一種新型免檢蒸汽發(fā)生器的制作方法
1.本公開涉及蒸汽發(fā)生設備領域,尤其涉及一種新型免檢蒸汽發(fā)生器。
背景技術:
2.在國家節(jié)能減排的號召下,蒸汽發(fā)生設備加速向高效低排放的全預混冷凝式發(fā)展。尤其是全預混貫流式燃氣蒸汽發(fā)生器,相比傳統(tǒng)蒸汽鍋爐產汽速度更快,水容積可做到小于30升,無安全隱患,無需定期年檢,廣受市場青睞,被廣泛應用于國民生產和生活中,如酒店,賓館,食品,紡織,化工,飼料等等行業(yè)。但是現(xiàn)有市場上的貫流式燃氣蒸汽發(fā)生器普遍存在真實水容積超標,蒸汽含水量高,尺寸大等缺點。
3.如專利申請?zhí)朿n107781800a提供了一種貫流式蒸汽發(fā)生器,采用兩圈立式列管通過上下聯(lián)箱并聯(lián)焊接。上聯(lián)箱增加汽水分離結構并配合外圈絕熱落水管來提升蒸汽干度,但該技術存在絕熱落水管占用水容積,犧牲了有效換熱面積導致干度提升效果不明顯且爐體尺寸大的缺點。
技術實現(xiàn)要素:
4.鑒于上述不足,發(fā)明人通過大量試驗發(fā)現(xiàn),要真正提升蒸汽干度,最有效的辦法是提升高溫煙氣與立式列管內的水和蒸汽充分進行熱交換,然而,免檢型蒸汽發(fā)生器受30升水容積指標限制,無法布置更多的換熱管,因此如何在有限的水容積指標范圍內,充分增加有效換熱面積和換熱效率,提升蒸汽干度是行業(yè)內亟需解決的難題。
5.有鑒于此,本發(fā)明的一個目的是提供一種水容積小于30升,且能有效降低蒸汽含水量,提升蒸汽干度的新型免檢貫流式蒸汽發(fā)生器。
6.為達到上述目的,本公開提供了如下技術方案:一種新型免檢蒸汽發(fā)生器,所述蒸汽發(fā)生器的水容積在30l以下,其中,所述新型免檢貫流式蒸汽發(fā)生器包括:殼體;殼體的上端設有連通排汽結構的上聯(lián)箱、下端設有連通進水結構的下聯(lián)箱;多根豎直放置的換熱管;多根換熱管沿圓周方向排布圍構形成燃燒室;所述換熱管的徑向外側構成煙氣流動空間;所述殼體上還設有與所述煙氣流動空間相通的排煙口;所述換熱管的上端通入所述上聯(lián)箱,下端通入所述下聯(lián)箱;所述換熱管內部或者上端設有止沸結構。
7.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述新型免檢蒸汽發(fā)生器為貫流式蒸汽發(fā)生器。
8.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述止沸結構位于所述換熱管的70%高度位置的上方。
9.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述止沸結構安裝在液面上方。
10.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述換熱管內還設有內桿。
11.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述內桿的直徑大于所述換熱管內徑的三分之一且小于所述換熱管內徑的五分之四。
12.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述內桿的橫截面積大于所述換熱管的管腔的橫截面
積的十分之一且小于所述換熱管的管腔的橫截面積的五分之四;進一步地,所述內桿的橫截面積大于所述換熱管的管腔的橫截面積的三分之一且小于所述換熱管的管腔的橫截面積的五分之四。
13.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述過流環(huán)空的過流面積大于所述換熱管的管腔的橫截面積的十分之一且小于所述換熱管的管腔的橫截面積的五分之四。進一步地,所述過流環(huán)空的過流面積大于所述換熱管的管腔的橫截面積的五分之一且小于所述換熱管的管腔的橫截面積的三分之二。
14.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述內桿的長度方向與所述換熱管的長度方向相平行;所述內桿同軸設置于所述換熱管內;所述內桿和所述換熱管之間構成容置流體的過流環(huán)空。
15.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述內桿和所述換熱管之間還連接有支撐連接件。
16.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述支撐連接件相對于所述內桿傾斜或垂直;所述支撐連接件與所述內桿之間的夾角大于30度小于150度。
17.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述支撐連接件包括多個連接于所述換熱管和所述內桿之間的導熱支撐桿;其中,至少兩個所述內桿的軸向位置不同,和/或,至少兩個所述支撐連接件的周向位置不同。
18.作為一種優(yōu)選的實施方式,相鄰兩個所述換熱管之間設有過流間隙;所述殼體內還固定設有遮擋在所述過流間隙徑向外側的導流板,所述導流板與所述換熱管間隔設置。
19.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述止沸結構的過流面積小于位于其下方的換熱管的過流面積。
20.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述止沸結構包括固定安裝于所述換熱管的上端的止沸板;所述止沸板設有至少一個出汽孔;所述至少一個出汽孔的過流總面積小于所述換熱管的過流面積。
