一种高温微波喷雾蒸汽发生器的制作方法

本实用新型属于蒸汽发生器技术领域，特别涉及一种高温微波喷雾蒸汽发生器。

背景技术：

过热蒸汽指已超过系统温度下的饱和蒸汽压，应当凝结而未凝结的蒸汽。过热蒸汽与饱和蒸汽的主要区别在于：过热蒸汽从气相到液固两相临界点的冷凝过程中要释放两段显热和一段潜热，而饱和蒸汽只释放一段显热和一段潜热。饱和蒸汽与过热蒸汽的直观区别在于是否存在气液相平衡，在用途上二者也有很大分别：过热蒸汽一般用在管道输送，这样的话基本上没有冷凝水，减少热损失，过热蒸汽还有一个最重要的应用就是发电，推动汽轮机；除伴热、加温用汽外，如汽提、塔注汽，为避免蒸汽带水一般使用过热蒸汽。而饱和蒸汽的应用范围要窄得多，一般用在换热器换热。

因为普通蒸汽发生器是在有水相存在的情况下蒸发的，蒸汽的压力随着蒸汽温度的升高而增大，在这个处于气液两相不断的蒸发与冷凝的动态平衡中，蒸汽始终是处于饱和状态的，所以各类普通蒸汽发生器中产生的均为饱和蒸汽。普通蒸汽发生器产生的水蒸汽温度不超过115℃，且蒸汽包内的液体水一旦烧干，蒸汽发生器很容易烧坏。为了保护加热管，蒸汽发生器的底部需预存大量水以维持气液平衡。蒸汽用完后水需尽快排出，造成水资源的大量浪费。普通蒸汽发生器从注水、排除空气直至发生蒸汽整个过程需要的时间很长，通常在40分钟以上。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种高温微波喷雾蒸汽发生器，以钢化玻璃螺旋套管及钢化玻璃喷嘴作为微波场中的预热、喷雾装置，以颗粒活性炭吸收多余微波能以保护微波磁控管，螺旋套管的预热功能和喷雾操作保证了过热蒸汽或饱和蒸汽的即时产生，且体系不需要气液平衡，从而节约了大量水资源。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种高温微波喷雾蒸汽发生器，包括微波发生器10，钢化玻璃蒸汽包6设置在微波发生器10中，钢化玻璃蒸汽包6的顶部设置有钢化玻璃螺旋套管3，钢化玻璃蒸汽包6的高温蒸汽出口7的一路与设置在微波发生器10外部的压缩机9连接，压缩机9的出口与钢化玻璃螺旋套管3的外管连接，钢化玻璃螺旋套管3的内管与设置在微波发生器10外部的加压泵1的出口连接，钢化玻璃螺旋套管3的下部设置有钢化玻璃喷嘴4。

所述钢化玻璃螺旋套管3的上部设置有若干注射器2，钢化玻璃螺旋套管3的外管和内管分别通过不同的注射器2与压缩机9的出口或加压泵1的出口连接。

所述高温蒸汽出口7与压缩机9的连接管路上设置有温度测量变送器8以及执行器。

所述钢化玻璃蒸汽包6的底部铺设有颗粒活性炭层。

所述颗粒活性炭层的铺装高度控制在底部空间的1/6～1/4，所述底部空间为钢化玻璃螺旋套管3以下的空间。

所述钢化玻璃蒸汽包6中设置有水平的不锈钢拦截筛网5，不锈钢拦截筛网5位于颗粒活性炭层之上，钢化玻璃螺旋套管3之下。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)利用高效的微波能及特制的钢化玻璃螺旋套管实现了水蒸气的即时持续产生。

2)本装置既能产生过热蒸汽也能产生饱和蒸汽，产生的高温过热蒸气温度达480℃。

3)洁净水不需预热装置，直接注入钢化玻璃螺旋套管。

4)不需要气液平衡过程即可产生蒸汽，不需要排除多余的平衡水，可节约大量水资源。

5)安全节能，寿命长。当注射器堵塞时，由于有颗粒活性炭吸收多余微波能，可以有效保护微波磁控管。

6)可通过控制颗粒活性炭量以控制蒸汽体系温度。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。

如图1所示，一种高温微波喷雾蒸汽发生器，包括微波发生器10，钢化玻璃蒸汽包6设置在微波发生器10中，钢化玻璃蒸汽包6的顶部设置有钢化玻璃螺旋套管3，钢化玻璃蒸汽包6的高温蒸汽出口7的一路与设置在微波发生器10外部的压缩机9连接，并在连接管路上设置有温度测量变送器8以及执行器，另一路供外采。压缩机9的出口与钢化玻璃螺旋套管3的外管连接，钢化玻璃螺旋套管3的内管与设置在微波发生器10外部的加压泵1的出口连接，钢化玻璃螺旋套管3的下部设置有钢化玻璃喷嘴4。

其中，钢化玻璃螺旋套管3的上部设置有若干注射器2，钢化玻璃螺旋套管3的外管和内管分别通过不同的注射器2与压缩机9的出口或加压泵1的出口连接。

钢化玻璃蒸汽包6的底部铺设有颗粒活性炭层，铺装高度控制在底部空间的1/6～1/4，底部空间为钢化玻璃螺旋套管3以下的空间。钢化玻璃蒸汽包6中设置有水平的不锈钢拦截筛网5，不锈钢拦截筛网5位于颗粒活性炭层之上，钢化玻璃螺旋套管3之下。

本实用新型的工作原理为：

钢化玻璃蒸汽包6中产生的100～480℃高温蒸汽在压力作用下从高温蒸汽出口7流出，部分高温蒸汽直接采出，其余经压缩机9加压后回流，回流高温蒸汽注入钢化玻璃螺旋套管3中的外管。洁净水经加压泵1加压，经截止阀调节流量后经注射器2注入钢化玻璃螺旋套管3的内管，并在外管高温高压蒸汽的作用下在钢化玻璃喷嘴4处向下垂直雾化，一方面向钢化玻璃蒸汽包6中加压以提升体系温度，另一方面控制蒸汽产量。雾状物在钢化玻璃喷嘴4处迅速气化升温，经高温蒸汽出口7后，部分直接采出，其余部分回流，经温度测量变送器8、执行器控制流量后再经压缩机9加压至0.2～2.5MPa(出口表压)，经注射器2注入钢化玻璃螺旋套管3的外管。洁净水在钢化玻璃螺旋套管3的内管向下流动并经微波预热，当离开出口时，洁净水被撕裂为雾滴，雾滴在微波场中瞬间气化升温。洁净水在注射器2中流速为0.7～4.0kg/h，微波功率为800～3000W，产生的高温蒸汽温度为100～480℃。蒸汽包中的压力保持在0～1.6MPa(表压)，产生的高温蒸汽流量为0.7～4.0kg/h。钢化玻璃蒸汽包6中钢化玻璃螺旋套管3以下的空间称为底部空间，颗粒活性炭层高控制在底部空间的1/6～1/4，一方面，当注射器2堵塞时用于吸收多余的微波能以保护微波磁控管。另一方面，颗粒活性炭床层在微波场中剧烈升温，部分蒸汽与灼热颗粒活性炭接触后经进一步升温穿过不锈钢拦截筛网5后通过高温蒸汽出口7。由于颗粒活性炭的粒径为0.5～3mm，能够方便地使用不锈钢拦截筛网5对颗粒活性炭进行拦截。本装置在相对较低的压力下可产生饱和蒸汽或高温过热蒸汽，最高可达480℃。