一种变频电磁加热蒸汽机及水垢检测方法与流程

本发明涉及电磁加热技术领域，特别涉及一种变频电磁加热蒸汽机及水垢检测方法。

背景技术：

电磁加热技术就是利用物理学上的“涡流”原理对金属材料进行加热，即高频交流电流通过电磁线圈产生交变磁场，当有金属材质放置在该线圈的磁力线覆盖范围内时，金属体被交变磁场切割，表面产生交变电流(即涡流)而迅速发热。由于电磁加热蒸汽机加热管长期浸泡在水中或裸露在水蒸汽中容易结水垢而影响热交换效率，但是要检测电磁加热管道中的水垢情况通常要定期打开加热管道进行人工检查，费时费力，同时容易造成设备工作异常或损坏。

技术实现要素：

为了解决以上的问题，本发明提供一种结构合理、可靠性高、蒸汽生产速度快，蒸汽连续稳定输出，热转换效率高，具有节能功能的变频电磁加热蒸汽机，本发明还提供了一种自动检测变频电磁加热蒸汽机的水垢检测方法，方法简单实用，能准确判断的水垢的存在，提高了设备的可靠性，同时降低了维护成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种变频电磁加热蒸汽机，包括储水箱、散热器、冷却水泵、高压注水泵、进水管及蒸汽罐，所述储水箱一端通过进水电磁阀连接外部自来水管进行补水，其另一端通过高压注水泵将所述储水箱中冷水输送到所述进水管，所述进水管上端设有出水口，所述出水口和蒸汽罐之间连通单个或多个并联或串联连接的电磁感应加热器，所述蒸汽罐顶部设有蒸汽口，所述蒸汽口设有蒸汽电磁阀，所述储水箱与散热器之间设有冷却水泵，所述冷却水泵用于将该储水箱中的冷水泵入到所述散热器的空腔并通过水管返回到所述储水箱中，其特征在于，还包括变频器、电流检测装置及控制板，在所述散热器的散热面紧贴变频器，所述变频器输入端连接电源模块，其输出端通过连接导线与所述电磁感应加热器电连接，所述变频器输入端连接所述电源模块的各线路上设有用于检测该变频器输入电流的电流检测装置，所述电流检测装置为互感器，所述互感器检测的电流信号传送到所述控制板。

进一步地，所述控制板包括电流采集模块、电流转换模块、比较器模块及驱动模块，

所述电流采集模块用于采集所述互感器输送的电流模拟量；

所述电流转换模块用于将所述电流模拟量转换成电流数字量；

所述比较器模块用于将接收的电流数字量与标准的电流数字量预先值进行比较，若高于标准的电流数字量预设值，则向所述驱动模块发送停止加热信号；

所述驱动模块用于驱动变频器输出变频信号，当接收到停止加热信号时，立即停止变频器向所述电磁感应加热器输出变频信号。

进一步地，所述控制板还包括报警模块，所述报警模块用于接收所述比较器模块发出的停止加热信号并将该停止加热信号转换成清垢报警信号，所述清垢报警信号发送到报警器提示进行水垢清理。

进一步地，所述进水管端部入口与所述高压注水泵之间设有止回阀，所述进水管端部入口对应另一端设有清污口，所述进水管底部设有排水闸阀。

进一步地，在所述蒸汽罐上设有压力传感器及温度传感器，所述压力传感器用于采集所述蒸汽罐内的压力值并将该压力值传送到所述控制板进行处理，所述温度传感器用于采集所述蒸汽罐内的蒸汽温度并将该温度信号传送到所述控制板处理。

进一步地，在所述蒸汽罐上安装有不少于一个水位探针，所述水位探针与所述控制板电连接，且用于探测其蒸汽罐的水位防止电磁感应加热器干烧。

进一步地，在所述蒸汽罐顶部还依次设有压力表及机械泄压阀，所述压力表和机械泄压阀分别与蒸汽罐连通。

进一步地，还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏与控制板电连接且用于实现人机交互。

实施本发明的一种变频电磁加热蒸汽机，具有以下有益的技术效果：

本发明采用电磁线圈通电后对水流进行电磁加热及对散热器通以循环冷却水给变频器工作散热，对冷水预热同时又对电子发热部件进行降温散热，充分利用电能，且蒸汽生成速度快，连续稳定输出，清洁卫生。

