一种蒸汽产生装置出口蒸汽温度阀门的控制方法与流程

2021-02-25 19:02:28|

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本发明涉及一种蒸汽发生设备，尤其涉及一种智能控制的蒸汽产生装置。

背景技术：

蒸汽产生装置用于产生蒸汽，是是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为蒸汽的机械设备。蒸汽产生装置应用领域广泛，广泛适用于制衣厂，干洗店，饭店，馍店，食堂，餐厅，厂矿，豆制品厂等场所。在申请人在先的申请中，开发和研究了新式的盘管式的电加热盘管，例如cn106123306a，从而使得因为加热导致的其中流体的膨胀而导致的弹性管束振动，从而实现加热以及除垢效果。

但是在应用中发现，持续性的电加热器的加热会导致内部电加热装置的流体形成稳定性，即流体不在流动或者流动性很少，或者流量稳定，导致盘管振动性能大大减弱，从而影响盘管的除垢以及加热的效率。

现有的蒸汽发生器产出效率低，智能化程度不高，因此需要设计一种根据蒸汽温度进行智能控制的蒸汽发生器。

此外，现有技术中很少对加热装置的结构布局进行研究，而好的结构布局能够大量的节约能源，提高蒸汽产出效果。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中蒸汽产生装置的不足，提供一种新式智能控制的电加热蒸汽产生装置。该蒸汽产生装置能够提高加热效率，从而实现很好智能控制加热效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种蒸汽产生装置出口蒸汽温度阀门的控制方法，所述蒸汽产生装置包括电加热装置、汽包，所述电加热装置设置在汽包中，所述汽包包括进水管和蒸汽出口，所述蒸汽出口位置设置第一温度传感器，用于测量蒸汽出口的温度；所述控制方法包括如下步骤：

1）预设一个出口蒸汽温度的目标温度，所述目标温度存储在中央处理器内；

2）所述第一温度传感器连接数据采集单元，数据采集单元连接中央处理器，中央处理器连接控制器，第一温度传感器将检测的温度通过数据采集单元传递给中央处理器；

3）中央处理器收到温度数据，然后与预设的目标温度进行对比；

4）根据对比结果向控制器发出指令，由控制器来自动控制进水阀门的开度。

作为优选，步骤4）中，如果温度传感器测量的温度数据低于第一数值，则控制器控制进水阀门开度降低，如果温度传感器测量的温度数据高于第二数值，则控制器控制进水阀门开度增加，所述第二数值大于第一数值。

作为优选，步骤4）中，如果第一温度传感器测量的温度低于第一温度，则控制器控制进水阀门关闭；如果温度传感器测量的温度高于第二温度，控制器控制进水阀门开度最大。

作为优选，所述温度传感器为多个，所述控制器依据的温度数据是多个温度传感器测量的温度，来控制蒸汽产生装置的运行。

作为优选，所述电加热装置包括第一管箱、第二管箱和盘管，盘管与第一管箱和第二管箱相连通，形成加热流体封闭循环，电加热器设置在第一管箱内；第一管箱内填充相变流体；盘管为一个或者多个，每个盘管包括多根圆弧形的管束，多根圆弧形的管束的中心线为以第一管箱为同心圆的圆弧，相邻管束的端部连通，从而使得管束的端部形成管束自由端；其特征在于，所述汽包是圆形截面，所述电加热装置为多个，其中一个电加热装置设置在汽包的中心，成为中心电加热装置，其它的电加热装置围绕汽包的中心分布，成为外围电加热装置。

作为优选，单个外围电加热装置的加热功率小于中心电加热装置的加热功率。

作为优选，所述电加热装置包括第一管箱、第二管箱和盘管，盘管与第一管箱和第二管箱相连通，形成加热流体封闭循环，电加热器设置在第一管箱内；第一管箱内填充相变流体；盘管为一个或者多个，每个盘管包括多根圆弧形的管束，多根圆弧形的管束的中心线为以第一管箱为同心圆的圆弧，相邻管束的端部连通，从而使得管束的端部形成管束自由端；其特征在于，所述加热流体是相变流体，所述电加热装置与控制器进行数据连接，所述控制器控制电加热装置的加热功率随着时间的变化，在一个周期时间t内，电加热装置的加热功率p在半个周期内进行加热，在半个周期内不进行加热。