21.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述止沸結構位于所述換熱管的三分之二的高度位置的上方。
22.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述上聯(lián)箱包括氣液分離間隔板;所述氣液分離間隔板將所述上聯(lián)箱內部間隔形成第一環(huán)形空間和第二環(huán)形空間;多個所述換熱管的上端通入所述第一環(huán)形空間;所述排汽結構與所述第二環(huán)形空間相連通;所述氣液分離間隔板上分布有多個第一氣液分離孔。
23.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述排汽結構包括穿過所述上聯(lián)箱的頂板的排汽管;所述排汽管的出汽端位于上聯(lián)箱外,進汽端位于上聯(lián)箱內;所述進汽端還設有氣液分離結構。
24.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述氣液分離結構包括多個第二氣液分離孔。
25.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述導流板包括位于所述過流間隙周向兩側第一部分和第二部分;所述第一部分和所述第二部分分別與相鄰近的換熱管之間設有導流間隙。
26.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述第一部分和所述第二部分構成朝向所述過流間隙凸出的v形結構。
27.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述導流板自所述下聯(lián)箱的下頂板向上延伸至所述上聯(lián)箱的上底板。
28.作為一種優(yōu)選的實施方式,每個所述過流間隙對應一導流板;相鄰兩個導流板之間形成通入煙氣流動空間的出煙口。
29.作為一種優(yōu)選的實施方式,還設有將所述內桿與所述換熱管同軸設置的固定支架;所述固定支架固定連接所述換熱管的上端;所述固定支架構成為所述止沸結構,或者,所述止沸結構固定設置在所述固定支架上。
30.一種新型免檢貫流式蒸汽發(fā)生器,包括:殼體;殼體的上端設有連通排汽結構的上聯(lián)箱、下端設有連通進水結構的下聯(lián)箱;多根豎直放置的換熱管;多根換熱管沿圓周方向平行排布,將其內部圍構形成燃燒室;所述換熱管的徑向外側構成煙氣流動空間;所述殼體上還設有與所述煙氣流動空間相通的排煙口;所述換熱管的上端通入所述上聯(lián)箱,下端通入所述下聯(lián)箱;所述換熱管內部或者上端設有止沸結構。進一步地,所述止沸結構安裝在液面上方。
31.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述止沸結構的過流面積大于位于其下方的換熱管的過流面積。
32.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述止沸結構包括固定安裝于所述換熱管的上端的止沸板;所述止沸板設有至少一個出汽孔;所述至少一個出汽孔的過流總面積小于所述換熱管的過流面積。
33.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述至少一個出汽孔的過流總面積小于所述換熱管的過流面積的一半。
34.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述止沸結構位于所述換熱管的三分之二的高度位置的上方。
35.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述出汽孔位于所述止沸板的中心位置;所述出汽孔的孔徑為4-10毫米。
36.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述上聯(lián)箱包括氣液分離間隔板;所述氣液分離間隔板將所述上聯(lián)箱內部間隔形成第一環(huán)形空間和第二環(huán)形空間;多個所述換熱管的上端通入所述第一環(huán)形空間;所述排汽結構與所述第二環(huán)形空間相連通;所述氣液分離間隔板上分布有多個第一氣液分離孔。
37.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述第一氣液分離孔的孔徑小于所述出汽孔的孔徑。
38.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述第一氣液分離孔的孔徑為2-5mm。
39.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述氣液分離間隔板至少包括垂直于所述換熱管的水平間隔板;多個第一氣液分離孔設置于所述水平間隔板上。
40.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述氣液分離間隔板還包括垂直連接于所述水平間隔板的外周緣的豎間隔板;所述水平間隔板的內周緣固定連接所述上聯(lián)箱的內側板;所述豎間隔板固定連接所述上聯(lián)箱的底板;所述豎間隔板上設置有多個第一氣液分離孔。
