一种蒸汽发生器及工作方法与流程

1.本发明涉及蒸汽发生器技术领域，尤其涉及一种蒸汽发生器及工作方法。


背景技术：

2.现有技术中蒸汽发生器一般是直接在水箱内部设置液体加热装置，通过液体加热装置使水形成蒸汽然后排出，用于熨衣服、杀菌消毒等，该种装置产生蒸汽的方式比较慢，需要预热一段时间才能产生蒸汽。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了能提供一种能较快产生蒸汽的蒸汽发生器及工作方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种蒸汽发生器，包括水箱，包括压力泵、第一电热模组、第一节流阀和第二电热模组，所述压力泵进水端连接所述水箱，所述压力泵出水端连接所述第一电热模组，所述第一电热模组包括第一电热管，所述第一电热模组具有液体加热通路，所述第一电热管内腔为所述液体加热通路的一部分，所述液体加热通路一端为冷水流入端、一端为过热水流出端，所述液体加热通路的冷水流入端与所述压力泵出水端连通，所述第一节流阀连接于所述液体加热通路的过热水流出端的下游，所述第一电热管内部水压大于所述第一节流阀下游压力，所述第二电热模组连接于所述第一节流阀下游。
6.所述压力泵进水端与水箱之间设有单向阀。
7.所述第一电热管内水为过热水，所述第一电热模组包括两根以上第一电热管，所述两根以上第一电热管串联或并联连接；
8.和/或所述第一电热管为纳米膜电热管，所述纳米膜电热管内壁粗糙度ra小于0.06微米，所述第一电热管内径为3-20毫米。
9.所述第一节流阀具有进口和出口，所述出口内径小于所述进口内径，所述蒸汽发生器还具有连接管，所述连接管连接所述第一节流阀与所述液体加热通路的过热水流出端，所述第一节流阀的出口小于所述液体加热通路的内径，所述第一节流阀的出口小于所述连接管的内径。
10.所述第二电热模组具有一根以上第二电热管和第二节流阀，所述第二电热模组具有蒸汽干燥通路，所述蒸汽干燥通路具有湿气入口和干气出口，所述湿气入口与所述第一节流阀的出口连通，所述干气出口与所述第二节流阀的进口连通，所述第二节流阀上游的第二电热管内的流体压力大于位于所述第二节流阀下游管路的流体压力。
11.所述第二电热模组具有两根以上第二电热管，所述第二电热管之间设置有第三节流阀，调节所述第三节流阀的上游第二电热管内的过热水压力释放到所述第三节流阀下游的管路内。
12.所述第一电热模组还包括微控制器和温度传感器，所述微控制器电连接有电插头，所述温度传感器安装于所述液体加热通路的过热水流出端，所述温度传感器的测温探
头与所述第一电热模组中的过热水相接触，所述第一电热模组过热水流出端液体温度大于100℃；所述压力泵与微控制器电连接，所述压力泵上设有负载检测模块，所述负载检测模块与微控制器电连接；
13.所述第一电热模组、第二电热模组安装有过热保护器，所述过热保护器与微控制器电连接；
14.和/或所述水箱内部设有水位报警装置，所述水位报警装置与微控制器电连接。
15.一种蒸汽发生器工作方法包括以下步骤：
16.向水箱内部注水，并接通电源；
17.通过压力泵抽取水箱内部液体，液体经过单向阀、压力泵进入第一电热模组的液体加热通路内，并在液体加热通路内形成压力水，通过第一电热模组的第一电热管将液体加热成温度超过一百摄氏度的过热水，过热水经过第一节流阀后形成含水蒸汽，含水蒸汽经过第二电热模组后喷出蒸汽。
18.还包括以下步骤：
19.通过负载检测模块判断压力泵负载，如果负载突然变小，判定为缺水状态，则微控制器对第一电热模组的第一电热管、第二电热模组的第二电热管进行断电或者减小第一电热模组、第二电热模组的功率输入；
20.通过过热保护器判断第一电热管、第二电热管温度，如果温度超过限值，判定为过热状态，则微控制器对第一电热管、第二电热管进行断电；
21.通过温度传感器判断过热水温度，根据过热水的温度控制压力泵进水量和/或第一电热模组的功率输入。
22.还包括以下步骤：
23.在第一电热模组正常工作时，通过控制第一电热管加热功率和压力泵的进水量，使第一电热管内充满液态水，所述第一电热模组的过热水输出端的液态水温大于100℃；
24.控制第一电热管、第二电热管的加热功率，使得第二电热管的加热功率小于第一电热管的加热功率。
25.本发明提出的一种蒸汽发生器，有益效果在于：蒸汽发生器具有压力泵、第一电热模组、第一节流阀和第二电热模组，通过第一电热管对水进行加热，第二电热模组用于对第一节流阀流出的流体的进一步加热，保证输出蒸汽的温度和干度要求，满足用户需求。