作为优选，t是50－80分钟，其中加热功率是4000w-5000w。

作为优选，所述电加热装置包括第一管箱、第二管箱和盘管，盘管与第一管箱和第二管箱相连通，形成加热流体封闭循环，电加热器设置在第一管箱内；第一管箱内填充相变流体；盘管为一个或者多个，每个盘管包括多根圆弧形的管束，多根圆弧形的管束的中心线为以第一管箱为同心圆的圆弧，相邻管束的端部连通，从而使得管束的端部形成管束自由端；其特征在于，第一管箱和第二管箱沿着高度方向上设置，沿着第一管箱的高度方向，所述盘管设置为多个，从上向下方向，盘管的内径不断变小。

作为优选，沿着第一管箱的从上向下方向，盘管的内径不断变小的幅度不断的增加。

作为优选，所述电加热装置包括第一管箱、第二管箱和盘管，盘管与第一管箱和第二管箱相连通，形成加热流体封闭循环，电加热器设置在第一管箱内；第一管箱内填充相变流体；盘管为一个或者多个，每个盘管包括多根圆弧形的管束，多根圆弧形的管束的中心线为以第一管箱为同心圆的圆弧，相邻管束的端部连通，从而使得管束的端部形成管束自由端；其特征在于，所述电加热器设置为多个,每个电加热器独立控制,随着时间的变化,电加热器启动的数量进行周期性变化；电加热器为n个，则在一个周期t内，每隔t/2n的时间，启动一个电加热器，直到t/2时间加热器全部启动，然后再每隔t/2n的时间，关闭一个电加热器，直到t时间加热器全部关闭。

作为优选，每个电加热器加热功率都相同。

作为优选，周期是50－300分钟；电加热装置平均加热功率为2000－4000w。

本发明具有如下优点：

1、本发明设计了一种根据阀门智能控制温度的控制方法，实现了蒸汽出口温度的智能控制，进一步提高加热效率。

2、本发明电加热装置在周期内间歇式的加热，能够实现弹性盘管周期性的频繁性的振动，从而实现很好的除垢以及加热效果。

3、本发明将盘管周期性不断增加加热功率以及降低加热功率，使得加热流体受热后会产生体积不停的处于变化状态中，诱导盘管自由端产生振动，从而强化传热。

4、本发明通过大量的实验和数值模拟，优化了盘管的参数的最佳关系，从而实现最优的加热效率。

附图说明：

图1为本发明电加热装置的俯视图。

图2为电加热装置的主视图。

图3是电加热装置间隙式加热的坐标示意图。

图4是电加热装置周期性增加以及降低加热功率坐标示意图。

图5是电加热装置周期性增加以及降低加热功率的另一个实施例坐标示意图。

图6是电加热装置加热功率线性变化的坐标示意图。

图7是圆形汽包中设置电加热装置的布局示意图。

图8是盘管结构示意图。

图9是汽包结构示意图。

图10控制结构示意图。

图11控制流程示意图。

图中：1、盘管，2、第一管箱，3、自由端，4、自由端，5、进水管，6、蒸汽出口，7、自由端，8、第二管箱，9、连接点，10、电加热装置，11、汽包，12管束，13电加热器。

具体实施方式

一种蒸汽产生装置，所述蒸汽产生装置包括电加热装置10、汽包11，所述电加热装置10设置在汽包11中，所述汽包11包括进水管5和蒸汽出口6。蒸汽出口6设置在汽包上部。

作为优选，所述汽包是圆柱形结构。

图1展示了电加热装置10的俯视图，如图1所示，所述电加热装置10包括第一管箱2、第二管箱8和盘管1，盘管1与第一管箱2和第二管箱8相连通，流体在第一管箱2和第二管箱8以及盘管1内进行封闭循环，所述电加热装置10内设置电加热器13，所述电加热器13用于加热电加热装置10的内流体，然后通过加热的流体来加热汽包内的水。所述进水管5设置进水阀门，控制输入汽包11水的流量。

