一种圆筒形相变储热蒸汽发生器的制作方法

本实用新型涉及蒸汽发生器领域，具体涉及一种圆筒形相变储热蒸汽发生器。

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。

现有蒸汽发生器的内胆大多数为方形结构，在圆筒形内胆中设置的盘管占空比较小，产生的蒸汽量也较小，为了增加蒸汽量，就要增加盘管的数量，从而增加了盘管与总管之间的焊点，存在焊接点泄露的风险。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种圆筒形相变储热蒸汽发生器，采用圆筒型的内胆，在圆筒形内胆中设置有中心盘管和围绕中心盘管设置的边缘盘管，形成了盘管涉及的分层结构，尽可能的增加了盘管在圆筒形内胆中的占空比，从而增加了蒸汽发生器中的换热面积占比。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种圆筒形相变储热蒸汽发生器，包括圆筒形内胆，所述圆筒形内胆中填充有相变储热材料，所述圆筒形内胆中设置有多组盘管，所述盘管为螺旋盘管，多组所述盘管包括设置在圆筒形内胆中心的中心盘管和围绕所述中心盘管设置在其外周的边缘盘管，所述盘管下方设置有与所述盘管连通管的环形进水管，所述盘管上方设置有与所述盘管连通管的环形出气管，所述环形进水管和环形出气管均延伸到所述圆筒形内胆的外部。

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

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述中心盘管与边缘盘管的管径和管程相同。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述中心盘管与所述边缘盘管之间的缝隙中还设置有毛细盘管。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述圆筒形内胆中还设置有加热装置，所述加热装置设置在螺旋盘管的中心位置。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述圆筒形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、本实用新型采用圆筒型的内胆，在圆筒形内胆中设置有中心盘管和围绕中心盘管设置的边缘盘管，形成了盘管涉及的分层结构，尽可能的增加了盘管在圆筒形内胆中的占空比，从而增加了蒸汽发生器中的换热面积占比；并且利用螺旋盘管替代直管，在相同管程的情况下，减少盘管与环形进水管和环形出气管直接的焊接点，防止从焊接点处漏气、漏水。

2、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，能够节省企业用电成本。

3、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是本实用新型的圆筒形相变储热蒸汽发生器的结构示意图；

图2是本实用新型的盘管排列方式的一实施例的俯视图；

图3是本实用过热蒸汽处理装置的结构框图。

图中标号说明：1、圆筒形内胆；2、中心盘管；3、边缘盘管；4、环形进水管；5、环形出气管；6、毛细盘管；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，本实用新型的圆筒形相变储热蒸汽发生器的一实施例，一种圆筒形相变储热蒸汽发生器，包括圆筒形内胆1，所述圆筒形内胆1中填充有相变储热材料，所述圆筒形内胆1中设置有多组盘管，所述盘管为螺旋盘管，多组所述盘管包括设置在圆筒形内胆1中心的中心盘管2和围绕所述中心盘管2设置在其外周的边缘盘管3，形成了盘管设计的分层结构，尽可能的增加了盘管在圆筒形内胆1中的占空比，从而增加了蒸汽发生器中的换热面积占比；并且利用螺旋盘管替代直管，在相同管程的情况下，减少盘管与环形进水管4和环形出气管5直接的焊接点，防止从焊接点处漏气、漏水；所述盘管下方设置有与所述盘管连通管的环形进水管4，所述盘管上方设置有与所述盘管连通管的环形出气管5，所述环形进水管4和环形出气管5均延伸到所述圆筒形内胆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进行加热，水从环形进水管4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，从环形出气管5中排出，因为蒸汽的方向始终是向上的，本实施例的盘管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。

具体地，本实施例中环形进水管4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堵塞，所述软化水处理装置将原水进行软化处理。

具体地，本实施例中的所述中心盘管2与边缘盘管3的管径和管程相同，保证了中心盘管2和边缘盘管3的产生蒸汽的能力一致，蒸汽产量均匀。

具体地，所述环形进水管4、环形出气管5、盘管均为一体成型设置，减少环形进水管4、环形出气管5、盘管自身的焊接点，防止焊接处漏水、漏气，保证相变储热材料的正常使用。

参照图2所示，为了进一步的增加盘管在圆筒形内胆1中的占空比，增加换热面积占比，在所述中心盘管2与所述边缘盘管3之间的缝隙中还设置有毛细盘管6，因为盘管为螺旋形盘管，中心盘管2与边缘盘管3之间会存在一定的空隙，用所述毛细盘管6填补所述空隙，进一步增加出蒸汽量。

具体地，需要对相变储热材料进行加热处理，所以在所述圆筒形内胆1中还设置有加热装置，所述加热装置设置在螺旋盘管的中心位置，本实施例中，所述加热装置优先选取石墨烯加热棒，所述石墨烯加热棒埋在所述相变储热材料中，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，所述圆筒形内胆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环形出气管5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。

参照图3所示，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，从环形出气管5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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