一种超低耗电磁感应蒸发工业蒸汽系统的制作方法

1.本发明涉及工业蒸汽技术领域，具体涉及一种超低耗电磁感应蒸发工业蒸汽系统。


背景技术：

2.随着经济和社会生产的快速发展，能源消耗也在不断增长，传统的化石能源发展方式已经难以为继现在社会的发展；
3.工业蒸汽系统是一种能够产生高温高压蒸汽为工业领域提供所需的热能的系统，该热能能够实现加热、加湿、清洗、杀菌、消毒、烘干、产生动力、作为驱动等；
4.现有的工业蒸汽系统往往利用传统的化石能源来提供电力从而驱动加热装置直接进行加热产生蒸汽，并且当其采用电磁感应蒸汽蒸发器作为加热动力源时，其气液转换的瞬间耗能巨大，不利于蒸汽的持续供给。
5.因此，有必要提供一种超低耗电磁感应蒸发工业蒸汽系统以解决上述问题。


技术实现要素：

6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超低耗电磁感应蒸发工业蒸汽系统，包括：
7.电磁感应加热蒸汽发生器，其输出端与用户端相连，以便向所述用户端提供高温高压蒸汽；
8.至少两个蓄热加热设备，所述蓄热加热设备的输入端与纯净水供给设备相连，所述蓄热加热设备的输出端能够为所述电磁感应加热蒸汽发生器提供汽水混合物，且，其中一个蓄热加热设备为主蓄热加热设备，其余蓄热加热设备为备用切换蓄热加热设备；
9.风电光电系统，其能够利用风力发电和太阳能发电；以及
10.电力分配调节器，用于将所述风电光电系统所提供电力进行分配，其中部分电力用于供给电磁感应加热蒸汽发生器，另一部分电力用于供给蓄热加热设备。
11.进一步，作为优选，所述蓄热加热设备包括保温结构以及换热结构，其中，所述换热结构设置于所述保温结构中，所述保温结构构设于地基下；
12.所述换热结构能够加热其内部的蓄热介质并通过蓄热介质加热纯净水。
13.进一步，作为优选，还包括电网保障性供电系统，所述电网保障性供电系统用于为所述蓄热加热设备和电磁感应加热蒸汽发生器进行补充性供电。
14.进一步，作为优选，所述电磁感应加热蒸汽发生器所加热的蒸汽温度在165℃～1000℃之间，蒸汽压力在0.7～10兆帕之间；
15.且，所述电磁感应加热蒸汽发生器配置有自控系统，所述自控系统能够根据用户端用汽温度、压力要求进行调节。
16.进一步，作为优选，所述保温结构包括：
17.外墙；
18.内墙，其固定嵌于所述外墙的内侧；
19.抬升底板，其连接于所述内墙的内侧，且所述抬升底板的底部均匀固定有多个抬升座作为支撑；以及
20.分隔板一，其为环形，且竖向固定于所述抬升底板上，所述分隔板一与所述内墙的顶部之间设置有封板，以便使得所述封板、内墙、分隔板一以及抬升底板之间构成密封空间。
21.进一步，作为优选，所述密封空间中设置有真空调节机构，所述真空调节机构包括：
22.分隔环，其被配置为上下对称固定设置的两个，且两个所述分隔环分别与所述内墙、分隔板一相连；
23.阀体，其被配置为上下对称设置的两个，且均嵌入于所述内墙上；以及
24.排气环，其密封滑动设置于所述内墙与所述分隔板一之间，且所述排气环中圆周阵列嵌入有多个磁块一；
25.所述内墙中圆周阵列设置有多个高度调节器，所述高度调节器的输出端设置有与所述磁块一相对应的磁块二。
26.进一步，作为优选，所述换热结构包括：
27.分隔板二，其固定于所述分隔板一的内侧；
28.加热罐，其底部设置有加热器，所述加热器固定于所述抬升底板上；
29.外控温管，其置于所述分隔板二与所述加热罐之间，用于加热控温液体；
30.加热管，其置于所述加热罐的内部，用于加热加热罐内的蓄热介质；以及
31.螺旋换热管，用于接收纯净水并以换热的形成加热水体使之形成汽水混合物。
32.进一步，作为优选，所述加热罐的顶部连通有进水管，所述进水管的底部固定连通有外筒，所述外筒的内壁上设置有定子，所述定子中转动设置有转子，以便当纯净水自上而下流动时能够带动所述转子进行转动；
33.所述外筒的出水端还采用连接管与螺旋换热管相连。
34.进一步，作为优选，所述加热管被配置为同轴阵列排布的多组，每组加热管为圆周阵列排布的多个，各个加热管的外部均套设有沿其轴向延伸的螺旋换热管，多个所述螺旋换热管依次串联，且末端的所述螺旋换热管采用出水管与电磁感应加热蒸汽发生器的输入端相连通。
35.进一步，作为优选，所述外筒的底部设置有减速机构，所述减速机构的输入端与转子相连，所述减速机构的输出端与提升螺旋叶相连，所述提升螺旋叶的外部套设有连接至所述减速机构下方的提升管，所述提升管的顶部径向连接有多个排料筒，所述提升螺旋叶的下方连接有扰动叶。
