平衡水箱2提供不间断的水源，并使平衡水箱的溢出口保持溢流状态，从而使得蒸汽发生装置得到稳定且充足的蒸汽。水分从所述补水水箱3中通过所述注水口7进入所述平衡水箱2内，使所述管状加热器1中的水位上升，当水位上升至所述平衡水箱2的所述溢流口6时，多余的水会溢出到所述补水水箱3中。所述溢流口6可控制所述平衡水箱2和管状加热器1中的水位和水量，减少所述管状加热器1在工作过程中水位和水量波动幅度。

由于蒸汽发生器内的水是循环流动的，随着加热时间的增加，所述平衡水箱2和所述补水水箱3内的水温也随之不断上升，因此所述平衡水箱2的水泵需要耐温；水泵的流量要大于蒸汽消耗的水量，这样才能保证所述平衡水箱2的水位一直处于溢流口6的位置，保证蒸汽的稳定产生。

更进一步地，所述管状加热器1为单个或者若干个元件的方式设置。如图2所示，当所述管状加热器1为中空加热单管时，结构简单，组装更换比较方便，产生蒸汽的工作效率没有多管管状加热器1的效率高；当所述管状加热器1为多个中空加热管时，产生蒸汽的工作效率比较高，组装更换起来较麻烦，成本也比单管的要高；因此可以根据对蒸汽量的要求，选择中空加热单管的数量。

优选地，所述管状加热器1的加热方式为使用电阻丝、电热膜、电磁和微波加热的一种或多种。所述管状加热器1为电加热元件，加热的方式可多样，其中，电阻丝加热成本较低，热效率也较低；电热膜价格较高，加热较稳定，使用范围广；微波和电磁加热均在特殊情况下使用，通用型不强，因此根据不同用途和要求，可选择上述加热方式的一种或多种来提高加热的速率。

优选地，所述管状加热器1的固定方式为倾斜或者水平设置，如图3所示，所述管状加热器与水平面之间的夹角为0-45°，连接所述蒸汽出口5的一端略高。一方面，通过如此的固定方式固定所述加热管，不但增加所述加热管与水的接触面积，加快水温上升的速度，缩短水蒸汽产生的时间，而且能减少水蒸汽溢出的阻力，抑制或消除液态水随水蒸汽冲出所述加热管，从而提高水蒸汽的发生效率。另一方面，通过倾斜形式的固定方式，可减少或避免脱离的水垢聚集在管中。为平衡所述蒸汽容器4和平衡水箱2的压力，可在两者液位之上设置一个连通管路。

优选地，所述管状加热器1的材质为绝缘材料。在电气设备中一般通过绝缘材料把电势不同的带电部分隔离开来，因此，所述中空加热管的材质首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，达到避免发生漏电、击穿等事故的目的；其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质；依照绝缘强度、抗张强度和热膨胀系数等性能指标，所述管状加热器1的中空加热管一般选择有较高强度的绝缘材料，所以考虑不同用途要求和产品成本，可选陶瓷、玻璃及其他绝缘材料中的一种材质均符合生产需求。

优选地，所述管状加热器1的内壁的形状为圆柱型、波浪型和喇叭型的任意一种，但不限于这些形状。当所述中空加热管为圆柱型时，采用电热膜加热时加工相对比较简单，且成本比较低，其与水的接触面积相对较少，热效率较低，适合一般的蒸汽加热。相对而言，当所述中空加热管为波浪型或喇叭型等较复杂的形状时，其与水的接触面积相对较大，热效率也相对比较高，加工比较困难，成本较高，适合用于特殊的蒸汽加热，因此根据蒸汽发生装置的要求，来选择所述中空加热管的形状类型。

当蒸汽发生装置通电工作时，所述补水水箱3通过所述注入口7向所述平衡水箱2泵水，所述平衡水箱2和管状加热器1的水位上升，随之所述管状加热器1管中的水温迅速上升，可在15秒钟以内沸腾(所需时间与管状加热器1的功率相关)，产生的蒸汽从所述蒸汽出口5喷出，水位被控制在所述平衡水箱2的所述溢流口6位置，多余的水溢出到补水水箱3中，从而使管状加热器1中的水位和水量基本保持稳定，保证蒸汽稳定而快速地产生。本发明的蒸汽发生装置通过使用倾斜或水平形式固定所述管状加热器1来抑制或消除液态水随蒸汽冲出所述管状加热器1，同时采用所述平衡水箱2解决所述管状加热器1在工作过程中水位和水量波动幅度大的难题。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。