41.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述排汽結構包括穿過所述上聯(lián)箱的頂板的排汽管;所述排汽管的出汽端位于上聯(lián)箱外,進汽端位于上聯(lián)箱內;所述進汽端還設有多個氣液分離結構。
42.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述氣液分離結構包括多個第二氣液分離孔。
43.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述進汽端及其側壁上設有多個第二氣液分離孔。
44.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述第二氣液分離孔的孔徑小于所述出汽孔的孔徑。
45.作為一種優(yōu)選的實施方式,相鄰兩個所述換熱管之間設有過流間隙;所述殼體內還固定設有遮擋在所述過流間隙徑向外側的導流板,所述導流板與所述換熱管間隔設置。
46.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述導流板包括位于所述過流間隙周向兩側第一部分和第二部分;所述第一部分和所述第二部分分別與相鄰近的換熱管之間設有導流間隙。
47.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述第一部分和所述第二部分構成朝向所述過流間隙凸出的v形結構;所述第一部分和所述第二部分的周向側邊還分別設有翼板。
48.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述導流板為鏡像對稱結構。
49.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述導流板自所述下聯(lián)箱的頂板向上延伸至所述上聯(lián)箱的底板。
50.作為一種優(yōu)選的實施方式,每個所述過流間隙對應一導流板;相鄰兩個導流板之間形成通入煙氣流動空間的出煙口。
51.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述換熱管內還設有內桿。
52.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述內桿與所述換熱管的長度方向相平行。
53.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述內桿和所述換熱管之間構成容置流體的過流環(huán)空;多個出汽孔沿周向排布并與所述過流環(huán)空相連通。
54.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述內桿同軸設置于所述換熱管內。
55.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述上聯(lián)箱內設有固定支架;所述固定支架固定連接所述換熱管的上端,將所述內桿與所述換熱管同軸設置;所述排汽結構固定設置于所述固定支架上。
56.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述下聯(lián)箱圍繞燃燒器安裝孔設置;所述殼體的下端設有穿過所述燃燒器安裝孔位于所述燃燒室內的筒狀燃燒器;所述筒狀燃燒器的下端連接有風機。
57.作為一種優(yōu)選的實施方式,所述換熱管的數(shù)量為30-45根。
58.作為一種優(yōu)選的實施方式,所有換熱管沿周向平行排布構成單層換熱結構。
59.有益效果:本公開所提供的新型免檢蒸汽發(fā)生器通過設置止沸結構,防止水沸騰時水產生飛濺,從換熱管的頂部濺到上聯(lián)箱內,或者濺出小水珠隨蒸汽流出蒸汽出口,影響水蒸汽干度,借此提升蒸汽品質。并且,通過止沸結構避免液體經換熱管頂部濺到上聯(lián)箱中,實現(xiàn)蒸汽與水的氣液分離,降低蒸汽干度。
60.本公開所提供的新型免檢蒸汽發(fā)生器通過在換熱管內設置內桿,不僅使得管內水或蒸汽通過環(huán)狀流道與換熱管內壁進行充分熱交換,減少了管內介質的低溫區(qū),強化了換熱效果,而且降低了管內水容積,有利于設置更多的換熱面積以提升蒸汽干度。
61.本公開所提供的新型免檢蒸汽發(fā)生器在上聯(lián)箱內還設置了汽水分離結構,進一步提升了出汽口的蒸汽干度。
62.參照后文的說明和附圖,詳細公開了本發(fā)明的特定實施方式,指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應該理解,本發(fā)明的實施方式在范圍上并不因而受到限制。
63.針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用,與其它實施方式中的特征相組合,或替代其它實施方式中的特征。
64.應該強調,術語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在,但并
不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
附圖說明
65.為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
