一种蒸汽发生器的制作方法

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[0001]
本实用新型涉及蒸汽发生设备领域，尤其涉及一种蒸汽发生器。


背景技术：
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蒸汽发生器是一种通过加热产生热蒸汽的设备，广泛应用于医院、浴室、宾馆、纺织、服装、食品等行业。在餐饮行业中，蒸汽发生器大多用于蒸制和加热食物，使食物快速升温变熟。但是目前市面上常见的蒸汽发生器具有一下缺点：1、热蒸汽从蒸汽排出孔内喷出时，部分热量会被顶板吸收，导致蒸汽发生器顶部温度过高，操作者触碰后可能会出现烫伤。2、内部燃烧器在工作时后持续产生尾气，会对蒸汽发生器周围的环境造成较大的影响，使附近温度持续升高。3、蒸汽发生器大多采用对盛水锅炉直接加热的方式来产生蒸汽，这种方式产生的蒸汽量少，产生蒸汽的速度慢，导致蒸食物所需的时间也比较长。


技术实现要素：
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[0003]
本实用新型的目的是为了解决现有技术中的问题，提供一种蒸汽发生器，在外箱顶部设置热量回收结构，吸收顶板上的热量，使操作者触碰到外框架时不会感觉烫手，还在内部设置了余热回收装置，吸收燃烧器尾气的热量，使热量得到再次利用，而且产生蒸汽速度快。
[0004]
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：
[0005]
一种蒸汽发生器，包括顶部开设有蒸汽排出孔的外箱，所述外箱内设置有燃烧器、与燃烧器相连且用于排放烟气的风机、与燃烧器相连且用于供水的循环泵、与燃烧器相连且用于产生蒸汽的汽水分离器以及与燃烧器、风机、循环泵电性连接的控制器；汽水分离器包括顶部具有用于输入热水的进水口和用于排出蒸汽的蒸汽排出口的桶体，进水口与燃烧器相连，蒸汽排出口与蒸汽排出孔相连；所述桶体内设置有用于分隔进水口和蒸汽排出口的分隔架，所述分隔架上安装有位于进水口下方且对从进水口流入的热水进行分流的分水板，所述桶体的侧面开设有与循环泵相连的排水口。
[0006]
优选的，所述分隔架包括固定相连的第一分隔板和第二分隔板，所述桶体内通过分隔架分隔形成进水室和蒸汽发生室，所述第一分隔板或第二分隔板上开设有连通进水室和蒸汽发生室的连通口；所述第一分隔板、第二分隔板均与桶体的内壁固定相连，所述第一分隔板的上端安装有第一连接板，所述第一连接板与桶体的内顶面固定相连。
[0007]
优选的，所述桶体的侧面上端开设有压力检测口，所述压力检测口连接蒸汽压力检测器；所述桶体内部安装有用于检测水位高度的水位开关，所述桶体顶部开设有用于安装水位开关的水位开关安装口；所述蒸汽排出口连接有电接点压力表，所述蒸汽压力检测器、水位开关以及电接点压力表均与控制器电性连接。
[0008]
优选的，所述分水板为横截面呈m型的分水板，所述桶体的底部开设有排污口。
[0009]
优选的，所述外箱顶部设置有热量回收结构，所述热量回收结构包括具有蒸汽排出孔的顶板以及环绕顶板设置的外框架，外框架与外箱固定相连，所述外框架内开设有循
环水通道，所述外框架上设置有用于分隔循环水通道的分隔板，所述分隔板两侧的外框架上安装有均与循环水通道连通的进水管以及出水管，所述出水管与循环泵相连。
[0010]
优选的，所述蒸汽排出孔下方安装有与顶板固定相连的排气罩，所述排气罩底部设置有蒸汽管接头，所述蒸汽管接头与蒸汽排出口相连，所述蒸汽管接头与蒸汽排出口之间的管道上安装有阀门；所述排气罩底部设置有排污管，所述蒸汽排出孔包括中心孔以及环绕中心孔开设的外孔。
[0011]
优选的，所述顶板的边沿上均设置有向上延伸的第二连接板，所述顶板通过第二连接板与外框架固定相连；所述进水管连接进水接头，所述进水管与进水接头之间的连接管道上安装有过滤器。
[0012]
优选的，所述外箱内设置有余热回收装置，所述余热回收装置包括箱体以及设于箱体内的换热器，所述箱体与风机固定相连，所述箱体上开设有用于连通燃烧器内部的烟气输入口以及用于连通风机的排烟口，所述换热器的输入端与出水管相连，所述换热器的输出端与循环泵相连。
