一种基于转杯式燃油燃烧器的蒸汽发生器的制作方法

本发明属于蒸汽发生器和食品加工领域，是一种基于转杯式燃油燃烧器的蒸汽发生器。

背景技术：

燃油具有燃点高、燃烧值大、易存储的特点，经常应用于一些野外缺电或者经常迁徙的场景；对于一些经常野外作业的单位，经常会在炊事车中用到蒸汽发生器，用于蒸制食品或者其它用途，而对于这种场景的蒸汽发生器，所使用的燃烧器，绝大部分是直接喷射的燃油加热器，燃油喷射颗粒大，油气混合不均匀，导致点火困难、燃烧不稳定、燃烧不完全、冒黑烟、蒸汽发生器效率低下、烹饪环境差、污染大气环境；另外，由于直接喷射的燃油加热器体积庞大，致使蒸汽发生器的体积也居高不下，而炊事车的空间有限，蒸汽发生器太大的体积，压缩了炊事车内有限的空间，影响携带其它物品及操作舒适性。

有鉴于此，开发一种点火容易、燃烧完全、不冒黑烟、高效、运行稳定、结构紧凑的蒸汽发生器，已经成为目前急需解决的事情；传统的蒸汽发生器，在不使用时，只能手动排水，靠重力自流排水，但炉内底部及管道中仍然会残留有存水，里面的水容易变质，再次使用时会造成污染；炉内底部及管道中残留的存水，在低温时会造成冰冻，容易冻坏管路及元器件。

技术实现要素：

本发明的目的，在于解决上述蒸汽发生器的不足，提供一种适用于海拔0-5000m多场景使用的蒸汽发生器，结构紧凑、点火容易、燃烧完全、不冒黑烟、高效、运行稳定，可自动控制运行、自动清洗、自动吹扫排空，并且可以防止管路及元器件冻坏及残留的存水造成的污染。

一种基于转杯式燃油燃烧器的蒸汽发生器，包括框架（1）、控制系统（2）、管路系统（3）、气液分离器（4）、转杯式燃油燃烧器（5）、加热换热器（6）、吹扫系统（7）；所述控制系统（2）包含电源变换器（201），控制主板（202），操作显示屏（203），环境温度测量模块（204）、环境压力测量模块（205）；所述管路系统（3）包括酸洗单元（301）、进水泵（302）、循环水泵（303）、电磁阀组（304），电磁阀组（304）是几个电磁阀的组合，每个电磁阀负责不同管路的启闭；气液分离器（4）包括分离罐（401）、蒸汽压力传感器（402）、蒸汽温度传感器（403）、水位传感器（404）；所述转杯式燃油燃烧器（5）优选柴油作为燃料，也可采用生物油或者煤油作为燃料；所述加热换热器（6）包括换热单元（601）、封闭保温外壳（602）、排烟口（603）；所述吹扫系统（7）设置空压泵（701）。

控制系统（2）按照如下步骤运行：

s1：控制系统（2）通过环境温度测量模块（204）、环境压力测量模块（205）采集所处位置的压力与温度；

s2：控制系统（2）将s1采集到的压力、温度与内置数据对比，确定当前位置的海拔高度；

s3：控制系统（2）根据所处位置的海拔高度，提取相应的控制方案，控制转杯式燃油燃烧器（5）的油风比、启停策略；

s4：控制系统（2）通过蒸汽压力传感器（402）、蒸汽温度传感器（403）、水位传感器（404）采集气液分离器（4）内的温度、压力、水位；

s5：控制系统（2）将s4采集到的压力、温度、水位与控制方案对比，经过运算，控制对应的水泵启停和电磁阀的启闭，并控制转杯式燃油燃烧器（5）火力的大小，整个系统协调工作，从而按照设定的压力、温度和流量，生产出蒸汽。

系统信息的采集与控制：在控制系统（2）中，控制主板（202）由电源变换器（201）供电，通过环境温度测量模块（204）、环境压力测量模块（205）采集所处位置的压力与温度，并接收气液分离器（4）内的温度、压力、水位信号，控制转杯式燃油燃烧器（5）、进水泵（302）、循环水泵（303）、电磁阀组（304）做相应的动作；操作显示屏（203）可以显示系统的运行状态，并可接收外部指令，自由控制系统运行。

