一种产生品质稳定蒸汽的控制方法与流程

1.本发明涉及蒸汽产生技术领域，具体涉及一种产生品质稳定蒸汽的控制方法。


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实现品质稳定的蒸汽状态。
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品质稳定蒸汽的控制方法。
6.本发明通过如下技术方案实现：一种产生品质稳定蒸汽的控制方法，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.控制所述液体泵开通工作，且在所述液体泵开通工作期间，控制所述进水阀以预设频率进行通断交替工作，以形成脉冲水流，输送至处于加热状态的蒸汽加热器中被蒸发汽化产生蒸汽；其中，在所述进水阀的一个通断周期中，进水阀的开通状态持续第一时长，关断状态持续第二时长；
8.检测产生的蒸汽的品质参数信息；若检测到所述蒸汽的品质参数信息不满足预设要求，则控制所述进水阀改变其开通状态持续的第一时长和关断状态持续的第二时长，直至检测到的所述蒸汽的品质参数信息满足预设要求。
9.可选的，所述蒸汽的品质参数信息包括蒸汽的湿度值；所述控制所述进水阀改变其开通状态持续的第一时长和关断状态持续的第二时长包括：控制所述进水阀的开通状态持续的第一时长增加且控制其关断状态持续的第二时长减小，或者是，控制所述进水阀的开通状态持续的第一时长减小且控制其关断状态持续的第二时长增加。
10.可选的，所述进水阀和所述液体泵之间的管路至少靠近所述液体泵的部分为充满
液体的充盈段，所述脉冲水流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。
11.可选的，所述液体泵和所述蒸汽加热器之间设置有由所述液体泵向所述蒸汽加热器的方向单向导通的单向阀。
12.可选的，所述方法还包括：
13.在所述蒸汽的品质参数信息满足预设要求时，检测此时所述蒸汽加热器的温度并将其记录为平衡温度；
14.检测所述蒸汽加热器的实时温度值，当所述蒸汽加热器的实时温度值偏离所述平衡温度达预设范围时，控制所述进水阀改变其开通状态持续的第一时长和关断状态持续的第二时长。
15.可选的，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，并控制所述进水阀间歇工作以向所述蒸汽加热器间歇式进水。
16.可选的，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。
17.可选的，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。
18.可选的，所述进水阀为电磁阀，所述液体泵为电磁泵，所述电磁泵与所述电磁阀为联动控制。
19.可选的，所述控制方法还包括：检测进入所述蒸汽产生系统前的液体的温度，并根据所述液体的温度设定所述蒸汽加热器的预设目标温度；当所述蒸汽加热器的实际温度达到预设目标温度时，控制所述进水阀通断交替工作以向所述蒸汽加热器中进水。
20.本发明提供的产生品质稳定蒸汽的控制方法，通过控制进水阀以一定频率的通断交替工作的方式，实现脉冲式水流的进水方式，每一脉冲式水流在蒸汽加热器内持续流动的过程中至少部分被蒸发以形成蒸汽，并且在蒸汽产生过程中，检测蒸汽的品质参数信息，并动态调整所述进水阀的运行参数信息，以保持蒸汽的品质稳定。
附图说明
21.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。
22.图1是本技术控制方法应用的蒸汽产生系统的示意图。
23.图2是本技术控制方法一实施例的流程图。
24.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
25.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。
26.下面结合附图，对本技术的一种产生品质稳定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。
27.请参照图1和图2所示，本技术提供一种产生品质稳定蒸汽的控制方法，应用于蒸汽产生系统。如图1所示，其为本技术产生品质稳定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、进水阀1、液体泵2、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。
28.请参阅图2所示，所述控制方法包括：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以预设频率进行通断交替工作，以形成脉冲水流，输送至处于加热状态的蒸汽加热器3中被蒸发汽化产生蒸汽；其中，在所述进水阀1的一个通断周期中，进水阀1的开通状态持续第一时长，关断状态持续第二时长；
29.检测产生的蒸汽的品质参数信息；若检测到所述蒸汽的品质参数信息不满足预设要求，则控制所述进水阀1改变其开通状态持续的第一时长和关断状态持续的第二时长，直至检测到的所述蒸汽的品质参数信息满足预设要求。
30.本发明提供的产生品质稳定蒸汽的控制方法，通过控制进水阀1以一定频率通断交替工作的方式，实现脉冲式水流的进水方式，每一脉冲式水流在蒸汽加热器3内持续流动的过程中至少部分被蒸发，使得蒸汽加热器3在蒸发完强弱脉冲水流的交替中可以快速加热回复至预设的温度，从而保证每一脉冲式水流进入到蒸汽加热器3中时，蒸汽加热器3的自身状态都是几近相同的，不会因为前方水流的蒸发吸热而导致温度下降，从而其产生的蒸汽连续且品质稳定；并且在蒸汽产生过程中，检测蒸汽的品质参数信息，并动态调节进水阀1的开通及关断时长，以改变脉冲式进水状态，从而改变产生蒸汽的品质，使得产生蒸汽的品质维持为满足预设要求的蒸汽。
31.在一实施例中，所述蒸汽的品质参数信息包括蒸汽的湿度值；所述控制所述进水阀1改变其开通状态持续的第一时长和关断状态持续的第二时长包括：控制所述进水阀1的开通状态持续的第一时长增加且控制其关断状态持续的第二时长减小，或者是，控制所述进水阀1的开通状态持续的第一时长减小且控制其关断状态持续的第二时长增加。