（一）出口蒸汽温度的阀门控制

预设一个出口蒸汽温度的目标温度，所述目标温度存储在中央处理器内；所述蒸汽出口6位置设置第一温度传感器，用于测量蒸汽出口的温度；所述第一温度传感器连接数据采集单元，数据采集单元连接中央处理器，中央处理器连接控制器，第一温度传感器将检测的温度通过数据采集单元传递给中央处理器，中央处理器收到温度数据，然后与预设的目标温度进行对比，根据对比结果向控制器发出指令，由控制器来自动控制进水阀门的开度。

如果第一温度传感器测量的温度低于第一温度，则控制器控制进水阀门关闭；如果温度传感器测量的温度高于第二温度，控制器控制进水阀门开度最大。此种情况下表明在第一温度下，产生的蒸汽无法满足实际需要的最低温度要求，此时需要对蒸汽产生装置1进行加热，避免冷水的进入。第二温度下，产生的蒸汽温度过高，超出了实际需要的温度，此时蒸汽产生装置不需要加热，需要水入冷水进行温度降温。

作为优选，如果温度传感器测量的温度数据低于第一数值，则控制器控制进水阀门开度降低，如果温度传感器测量的的温度数据高于第二数值，则控制器控制进水阀门开度增加，所述第二数值大于第一数值。此种情况之下表明产生的蒸汽温度高于或者低于实际需要，因此需要通过减少或者增加进入蒸汽产生装置1中的水来提高或者降低蒸汽温度。

作为优选，所述温度传感器为多个，所述控制器依据的温度数据是多个温度传感器测量的温度，来控制蒸汽产生装置的运行。

（二）出口蒸汽温度的加热功率控制

预设一个出口蒸汽温度的目标温度，所述目标温度存储在中央处理器内；所述蒸汽出口6位置设置第一温度传感器，用于测量蒸汽出口的温度；所述第一温度传感器连接数据采集单元，数据采集单元连接中央处理器，中央处理器连接控制器，第一温度温度传感器将检测的温度通过数据采集单元传递给中央处理器，中央处理器收到温度数据，然后与预设的目标温度进行对比，根据对比结果向控制器发出指令，由控制器来自动控制电加热器13的加热功率。

作为优选，如果温度传感器测量的温度数据低于第一数值，则控制器控制电加热器13加热功率增加，如果温度传感器测量的的温度数据高于第二数值，则控制器控制电加热器13加热功率降低，所述第二数值大于第一数值。此种情况之下表明产生的蒸汽温度高于或者低于实际需要，因此需要通过减少或者增加蒸汽产生装置1的加热功率。

作为优选，所述温度传感器为多个，所述控制器依据的温度数据是多个温度传感器测量的温度，来控制蒸汽产生装置的运行。

（三）水位控制

首先，预设一个最高水位和最低水位的目标数据，所述目标数据存储在中央处理器内；作为优选，所述的汽包内设置水位传感器，用于检测汽包内的水位；所述水位温度传感器连接数据采集单元，数据采集单元连接中央处理器，中央处理器连接控制器，水位温度传感器将检测的水位数据通过数据采集单元传递给中央处理器，中央处理器收到水位数据，然后与预设的目标数据进行对比，根据对比结果向控制器发出指令，由控制器来自动控制进水阀门的开度。

作为优选，如果水位下降，控制器则通过控制开度增加进入汽包的水的流量，如果水位过高，则通过进水阀门开度降低或者关闭进水阀门来减少进入汽包5内水流量或者停止向汽包内供水。

通过上述的设置，一方面避免了水位过低造成的蒸汽产出率过低以及汽包11干烧，造成汽包11的损坏以及产生安全事故，另一方面，避免了因为水位过高而造成的水量过大，实现水位的智能控制。