66.圖1是本公開一個實施例提供的貫流式蒸汽發(fā)生器立體示意圖;圖2是圖1的剖視圖;圖3是圖1的另一剖視圖;圖4是圖1的頂部示意圖;圖5是圖1的導熱板結構示意圖;圖6是圖5的導熱板另一視圖;圖7是圖1的上聯(lián)箱內部結構剖視圖;圖8是圖1安裝燃燒器結構示意圖;圖9是本公開一個實施例提供的安裝于殼體內的換熱單元結構示意圖;圖10是圖9的內桿安裝示意圖;圖11是圖9的內桿與換熱管的結構示意圖;圖12是另一實施例提供的內桿安裝示意圖。
67.附圖標記說明:1、殼體;10、燃燒室;2、上聯(lián)箱;3、止沸結構;30、出汽孔;4、導流板;41、出煙口;42a、第一部分;42b、第二部分;43、翼板;5、換熱單元;6、下聯(lián)箱;12、進水結構;13、煙氣流動空間;20、氣液分離間隔板;21、排汽結構; 22、安全閥接口;23、水位計接口;24、觀火孔; 25、排煙口;201、上頂板;200、換熱管;211、排汽管;202、上內側板;206、上外側板;221、水平間隔板;222、豎間隔板;223、第一氣液分離孔;212、第二氣液分離孔;8、燃燒器;7、風機;230、內部過流通道;231、過流間隙; 240、內桿;245、固定支架;14、下頂板;208、上底板。
具體實施方式
68.為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術方案,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。
69.需要說明的是,當元件被稱為“設置于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的另一個元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中另一個元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實施方式。
70.除非另有定義,本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具
體的實施方式的目的,不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
71.請參閱圖1至圖8,本公開的一個實施例提供一種新型免檢蒸汽發(fā)生器,包括:殼體1;設置于殼體1內的換熱單元5。其中,殼體1的上端設有連通排汽結構21的上聯(lián)箱2、下端設有連通進水結構12的下聯(lián)箱6。該新型免檢貫流式蒸汽發(fā)生器的水容積在30l以下,達到免檢標準。
72.該蒸汽發(fā)生器為貫流式蒸汽發(fā)生器。換熱單元5包括多根豎直放置的換熱管200。多根換熱管200沿圓周方向平行排布,將其內部圍構形成燃燒室10。所述換熱管200的徑向外側構成煙氣流動空間13。所述殼體1的側壁上還設有與所述煙氣流動空間13相通的排煙口。所述換熱管200的上端通入所述上聯(lián)箱2,下端通入所述下聯(lián)箱6。上聯(lián)箱2構成將換熱單元5的所有換熱管200的上端連通的空間,收集換熱管200上端的水蒸汽,并從排汽結構21向外排出。
73.進水結構12為設置于下聯(lián)箱6的進水接頭。下聯(lián)箱6構成下環(huán)形連通空間,換熱單元5的所有換熱管200的下端通入下環(huán)形連通空間,進水接頭通入下環(huán)形連通空間,利用連通器原理通過向環(huán)形連通空間實現(xiàn)向多根換熱管200中統(tǒng)一輸入水,保持所有換熱管200的液面處于同一高度。
74.本實施例中,所述下聯(lián)箱6圍繞燃燒器8安裝孔設置。所述殼體1的下端設有穿過所述燃燒器8安裝孔位于所述燃燒室10內的筒狀燃燒器8。所述筒狀燃燒器8的下端連接有風機7。
75.在其他實施例中,燃燒器8安裝孔還可以設置于上聯(lián)箱2的中心位置,筒狀燃燒器8在殼體1的頂部向下伸入到燃燒室10中,筒狀燃燒器8的上端連接風機7。
76.所述換熱管200內部或者上端設有止沸結構3。所述止沸結構3安裝在液面上方。該液面為換熱管200內部液體的上界面。考慮到換熱管200內液體吸熱形成水蒸汽,該液面也可以為氣(汽)液分界面。所述止沸結構3的過流面積小于位于其下方的換熱管200的過流面積,進而對于下方沸騰導致的濺射液體形成遮擋,避免液體進入到上聯(lián)箱內,進而可以降低上聯(lián)箱中的積液留存,無需設置落水管。止沸結構3上設有出汽孔30。止沸結構3的過流面積為出汽孔30的(總)面積。換熱管200的過流面積為內部過流通道230(換熱管200內腔)的橫截面積。在如圖9、圖10所示的實施例中,換熱管200的過流面積為換熱管200和內桿240之間的過流環(huán)空的橫截面積。
77.每個換熱管200的上端設有一出汽結構,換熱管200的上端的出汽結構(例如本實施例中的止沸結構3,或者出汽端)沿周向排布。其中,多個出汽結構位于同一高度位置。在一個可行的實施例中,多個出汽結構中,至少一個出汽結構位于最低位置,其他出汽結構從高至低逐漸朝向位于最低位置的出汽結構傾斜設置,以便于積留液體排出上聯(lián)箱。當然,在上聯(lián)箱的下底板上還可以設置位于最低位置的積留液排出端口,多個出汽結構依次朝向積留液排出端口傾斜設置。
78.在本實施例中,所述止沸結構3包括固定安裝于所述換熱管200的上端的止沸板。止沸板為圓形結構,以與換熱管200相適配。所述止沸板設有至少一個出汽孔30;所述出汽孔30位于所述止沸板的中心位置。
79.通過設置止沸結構3,防止水沸騰時水從換熱管200的頂部濺到上聯(lián)箱2內,影響水