附图说明
26.图1为本发明的第一种实施方式的结构示意图；
27.图2为本发明的第一种实施方式的结构示意图；
28.图3为本发明的第三种实施方式的结构示意图；
29.图4为本发明的第四种实施方式的结构示意图；
30.图5为本发明的第五种实施方式的简略电路示意图；
31.图6为本发明的一根第二电热管的第二电热模组的结构示意图；
32.图7为本发明的两根第二电热管的第二电热模组结构示意图。
33.图中：水箱1、单向阀2、压力泵3、隔板4、连通部件5、第一电热管6、过热保护器7、金属电极8、第一节流阀9、温度传感器10、第一电热模组11、第二电热管12、第二节流阀13、第
三节流阀14。
具体实施方式
34.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。
35.参考图1，一种蒸汽发生器，包括水箱1，包括压力泵3、第一电热模组11、第一节流阀9和第二电热模组，压力泵3进水端连接水箱1，压力泵3出水端连接第一电热模组11，第一电热模组11包括第一电热管6，第一电热模组11具有液体加热通路，第一电热管6内腔为液体加热通路的一部分，液体加热通路一端为冷水流入端、一端为过热水流出端，液体加热通路的冷水流入端与压力泵3出水端连通，第一节流阀9连接于液体加热通路的过热水流出端的下游，第一电热管6内部水压大于第一节流阀9下游压力，第二电热模组连接于第一节流阀9下游，第一电热模组过热水流出端液体温度大于100℃。
36.由于蒸汽发生器的液体加热通路的至少部分位于第一电热管，使水在第一电热管内部被加热，经加热的水经过第一节流阀后迅速变成含水蒸汽，蒸汽的产生速度快，而且第一电热管内的水在压力泵的作用下一直处于流动状态，同时蒸汽发生器通过压力泵3使第一电热管6内部液体具有一定的压力，通过第一电热管6对压力水进行加热，使液体加热通路内时刻存在带有压力的过热水，第一电热管6内部水压大于第一节流阀9下游流体压力，带有压力的过热水经过第一节流阀9降压，形成含水蒸汽进入第二电热模组，在第二电热模组进行进一步汽化形成较干的蒸汽。在水箱一直具有水的情况下，本装置能使蒸汽能够连续的喷出，适用于各种蒸汽应用场合。
37.第一电热模组11包括具有纳米膜的第一电热管6，纳米膜第一电热管6内径为3-20毫米或3-10毫米或3-5毫米，当压力泵将流体源源不断地输送至第一电热模组时，一方面由于第一电热管内径较小，流体在第一电热管内部受热均匀，不容易产生气泡，不容易破坏过热状态；另一方面由于压力泵给第一电热模组产生较高压力，使得第一电热管内水在超过100℃的情况下仍能保持液态状态，使得第一电热管内部始终充满液态水，保证第一电热管不易因为干烧而过热损坏，也使得蒸汽能够源源不断地向第一节流阀下游输出。第一电热管内壁光滑，更进一步，第一电热管内壁粗糙度ra小于0.04微米，光滑的第一电热管内壁使过热水更利于保持液态状态，不容易产生气泡，不容易沸腾。
38.压力泵3进水端与水箱1之间设有单向阀2，单向阀防止压力泵前端水管里面的水丢失，因为设备很可能移动例如挂烫机会在手上操作或长时间放置，同时由于第一电热管6内部的水为压力水，也防止第一电热模组内的蒸汽压力回冲。
39.第一节流阀9具有进口和出口，出口内径小于进口内径，蒸汽发生器还具有连接管，连接管连接第一节流阀与液体加热通路的过热水流出端，第一节流阀的出口小于液体加热通路的内径，第一节流阀的出口小于连接管的内径。如此，当过热水流出端液态水经连接管进入第一节流阀时，由于第一节流阀的出口内径小于进口和连接管，所以液态过热水经过第一节流阀后，变成水蒸汽从第一节流阀出口输送至第一节流阀下游。
40.本文中，“下游”是指流体流向的下游。
41.作为其他实施方式，参考图2，第一电热模组包括两根以上第一电热管，两根以上第一电热管串联或并联连接。
42.第一电热管6通过串联连接方式，可以通过对每根第一电热管6进行单独控制，更有利于第一电热管6内过热水的产生及保持，也可以通过功率的组合控制，来调整输出的蒸汽量。
43.作为其他实施方式，参照图3，第一电热模组11包括至少并联连接的第一电热管6，第一电热模组包括两个连通部件5，两根以上第一电热管6置于两个连通部件5之间。第一电热管以并联连接，可以控制每根第一电热管的功率来调整，来控制输出的蒸汽量以及控制第一电热管内的水的过热情况。
44.作为其他实施方式，参照图4，第一电热模组11包括多根第一电热管6，多根第一电热管6采用串联、并联组合的方式连通形成液体加热通路。