[0013]
优选的，所述换热器包括迂回设置的换热管，所述换热管的两端分别连接输入端和输出端，所述换热管上平行设置有多块换热器翅片，所述两侧通过均固定架与箱体的内壁固定相连，相邻两块所述换热器翅片之间的间距为2.5-3.5mm。
[0014]
优选的，所述烟气输入口与换热器之间设置有挡风板，所述风机连接排烟管。
[0015]
本实用新型的有益效果是：
[0016]
1、外箱顶部设置有热量回收结构，热量回收结构包括具有蒸汽排出孔的顶板以及环绕顶板设置的外框架，蒸汽排出孔下方安装有与顶板固定相连的排气罩，蒸汽发生器产生的蒸汽先输入排气罩，再从蒸汽排出孔排出，使蒸汽排出孔处排出的蒸汽量更大，蒸制和加热食物的速度更快；外框架内开设有循环水通道，循环水输入外框架内后会流过整个循环水通道并吸收顶板传到外框架上的热量，吸收热量而升温后的循环水从出水管排出，可以用作蒸汽发生器的原料水，使热量得到回收利用；而且不断经过循环水通道的循环水使外框架处于较低的温度，不会烫手。
[0017]
2、外箱内设置有余热回收装置，燃烧器内部的烟气通过烟气输入口进入到箱体内，进入箱体内的烟气通过换热器进行换热，有效降低了烟气的温度，烟气排放后也不会对环境温度造成较大的影响；同时，换热器的换热管内通入水，水吸收烟气的热量后升温，可以用作为蒸汽发生器的原料，使烟气的热量得到有效利用，同时提高蒸汽发生器产生蒸汽的效率。
[0018]
3、汽水分离器包括顶部具有用于输入热水的进水口和用于排出蒸汽的蒸汽排出口的桶体，桶体内设置有用于分隔进水口和蒸汽排出口的分隔架，分隔架上安装有位于进水口下方且对从进水口流入的水流进行分流的分水板，将进水口和蒸汽排出口隔开并对流入的热水进行分流缓冲，能够防止桶体内的水和蒸汽产生较大波动，保持桶体内气压稳定；桶体的侧面上通过压力检测口安装蒸汽压力检测器，用于检测桶体内部的蒸汽压力，蒸汽排出口连接有电接点压力表，可以控制蒸汽压力的上下限，保证蒸汽的输出压力；内部安装有用于检测水位高度的水位开关，水位开关控制进水和排水，使桶体内的水位处于稳定的范围内。
附图说明：
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图1为蒸汽发生器的结构示意图；
[0020]
图2为蒸汽发生器的内部结构示意图；
[0021]
图3为蒸汽发生器另一视角的内部结构示意图；
[0022]
图4为蒸汽发生器中汽水分离器的结构示意图；
[0023]
图5为蒸汽发生器中汽水分离器另一视角的结构示意图；
[0024]
图6为图5中a-a向的剖视图；
[0025]
图7为图5的左视图；
[0026]
图8为图7中b-b向的剖视图；
[0027]
图9为汽水分离器中分隔架的结构示意图；
[0028]
图10为蒸汽发生器中热量回收结构的结构示意图；
[0029]
图11为图10中c-c向的剖视图；
[0030]
图12为图11中d处的放大图；
[0031]
图13为图10的后视图；
[0032]
图14为图10的仰视图；
[0033]
图15为图14中e-e向的剖视图；
[0034]
图16为图15中f处的放大图；
[0035]
图17为蒸汽发生器中余热回收装置与燃烧器的结合示意图；
[0036]
图18为蒸汽发生器中余热回收装置的内部结构示意图；
[0037]
图19为余热回收装置移除换热器后的内部结构示意图；
[0038]
图20为余热回收装置中换热器的结构示意图。
具体实施方式：
[0039]
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施例对本实用新型创造作进一步的详细说明。
[0040]
如图1-图20所示的一种蒸汽发生器，包括顶部开设有蒸汽排出孔11的外箱8，所述外箱8内设置有燃烧器3、与燃烧器3相连且用于排放烟气的风机42、与燃烧器3相连且用于供水的循环泵81、与燃烧器3相连且用于产生蒸汽的汽水分离器60以及与燃烧器3、风机42、循环泵81电性连接的控制器9。其中，汽水分离器60包括顶部具有用于输入热水的进水口61和用于排出蒸汽的蒸汽排出口62的桶体6，进水口61与燃烧器3相连，经过燃烧器3加热后的热水从进水口61进入桶体6内。蒸汽排出口62与蒸汽排出孔11相连，汽水分离器60 内产生的蒸汽通过管道传输到蒸汽排出孔11处，蒸汽从蒸汽排出孔11排出后用于蒸制和加热食物。
