一种产生不同干湿度蒸汽的控制方法与流程

1.本发明涉及蒸汽发生技术领域，具体涉及一种产生不同干湿度蒸汽的控制方法。


背景技术：

2.现有技术中的蒸汽产生方式基本是采用锅炉储水加热蒸发的方式。锅炉也即可用于加热的储水容器，其内存储有水，采用电加热或燃料加热等方式加热锅炉，使得锅炉内的水沸腾产生蒸汽，而后通过输送管路将产生的蒸汽输出。采用锅炉加热的方式产生的蒸汽，其干湿度无法调节，蒸汽的湿度通常较大，无法应用于需要使用干蒸汽的情形；而且由于其是湿度较大的气液混合态的蒸汽，温度也常常难以达到较高的温度，难以应用于需要高温蒸汽的情形。
3.现有技术中也有披露通过连续式加热器产生蒸汽的方法，如中国发明专利公开号为cn110382953a的专利文献，其公开了一种可以提供不同的蒸汽状态的方案，具体为：通过测量能够影响在连续式加热器上生成的蒸汽的蒸汽状态的一个或多个变量；计算用于对泵和/或加热装置进行功率调节的驱控数据以用于生成确定的蒸汽状态；并且以相应的驱控数据驱控所述泵和所述加热装置以用于生成具有确定的蒸汽状态的蒸汽。该现有技术公开了一种较为笼统和原理性的方案，对于本领域技术人员而言，根据其公开的内容难以较佳的实现蒸汽状态的可控化。
4.鉴于此，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种产生不同干湿度蒸汽的控制方法，可产生品质稳定可控的多种不种干湿度的蒸汽。
6.本发明通过如下技术方案实现：一种产生不同干湿度蒸汽的控制方法，应用于蒸汽产生系统，所述蒸汽产生系统包括液体进口、蒸汽出口，以及自所述液体进口至所述蒸汽出口依次连接的进水阀、液体泵和蒸汽加热器，所述控制方法包括：
7.接收产生第一干湿度蒸汽的触发指令；
8.控制所述液体泵开通工作，且在所述液体泵开通工作期间，控制所述进水阀以开通第一开通时长和关断第一关断时长的方式进行通断交替工作，以形成第一脉冲水流，输送至处于加热状态的蒸汽加热器中被蒸发汽化，产生第一干湿度蒸汽；
9.接收产生第二干湿度蒸汽的触发指令；
10.控制所述液体泵开通工作，且在所述液体泵开通工作期间，控制所述进水阀以开通第二开通时长和关断第二关断时长的方式进行通断交替工作，以形成第二脉冲水流，输送至处于加热状态的蒸汽加热器中被蒸发汽化，产生第二干湿度蒸汽；
11.其中，所述第一脉冲水流和所述第二脉冲水流均为具有强弱交替变化的连续水流，进水阀开通状态下形成脉冲水流的强水流段，进水阀关断状态下形成脉冲水流的弱水流段；
12.其中，所述第二开通时长小于所述第一开通时长，且所述第二关断时长大于所述第一关断时长，产生的第二干湿度蒸汽的湿度小于产生的第一干湿度蒸汽的湿度。
13.可选地，所述第一开通时长和所述第一关断时长之和小于所述第二开通时长和所述第二关断时长之和。
14.可选地，产生第一干湿度蒸汽时所述蒸汽加热器的加热功率与产生第二干湿度蒸汽时所述蒸汽加热器的加热功率相同。
15.可选地，所述控制方法包括：预先存储蒸汽干湿度值与进水阀的通断时长之间一一对应关系的信息表；当接收到产生某一预设蒸汽干湿度值蒸汽的触发指令时，读取所述信息表中的对应关系数据，并据此设定所述进水阀的开通时长和关断时长。
16.可选地，在进水阀的一个通断周期中，所述进水阀的开通时长为0.01-0.2s，所述进水阀的关断时长为1-3s。
