一种相变储热式蒸汽发生器的制作方法

本实用新型涉及蒸汽发生器领域，具体涉及一种相变储热式蒸汽发生器。

背景技术：

蒸汽发生器，(俗称锅炉)是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备，现有的蒸汽发生器是按照燃料分类的，可分为电蒸汽发生器、燃油蒸汽发生器、燃气蒸汽发生器等；无论利用电加热、燃油加热、燃气加热均需要使用大量的能源，产生巨大的能源使用费用。

相变储热技术是利用相变材料的潜热来实现热能的存储和利用，是缓解能量供求双方在时间、强度和空间上不匹配的有效方式。固-液相变材料因其潜热较大、体积变化小、价格低廉等优点而受到广泛关注。

将相变储热技术与蒸汽发生器结合，通过相变储热材料存储的热能作为蒸汽发生器所需的热能，是节能蒸汽发生器未来发展的趋势。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种相变储热式蒸汽发生器，利用相变储热材料实现热量的存储并作为蒸汽发生器的能源，实现了能源在时间和强度上的错峰利用。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种相变储热式蒸汽发生器，包括内胆和设置在内胆中的盘管，所述内胆中填充有相变储热材料，所述盘管埋没在相变储热材料中，所述盘管的下方设置有与盘管连通的进水管，所述盘管的上方设置有与所述盘管连通的出气管，所述进水管和出气管均延伸到所述内胆的外部，水从进水管进入到盘管中，在盘管中经过相变储热材料加热气化形成蒸汽后，从出气管中排出。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括在所述内胆中设置有多组盘管，且多组盘管均分别与所述进水管和出气管同程并联连接。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述盘管呈水平蛇形结构盘旋上升。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述内胆中还设置有加热装置，所述加热装置为石墨烯加热棒。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述进水管、出气管、盘管均为一体成型设置。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述盘管的下方设置有盘管支架。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述盘管之间的空隙处设置有支撑板。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述内胆外侧依次设置有保温层和外壳。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述出气管的出气方向连通设置有过热蒸汽处理装置，经过所述过热蒸汽处理装置得到饱和蒸汽。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述过热蒸汽处理装置包括安全阀、y型过滤器、减压阀、水雾化喷嘴、蒸汽疏水阀。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型利用相变储热材料实现热量的存储并作为蒸汽发生器的能源，实现了能源在时间和强度上的错峰利用，可以在能源利用强度较低或能源使用费用较低的时候对相变储热材料进行加热，在能源利用强度高或能源使用费用高时，采用相变储热材料作为蒸汽发生器的能源产生蒸汽，在谷电时加热进行能量存储，在峰电时放热产生蒸汽供使用，能够节省用电成本。

2、本实用新型的蒸汽发生器从底部进水，从上方出蒸汽，因为蒸汽的方向始终是向上的，本实用新型使水的流动方向始终是自下而上与蒸汽的流动方向相同，防止水向下流动挤压蒸汽，而导致蒸汽压力过高使得盘管破裂。

附图说明

图1是本实用新型的相变储热式蒸汽发生器的结构示意图；

图2是本实用新型的过热蒸汽处理装置的结构框图。

图中标号说明：1、内胆；2、盘管；3、进水管；4、出气管；5、盘管支架；6、支撑板；7、过热蒸汽处理装置；71、安全阀；72、y型过滤器；73、减压阀；74、水雾化喷嘴；75、蒸汽疏水阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1所示，本实用新型的相变储热式蒸汽发生器的一实施例，包括内胆1和设置在内胆1中的盘管2，所述内胆1中填充有相变储热材料，所述相变储热材料均匀填充在所述内胆1中，所述盘管2埋没在相变储热材料中，所述盘管2的下方设置有与盘管2连通的进水管3，所述盘管2的上方设置有与所述盘管2连通的出气管4，所述进水管3和出气管4均延伸到所述内胆1的外部，所述相变储热材料可以在能源利用强度较低或能源使用费用较低的时候加热存储能量，在能源利用强度高或能源使用费用高时，所述相变储热材料可以作为能源对盘管2进行加热，水从进水管3进入到盘管2中，在盘管2中经过相变储热材料加热气化形成蒸汽后，从出气管4中排出，因为蒸汽的方向始终是向上的，本实施例的盘管2使水的流动方向始终是自下而上与蒸汽的流动方向相同，防止水向下流动挤压蒸汽，而导致蒸汽压力过高使得盘管2破裂。