[0041]
所述桶体6内设置有用于分隔进水口61和蒸汽排出口62的分隔架7，所述分隔架7上安装有位于进水口61下方且对从进水口61流入的热水进行分流的分水板71，所述桶体6的侧面开设有与循环泵81相连的排水口63。其中，所述分水板71可以为横截面呈m型的分水板，从进水口61输入的热水接触到分水板71后实现缓冲分流，m型的分水版71能够实现左、右、中三路分流，防止桶体内的水和蒸汽在进水时产生较大波动。进水口61的数量可以根据使用需求增加，除了主用的进水口61外，还可以设置备用进水口。所述桶体6的底部开设有
排污口76，用于排放桶体6内残留的水。
[0042]
作为一种优选方案，所述分隔架7包括固定相连的第一分隔板66和第二分隔板67，所述桶体6内通过分隔架7分隔形成进水室72和蒸汽发生室73。所述第一分隔板66或第二分隔板67上开设有连通进水室72和蒸汽发生室73的连通口79。因此，热水从进水口61进入进水室72，然后再从进水室72流入蒸汽发生室73内产生蒸汽。其中，所述第一分隔板66、第二分隔板67可以均与桶体6的内壁固定相连，也可以部分与桶体6的内壁固定，还可以借助其他固定结构，如固定板、固定架等进行固定。除了通过连通口79连通进水室72和蒸汽发生室73之外，第一分隔板66、第二分隔板67与桶体6的内壁之间也可以存在空隙，热水也可以通过空隙从进水室72流入蒸汽发生室73。所述第一分隔板66的上端安装有第一连接板68，所述第一连接板68与桶体6的内顶面固定相连，分隔架7可以借助第一连接板68进行固定或者借助第一连接板68进行加固。
[0043]
所述桶体6的侧面上端开设有压力检测口64，所述压力检测口64连接蒸汽压力检测器65。所述桶体6内部安装有用于检测水位高度的水位开关74，所述桶体6顶部开设有用于安装水位开关74的水位开关安装口75。所述蒸汽排出口 62连接有电接点压力表77，所述蒸汽压力检测器65、水位开关74以及电接点压力表77均与控制器9电性连接。蒸汽压力检测器65用于对桶体6的蒸汽压力进行检测，实现对蒸汽压力的监控。水位开关74可以采用浮球开关，精确度高，能够监控桶体6内的水位，配合循环泵调节桶体6内热水的进入量和低温水(产生蒸汽后温度有所降低的水)的排出量，使桶体6的水位持续处于较佳的位置。水位开关74可以直接纵向安装在桶体6内，也可以在桶体6顶部开设水位开关安装口75，便于安装水位开关74，也便于后期修护。电接点压力表77 可以设置蒸汽压力的上下限，连接控制电路后可以实现压力报警，使汽水分离器的自动化程度更高。蒸汽压力检测器65、水位开关74以及电接点压力表77 三个检测装置的设定、监控和数据处理均通过控制器9，控制器9可以采用plc、单片机或者arm等。
[0044]
在工作时，热水从进水口61流入进水室72，然后再从进水室72流入蒸汽发生室73。高温的水进入到一个空间相对较大的地方时，会快速汽化，同时剩余部分水的温度降低。蒸汽发生室73内温度降低后的水从排水口63持续输出，而热水从进水口61不断输入，在水位开关74的检测下，桶体6内的水一直处于高温以及合理的水位，使桶体6能够保持蒸汽的快速产生。
[0045]
作为又一种优选方案，所述外箱8顶部设置有热量回收结构10，所述热量回收结构10包括具有蒸汽排出孔11的顶板1以及环绕顶板1设置的外框架2，外框架2与外箱8固定相连，所述外框架2内开设有循环水通道21，所述外框架2上设置有用于分隔循环水通道21的分隔板22。分隔板22使循环水通道21 具有两端，所述分隔板22两侧的外框架2上安装有均与循环水通道21连通的进水管23以及出水管24，所述出水管24与循环泵81相连。进水管23和出水管24各自连接环水通道21的一端，使进入外框架2内的水能够流经整个循环水通道21。
[0046]
所述蒸汽排出孔11下方安装有与顶板1固定相连的排气罩16，所述排气罩 16底部设置有蒸汽管接头17，所述蒸汽管接头17与汽水分离器60的蒸汽排出口62相连，所述蒸汽管接头17与蒸汽排出口62之间的管道上安装有阀门91。蒸汽排出孔11可以设置多个，每个蒸汽排出孔11对应一个排气罩16，排气罩 16连接蒸汽排出口62的管道上可以均设置阀门