32.具体的，当检测所述蒸汽的湿度值小于所述预设要求下的湿度值时，则控制所述进水阀1在每一通断周期内的开通状态持续的第一时长增加，例如由0.05s增加为0.1s，同时将进水阀1在每一通断周期内的关断状态持续的第二时长减小，例如由1.8s减小为1.6s；此时则脉冲式水流的状态发生变化，脉冲式水流的峰段持续时间增加，谷段持续时间减少，
产生蒸汽的湿度增加。反之，当检测所述蒸汽的湿度值大于所述预设要求下的湿度值时，则控制所述进水阀1在每一通断周期内的开通状态持续的第一时长减小，同时将进水阀1在每一通断周期内的关断状态持续的第二时长增加；此时脉冲式水流的发生变化，脉冲式水流的峰段持续时间减少，谷段持续时间增加，产生蒸汽的状态湿度减小。在其他实施例中，所述蒸汽的品质参数信息还可以包括蒸汽的持续性、蒸汽压力、蒸汽质量、蒸汽量等参数信息。
33.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脉冲水流，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，或者至少于靠近液体泵2的一段为充满液体的充盈段。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。上述通过改变进水阀1的通断时长的控制方式，可改变脉冲式水流的强水流段和弱水流段的时长，但不改变脉冲式水流为连续式水流。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。
34.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，当调节开通状态的第一时长增加时，则同时调节关断状态的第二时长减小，反之当调节开通状态的第一时长减小时，则同时调节关断状态的第二时长增加。而且，进一步地，产生湿度较小的蒸汽时进水阀1的一个通断周期的时长，大于产生湿度较大的蒸汽时进水阀1的一个通断周期的时长。进一步地，所述液体泵2和所述蒸汽加热器3之间设置有由所述液体泵2向所述蒸汽加热器3的方向单向导通的单向阀。单向阀的设置可以避免蒸汽逆流，更有利于脉冲式水流的进水方式。
35.由于影响蒸汽品质的因素较多且相互关联，例如影响产生的蒸汽湿度的因素包括
进水方式、进水量、蒸汽加热器3的加热功率、温度、保温性等。本技术通过直接检测实际产生蒸汽的品质，且据此仅针对脉冲式进水方式进行调整，直到检测到的蒸汽品质满足预设要求为止，避免对多个相互关联的因素调节导致的蒸汽品质调节过程复杂、缓慢、不可控的问题。
36.进一步地，所述方法还包括：在所述蒸汽的品质参数信息满足预设要求时，检测此时所述蒸汽加热器3的温度并将其记录为平衡温度；检测所述蒸汽加热器3的实时温度值，当所述蒸汽加热器3的实时温度值偏离所述平衡温度达预设范围时，控制所述进水阀1改变其开通状态持续的第一时长和关断状态持续的第二时长。产生某一确定品质蒸汽的状态下，蒸汽加热器3的温度是处于一相对稳定的温度点或温度区间内，该温度点或温度区间称之为平衡温度，它是蒸汽加热器3的加热功率、保温性能等综合因素与进水状态、进水量等进水过程的综合因素达到的一个平衡点。该平衡点不是人为预设，而是在蒸汽品质达到预设要求时，做出的记录，其是对蒸汽品质对应的，因此，亦可依据该平衡温度来调节进水阀1的进水，来间接控制产生的蒸汽的品质。
37.在本实施例中，调节产生蒸汽的品质时，不改变蒸汽加热器3的加热功率，即所述控制方法并不对蒸汽加热器3的加热功率进行调节，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，可以实现在调节产生蒸汽的干湿度时，蒸汽加热器3的温度维持在与之对应的平衡温度内，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。
38.本实施例调节产生蒸汽的品质时，并不对蒸汽加热器3的加热功率进行调节，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。
39.进一步的，为了使得在蒸汽产生之初时的蒸汽品质即与欲达到的蒸汽品质偏差不大，从而保证只需微调即可达到最终欲达到的蒸汽品质，所述控制方法还包括通过预先计算蒸汽加热器5的目标温度，并进行预热的步骤。具体为，所述控制方法还包括：检测进入所述蒸汽产生系统前的液体的温度，并根据所述液体的温度设定所述蒸汽加热器3的预设目标温度；当所述蒸汽加热器3的实际温度达到预设目标温度时，控制所述液体泵2开通且所述进水阀1通断交替工作以向所述蒸汽加热器3中进水。由于液体的初始温度是影响蒸汽加热器3的加热过程最重要的因素，因此，本实施例中以该最重要的因素初步计算欲达到的蒸汽品质对应的蒸汽加热器3的大致温度值即预设目标温度，并在蒸汽加热器3的实际温度达
温度时控制进水。如此，虽然在该蒸汽加热器3的预设目标温度产生的蒸汽可能和欲达到的蒸汽品质不完全一致，但也相差不多，此时再通过上述步骤调整蒸汽加热器3的预设温度，便可以很快地调整为达到欲达到的蒸汽品质，使用体验更好。
40.而且，在该实施例中，通过对蒸汽加热器3进行预热，并在预热达到预设目标温度时再控制进水，保证一旦进水即可产生蒸汽。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。
41.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。
42.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。
43.在一实施例中，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。
44.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。
45.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。
46.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。