应用上述变频电磁加热蒸汽机的一种变频电磁加热蒸汽机的水垢检测方法，包括如下步骤：

步骤一、变频电磁加热蒸汽机设备出厂前，通过电流检测装置采集电源模块输入到变频器输入端各线路在正常工作时电流值，并存储到控制板设为标准电流预设值i1；

步骤二、设备使用时，通过电流检测装置采集电源模块输入到变频器输入端工作时线路电流值i2，所述电流值i2发送到控制器与标准电流预设值i1进行比对，当工作时线路电流值i2大于或等于1.1倍标准电流预设值i1时，所述控制器向变频器发出停止加热信号，同时向报警器发出水垢报警信号，提示水垢清理；

步骤三、设备停止运行，待清除电磁感应加热器管道中的水垢后重新启动，当i2小于1.1倍i1值时，所述控制器向变频器发出加热信号驱动电磁感应加热器工作，同时向报警器发出水垢报警解除信号。

实施本发明的一种变频电磁加热蒸汽机水垢检测方法，具有以下有益的技术效果：

区别于现有变频电磁加热蒸汽机对水垢情况检测通常采用停机人工检查方式且费时费力的不足，本发明采用检测变频器输送到电磁加热器的各线路电流值超出标准电流值10％时，发出水垢异常报警信号，其检测方法简单，可靠性高，检测成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种变频电磁加热蒸汽机功能结构示意图；

图2为本发明实施例的一种变频电磁加热蒸汽机中控制板功能图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1及图2，本发明的实施例，一种变频电磁加热蒸汽机，包括储水箱1、散热器2、冷却水泵3、高压注水泵4、进水管5及蒸汽罐6，储水箱1一端通过进水电磁阀7连接外部自来水管进行补水，其另一端通过高压注水泵4将储水箱1中冷水输送到进水管5，进水管5上端设有出水口，出水口和蒸汽罐6之间连通单个或多个并联或串联连接的电磁感应加热器8，蒸汽罐6顶部设有蒸汽口，蒸汽口设有蒸汽电磁阀9，储水箱1与散热器2之间设有冷却水泵3，冷却水泵3用于将该储水箱1中的冷水泵入到散热器2的空腔并通过水管返回到储水箱1中，变频电磁加热蒸汽机还包括变频器10、电流检测装置11及控制板12，在散热器2的散热面紧贴变频器10用于变频器10工作散热，变频器10输入端连接电源模块23，其输出端通过连接导线与电磁感应加热器8电连接，电源模块23连接到变频器10输入端各线路上设有用于检测该变频器10输入电流的电流检测装置11，电流检测装置11为互感器，互感器检测的电流信号传送到控制板12。

根据一个具体的实施例，该控制板12包括电流采集模块121、电流转换模块122、比较器模块123及驱动模块124，

所述电流采集模块121用于采集所述互感器输送的电流模拟量；

所述电流转换模块122用于将所述电流模拟量转换成电流数字量；

所述比较器模块123用于将接收的电流数字量与标准的电流数字量预先值进行比较，若高于标准的电流数字量预设值，则向所述驱动模块124发送停止加热信号；

所述驱动模块124用于驱动变频器10输出变频信号，当接收到停止加热信号时，立即停止变频器13向所述电磁感应加热器8输出变频信号。

根据一个具体的实施例，该控制板12还包括报警模块125，报警模块125用于接收比较器模块123发出的停止加热信号并将该停止加热信号转换成清垢报警信号，清垢报警信号发送到报警器13提示进行水垢清理，这时要求对变频电磁加热蒸汽机停机并进行水垢清理。