17.可选地，所述蒸汽出口具有开通状态和闭合状态，在所述蒸汽出口处于闭合状态下，所述控制方法包括：控制所述蒸汽加热器处于加热状态，并控制所述液体泵和所述进水阀间歇工作以向所述蒸汽加热器间歇式进水。
18.可选地，所述液体泵和所述进水阀间歇工作的频率小于所述进水阀进行通断交替工作的预设频率。
19.可选地，所述控制所述蒸汽加热器处于加热状态，并控制所述液体泵和所述进水阀间歇工作以向所述蒸汽加热器中间歇式进水，包括：
20.控制所述蒸汽加热器工作并检测其实际温度，当所述蒸汽加热器的实际温度达到预设温度时，控制所述液体泵和所述进水阀工作以向所述蒸汽加热器进水，当所述蒸汽加热器的实际温度未达预设温度时，控制所述液体泵和所述进水阀停止向所述蒸汽加热器进水。
21.可选地，所述控制方法包括：当所述蒸汽产生系统内的蒸汽压力达到预设值时，通过泄压阀排出蒸汽以泄压。
22.可选地，所述液体泵为电磁泵，所述进水阀为电磁阀，所述液体泵和所述进水阀联动控制。
23.本发明提供的产生不同干湿度蒸汽的控制方法，其进水过程是在控制液体泵开通工作期间，控制进水阀通断交替工作，形成具有强弱变化的脉冲式连续水流的进水方式，通过改变进水阀的开通时长和关断时长，以改变脉冲水流的状态，以产生不同干湿度的蒸汽，如此产生的蒸汽品质稳定可控。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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。
25.图1是本技术控制方法应用的蒸汽产生系统的局部示意图。
26.图2是本技术控制方法形成的一种脉冲式水流的波形示意图。
27.附图标记说明：1-进水阀；2-液体泵；3-蒸汽加热器。
具体实施方式
28.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实现方式并不代表与本技术相一致的所有实现方式，它们仅是与本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
29.下面结合附图，对本技术的一种产生不同干湿度蒸汽的控制方法进行详细说明。在不冲突的情况下，下述实施例中的特征可以相互组合。
30.请参照图1和图2所示，本技术提供一种产生不同干湿度蒸汽的控制方法，应用于蒸汽产生系统，用于产生至少两种干湿度不同的蒸汽。如图1所示，其为本技术产生不同干湿度蒸汽的控制方法应用的蒸汽产生系统一种实施例的图示。在本实施例中，所述蒸汽产生系统包括液体进口和蒸汽出口，以及连接于液体进口和蒸汽出口之间的液体泵2、进水阀1和蒸汽加热器3，所述进水阀1连接于所述液体进口和所述蒸汽加热器3之间。所述液体进口、液体泵2、进水阀1、蒸汽加热器3及蒸汽出口之间通过管路相连，液体从液体进口进入，依次经进水阀1、液体泵2进入蒸汽加热器3中被加热蒸发为蒸汽，而后通过蒸汽出口排出。所述液体泵2，也即水泵，其用于实现进水或停止进水的控制，在一实施例中，所述液体泵2为电磁泵。所述进水阀1用于实现进水量及进水方式的控制，在一实施例中，所述进水阀1为电磁阀。所述液体泵2与进水阀1由关联的信号进行联动控制，以保证两者间工作的联动匹配性，即控制所述液体泵2进水期间，控制所述进水阀1以预设频率进行通断交替工作；控制所述液体泵2停止进水期间，控制所述进水阀1停止工作。