蒸汽干度,借此提升蒸汽品質。并且,通過止沸結構3避免液體經換熱管200頂部濺到上聯(lián)箱2中,實現(xiàn)蒸汽與液體的氣液分離,提升蒸汽干度。
80.所述至少一個出汽孔30的過流總面積小于所述換熱管200的過流面積。進一步地,所述至少一個出汽孔30的過流總面積小于所述換熱管200的過流面積的一半。具體的,所述出汽孔30的孔徑為4-10毫米。為避免鍋爐干燒,所述止沸結構3位于所述換熱管200的三分之二的高度位置的上方。進一步地,所述止沸結構3位于所述換熱管的70%高度位置的上方,如此不僅能夠保證充分生成蒸汽,還能夠有效避免鍋爐發(fā)生干燒問題。
81.止沸結構3也可以為設置于換熱管200內壁上的擋片或者擋環(huán),甚至換熱管200壁通過形變縮徑形成的狹窄部。止沸結構3位于液面的上面,進而對于沸騰后的液體進行壓制防止飛濺,將氣液有效分離,避免液相水分混入到蒸汽中,影響蒸汽干度。
82.止沸結構3的出汽孔30沿換熱管200的軸向將止沸結構3貫通。出汽孔30為圓形孔,其他實施例中也可以為矩形孔、三角形孔,或其他規(guī)則或不規(guī)則形孔,本公開并不作特別的限定。
83.上聯(lián)箱2安裝于殼體1的上端,下聯(lián)箱6固定于殼體1的下端,上聯(lián)箱2和下聯(lián)箱6之間構成換熱單元5的安裝空間,通過燃燒器8燃燒形成的高溫煙氣與換熱單元5相換熱,將換熱管200中的水加熱蒸發(fā)形成水蒸汽,水蒸汽進入到上方的上聯(lián)箱2中,最終通過排煙結構排出蒸汽發(fā)生器。上聯(lián)箱2及遮擋在燃燒室10上方的圓板構成殼體1的頂部。在殼體1的頂部還設有安全閥接口22、水位計接口23以及觀火孔24。其中,觀火孔24通入燃燒室10。安全閥接口22、水位計接口23設置在上聯(lián)箱2。
84.上聯(lián)箱2和下聯(lián)箱6結構相似,其中,上聯(lián)箱2具有徑向相對設置的上內側板202和上外側板206、豎直方向相對設置的上頂板201和上底板208。上底板208設有供換熱管200的上端穿過或連通的透孔。上內側板202和上外側板206為環(huán)形豎板,上聯(lián)箱2的上頂板201和上底板208為水平板,并在豎直方向相對設置。上內側板202和上外側板206、上頂板201和上底板208共同圍構成與換熱單元5上端相通的用于水蒸汽匯集的上連通空間。
85.相應的,下聯(lián)箱6具有徑向相對設置的下內側板和下外側板、豎直方向相對設置的下頂板14和下底板。下內側板和下外側板為環(huán)形豎板,下聯(lián)箱6的下頂板14和下底板為水平板,并在豎直方向相對設置。下內側板和下外側板、下頂板14和下底板共同圍構成與換熱單元5下端相通的用于供水的進水空間。
86.多根換熱管200沿周向排布,構成一圓筒狀的換熱單元5。換熱單元5內部構成燃燒室10,筒狀燃燒器8同軸設置在燃燒室10內,燃燒形成高溫煙氣。換熱單元5和殼體1的內側壁之間具有一環(huán)形空間,該環(huán)形空間構成煙氣流動空間13,殼體1的側壁上設有通入殼體1內部的排煙口。排煙口通入煙氣流動空間13,相鄰兩個換熱管200之間構成流動間隙。流動間隙將徑向內外的燃燒室10和煙氣流動空間13相連通,煙氣流動空間13將所有流動間隙流出的煙氣匯集,并經排煙口排出殼體1。
87.所述上聯(lián)箱2包括氣液分離間隔板20。所述氣液分離間隔板20將所述上聯(lián)箱2內部(上連通空間)間隔形成第一環(huán)形空間和第二環(huán)形空間。第二環(huán)形空間整體位于第一環(huán)形空間的上方。多個所述換熱管200的上端通入所述第一環(huán)形空間。所述排汽結構21與所述第二環(huán)形空間相連通。所述氣液分離間隔板20上分布有多個第一氣液分離孔223。所述氣液分離間隔板20至少位于出汽孔30的上方。第一環(huán)形空間的流體進入第二環(huán)形空間需要經過氣液
分離間隔板20進行氣液分離,進一步提升水蒸汽的干度。
88.所述第一氣液分離孔223的孔徑小于所述出汽孔30的孔徑。具體的,所述第一氣液分離孔223的孔徑為2-5mm,進一步地,第一氣液分離孔223的孔徑為3-4mm。所述氣液分離間隔板20至少包括垂直于所述換熱管200的水平間隔板221。多個第一氣液分離孔223設置于所述水平間隔板221上。多個第一氣液分離孔223呈多圈陣列式排布。
89.所述氣液分離間隔板20還包括垂直連接于所述水平間隔板221的外周緣的豎間隔板222。豎間隔板222與水平間隔板221垂直設置。豎間隔板222與水平間隔板221可以為彎折成型的一體結構。或者,水平間隔板221固定焊接豎間隔板222的上端。所述水平間隔板221的內周緣固定連接所述上聯(lián)箱2的上內側板202。所述豎間隔板222固定連接所述上聯(lián)箱2的上底板208。所述豎間隔板222上設置有多個第一氣液分離孔223。如圖7所示,豎間隔板222上設有一圈第一氣液分離孔223。豎間隔板222、水平間隔板221、上內側板202及上底板208構成將多個出汽孔30同時連通的環(huán)形空間(第一環(huán)形空間)。第二環(huán)形空間位于氣液分離間隔板20的上方,氣液分離間隔板20與止沸結構3構成上聯(lián)箱2的雙重氣液分離構造,保障了所制造的水蒸汽的干度,提升了水蒸汽的品質。