通过上述水位和阀门开度的优选，可以快速的实现水位的恒定，提高蒸汽产出率，节省时间。

（四）根据汽包压力对加热功率的控制

预设一个汽包压力的目标压力，所述目标压力存储在中央处理器内；所述汽包11设置第一压力传感器，用于测量汽包11中压力；所述第一压力传感器连接数据采集单元，数据采集单元连接中央处理器，中央处理器连接控制器，第一压力传感器将检测的压力通过数据采集单元传递给中央处理器，中央处理器收到压力数据，然后与预设的目标压力进行对比，根据对比结果向控制器发出指令，由控制器来自动控制电加热器13的加热功率。

作为优选，如果第一压力传感器测量的压力数据低于第一数值，则控制器控制电加热器13加热功率增加，如果第一压力传感器测量的的压力数据高于第二数值，则控制器控制电加热器13加热功率降低，所述第二数值大于第一数值。此种情况之下表明产生的蒸汽温度高于或者低于实际需要，因此需要通过减少或者增加蒸汽产生装置1的加热功率。

通过如此设置，可以根据汽包11内的压力来调节加热功率，从而保证在最大化蒸汽产出的情况下，保证蒸汽产生装置的安全。

所述压力传感器设置在箱体的上部位置。

作为优选，所述压力传感器为多个，所述控制器依据的压力数据是多个压力传感器测量的温度，来控制蒸汽产生装置的运行。

（五）出口蒸汽压力的阀门控制

预设一个出口蒸汽压力的目标压力，所述目标压力存储在中央处理器内；所述蒸汽出口6位置设置第二压力传感器，用于测量蒸汽出口的压力；所述第二压力传感器连接数据采集单元，数据采集单元连接中央处理器，中央处理器连接控制器，第二压力传感器将检测的压力通过数据采集单元传递给中央处理器，中央处理器收到压力数据，然后与预设的目标压力进行对比，根据对比结果向控制器发出指令，由控制器来自动控制进水阀门的开度。

如果第二压力传感器测量的压力低于第一压力，则控制器控制进水阀门关闭；如果压力传感器测量的压力高于第二压力，控制器控制进水阀门开度最大。此种情况下表明在第一压力下，产生的蒸汽无法满足实际需要的最低压力要求，此时需要对蒸汽产生装置1进行加热，避免冷水的进入。第二压力下，产生的蒸汽压力过高，超出了实际需要的压力，此时蒸汽产生装置不需要加热，需要水入冷水进行压力降温。

作为优选，如果压力传感器测量的压力数据低于第一数值，则控制器控制进水阀门开度降低，如果压力传感器测量的的压力数据高于第二数值，则控制器控制进水阀门开度增加，所述第二数值大于第一数值。此种情况之下表明产生的蒸汽压力高于或者低于实际需要，因此需要通过减少或者增加进入蒸汽产生装置1中的水来提高或者降低蒸汽压力。

作为优选，所述压力传感器为多个，所述控制器依据的压力数据是多个压力传感器测量的压力，来控制蒸汽产生装置的运行。

（六）出口蒸汽压力的加热功率控制

预设一个出口蒸汽压力的目标压力，所述目标压力存储在中央处理器内；所述蒸汽出口6位置设置第二压力传感器，用于测量蒸汽出口的压力；所述第二压力传感器连接数据采集单元，数据采集单元连接中央处理器，中央处理器连接控制器，第一压力压力传感器将检测的压力通过数据采集单元传递给中央处理器，中央处理器收到压力数据，然后与预设的目标压力进行对比，根据对比结果向控制器发出指令，由控制器来自动控制电加热器13的加热功率。

作为优选，如果压力传感器测量的压力数据低于第一数值，则控制器控制电加热器13加热功率增加，如果压力传感器测量的的压力数据高于第二数值，则控制器控制电加热器13加热功率降低，所述第二数值大于第一数值。此种情况之下表明产生的蒸汽压力高于或者低于实际需要，因此需要通过减少或者增加蒸汽产生装置1的加热功率。