31.所述控制方法包括：
32.接收产生第一干湿度蒸汽的触发指令；
33.控制所述液体泵2开通工作，且在所述液体泵2开通工作期间，控制所述进水阀1以开通第一开通时长和关断第一关断时长的方式进行通断交替工作，以形成第一脉冲水流，输送至处于加热状态的蒸汽加热器3中被蒸发汽化，产生第一干湿度蒸汽；
34.接收产生第二干湿度蒸汽的触发指令；
35.控制所述液体泵2开通工作，且在所述液体泵2开通工作期间，控制所述进水阀1以开通第二开通时长和关断第二关断时长的方式进行通断交替工作，以形成第二脉冲水流，输送至处于加热状态的蒸汽加热器3中被蒸发汽化，产生第二干湿度蒸汽；
36.其中，所述第一脉冲水流和所述第二脉冲水流均为具有强弱交替变化的连续水流，进水阀1开通状态下形成脉冲水流的强水流段，进水阀1关断状态下形成脉冲水流的弱水流段；
37.其中，所述第二开通时长小于所述第一开通时长，且所述第二关断时长大于所述第一关断时长，产生的第二干湿度蒸汽的湿度小于产生的第一干湿度蒸汽的湿度。
38.本发明提供的产生不同干湿度蒸汽的控制方法，控制进水阀1频繁地开闭工作，频繁开闭的进水阀1与开通的液体泵2共同作用，使得液体呈具有强弱变化的脉冲式水流输送至蒸汽加热器3中，从而在强弱水流交替的过程中，蒸汽加热器3的温度可以快速地将液体蒸汽形成蒸汽，而且可快速恢复至可产生预设品质蒸汽的温度，能够产生高温的干蒸汽，并根据接收到的产生不同干湿度蒸汽的指令，通过改变进水阀1的开通时长和关断时长，以改变脉冲水流的状态，从而产生不同干湿度的蒸汽，如此产生的蒸汽品质稳定可控。
39.在本技术的控制方法中，由于进水阀1是通断工作，因此通过所述进水阀1瞬间的水流是间断式水流；通过所述进水阀1后，水流经进水阀1与液体泵2之间的管路进入液体泵2，通过所述液体泵2后的水流被调制成具有强弱变化的连续式水流，不再是间断式，可避免水流间断式进入蒸汽加热器3中存在的产生蒸汽不连续以及蒸汽逆流的问题。在本实施例中，所述进水阀1和所述液体泵2之间的管路充满液体或者至少靠近液体泵2的一段充满液体，在液体泵2的工作期间，进水阀1通断交替工作使得进水阀1和液体泵2之间的液体处于交替的两种环境状态，即液体泵2为开通且进水阀1也为开通下的状态和液体泵2为开通而进水阀1为关断下的状态。在液体泵2为开通且进水阀1也为开通的状态下，液体泵2和进水阀1之间的液体是两端均为畅通的状态，液体泵2提供的驱动力可将液体泵2和进水阀1之间的一定量的液体经过液体泵2排向蒸汽加热器3中，同时可将从液体进口而来的液体经过进水阀1抽入液体泵2和进水阀1之间。在该状态下，由于液体泵2和进水阀1之间的液体是两端均为畅通的状态，此时液体泵2驱动液体流向蒸汽加热器3内的进水量较大，形成所述强弱变化的脉冲式水流中的强水流部分。在液体泵2为开通而进水阀1为关断的状态下，液体泵2与进水阀1之间的液体的上游被关断，液体泵2与进水阀1之间的液体此时处于一端为封闭的环境，液体泵2驱动此时的液体流向蒸汽加热器3中需克服负压力，此时液体泵2驱动液体流动向蒸汽加热器3内的进水量则较小，形成所述强弱变化的脉冲式水流中的弱水流部分。当进水阀1以一定频率如此反复通断时，则经过液体泵2后的水流则呈连续地、具有强弱变化的脉冲式水流，输送至蒸汽加热器3中。采用该方案，由于向蒸汽加热器3中的进水仍是连续的，且少量水可以产生大量的蒸汽，因而产生的蒸汽经过管路和蒸汽喷口后，不会具有明显的间断或是蒸汽量呈时大时小的状态，产生的蒸汽是持续、稳定的。