90.排汽結構21設置在上聯(lián)箱2的上頂板201上。所述排汽結構21包括穿過所述上聯(lián)箱2的頂板的排汽管211。排汽管211為豎直管端。所述排汽管211的出汽端位于上聯(lián)箱2外,進汽端位于上聯(lián)箱2內,并與第二環(huán)形空間相連通。排汽管211的出汽端位于排汽管211的上端,并設置有連接法蘭。排汽管211的下端形成進汽端,以輸入第二環(huán)形空間內的水蒸汽。所述進汽端還設有多個氣液分離結構。所述氣液分離結構上設有多個第二氣液分離孔212。所述氣液分離結構的下端及其側壁上設有多個第二氣液分離孔212。具體的,所述第二氣液分離孔212的孔徑小于所述出汽孔30的孔徑。所述第二氣液分離孔212大致與第一氣液分離孔223的孔徑相等,也即,第二氣液分離孔212的孔徑為2-5mm,進一步地,第二氣液分離孔212的孔徑為3-4mm。
91.具體的,本實施例中36根豎立的換熱管200(半噸的采用32-36根換熱管200,一噸的采用40-42根換熱管200),圍成一圈形成換熱單元5,換熱單元5內部形成燃燒換熱空間(燃燒室10)。殼體1下端設置的下聯(lián)箱6進水,上聯(lián)箱2出汽。筒狀燃燒器8可叢殼體1的頂部安裝或者底部安裝,36根換熱管200的頂部都設置有帶中心小孔(出汽孔30)的圓形止沸板,作為第一道汽水分離結構,防止水沸騰時水從換熱管200的頂部濺到上聯(lián)箱2內。上聯(lián)箱2內還設置小孔板結構的氣液分離間隔板20,氣液分離間隔板20上分布有200-400個直徑3-4毫米的第一氣液分離孔223,構成上聯(lián)箱2的第二道汽水分離結構,使得水汽流向排汽結構21時,水被攔住,蒸汽通過小孔形狀的第一氣液分離孔223流出。排汽管211的下端留在上聯(lián)箱2內,排汽管211的下端上的第二氣液分離孔212形成第三層汽水分離結構,提升出汽干度。
92.換熱管200可以為光管、螺紋管或者翅片管(翅片換熱管)。在本實施例中,換熱管200為翅片換熱管,換熱管200上設置有翅片270(如圖12所示)。如圖5、圖6所示,相鄰兩個換熱管200之間設有過流間隙231。過流間隙231包括翅片間隙和/或相鄰兩個換熱管200的翅片相間隔構成的間隙。在相鄰兩個換熱管200的翅片270相接觸時,兩個翅片管的各自的翅片間隙構成為過流間隙231,形成煙氣徑向通過路徑。
93.所述殼體1內還固定設有遮擋在所述過流間隙231徑向外側的導流板4。導流板4與換熱管200相間隔設置,進而導流板4和換熱管200之間形成供煙氣流動的流動路徑,將煙氣
導向至與換熱管200外壁相貼合,使得煙氣貼合換熱管200的外壁流動,進而提升換熱效率,提升蒸汽發(fā)生效率,快速產生蒸汽。導流板4和過流間隙231一一對應設置。導流板4與過流間隙231的長度方向相平行(延伸)。
94.所述導流板4包括位于所述過流間隙231周向兩側第一部分42a和第二部分42b。所述第一部分42a和所述第二部分42b分別與相鄰近的換熱管200之間設有導流間隙。所述第一部分42a和所述第二部分42b構成朝向所述過流間隙231凸出的v形結構。所述第一部分42a和所述第二部分42b的周向側邊還分別設有翼板43。其他實施例中,導流板的第一部分42a和/或所述第二部分42b為弧形板,設置于導流間隙一側,對煙氣進行平滑導流。
95.具體的,導流板4為一體成型結構,其可以為沖壓成型或折彎成型。翼板43為矩形板。第一部分42a遠離第二部分42b的周向側邊固定連接一翼板43,相應的,第二部分42b遠離第一部分42a的周向側邊固定連接另一翼板43。所述導流板4為鏡像對稱結構。所述導流板4自所述下聯(lián)箱6的下頂板14向上延伸至所述上聯(lián)箱2的上底板208。導流板4自下頂板14連續(xù)延伸至上底板208。導流板4的上端固定連接上底板208,下端固定連接下頂板14。
96.每個所述過流間隙231對應一導流板4;相鄰兩個導流板4之間形成通入煙氣流動空間13的出煙口41。通過導流板4避免煙氣流速過快,提升煙氣與換熱管200的換熱效果,改善蒸汽發(fā)生器的換熱效率。
97.在如圖9、圖10、圖11所示的實施例中,所述換熱管200內還設有內桿240。通過在換熱管200內設置內桿240,不僅可以降低蒸汽發(fā)生器容積,達到免檢所需的30l以下,并且,還能夠提升與水的換熱面積,提升換熱效率,保證蒸汽的快速產出。
98.內桿240可以為實心結構或者兩端封堵的中空結構,亦或者不與換熱管200內部連通的管體結構。內桿240位于換熱管200內,其可以緊貼換熱管200的內壁設置,也可以居中設置于換熱管200的中心,形成環(huán)空。當然,換熱管200也可以斜向甚至垂直設置于換熱管200內。通過在換熱管200內設置內桿240,增加換熱面積,提升換熱效率。
99.內桿240在換熱管200內可以傾斜設置或者平行設置,甚至垂直設置,進而提升與水的換熱面積。具體的,所述內桿240與所述換熱管200的長度方向相平行。內桿240的長度至少大于換熱管200的一半長度。
100.進一步地,內桿240的長度與換熱管200的長度相等。所述內桿240和所述換熱管200之間構成容置流體的過流環(huán)空。多個出汽孔30沿周向排布與所述過流環(huán)空相連通。所述內桿240同軸設置于所述換熱管200內。
101.為保證水容積以能夠生產足夠蒸汽發(fā)生器的水蒸汽,所述內桿的橫截面積大于所述換熱管的管腔的橫截面積的三分之一且小于所述換熱管的管腔的橫截面積的五分之四。或者,所述過流環(huán)空的過流面積大于所述換熱管的管腔的橫截面積的五分之一且小于所述換熱管的管腔的橫截面積的三分之二。在換熱管的管腔為圓形腔體,換熱桿為圓桿的情況下,所述內桿的直徑大于所述換熱管內徑的三分之一且小于所述換熱管內徑的五分之四。
