具备搅拌燃烧功能的高压蒸汽发生器的制作方法

本实用新型涉及蒸汽器发生器，特别涉及一种具备搅拌燃烧功能的高压蒸汽发生器。

背景技术：

我国目前常规蒸汽发生装置均为燃气注汽锅炉的形式，随着传统设备体积庞大等因素的影响，将现有常规蒸汽发生装置或燃气注汽锅炉再制造升级为小型高压氢氧燃烧蒸汽发生器是选择之一。

带搅拌功能的氢氧水燃烧装置具有燃烧快速，燃烧效率高，体积小巧等优点。由于目前燃烧器自身结构的缺陷，导致现有搅拌部件工作稳定性普遍较差。但是相比于常规燃气蒸汽发生锅炉，高温高压下设备运转的稳定可靠性较差。如何保证高压蒸汽发生器中搅拌燃烧的稳定进行，以达到与原有蒸汽发生器或燃气注汽锅炉相当的工作性能，是急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种具备搅拌燃烧功能的高压蒸汽发生器。

为解决上述问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种具备搅拌燃烧功能的高压蒸汽发生器，包括密闭的容器主体；在容器主体的侧壁分别设置氢气入口、氧气入口和水入口，在容器主体的顶面设置蒸汽出口；蒸汽出口呈管状且下半部分伸入容器主体内，其底部装有火花塞点火器；在容器主体内部设置叶轮，叶轮顶面与蒸汽出口不接触，叶轮底部装有第一铝镍钴磁铁，叶轮的中心转轴固定在容器主体底部；在容器主体的底部外侧设置电机，电机输出轴连接至第二铝镍钴磁铁，第二铝镍钴磁铁与叶轮同轴布置；所述第一铝镍钴磁铁和第二铝镍钴磁铁分别与容器主体的底部保持间距，第二铝镍钴磁铁能够在电机驱动下带动第一铝镍钴磁铁和叶轮转动。

作为一种改进，所述容器主体呈圆柱形。

作为一种改进，所述氢气入口、氧气入口和水入口均为管状结构，均匀间隔布置在容器主体的同一横截面上。

作为一种改进，所述蒸汽出口布置在容器主体横截面的竖直中心线上。

作为一种改进，所述第一铝镍钴磁铁和第二铝镍钴磁铁均呈圆盘状；第一铝镍钴磁铁固定安装于叶轮的底面，叶轮顶面上设置多组间隔布置的搅拌叶片。

作为一种改进，所述电机的输出轴端部直接联接至第二铝镍钴磁的中心位置，电机输出轴与叶轮、第一铝镍钴磁铁、第二铝镍钴磁铁同轴布置；或者，电机的输出轴通过驱动传动部件联接至第二铝镍钴磁的中心位置，叶轮、第一铝镍钴磁铁、第二铝镍钴磁铁同轴布置，电机输出轴与前述三者不同轴布置。

作为一种改进，所述容器主体是无磁性不锈钢材质的密闭容器。

作为一种改进，所述容器主体和电机固定安装在由钢制方管组成的支架系统中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型以使用氢气，氧气燃烧，并且注入水，从而产生水蒸气，高效快捷；