40.进一步的，由于本技术的控制方法形成的脉冲式水流是具有强弱变化的连续式水流，在进水阀1的一个通断周期中，进水阀1开通时长减少导致的强水流段的进水量的减少，可通过延长进水阀1关断时长而带来的弱水流段的进水量的增加来弥补，避免在改变产生蒸汽的干湿度时使得蒸汽的产生量也发生显著的变化。即，如上所述的控制方法中，第二开通时长小于第一开通时长，且第二关断时长大于第一关断时长，产生的第二干湿度蒸汽的湿度小于产生的第一干湿度蒸汽的湿度。进一步地，所述第一开通时长和所述第一关断时长之和小于所述第二开通时长和所述第二关断时长之和。即，产生第一干湿度蒸汽时进水阀1的一个通断周期的时长，小于产生第二干湿度蒸汽时进水阀1的一个通断周期的时长。
41.可选地，在进水阀1的一个通断周期中，所述进水阀的开通时长的取值范围为0.01-0.2s，所述进水阀的关断时长的取值范围为1-3s。请参阅图2所示，在产生一种预设干湿度蒸汽的控制过程中，进水阀1的开通时长例如为0.1s，关断时长例如为1.3s，进水阀1处于开通状态时的流量为图中所标的“v通”，大于进水阀1处于关断状态时的流量如图中所标的“v断”，如此交替反复，形成脉冲式连续水流。
42.在本实施例中，产生第一干湿度蒸汽时所述蒸汽加热器3的加热功率与产生第二干湿度蒸汽时所述蒸汽加热器3的加热功率相同。在本实施例中，产生不同干湿度蒸汽时，并不对蒸汽加热器3的加热功率进行区别控制，而仅是通过进水阀1调节进水状态来实现。通过将进水阀1的进水状态和进水量与蒸汽加热器3的额定加热功率进行匹配，可以实现在产生不同的干湿度蒸汽时，蒸汽加热器3的温度维持在与之对应的平衡温度范围内，例如，在产生一种相对较湿的蒸汽时，蒸汽加热器3的平衡温度范围为180℃-190℃，在产生一种
相对较干的蒸汽时，蒸汽加热器3的平衡温度范围为240℃-250℃。进一步地，为了避免出现因进水量极小导致蒸汽加热器3的温度持续上升而无法稳定在一平衡温度范围内，所述蒸汽加热器3上还设有过热保护装置，以在蒸汽加热器3的温度达到过热保护温度时(例如280℃)，停止蒸汽加热器3的加热。在一具体实施例中，所述过热保温装置包括温度传感器，温度传感器电性连接至蒸汽加热器3的控制器，控制器根据所述温度传感器检测到的温度对蒸汽加热器3进行控制。
43.本实施例产生不同干湿度蒸汽时，并不对蒸汽加热器3的加热功率进行区别控制，如此控制过程简单。更为重要的是，如此控制会更加精准，因为为了使得蒸汽加热器3具有较好的热效率，以及减少热量损失，常常对蒸汽加热器3设置较好的保温措施，如设置隔热棉等；蒸汽加热器3具有较好的保温性能，使得其温度变化的钝性大，通过改变蒸汽加热器3的加热功率的方式无法较快的使蒸汽加热器3的温度变化到可以产生预设的干湿度蒸汽的温度。本实施例通过对进水量和进水状态的控制，使得蒸汽加热器3可以与进水达到热平衡的状态，使得蒸汽加热器3维持在可产生某一干湿度蒸汽的平衡温度区间内。
44.进一步地，在一实施例中，所述的产生不同干湿度蒸汽的控制方法包括：预先存储蒸汽干湿度值与进水阀1的通断时长之间一一对应关系的信息表；当触发产生某一预设蒸汽干湿度值的蒸汽指令时，读取所述信息表中的对应关系数据，并据此设定所述进水阀1的开通时长和关断时长。