36.与现有技术相比，本发明提供了一种超低耗电磁感应蒸发工业蒸汽系统，具有以下有益效果：
37.1、电磁感应加热蒸汽发生器的用能绝大多数时间来自近零成本的风光发电；
38.2、余电加热蓄热载体来自近零成本的风光发电；
39.3、余电加热解决了常温水在全封闭蓄热池中从低温爬升到高温再到蒸发的近零成本过程，在进入电磁感应加热蒸汽发生器之前即完成了液汽转换，从而节省了巨大能量；
40.4、配置的电网保障性供电系统能够保障连续性生产，以规避阴雨天、夜间与风力发电存在的不稳定性，如此，可实现工业蒸汽各工况条件下生产的超低耗化、超低碳化、超稳定可靠化；
41.5、本发明实施例中，通过纯净水的不断注入，其会驱动转子进行转动，从而带动提升螺旋叶进行转动，实现对于中部蓄热介质的自下而上提升，并通过顶部的排料筒进行分散，提高了整体热量的均匀性，提高了蓄热介质分布的均匀性；
42.6、本发明实施例中，一方面将加热管配置为同轴阵列排布的多组，每组加热管为圆周阵列排布的多个，这样能够提高加热管分布的均匀性，有利于均匀的加热蓄热介质，并且在各个加热管的外部均套设有沿其轴向延伸的螺旋换热管，使得各个螺旋换热管均能够在最大程度上进行换热，而将多个所述螺旋换热管依次串联，有利于延长纯净水在螺旋换热管内的流动距离和流动时长，提高了气液转换的效果。
附图说明
43.图1为一种超低耗电磁感应蒸发工业蒸汽系统的整体系统示意图；
44.图2为一种超低耗电磁感应蒸发工业蒸汽系统中蓄热加热设备的结构示意图；
45.图3为一种超低耗电磁感应蒸发工业蒸汽系统中加热罐的结构示意图；
46.图中：1、风电光电系统；2、电力分配调节器；3、电磁感应加热蒸汽发生器；4、用户端；5、电网保障性供电系统；6、蓄热加热设备；61、外墙；62、内墙；63、抬升底板；64、抬升座；65、分隔板一；66、分隔板二；67、加热罐；68、加热器；69、外控温管；610、加热管；611、顶板；612、分隔环；613、排气环；614、驱动磁块；615、高度调节器；616、进水管；617、转子；618、外筒；619、连接管；620、螺旋换热管；621、出水管；622、减速机构；623、提升管；624、提升螺旋叶；625、扰动叶；626、排料筒。
具体实施方式
47.请参阅图1～3，本发明提供了一种超低耗电磁感应蒸发工业蒸汽系统，包括：
48.电磁感应加热蒸汽发生器3，其输出端与用户端4相连，以便向所述用户端4提供高温高压蒸汽；
49.至少两个蓄热加热设备6，所述蓄热加热设备6的输入端与纯净水供给设备相连，所述蓄热加热设备6的输出端能够为所述电磁感应加热蒸汽发生器3提供汽水混合物，且，其中一个蓄热加热设备为主蓄热加热设备，其余蓄热加热设备为备用切换蓄热加热设备；
50.风电光电系统1，其能够利用风力发电和太阳能发电；以及
51.电力分配调节器2，用于将所述风电光电系统1所提供电力进行分配，其中部分电力用于供给电磁感应加热蒸汽发生器3，另一部分电力用于供给蓄热加热设备6；
52.较佳的，还包括电网保障性供电系统5，所述电网保障性供电系统5用于为所述蓄热加热设备6和电磁感应加热蒸汽发生器3进行补充性供电。
53.需要解释的是，一方面，电磁感应加热蒸汽发生器的用能绝大多数时间来自近零成本的风光发电；而余电加热蓄热加热设备热载体来自近零成本的风光发电；另一方面余电加热解决了常温水在全封闭蓄热池中从低温爬升到高温再到蒸发的近零成本过程，在进入电磁感应加热蒸汽发生器之前即完成了液汽转换，从而节省了巨大能量；
54.另外，配置的电网保障性供电系统能够保障连续性生产，以规避阴雨天、夜间与风力发电存在的不确定性，如此，可实现工业蒸汽各工况条件下生产的超低耗化、超低碳化、超稳定可靠化。
55.本实施例中，所述蓄热加热设备6包括保温结构以及换热结构，其中，所述换热结构设置于所述保温结构中，所述保温结构构设于地基下；
56.所述换热结构能够加热其内部的蓄热介质并通过蓄热介质加热纯净水。
57.本实施例中，所述电磁感应加热蒸汽发生器所加热的蒸汽温度在165℃～1000℃之间，蒸汽压力在0.7～10兆帕之间；
58.且，所述电磁感应加热蒸汽发生器配置有自控系统，所述自控系统能够根据用户端用汽温度、压力要求进行调节，自控系统为现有控制设备，在此不再赘述。
59.本实施例中，如图2，所述保温结构包括：
60.外墙61；
61.内墙62，其固定嵌于所述外墙61的内侧；
62.抬升底板63，其连接于所述内墙62的内侧，且所述抬升底板63的底部均匀固定有多个抬升座64作为支撑；以及