2、本实用新型通过在蒸汽发生器内部加入搅拌叶片，促进流体的混合，加速燃烧，减少燃烧空间；有效保证了燃烧稳定性和降低了燃烧温度，促进了设备的可靠运行。

3、本实用新型的蒸汽发生器可以制作较小尺寸，提高蒸汽发生器或注汽锅炉的经济性。

附图说明

图1为本实用新型蒸汽发生器的结构示意图；

图2为图1中蒸汽发生器的左视图；

附图标记：1蒸汽出口；2氢气入口；3氧气入口；4水入口；5容器主体；6叶轮；6a搅拌叶片；6b第一铝镍钴磁铁；7电机；8支架系统；9火花塞点火器；10第二铝镍钴磁铁。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图所示，具备搅拌燃烧功能的高压蒸汽发生器，包括密闭的圆柱形的容器主体5；在容器主体5的侧壁分别设置管状的氢气入口2、氧气入口3和水入口4，三个入口均匀间隔布置在容器主体5同一横截面上。在容器主体5的顶面设置管状的蒸汽出口1，蒸汽出口1布置在容器主体5的竖直中心线上，其下半部分伸入容器主体5内，底部装有火花塞点火器9；在容器主体5内部设置叶轮6，叶轮6的顶面上设置多组间隔布置的搅拌叶片6a，与蒸汽出口1不接触，叶轮6的底面固定安装第一铝镍钴磁铁6b，叶轮6的中心转轴固定在容器主体5底部。在容器主体5的底部外侧设置电机7，电机7的输出轴连接至第二铝镍钴磁铁10，第二铝镍钴磁铁10与第一铝镍钴磁铁6b、叶轮6同轴布置；第一铝镍钴磁铁6b和第二铝镍钴磁铁10均呈圆盘状；第一铝镍钴磁铁6b和第二铝镍钴磁铁10分别与容器主体5的底部保持间距，第二铝镍钴磁铁10能够在电机7驱动下带动第一铝镍钴磁铁6b和叶轮6转动。为保证磁力驱动效果，容器主体5应采用无磁性不锈钢材质制备。容器主体5和电机7固定安装在由钢制方管组成的支架系统8中。

如图1、2所示，电机7的输出轴端部直接联接至第二铝镍钴磁10的中心位置，电机7输出轴与叶轮6、第一铝镍钴磁铁6b、第二铝镍钴磁铁10同轴布置；或者作为另一种实现方案，电机的输出轴也可以通过驱动传动部件联接至第二铝镍钴磁10的中心位置，叶轮6、第一铝镍钴磁铁6a、第二铝镍钴磁铁10同轴布置，电机7的输出轴与前述三者不同轴布置。

该蒸汽发生器的使用方法示例如下：

将氢气、氧气和水分别从三个入口引入容器主体5；启动电机7带动叶轮6旋转，对引入的流体进行搅拌混合；同时启动火花塞点火器9点燃混合流体，在叶轮6的搅拌作用下三种工质迅速混合并进行燃烧，生成的水蒸气在容器主体5内部产生旋流区域进一步促进燃烧，最终产生高压蒸汽并从蒸汽出口1排出。在引入氢气、氧气和水时控制质量比为2∶1∶3；控制水的引入量，使容器主体内燃烧时的温度低于450℃。

具体实施例子：

高压蒸汽发生器的容器主体为圆柱体，直径为125mm，高65mm。三组流体(氢气、氧气和水)的管状入口呈水平圆周方位均匀布置在侧壁上，彼此相距夹具为120°。管状入口的端部距侧壁表面30mm。管状的蒸汽出口布置于容器上侧表面的中心处，外端距表面50mm，并深入容器内部30mm。在蒸汽出口管件的底部安装有火花塞点火器，通过电火花点火。

容器内安装有可绕中心转轴旋转的叶轮，转轴固定在圆筒底部圆心处。叶轮采用碳钢材料，并且底面固定安装有圆盘状的第一铝镍钴磁铁。叶轮和铝镍钴磁铁在450℃以下可以保持磁性。在容器底部外侧装有电机7，其驱动轴与叶轮共轴，端部固定安装第二铝镍钴磁铁，能通过磁力驱动旋转第一铝镍钴磁铁和叶轮。电机旋转速度约为100转/min。第一铝镍钴磁铁和第二铝镍钴磁铁分别距离容器底部5mm，保持间距不接触。容器使用无磁性不锈钢制造，以避免影响磁力驱动。容器和电机通过钢制方管组成的支架系统悬空布置。

当蒸汽发生器运行时，氢气，氧气和水由三个入口引入容器，其质量比例为2:1:3，总流量约为10kg/h。同时启动电机，带动叶轮进行旋转，对进入容器的流体进行搅拌混合。启动电火花塞点火器，使混合流体进行点燃。由于叶轮的搅拌作用，三种工质快速混合进行高速燃烧，接近预混燃烧速度。同时由于水的冷却作用，能控制使燃烧温度低于450℃。

由于水蒸气出口深入蒸汽发生器主体内部，燃烧产生的水蒸气无法直接排出，能在内部产生旋流区域，促进燃烧稳定和快速进行。在产生高压约10bar之后，再排出蒸汽发生器出口。

通过有效控制蒸汽发生器中氢氧燃料和水的混合，能使整个燃烧过程都在有效搅拌环境下进行，在保证燃烧稳定的前提下大幅降低燃烧空间。通过采用氢氧和水作为原料，可以高效快速清洁的产生水蒸气，有效实现了小型蒸汽发生器的稳定运行，提高了注汽设备的运行经济性，同时相比电加热设备具有更好的节能性能，具有很好的应用前景。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

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