根据一个具体的实施例，该进水管5端部入口与高压注水泵4之间设有止回阀14，进水管5端部入口对应另一端设有清污口15，清污口15用于清理水垢及其它杂质；进水管5底部设有排水闸阀16，排水闸阀16用于停机检修时，排掉进水管5中废水，防止废水对管道造成腐蚀。

根据一个具体的实施例，在蒸汽罐6上设有压力传感器17及温度传感器18，压力传感器17用于采集蒸汽罐6内的压力值并将该压力值传送到控制板12进行处理，温度传感器18用于采集蒸汽罐6内的蒸汽温度并将该温度信号传送到控制板12处理。

根据一个具体的实施例，在蒸汽罐6上安装有不少于一个水位探针19，水位探针19与控制板12电连接，且用于探测其蒸汽罐6的水位防止电磁感应加热器8干烧，蒸汽罐6中底部必须保持一定的水位，以防止连接在蒸汽罐6下部的电磁感应加热器8处于干烧状态，蒸汽罐6内腔上部是蒸汽储存部，蒸汽从设于蒸汽罐6上部的蒸汽电磁阀9输出。

根据一个具体的实施例，在蒸汽罐6顶部还依次设有压力表20及机械泄压阀21，压力表20和机械泄压阀21分别与蒸汽罐6连通，设置的机械泄压阀21用于蒸汽罐6压力超出安全值时自动泄掉压力，因而起到保护作用。

根据一个具体的实施例，变频电磁加热蒸汽机还包括触摸显示屏22，触摸显示屏22与控制板12电连接且用于实现人机交互。

实施本发明的一种变频电磁加热蒸汽机，具有以下有益的技术效果：

本发明采用电磁线圈通电后对水流进行电磁加热及对散热器通以循环冷却水给变频器工作散热，对冷水预热同时又对电子发热部件进行降温散热，充分利用电能，且蒸汽生成速度快，连续稳定输出，清洁卫生。

进一步地说明：

区别于传统的电热蒸汽机通电浸入水中的发热体发热方式，自动检测水垢的变频电磁加热蒸汽机采用电磁感应加热，电磁线圈设置于陶瓷管外表面，且电磁线圈与陶瓷管之间设有绝缘布，该绝缘布具有绝缘及保温作用，电磁线圈通电产生高频磁场作用于高导磁金属发热体(金属棒体)上，发热体设置在陶瓷管内，该陶瓷管与发热体之间具有水流间隙，处于高频磁场中金属产生涡流发热，与通过水流间隙中的水流直接进行热交换，发热体采用金属棒体，该金属棒体外表面光滑，其光滑金属棒体外表面及光滑陶瓷管内表面均不易产生水垢，且加热速度快，实现完全水电分离，安全可靠。

电磁感应加热器包括电磁线圈、陶瓷管及金属材料制成的发热体，所述陶瓷管的两端分别具有径向延伸的突缘，所述发热体为实心棒体，且所述发热体设置在所述陶瓷管内，该陶瓷管与发热体之间具有水流间隙；所述陶瓷管与发热体一端之间的间隙为冷水入口，所述陶瓷管与发热体另一端之间的间隙为热水出口，所述陶瓷管和发热体的两端与径向支撑板支撑配合，所述支撑板之间通过支撑杆连接，所述电磁线圈设置在该陶瓷管的外表面上。其中，电磁感应加热器两端均通过软管与进水管和蒸汽管连接，当蒸汽机整个设备震动时也不会影响其连接处的密封性能，保证设备长期稳定运行。

变频电磁加热蒸汽机利用电磁感应原理，将电能转换为热能的加热器，在控制器内由电源装置将50hz/60hz的交流电压变成直流电，再经过变频器将直流电转换成频率为10khz-40khz的高频交流电；高频交流电流过缠绕在陶瓷管外的电磁线圈(高频导线)，高速变化的磁场内部产生的磁力线切割内部的发热体(金属棒体)时产生无数小涡流，使水迅速加热，达到快速加热水的效果。通过检测电磁线圈中流过的电流值异常变动信号，如果其电流超出正常电流的10％时，判定其电磁加热管内的水垢积累超正常标准，要停机清理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，采用全部或部分实施，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。