作为优选，所述压力传感器为多个，所述控制器依据的压力数据是多个压力传感器测量的压力，来控制蒸汽产生装置的运行。

（七）蒸汽流量控制

预设一个出口蒸汽流量的目标流量，所述目标流量存储在中央处理器内；作为优选，所述蒸汽出口管路上设置流量传感器，用于测量单位时间产出的蒸汽流量，所述流量传感器连接数据采集单元，数据采集单元连接中央处理器，中央处理器连接控制器，流量传感器将检测的流量通过数据采集单元传递给中央处理器，中央处理器收到流量数据，然后与预设的目标流量进行对比，根据对比结果向控制器发出指令，由控制器来自动控制电加热器13的加热功率。

作为优选，如果测量的蒸汽流量低于一定的数值，则控制器控制电加热器13的加热功率增加，第一阀门4开度降低。如果流量传感器测量的温度高于一定的数值，，则控控制器控制电加热器13的加热功率降低。

通过如此设置，可以根据蒸汽产生装置产生的蒸汽数量来调节进入加热功率，保证蒸汽产出数量的恒定，避免数量过大或者过小，造成蒸汽数量不足或者浪费，同时可以节约能源。

需要说明的是电加热器的加热功率是整个加热时间的平均功率。

如图1－2所示，电加热器13设置在第一管箱2内；第一管箱2内填充相变流体；盘管1为一个或者多个，每个盘管1包括多根圆弧形的管束12，多根圆弧形的管束12的中心线为以第一管箱2为同心圆的圆弧，相邻管束12的端部连通，流体在第一管箱2和第二管箱8之间形成串联流动，从而使得管束的端部形成管束自由端3、4；所述流体是相变流体，汽液相变液体，所述电加热装置与控制器进行数据连接，所述控制器控制电加热装置的加热功率随着时间的变化而周期性发生变化。

作为优选，所述第一管箱2和第二管箱8沿着高度方向上设置。

研究以及实践中发现，持续性的功率稳定性的电加热器的加热会导致内部电加热装置的流体形成稳定性，即流体不在流动或者流动性很少，或者流量稳定，导致盘管1振动性能大大减弱，从而影响盘管1的除垢以及加热的效率。因此需要对上述电加热盘管进行如下改进。

作为一个优选，加热功率采取间歇式的加热方式。

如图3所示，在一个周期时间t内，电加热器的加热功率p变化规律如下：

0-t/2的半个周期内,p＝n，其中n为常数数值，单位为瓦（w），即加热功率保持恒定；

t/2-t的半个周期内,p=0。即电加热器不加热。

t是50－80分钟，其中4000w<n<5000w。

通过上述的时间变化性的进行加热，可以使得流体在弹性管束内频繁的蒸发膨胀以及收缩，从而不断的带动弹性管束的振动，从而能够进一步实现加热效率以及除垢操作。

作为一个优选，所述电加热器13设置为多个,每个电加热器独立控制,随着时间的变化,电加热器启动的数量进行周期性变化。

作为一个优选，电加热器为n个，则在一个周期t内，每隔t/2n的时间，启动一个电加热器，直到t/2时间加热器全部启动，然后再每隔t/2n的时间，关闭一个电加热器，直到t时间加热器全部关闭。

作为优选，每个电加热器加热功率都相同。关系图如图4所示。

作为优选，沿着高度方向电加热器设置为多段，每段独立控制，随着时间的变化，在半个周期t/2内，电加热器的沿着高度方向从下端开始依次启动，直到全部段都启动，然后在后面的半个周期t/2内，从上端开始依次关闭，直到周期结束，全部段关闭。

即假设电加热器为n段，则在一个周期t内，每隔t/2n的时间，从下端开始启动一个段，直到t/2时间所有段全部启动，然后再每隔t/2n的时间，从上端开始，关闭一个段，直到t时间全部段关闭。