具体地，本实施例中进水管3的前部设置有软化水处理装置，本实用新型中通入的水为软化水，普通的水中，含有不少无机盐类物质，如钙、镁盐等。这些盐在常温下的水中肉眼无法发现，一旦它们加温煮沸，便有不少钙、镁盐以碳酸盐形成沉淀出来，它们紧贴壶壁就形成水垢，为防止碳酸盐沉淀后造成盘管2堵塞，所述软化水处理装置将原水进行软化处理。

具体地，在所述内胆1中设置有多组盘管2，且多组盘管2均分别与所述进水管3和出气管4同程并联连接。为了增加出气量可以采用两种方法，第一增大进水管3、出气管4和盘管2的直径，第二增加盘管2的数量，当增大进水管3、出气管4和盘管2的直径后盘管2变粗，影响盘管2内水的加热效果，所以本实施例中采用增加盘管2数量的方式，来提高出气量；并且多组盘管2同程设置保证每一根盘管2内的出蒸汽量均匀稳定。

现有结构中，大多数盘管2的两侧分别设置为进水管3和出气管4，盘管2设置为上下的蛇形结构，这样便于水在盘管2内流通，并且设置蛇形结构增加了对盘管2的加热面积，但是，在本实施中，盘管2的下方设置为进水管3、上方设置为出气管4，本实施例中的盘管2应该设计成为水平蛇形结构盘旋上升，因为蒸汽的方向始终是向上的，本实用新型使水的流动方向始终是自下而上与蒸汽的流动方向相同，防止水向下流动挤压蒸汽，而导致蒸汽压力过高使得盘管2破裂。

具体地，需要对相变储热材料进行加热处理，所以在所述内胆1中还设置有加热装置，所述加热装置为石墨烯加热棒，所述石墨烯加热棒埋在所述相变储热材料中，并且均匀的设置在相邻的两个盘管2之间，采用石墨烯作为发热材，与传统的加热丝相比，具有升温迅速、电转换效率高、节省电能、化学性能温度、使用寿命长等优点。

具体地，所述进水管3、出气管4、盘管2均为一体成型设置，减少进水管3、出气管4、盘管2自身的焊接点，防止焊接处漏水、漏气，保证相变储热材料的正常使用。

具体地，所述盘管2的下方设置有盘管支架5，所述盘管2之间的空隙处设置有支撑板6，通过盘管支架5和支撑板6对盘管2进行支撑固定，防止盘管2因自身重力和长期使用老化的原因而变形。

具体地，所述内胆1外侧依次设置有保温层和外壳，设置保温层防止相变储热材料热量散发。

具体地，经过该蒸汽发生器产生的蒸汽为过热蒸汽，所述过热蒸汽很少用于工业制程的热量传递过程，这是因为过热蒸汽在冷凝释放蒸发焓之前必须先冷却到饱和温度，很显然，与饱和蒸汽的蒸发焓相比，过热蒸汽冷却到饱和温度释放的热量是很小的，从而会降低工艺制程设备的性能，所以本实施例中所述出气管4的出气方向连通设置有过热蒸汽处理装置7，经过所述过热蒸汽处理装置7得到饱和蒸汽。

具体地，所述过热蒸汽处理装置7包括安全阀71、y型过滤器72、减压阀73、水雾化喷嘴74、蒸汽疏水阀75，从出气管4排出的过热蒸汽依次流经安全阀71、y型过滤器72、减压阀73进行减压处理，在经过水雾化喷嘴74、蒸汽疏水阀75进行降温处理，最终得到饱和蒸汽。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

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