一种蒸汽发生器的制作方法

本技术属于蒸发器，具体涉及一种蒸汽发生器。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、人类经济的发展，对能源的需求日益增长，但是对化石能源的利用，带来了日益严重的环境问题，所以新能源的发展在今天日益重要。氢能是新能源发展的一个重要方向，以甲烷重整制氢或含氢合成气为背景，现有技术的蒸汽发生器多数是单独部件，需要与其他部件通过管路连接共同组成制氢或制合成气系统。针对单独部件的制氢或制合成气的系统，缺点是：(1)单独部件通过管道连接，部件之间不够紧凑，系统体积大；(2)其热部件的外表面全部暴露在空气中，不利于保温；(3)单独部件通过管道连接，管道流通截面积一般小于部件内的流通截面积，流动截面积的变化，带来了更大的压力损失；(4)单独部件需要现场安装，不利于装配性，多合一部件出厂即整体，现场安装简便。

3、针对其他多合一热部件，多合一热部件内部的流动，从入口到出口一次串联流过，内部缺少调节措施，当工况变化时候，无法对流量及温度进行干预与调节。且多合一热部件中的单独部件无法拆卸，不便于维护。现有技术中的蒸汽发生器在水/水蒸气和燃气的加热过程中容易产生高压降损失和燃气分解积碳现象，这极大影响了换热效率。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型提供一种蒸汽发生器，能够解决水/水蒸气和燃气的加热过程中高压降损失以及积碳的问题，保证了换热效率，提高了加热区热能力的可控性。

2、为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

3、一种蒸汽发生器，包括外壁面和内壁面，所述外壁面和内壁面之间形成腔室，腔室的底部设置水入口管和燃气入口管；所述水入口管与储水腔连通，所述燃气入口管与气体预混室连通，所述储水腔和气体预混室的一端依次设置第一加热区、第一混合室、第二加热区、第二混合室；所述第二混合室的一端与混合气出口管连通。

4、进一步的，所述第一加热区包括竖直水管和第一竖直气管，所述竖直水管设置在靠近外壁面的一侧，所述第一竖直气管设置在靠近内壁面的一侧；所述竖直水管一端与储水腔连通，另一端与第一混合室连通。

5、进一步的，所述第一竖直气管一端与气体预混室连通，另一端与第一混合室连通。

6、进一步的，所述第二加热区包括第二竖直气管；所述第二竖直气管的一端与第一混合室连通，另一端与第二混合室连通。

7、进一步的，所述第一加热区和第二加热区内设置折流板，所述折流板上设置通孔。

8、进一步的，所述竖直水管、第一竖直气管、第二竖直气管穿过折流板的通孔；所述折流板交错设置。

9、进一步的，所述第一混合室的内壁与内壁面之间留有空隙。

10、进一步的，所述第二加热区的左端设置高温尾气入口管，高温尾气入口管与第二加热区连通。

11、进一步的，所述第一加热区的右端设置高温尾气排出管，高温尾气排出管与第一加热区连通。

12、进一步的，所述气体预混室内设置螺旋板和稳流板，所述螺旋板的后侧设置稳流板；所述燃气入口管的一端为弯头管结构，燃气入口管在气体预混室外。

13、与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

14、1、本实用新型设置第一加热区、第一混合室、第二加热区、第二混合室，将水/水蒸气和燃气的加热过程分成一次分区加热-一次混合-二次加热-二次混合过程，在确保换热能力的前提下可以有效控制压降损失并预防富甲烷燃气加热积碳现象。第一加热区中液态水的蒸发加热过程与富甲烷燃气的加热过程独立进行，可以避免液态水和富甲烷燃气的相互影响，减小压力波动，保证换热效率。

15、2、本实用新型可以通过调节第一加热区和第二加热区的高度，竖直管的数量、排布方式和内外拓展表面的形式以及折流板的数量，实现对第一加热区和第二加热区换热能力的控制。

技术特征：

1.一种蒸汽发生器，其特征在于，包括外壁面和内壁面，所述外壁面和内壁面之间形成腔室，腔室的底部设置水入口管和燃气入口管；所述水入口管与储水腔连通，所述燃气入口管与气体预混室连通，所述储水腔和气体预混室的一端依次设置第一加热区、第一混合室、第二加热区、第二混合室；所述第二混合室的一端与混合气出口管连通。

2.如权利要求1所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述第一加热区包括竖直水管和第一竖直气管，所述竖直水管设置在靠近外壁面的一侧，所述第一竖直气管设置在靠近内壁面的一侧；所述竖直水管一端与储水腔连通，另一端与第一混合室连通。

3.如权利要求2所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述第一竖直气管一端与气体预混室连通，另一端与第一混合室连通。

4.如权利要求2所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述第二加热区包括第二竖直气管；所述第二竖直气管的一端与第一混合室连通，另一端与第二混合室连通。

5.如权利要求1所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述第一加热区和第二加热区内设置折流板，所述折流板上设置通孔。

6.如权利要求4所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述竖直水管、第一竖直气管、第二竖直气管穿过折流板的通孔；所述折流板交错设置。

7.如权利要求1所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述第一混合室的内壁与内壁面之间留有空隙。

8.如权利要求1所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述第二加热区的左端设置高温尾气入口管，高温尾气入口管与第二加热区连通。

9.如权利要求1所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述第一加热区的右端设置高温尾气排出管，高温尾气排出管与第一加热区连通。

10.如权利要求1所述的一种蒸汽发生器，其特征在于，所述气体预混室内设置螺旋板和稳流板，所述螺旋板的后侧设置稳流板；所述燃气入口管的一端为弯头管结构，燃气入口管在气体预混室外。

技术总结
本技术公开了一种蒸汽发生器，包括外壁面和内壁面，所述外壁面和内壁面之间形成腔室，腔室的底部设置水入口管和燃气入口管；所述水入口管与储水腔连通，所述燃气入口管与气体预混室连通，所述储水腔和气体预混室的一端依次设置第一加热区、第一混合室、第二加热区、第二混合室；所述第二混合室的一端与混合气出口管连通。本技术能够解决水/水蒸气和燃气的加热过程中高压降损失以及燃气分解积碳的问题，保证了换热效率，提高了加热区热能力的可控性。

技术研发人员：段志宁,沈雪松
受保护的技术使用者：山东国创燃料电池技术创新中心有限公司
技术研发日：20230526
技术公布日：2024/1/15