作为优选，每个段加热功率都相同。关系图如图4所示。

通过电加热器从下部向上逐渐启动，可以使得下部流体充分加热，形成一个很好的自然对流，进一步促进流体的流动，增加弹性振动效果。通过上述的时间变化性的加热功率的变化，可以使得流体在弹性管束内频繁的蒸发膨胀以及收缩，从而不断的带动弹性管束的振动，从而能够进一步实现加热效率以及除垢操作。

作为优选，所述电加热器13为多个，每个电加热器13功率不同，可以一个或者多个组合形成不同的加热功率，在上半个周期内,按照时间循序，先是单个电加热器启动，单个电加热器按照加热功率依次增加的顺序独立启动，然后再启动两个电加热器，两个电加热器按照加热功率依次增加的顺序独立启动，然后再逐渐增加电加热装置启动的数量，如果数量为n，则n个电加热器按照加热功率依次增加的顺序独立启动；直到最后所有的电加热器启动，保证所述电加热装置的加热功率依次增加。在下半个周期内，先是单个电加热器不启动，单个电加热器按照加热功率依次增加的顺序独立不启动，然后再不启动两个电加热器，两个电加热器按照加热功率依次增加的顺序独立不启动，然后再逐渐增加电加热装置不启动的数量，如果数量为n，则n个电加热器按照加热功率依次增加的顺序独立不启动；直到最后所有的电加热器不启动，保证所述电加热器的加热功率依次降低。

例如所述电加热装置为三个，分别是第一电加热装置d1、第二电加热装置d2和第三电加热装置d3，加热功率分别为p1，p2和p3，其中p1<p2<p3，p1+p2>p3；即其中第一电加热装置、第二电加热装置之和大于第三电加热装置，按照时间顺序依次启动第一，第二，第三，第一加第二，第一加第三，第二加第三，然后是第一第二第三，在下半个周期内不启动的顺序是第一，第二，第三，第一加第二，第一加第三，第二加第三，然后是第一第二第三。

通过电加热器逐渐增加减少加热功率，进一步促进流体的流动，增加弹性振动效果。通过上述的时间变化性的加热功率的变化，可以使得流体在弹性管束内频繁的蒸发膨胀以及收缩，从而不断的带动弹性管束的振动，从而能够进一步实现加热效率以及除垢操作。

作为优选，在前半个周期内，电加热装置的加热功率是线性增加的，后半个周期内，电加热装置的加热功率是线性减少的，参见附图6。

通过输入电流或电压的变化实现加热功率的线性变化。

通过设置多个电加热器，实现电加热器的逐渐数量增加的启动，实现线性变化。

作为优选，周期是50－300分钟，优选50－80分钟；电加热装置平均加热功率为2000－4000w。

作为优选，所述第一管箱2的管径小于第二管箱8的管径，第一管箱2的管径是第二管箱8管径的0.5-0.8倍。通过第一管箱和第二管箱的管径变化，能够保证流体进行相变在第一箱体内时间短，快速进入盘管，充分进入第二箱体换热。

作为优选，盘管在第一管箱的连接位置9低于第二管箱与盘管的连接位置。这样保证蒸汽能够快速的向上进入第二管箱。

作为优选，第一管箱和第二管箱底部设置回流管，保证第二管箱内冷凝的流体能够进入第一管线。

作为优选，第一管箱和第二管箱沿着高度方向上设置，沿着第一管箱的高度方向，所述盘管设置为多个，从上向下方向，盘管的管径不断变小。

作为优选，沿着第一管箱的从上向下方向，盘管的管径不断变小的幅度不断的增加。

通过盘管的管径幅度增加，可以保证更多的蒸汽通过上部进入第二箱体，保证所有盘管内蒸汽的分配均匀，进一步强化传热效果，使得整体振动效果均匀，换热效果增加，进一步提高换热效果以及除垢效果。通过实验发现，采取此种结构设计可以取得更好的换热效果以及除垢效果。