优选的，转杯式燃油燃烧器（5）采用柴油作为燃料，柴油具有易携带，燃烧值大、燃点高、安全的特点，在无电及经常迁徙的场景，柴油具有无可比拟的优势。

转杯式燃油燃烧器（5）也可采用生物油或者煤油作为燃料。

蒸汽发生：控制系统（2）控制进水泵（302）从外界抽水，供给加热换热器（6），同时启闭循环水泵（303）和对应的电磁阀，使水在加热换热器（6）和气液分离器（4）中循环；当检测到分离罐（401）中的温度、压力、水位在设定范围，打开转杯式燃油燃烧器（5）进行加热，产生出设定压力下的蒸汽；控制系统（2）自动调节转杯式燃油燃烧器（5）火力的大小，以保证输出蒸汽的温度和流量；由于转杯式燃油燃烧器（5）的油量和风量可调、燃油雾化颗粒小、因此可以针对不同的燃烧环境，自动做优化调节，做到火力大小可控、燃烧完全；另外，换热单元（601）外侧设置封闭保温外壳（602），与外界隔绝，防止外界环境对燃烧器的影响，并防止内部热量向外散失，提高换热效率；燃烧器在燃烧时，空气从燃烧器底部进入，燃烧后的烟气经换热单元（601）换热后，由排烟口（603）排出，防止烟气四处散逸、污染作业环境。

系统排空及吹扫：当外界气温低于0℃，或设备不使用时，通过手动操作显示屏（203）控制，系统会对内部的水进行排空；系统先开启所有电磁阀，系统内的水通过重力自流，从系统最低端排出；然后启闭对应的电磁阀，开启系统中的空压泵（701），在气液分离器（4）中充气，当分离罐（401）中的空气压力达到设定值时，开启对应电磁阀，利用空气压力对系统内残余的水进行吹扫，使系统每一处都处于无水状态，防止系统元器件被冻坏或者积水污染。

系统酸洗：在系统运行了一段时间后，由于水质的原因，系统内部会结垢，这时需要清洗系统；在酸洗单元内（301）内加注酸洗液，启闭对应的电磁阀和水泵，让酸洗液在整个系统中运行，把系统中的水垢清除干净，然后打开对应的电磁阀进行排污；之后，控制系统（2）会控制对应的电磁阀与水泵，为管路系统和两个罐体中加入清水，让清水在整个系统内运行，以清洗系统内部的酸洗液，然后排出；重复2-3次，完全去除酸洗液。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

本蒸汽发生器，在海拔0-5000m的高度下，均可高效产生蒸汽，结构紧凑、点火容易、燃烧完全、不冒黑烟、高效、运行稳定，可自动控制运行、自动清洗、自动吹扫排空，并且可以防止管路及元器件冻坏及残留的存水造成的污染。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明控制系统（2）的轴测图；

图3为本发明隐藏部分零部件后的轴测图；

图4为本发明隐藏部分零部件后的另一视角的轴测图；

图5为本发明转杯式燃油燃烧器（5）的剖视图；

图6为本发明加热换热器（6）的剖视图；

其中：框架（1）、控制系统（2）、管路系统（3）、气液分离器（4）、转杯式燃油燃烧器（5）、加热换热器（6）、吹扫系统（7）、电源变换器（201）、控制主板（202）、操作显示屏（203）、环境温度测量模块（204）、环境压力测量模块（205）、酸洗单元（301）、进水泵（302）、循环水泵（303）、电磁阀组（304）、分离罐（401）、蒸汽压力传感器（402）、蒸汽温度传感器（403）、水位传感器（404）、换热单元（601）、封闭保温外壳（602）、排烟口（603）、空压泵（701）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明一种基于转杯式燃油燃烧器的蒸汽发生器，包括框架（1）、控制系统（2）、管路系统（3）、气液分离器（4）、转杯式燃油燃烧器（5）、加热换热器（6）、吹扫系统（7）。

如图2所示，所述控制系统（2）包含电源变换器（201），控制主板（202），操作显示屏（203），环境温度测量模块（204）、环境压力测量模块（205）。

如图3、图4所示，所述管路系统（3）包括酸洗单元（301）、进水泵（302）、循环水泵（303）、电磁阀组（304），电磁阀组（304）是几个电磁阀的组合，每个电磁阀负责不同管路的启闭。