45.在具体的实施例中，所述蒸汽产生系统具有预设的多个档位，每一档位对应一种预设干湿度的蒸汽，当用户选择其中某一档位时，即触发产生该档位对应的预设干湿度的蒸汽的指令，由控制器读取所述信息表中的对应关系数据，并据此设定所述进水阀1的通断频率。而后，控制蒸汽加热器3加热到预设温度后，进水阀1以预设的通断频率工作进水，即可产生预设干湿度的蒸汽。本实施例预先存储蒸汽干湿度值与进水阀1的预设通断频率之间一一对应关系的信息表，并据此设置相应参数以控制蒸汽的产生，该方式控制简单，无需实时检测运行参数。
46.在建立所述信息表时，需要考虑所述蒸汽产生系统所处的环境情况。例如，在室温为5℃时的环境下和在室温为30℃的环境下，欲产生同一干湿度的蒸汽，其进水阀1的通断时长参数是会有所不同的。而在信息表一旦建立，其参数即是确定的，因此在不同的室温环境下其产生的蒸汽的干湿度便会与欲达到的蒸汽的干湿度有所偏差。基于此，在另一实施例中，本技术提供了一种实时检测、闭环控制的控制方法。具体为，检测稳定状态下的蒸汽的干湿度值，若检测到的蒸汽干湿度值不同于所述的预设蒸汽干湿度值，则调整所述进水阀通断交替工作的通断时长参数。该实施例通过实时检测、闭环控制，需增设相应的传感器，如湿度传感器，控制为动态控制，产生蒸汽的品质更加稳定。
47.在产生任一干湿度蒸汽的控制方法中，进一步的，所述控制方法还包括：控制所述蒸汽加热器3加热，并检测其实际温度；当所述蒸汽加热器3的实际温度达到预设温度时，控制所述液体泵2和所述进水阀1工作进水。在该实施例中，通过对蒸汽加热器3进行预热，并在预热达到预设温度时再控制进水，保证一旦进水即可产生达到预设品质的蒸汽。相较于现有技术中一些通过进水触发加热器加热的方案，可避免出蒸汽的前期蒸汽品质不稳定的问题，以及可减少水资源的浪费。在本实施例中，由控制器根据检测到的蒸汽加热器3的实际温度自动触发液体泵2和进水阀1工作进水，可以实现时机精准的进水控制，既避免了过
早进水导致的蒸汽品质不稳定，又避免了过晚进水导致的蒸汽加热器3干烧过热。
48.在进一步改进的实施例中，所述蒸汽出口具有开通状态和闭合状态，在所述蒸汽出口处于闭合状态下，所述控制方法包括：控制所述蒸汽加热器3处于加热状态，并控制所述液体泵2和所述进水阀1间歇工作以向所述蒸汽加热器3间歇式进水。
49.在具体实施例中，所述蒸汽出口的开通状态和闭合状态由使用者手动控制，以便于使用者随时控制蒸汽的关断与排出。例如，在一实施例中，所述液体在蒸汽加热器3中蒸发成为蒸汽后，通过蒸汽管路连接至供使用者手握的枪头中，枪头具有扳机，使用者握紧和松开扳机以实现蒸汽出口的开通状态和闭合状态的切换。
50.当蒸汽出口处于闭合状态下时，蒸汽产生系统内产生的蒸汽无法通过蒸汽出口排出，此时若持续、大量产生蒸汽会造成蒸汽产生系统内的压力过高，影响蒸汽产生系统以及使用者的安全。本实施例中，在蒸汽出口处于闭合状态下，控制所述蒸汽加热器3处于加热状态，并控制所述液体泵2和所述进水阀1间歇工作以向所述蒸汽加热器3间歇式进水。如此设置具有如下有益效果：控制所述蒸汽加热器3仍处于加热状态，可以保证使用者打开蒸汽出口时，蒸汽可以及时的产生。由于使用者在使用蒸汽产生系统时，经常需要频繁的开、关蒸汽，在蒸汽出口处于闭合状态下，若此时控制蒸汽加热器3不再加热，则蒸汽加热器3的温度下降，当蒸汽出口处于闭合状态下的时间较长时，则蒸汽加热器3的温度下降较多，此时当使用者再次开通蒸汽出口时，此时产生的蒸汽则无法达到预设的品质。