102.例如,內桿的直徑為18mm或者20mm,換熱管的內徑為30mm或31mm。
103.在本實施例中,水在換熱管200內從中心沿徑向向外的溫度為梯度分布,位于中心位置的水溫度較難升溫,從而影響周側位置的水溫度快速提升,通過在換熱管200的中心放置內桿240,與換熱管200同軸設置,避免中心位置水的加熱,進而可以快速與水傳熱將水升溫,保證蒸汽的快速產出。內桿240優(yōu)選為不與換熱管200內部相通的中空結構,降低內桿
240對于環(huán)空內水的升溫影響。
104.進一步地,為提升換熱效率,提升內桿240溫度,保障水的快速加熱,所述內桿240和所述換熱管200之間還連接有支撐連接件。支撐連接件將內桿240支撐在換熱管200內,使得所述內桿240和所述換熱管200同軸設置。支撐連接件還可以作為傳熱部件,通過支撐連接件快速將熱量從換熱管200傳遞至內桿240上,提升內桿240溫度,進而將位于過流環(huán)空中的水快速加熱。
105.具體的,內桿240及支撐連接件均為諸如不銹鋼等金屬材質。所述支撐連接件包括所述內桿240和所述換熱管200之間的多個支撐傳熱桿。支撐傳熱桿相對于所述內桿240傾斜或垂直。所述支撐傳熱桿與所述內桿240之間的夾角大于30度小于150度。
106.具體的,支撐傳熱桿垂直連接在內桿240和所述換熱管200之間。多個所述支撐傳熱桿連接于所述換熱管200和所述內桿240之間。其中,至少兩個所述支撐傳熱桿的軸向位置不同,和/或,至少兩個所述支撐傳熱桿的周向位置不同,以為內桿240提供穩(wěn)定的支撐結構。
107.為將內桿240同軸設置在換熱管200內,所述上聯(lián)箱2內設有固定支架245。所述固定支架245固定連接所述換熱管200的上端,將所述內桿240與所述換熱管200同軸設置。所述排汽結構21固定設置于所述固定支架245上。
108.固定支架245可以固定設置在換熱管200的上端,也可以固定設置于上底板208上,并對齊上底板208上的透孔。如圖10所示,所述止沸結構3固定設置在所述固定支架245上。固定支架245具有相固定連接的內圈和外圈,其中,外圈可以固定套設于換熱管200的上端或者固定焊接于上底板208上,內圈可以固定套設在換熱管200的上端外,內圈和外圈之間通過多個連接桿相固定連接。止沸板3固定在固定支架245的上端面將其蓋合,并通過出汽孔30向外輸出蒸汽。
109.如圖12所示,所述固定支架245構成為所述止沸結構,止沸結構3與固定支架245為一體結構。固定支架245在將內桿240同軸支撐在換熱管200的同時提供出汽孔30。具體的,固定支架245為固定連接在換熱管200上端內壁和內桿240上端外壁的連接環(huán)板。連接環(huán)板上沿周向設置有多個構成出汽孔30的通孔。如此,固定支架245上設置出汽孔30,并將換熱管200與內桿240固定連接,使內桿240同軸設置在換熱管200內。
110.本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個單位遞增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個單位的間隔即可。舉例來說,如果闡述了一個部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時間等)的值是從1到90,優(yōu)選從20到80,更優(yōu)選從30到70,則目的是為了說明該說明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對于小于1的值,適當?shù)卣J為一個單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達的示例,可以認為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說明書明確地闡述了的。
111.除非另有說明,所有范圍都包括端點以及端點之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個端點。因而,“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”,至少包括指明的端點。
112.披露的所有文章和參考資料,包括專利申請和出版物,出于各種目的通過援引結合于此。描述組合的術語“基本由
…
構成”應該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實
質上沒有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術語“包含”或“包括”來描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構成的實施方式。這里通過使用術語“可以”,旨在說明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。
113.多個元件、成分、部件或步驟能夠由單個集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地,單個集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個”并不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。