45.作为其他实施方式，参照图5，第一电热模组包括开关阀k1/k2/k3，第一电热模组具有至少两个并联支路，每个并联支路设置有一个开关阀，每个并联支路具有至少一个第一电热管或两个以上串联连接的第一电热管。
46.第一电热模组设置并联支路，每个并联支路可以单独控制，对每个并联支路单独控制开关，可使得蒸汽发生器具有不同范围的输出量，可适用于具有多档蒸汽需求的场合。
47.参考图6，第二电热模组具有一根以上第二电热管12和第二节流阀13，第二电热模组具有蒸汽干燥通路，蒸汽干燥通路具有湿气入口和干气出口，湿气入口与第一节流阀9的出口连通，干气出口与第二节流阀13的进口连通，第二节流阀13上游的第二电热管12内的流体压力大于位于第二节流阀13下游管路的流体压力。通过第一节流阀9出来的蒸汽含有部分水珠，然后通过第二电热管进一步加热，形成干蒸汽，最终从第二节流阀13出来的蒸汽为干燥度较高的干蒸汽。
48.参考图7，第二电热模组具有两根以上第二电热管12，第二电热管12之间设置有第三节流阀14，用于调节第三节流阀14的上游第二电热管内的过热水压力释放到第三节流阀下游的管路内。可以在不同电热管内实现不同的温度和压力的过热水，便于后续较干水蒸汽的形成。
49.第一电热模组和第二电热膜组的输入功率可以不同，第二电热模组的输入功率小于第一电热模组，第一电热模组用于对压力泵泵入的水进行加热，形成过热水，因此第一电热模组的第一电热管工作功率较大，第一电热管内充满过热水，使得高功率的电热管始终对管内液体进行加热；第二电热模组位于第一节流阀下游，因此，过热水经第一节流阀节流降压后形成含水蒸汽，含水蒸汽在第二电热模组的第二电热管内进行进一步蒸干，第二电热管工作功率低于第一电热管，有利于保证第二电热管的耐久性，提升蒸汽发生器的使用寿命。
50.蒸汽发生器还包括微控制器和温度传感器10，微控制器电连接有电插头，参照图1，温度传感器10安装于液体加热通路的过热水流出端，温度传感器10的测温探头与第一电热模组11中的过热水相接触，第一电热模组过热水流出端液体温度大于100℃；压力泵3与微控制器电连接，压力泵3上设有负载检测模块，负载检测模块与微控制器电连接；
51.温度传感器还可以设置于第二节流阀的上游，用于感测第二电热管出口的蒸汽温度。当然，蒸汽发生器还可以具有两个或多个温度传感器，其中一个可以安装于液体加热通路的过热水流出端，其中一个可以安装于蒸汽干燥通路的干气出口。
52.第一电热模组、第二电热模组都可以安装有过热保护器7，过热保护器7与微控制
器电连接。
53.水箱1内部设有水位报警装置，水位报警装置与微控制器电连接。
54.通过负载检测模块判断压力泵3负载，如果负载突然变小，判定为缺水状态，则微控制器对第一电热管6、第二电热管12进行断电或者减小第一电热模组、第二电热模组的功率输入；
55.通过过热保护器7判断第一电热管6、第二电热管12温度，如果温度超过限值，判定为过热状态，则微控制器对第一电热管6、第二电热管12进行断电；
56.在第一电热模组安装温度传感器时，通过温度传感器10判断过热水温度，根据过热水的温度控制压力泵3进水量和/或第一电热模组11的功率输入。
57.在第二电热模组安装有温度传感器时，通过温度传感器判断蒸汽温度，根据蒸汽温度控制压力泵3进水量和/或第二电热模组的功率输入。
58.对第一电热管、第二电热管中的每根电热管都可以设置一个功率调整模块，不同电热管的功率均可调节，使得整个第一电热模组可以产生不同温度的过热水，第二电热模组可以产生不同干度的蒸汽。
59.一种蒸汽发生器工作方法，包括以下步骤：
60.向水箱1内部注水，并接通电源；
61.通过压力泵3抽取水箱1内部液体，液体经过单向阀2、压力泵3进入第一电热模组11的液体加热通路内，并在液体加热通路内形成压力水，通过第一电热模组11的第一电热管6将液体加热成温度超过一百摄氏度的过热水，过热水经过第一节流阀9后形成含水蒸汽，含水蒸汽经过第二电热模组后喷出蒸汽。
62.还包括以下步骤：
63.在第一电热模组正常工作时，通过控制第一电热管加热功率和压力泵的进水量，使第一电热管内充满液态水，第一电热模组的过热水输出端的液态水温大于100℃；
64.控制第一电热管、第二电热管的加热功率，使得第二电热管的加热功率小于第一电热管的加热功率；
65.控制第二电热管的加热功率，用于调整喷出蒸汽的温度。
66.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变而得到的技术方案、构思、设计，都应涵盖在本发明的保护范围之内。