例如，使用者在使用较干的蒸汽进行衣物干洗的过程中，将蒸汽出口闭合一段时间后，再次开通蒸汽出口，此时由于蒸汽加热器3的温度降低下，产生的蒸汽湿度较大，造成衣物受潮。另一方面，由于控制所述蒸汽加热器3仍处于加热状态，持续进水会产生大量蒸汽，造成蒸汽产生系统内的压力过高，影响蒸汽产生系统以及使用者的安全；而若控制液体泵2和进水阀1不进水，则蒸汽加热器3持续升温，会造成干烧过热。基于此，本实施例中，在控制所述蒸汽加热器3处于加热状态的前提下，控制所述液体泵2和所述进水阀1间歇工作以向所述蒸汽加热器3间歇式进水。如此设置，既避免了持续进水产生的大量蒸汽难以排出的问题，又避免了蒸汽加热器3持续升温，造成干烧过热的问题。
51.进一步的，所述控制所述蒸汽加热器3处于加热状态，并控制所述液体泵2和所述进水阀1间歇工作以向所述蒸汽加热器3中间歇式进水，包括：控制所述蒸汽加热器3工作并检测其工作状态，当所述蒸汽加热器3的工作状态达到预设条件时，控制所述液体泵2和所述进水阀1工作以向所述蒸汽加热器进水，当所述蒸汽加热器3的工作状态未达预设条件时，控制所述液体泵2和所述进水阀1停止向所述蒸汽加热器3进水。即，间歇式进水的过程控制，由控制器根据检测到的蒸汽加热器3的工作状态自动触发，如此可以很好的控制和维持蒸汽加热器3的工作状态，避免蒸汽加热器3的实际工作状态过分偏离其可产生预设品质蒸汽时的工作状态，保证品质可控蒸汽的随时产生。所述预设条件可以是预设时间、预设压力、预设温度中的一种或几种。优选的，在一实施例中，所述蒸汽加热器3工作状态达到预设条件包括，所述蒸汽加热器3的实际温度达到预设温度。即，在蒸汽出口处于闭合状态下，通过蒸汽加热器3的温度来控制进水与否，当蒸汽加热器3的温度达到预设温度时，控制液体泵2和进水阀1进水，此时蒸汽加热器3的温度会下降至预设温度以下，则液体泵2和进水阀1停止进水；待蒸汽加热器3的温度再次升温至预设温度时，控制液体泵2和进水阀1再次进水，如此反复，实现间歇式进水。在间歇式进水过程中，进水和停止进水主要是由液体泵2来
实现，进水阀1主要用于在进水阶段实现脉冲式水流的进水方式。换言之，所述液体泵2和所述进水阀1间歇工作的频率小于所述进水阀1进行通断交替工作的预设频率，也即，在一个间歇进水过程中，所述进水阀1仍有多次通断交替工作的过程。
52.通过以上说明可知，虽然间歇式进水可以避免产生大量蒸汽，但仍会有蒸汽产生。因此，进一步的，在本实施例中，所述蒸汽产生系统还包括泄压阀，所述控制方法还包括：当所述蒸汽产生系统内的蒸汽压力达到预设值时，通过泄压阀排出蒸汽以泄压。
53.通过以上对具体实施例的描述可知，本发明提供的产生不同干湿度蒸汽的控制方法，其进水过程是在控制液体泵2开通工作期间，控制进水阀1通断交替工作，形成具有强弱变化的脉冲式连续水流的进水方式，通过改变进水阀1的开通时长和关断时长，以改变脉冲水流的状态，以产生不同干湿度的蒸汽，如此产生的蒸汽品质稳定可控。
54.以上所述仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术做任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。