114.應該理解,以上描述是為了進行圖示說明而不是為了進行限制。通過閱讀上述描述,在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應用對本領域技術人員來說都將是顯而易見的。因此,本教導的范圍不應該參照上述描述來確定,而是應該參照所附權利要求以及這些權利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。出于全面之目的,所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結合在本文中。在前述權利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內容,也不應該認為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的發(fā)明主題的一部分。
技術特征:
1.一種新型免檢蒸汽發(fā)生器,所述蒸汽發(fā)生器的水容積在30升以下,其中,所述新型免檢蒸汽發(fā)生器包括:殼體;殼體的上端設有連通排汽結構的上聯(lián)箱、下端設有連通進水結構的下聯(lián)箱;多根豎直放置的換熱管;多根換熱管沿圓周方向排布圍構形成燃燒室;所述換熱管的徑向外側構成煙氣流動空間;所述殼體上還設有與所述煙氣流動空間相通的排煙口;所述換熱管的上端通入所述上聯(lián)箱,下端通入所述下聯(lián)箱;所述換熱管內部或者上端設有止沸結構;所述止沸結構的過流面積小于位于其下方的換熱管的過流面積,所述止沸結構位于所述換熱管的70%高度位置的上方。2.如權利要求1所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,所述換熱管內還設有內桿。3.如權利要求1所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,所述上聯(lián)箱內設置有氣液分離間隔板;所述氣液分離間隔板將所述上聯(lián)箱內部間隔形成第一環(huán)形空間和第二環(huán)形空間;多個所述換熱管的上端通入所述第一環(huán)形空間;所述排汽結構與所述第二環(huán)形空間相連通;所述氣液分離間隔板上分布有多個第一氣液分離孔。4.如權利要求1所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,所述排汽結構包括連通所述上聯(lián)箱的排汽管;所述排汽管的出汽端位于上聯(lián)箱外,進汽端位于上聯(lián)箱內;所述進汽端還設有氣液分離結構。5.如權利要求2所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,所述內桿的長度方向與所述換熱管的長度方向相平行;所述內桿同軸設置于所述換熱管內;所述內桿和所述換熱管之間構成容置流體的過流環(huán)空。6.如權利要求5所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,所述換熱管為翅片換熱管;所述內桿和所述換熱管之間還連接有支撐連接件。7.如權利要求6所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,所述內桿的橫截面積大于所述換熱管的管腔的橫截面積的十分之一且小于所述換熱管的管腔的橫截面積的五分之四;或者,所述過流環(huán)空的過流面積大于所述換熱管的管腔的橫截面積的十分之一且小于所述換熱管的管腔的橫截面積的五分之四。8.如權利要求1所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,相鄰兩個所述換熱管之間設有過流間隙;所述殼體內還設有遮擋在所述過流間隙外側的導流板,所述導流板與所述換熱管間隔設置。9.如權利要求1所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,所述止沸結構包括固定安裝于所述換熱管的上端的止沸板;所述止沸板設有至少一個出汽孔;所述至少一個出汽孔的過流總面積小于所述換熱管的過流面積。10.如權利要求4所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,所述氣液分離結構包括多個第二氣液分離孔。11.如權利要求8所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,所述導流板包括位于所述過流間隙周向兩側第一部分和第二部分;所述第一部分和所述第二部分分別與相鄰近的換熱管之間設有導流間隙;所述第一部分和所述第二部分構成朝向所述過流間隙凸出的v形結構。12.如權利要求2所述的新型免檢蒸汽發(fā)生器,其中,還設有將所述內桿與所述換熱管同軸設置的固定支架;所述固定支架固定連接所述換熱管的上端;所述固定支架構成為所述止沸結構,或者,所述止沸結構固定設置在所述固定支架上。
技術總結
本公開提供一種提升蒸汽干度的新型免檢貫流式蒸汽發(fā)生器,包括:殼體;殼體的上端設有連通排汽結構的上聯(lián)箱、下端設有連通進水結構的下聯(lián)箱;多根豎直放置的換熱管;多根換熱管沿圓周方向排布圍構形成燃燒室;所述換熱管的徑向外側構成煙氣流動空間;所述殼體上還設有與所述煙氣流動空間相通的排煙口;所述換熱管的上端通入所述上聯(lián)箱,下端通入所述下聯(lián)箱;所述換熱管內部或者上端設有止沸結構。所述換熱管內部或者上端設有止沸結構。所述換熱管內部或者上端設有止沸結構。