作为优选，沿着第一管箱的高度方向，所述盘管设置为多个，从上向下方向，相邻盘管的间距不断变大。

作为优选，沿着第一管箱的高度方向，盘管之间的间距不断变大的幅度不断的增加。

通过盘管的间距幅度增加，可以保证更多的蒸汽通过上部进入第二箱体，保证所有盘管内蒸汽的分配均匀，进一步强化传热效果，使得整体振动效果均匀，换热效果增加，进一步提高换热效果以及除垢效果。通过实验发现，采取此种结构设计可以取得更好的换热效果以及除垢效果。

作为优选，如图7所示，所述汽包是横截面为圆形汽包，汽包中设置多个电加热装置。

作为优选，如图7所示，所述汽包内设置的多个电加热装置，其中一个设置在汽包的中心，成为中心电加热装置，其它的围绕汽包的中心分布，成为外围电加热装置。通过如此结构设计，可以使得汽包内流体充分达到振动目的，提高换热效果。

作为优选，单个外围电加热装置的加热功率小于中心电加热装置的加热功率。通过如此设计，使得中心达到更大的震动频率，形成中心振动源，从而影响四周，达到更好的强化传热和除垢效果。

作为优选，同一水平换热截面上，流体要达到均匀的振动，避免换热分布不均匀。因此需要通过合理分配不同的电加热装置中的加热功率的大小。通过实验发现，中心电加热装置与外围管束电加热装置的加热功率比例与两个关键因素相关，其中一个就是外围电加热装置与汽包中心之间的间距（即外围电加热装置的圆心与中心电加热装置的圆心的距离）以及汽包的直径相关。因此本发明根据大量数值模拟和实验，优化了最佳的脉动流量的比例分配。

作为优选，汽包内壁半径为n，所述中心电加热装置的圆心设置在汽包圆形截面圆心，外围电加热装置的圆心距离汽包圆形截面的圆心的距离为l，相邻外围电加热装置的圆心分别与圆形截面圆心进行连线，两根连线形成的夹角为a，外围电加热装置的加热功率为k2，单个中心电加热装置的加热功率为k1，则满足如下要求：

k1/k2=a-b*ln（n/l）；ln是对数函数；

a,b是系数，其中1.9819<a<1.9823,0.5258<b<0.5264；

1.25<n/l<2.1；

1.6<k1/k2<1.9。

其中35°<a<80°。

作为优选，四周分布数量为4－5个。

作为优选，n为1600－2400毫米，优选是2000mm；l为1200－2000毫米，优选为1700mm；换热管的直径为12－20毫米，优选16mm；脉动盘管的最外侧直径为300－560毫米，优选400mm。立管的管径为100－116毫米，优选108毫米，立管的高度为1.8-2.2米，优选为2米,相邻的脉冲管的间距是65－100mm。优选80毫米左右。

总加热功率优选为6000-14000w，进一步优选为7500w。

进一步优选，a=1.9821,b=0.5261。

所述蒸汽出口设置在汽包上壁的中间位置。

作为优选，所述箱体是圆形截面，设置多个电加热装置，其中一个设置在圆形截面圆心的中心电加热装置和其它的形成围绕圆形截面圆心分布的电加热装置。

盘管1为一组或者多组，每组盘管1包括多根圆弧形的管束12，多根圆弧形的管束12的中心线为同心圆的圆弧，相邻管束12的端部连通，从而使得盘管1的端部形成管束自由端3、4，例如图2中的自由端3、4。

作为优选，所述的加热流体为汽液相变的流体。

作为以优选，所述第一管箱2、第二管箱8以及盘管1都是圆管结构。

作为优选，盘管1的管束是弹性管束。

通过将盘管1的管束设置弹性管束，可以进一步提高换热系数。

作为优选，所述同心圆是以第一管箱2的中心为圆心的圆。即盘管1的管束12围绕着第一管箱2的中心线布置。

如图4所示，管束12不是一个完整的圆，而是留出一个口部，从而形成管束的自由端。所述口部的圆弧所在的角度为65－85度，即图8夹角b和c之和是65－85度。

作为优选，管束在同一侧的端部对齐，在同一个平面上，端部的延长线（或者端部所在的平面）经过第一管箱2的中线。