63.分隔板一65，其为环形，且竖向固定于所述抬升底板63上，所述分隔板一65与所述内墙62的顶部之间设置有封板，以便使得所述封板、内墙62、分隔板一65以及抬升底板63之间构成密封空间，另外外墙体上还设置有顶板611；
64.也就是说，本实施例中，以内墙和抬升底板来构建保温墙体，并且内墙的外部设置有外墙作为防护，而抬升底板由抬升座作为支撑，从而提高了保温效果。
65.作为较佳的实施例，所述密封空间中设置有真空调节机构，所述真空调节机构包括：
66.分隔环612，其被配置为上下对称固定设置的两个，且两个所述分隔环612分别与所述内墙62、分隔板一65相连；
67.阀体，其被配置为上下对称设置的两个，且均嵌入于所述内墙62上；以及
68.排气环613，其密封滑动设置于所述内墙62与所述分隔板一65之间，且所述排气环613中圆周阵列嵌入有多个磁块一；
69.所述内墙中圆周阵列设置有多个高度调节器615，所述高度调节器615的输出端设置有与所述磁块一相对应的磁块二。
70.其中，高度调节器可以是伸缩杆、丝杠螺母副结构等，在实施时，例如，当驱动高度调节器的输出端向下移动时，在磁力作用下排气环随之向下移动，从而压缩下部空间中的残留气体，当排气环移动至接近下部的阀体时，此时下部的阀体开启，排出残留气体即可，从而保障了密封空间中的真空性。
71.本实施例中，如图2和3，所述换热结构包括：
72.分隔板二66，其固定于所述分隔板一65的内侧；
73.加热罐67，其底部设置有加热器68，所述加热器68固定于所述抬升底板63上；
74.外控温管69，其置于所述分隔板二66与所述加热罐67之间，用于加热控温液体；
75.加热管610，其置于所述加热罐67的内部，用于加热加热罐67内的蓄热介质；以及
76.螺旋换热管620，用于接收纯净水并以换热的形成加热水体使之形成汽水混合物，
外控温管和加热管均由加热器所控制加热。
77.作为较佳的实施例，所述加热罐67的顶部连通有进水管616，所述进水管616的底部固定连通有外筒618，所述外筒618的内壁上设置有定子，所述定子中转动设置有转子617，以便当纯净水自上而下流动时能够带动所述转子617进行转动；
78.所述外筒618的出水端还采用连接管619与螺旋换热管620相连；
79.所述外筒618的底部设置有减速机构622，所述减速机构的输入端与转子617相连，所述减速机构的输出端与提升螺旋叶624相连，所述提升螺旋叶624的外部套设有连接至所述减速机构622下方的提升管623，所述提升管623的顶部径向连接有多个排料筒626，所述提升螺旋叶624的下方连接有扰动叶625。
80.因此，在实施时，通过纯净水的不断注入，其会驱动转子进行转动，从而带动提升螺旋叶624进行转动，实现对于中部蓄热介质的自下而上提升，并通过顶部的排料筒进行分散，提高了整体热量的均匀性，提高了蓄热介质分布的均匀性。
81.本实施例中，所述加热管被配置为同轴阵列排布的多组，每组加热管为圆周阵列排布的多个，各个加热管的外部均套设有沿其轴向延伸的螺旋换热管620，多个所述螺旋换热管620依次串联，且末端的所述螺旋换热管620采用出水管621与电磁感应加热蒸汽发生器的输入端相连通，一方面将加热管配置为同轴阵列排布的多组，每组加热管为圆周阵列排布的多个，这样能够提高加热管分布的均匀性，有利于均匀的加热蓄热介质，并且在各个加热管的外部均套设有沿其轴向延伸的螺旋换热管620，使得各个螺旋换热管均能够在最大程度上进行换热，而将多个所述螺旋换热管620依次串联，有利于延长纯净水在螺旋换热管内的流动距离和流动时长，提高了气液转换的效果。
82.在具体实施时，将电磁感应加热蒸汽发生器3的输出端与用户端4相连，以便向所述用户端4提供高温高压蒸汽；然后配置三个蓄热加热设备6，其中蓄热加热设备6的输入端与纯净水供给设备相连，蓄热加热设备6的输出端设置有阀门并连通至电磁感应加热蒸汽发生器的输入端，且，在工作时可选择其中一个蓄热加热设备为主蓄热加热设备，其余蓄热加热设备为待机状态；然后利用风电光电系统1进行发电，其中通过电力分配调节器2将风电光电系统1所提供电力进行分配，其中部分电力用于供给电磁感应加热蒸汽发生器3，另一部分电力用于供给蓄热加热设备6；最后配置电网保障性供电系统5，电网保障性供电系统5用于为所述蓄热加热设备6和电磁感应加热蒸汽发生器3进行补充性供电，从而保障连续性生产，以规避阴雨天、夜间与风力发电存在的不确定性。
83.以上所述的，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。