如图3、图4所示，气液分离器（4）包括分离罐（401）、蒸汽压力传感器（402）、蒸汽温度传感器（403）、水位传感器（404）。

如图5所示，是转杯式燃油燃烧器（5）的构造图，优选的，转杯式燃油燃烧器（5）采用柴油作为燃料，柴油具有易携带，燃烧值大、燃点高、安全的特点，在无电及经常迁徙的场景，柴油具有无可比拟的优势；转杯式燃油燃烧器（5）也可采用生物油或者煤油作为燃料。

如图6所示，所述加热换热器（6）包括换热单元（601）、封闭保温外壳（602）、排烟口（603）。

如图3所示，所述吹扫系统（7）设置空压泵（701）。

控制系统（2）按照如下步骤运行：

s1：控制系统（2）通过环境温度测量模块（204）、环境压力测量模块（205）采集所处位置的压力与温度；

s2：控制系统（2）将s1采集到的压力、温度与内置数据对比，确定当前位置的海拔高度；

s3：控制系统（2）根据所处位置的海拔高度，提取相应的控制方案，控制转杯式燃油燃烧器（5）的油风比、启停策略；

s4：控制系统（2）通过蒸汽压力传感器（402）、蒸汽温度传感器（403）、水位传感器（404）采集气液分离器（4）内的温度、压力、水位；

s5：控制系统（2）将s4采集到的压力、温度、水位与控制方案对比，经过运算，控制对应的水泵启停和电磁阀的启闭，并控制转杯式燃油燃烧器（5）火力的大小，整个系统协调工作，从而按照设定的压力、温度和流量，生产出蒸汽。

系统信息的采集与控制：在控制系统（2）中，控制主板（202）由电源变换器（201）供电，通过环境温度测量模块（204）、环境压力测量模块（205）采集所处位置的压力与温度，并接收气液分离器（4）内的温度、压力、水位信号，控制转杯式燃油燃烧器（5）、进水泵（302）、循环水泵（303）、电磁阀组（304）做相应的动作；操作显示屏（203）可以显示系统的运行状态，并可接收外部指令，自由控制系统运行。

蒸汽发生：控制系统（2）控制进水泵（302）从外界抽水，供给加热换热器（6），同时启闭循环水泵（303）和对应的电磁阀，使水在加热换热器（6）和气液分离器（4）中循环；当检测到分离罐（401）中的温度、压力、水位在设定范围，打开转杯式燃油燃烧器（5）进行加热，产生出设定压力下的蒸汽；控制系统（2）自动调节转杯式燃油燃烧器（5）火力的大小，以保证输出蒸汽的温度和流量；由于转杯式燃油燃烧器（5）的油量和风量可调、燃油雾化颗粒小、因此可以针对不同的燃烧环境，自动做优化调节，做到火力大小可控、燃烧完全；另外，换热单元（601）外侧设置封闭保温外壳（602），与外界隔绝，防止外界环境对燃烧器的影响，并防止内部热量向外散失，提高换热效率；燃烧器在燃烧时，空气从燃烧器底部进入，燃烧后的烟气经换热单元（601）换热后，由排烟口（603）排出，防止烟气四处散逸、污染作业环境。

系统排空及吹扫：当外界气温低于0℃，或设备不使用时，通过手动操作显示屏（203）控制，系统会对内部的水进行排空；系统先开启所有电磁阀，系统内的水通过重力自流，从系统最低端排出；然后启闭对应的电磁阀，开启系统中的空压泵（701），在气液分离器（4）中充气，当分离罐（401）中的空气压力达到设定值时，开启对应电磁阀，利用空气压力对系统内残余的水进行吹扫，使系统每一处都处于无水状态，防止系统元器件被冻坏或者积水污染。

系统酸洗：在系统运行了一段时间后，由于水质的原因，系统内部会结垢，这时需要清洗系统；在酸洗单元内（301）内加注酸洗液，启闭对应的电磁阀和水泵，让酸洗液在整个系统中运行，把系统中的水垢清除干净，然后打开对应的电磁阀进行排污；之后，控制系统（2）会控制对应的电磁阀与水泵，为管路系统和两个罐体中加入清水，让清水在整个系统内运行，以清洗系统内部的酸洗液，然后排出；重复2-3次，完全去除酸洗液。

本蒸汽发生器，在海拔0-5000m的高度下，均可高效产生蒸汽，结构紧凑、点火容易、燃烧完全、不冒黑烟、高效、运行稳定，可自动控制运行、自动清洗、自动吹扫排空，并且可以防止管路及元器件冻坏及残留的存水造成的污染。