91，通过阀门91可以控制蒸汽的排出量，从而调节蒸制和加热速度。所述排气罩16底部设置有排污管18，排污管18可以与汽水分离器60的排污口76共用一个排污管，便于内部残留水的排出。所述蒸汽排出孔11包括中心孔12以及环绕中心孔12开设的外孔13，使蒸汽排出时分布均匀。
[0047]
所述顶板1的边沿上均设置有向上延伸的第二连接板14，所述顶板1通过第二连接板14与外框架2固定相连。向上延伸的第二连接板14与顶板1形成容纳冷凝水的台面，使冷凝水不会外流，而且第二连接板14可以直接与外框架 2焊接，连接结构稳定。所述进水管23连接进水接头20，所述进水管23与进水接头20之间的连接管道上安装有过滤器29，过滤器29对进入蒸汽发生器管路内的水进行过滤，去除水中杂质，减少水垢产生，增加蒸汽发生器的使用寿命。
[0048]
在使用时，进水管23从循环水通道21的一端进水，循环水吸收顶板1传到外框架2上的热量后然后从循环水通道21另一端的出水管24排出，使热量得到回收利用。
[0049]
作为另一种优选方案，所述外箱8内设置有余热回收装置4，所述余热回收装置4包括箱体41以及设于箱体41内的换热器5。所述箱体41与风机42固定相连，所述箱体41上开设有用于连通燃烧器3内部的烟气输入口46以及用于连通风机42的排烟口43。箱体41与燃烧器3优选密封连接，燃烧器3内燃烧产生的烟气通过烟气输入口46进入余热回收装置4内进行换热。所述换热器5 的输入端51以及输入端52延伸至箱体41外，所述换热器5的输入端51与热量回收结构10的出水管24相连，所述换热器5的输出端52与循环泵81相连。
[0050]
所述换热器5包括迂回设置的换热管53，所述换热管53的两端分别连接输入端51和输出端52，所述换热管53上平行设置有多块换热器翅片54，换热器翅片54的具体数量根据换热管53横向的长度而定。优选的，所述两侧通过均固定架55与箱体41的内壁固定相连，安装结构稳定，不易松动。相邻两块所述换热器翅片54之间的间距为2.5-3.5mm，合理设置换热器翅片54之间的距离，在不影响烟气排出的情况下采用了较小的换热器翅片间距，增加烟气在箱体41 内的停留时间，提高换热效率。
[0051]
风机42通过排烟口43连接箱体41，用于控制箱体41内烟气的排出。优选的，所述烟气输入口46与换热器5之间设置有挡风板44，限制了烟气从燃烧器 3进入箱体41的路径，使烟气尽可能的通过换热器5而不是直接穿过换热器5 与箱体41内壁之间的空隙从排烟口43排出，间接提高了换热器5的换热效果。所述风机42上安装有排烟管45，排烟管45用于将换热后的烟气向外延伸排放，从余热回收装置4的箱体41内排出的烟气温度已低于80摄氏度，而经过排烟管45后排放的烟气温度进一步降低，对环境温度的影响较小。
[0052]
在蒸汽发生器工作时，从进水接头20输入蒸汽发生器内的原料水先经过外箱8顶部的热量回收结构10，原料水在经过循环水通道21吸收顶部热量后温度初步提高，同时也使热量回收结构10的外框架2处于较低的温度，不会烫手。原料水在经过热量回收结构10后输入余热回收装置4内，通过余热回收装置4 内部换热器5吸收燃烧器3燃烧后烟气尾气中的热量，使原料水的温度进一步提高，同时使烟气温度降低，排放后对周围环境的影响小。经过热量回收结构 10和余热回收装置4双重预热后的原料水在循环泵81的作用下输入燃烧器3内加热，由于经过双重预热后的原料水已经具有较高的温度，因此燃烧器3能够快速产生高温水，与其他蒸汽发生器相比，在同样的出水速度下所需的燃料更少，因此尾气排放更少，二氧化碳排放量远低于现有的蒸汽发生器。高温水进入汽水分离器60，在汽水分离器
60内快速汽化产生蒸汽，同时剩余部分水的温度降低并从排水口63持续输出，而热水从进水口61不断输入，在水位开关74 的检测下，桶体6内的水一直处于高温以及合理的水位，使桶体6能够保持蒸汽的快速产生。从排水口63排出的水在循环泵81的作用下与双重预热后的原料水混合后再次输入燃烧器3内加热。
[0053]
控制器可以集成显示器、报警器等装置，风机上可以设置风压检测仪，蒸汽发生器内部管路上可以设置水流开关。控制器对蒸汽发生器的控制流程为：1. 按下开机按钮，控制器、循环泵和风机上电。2.控制器控制循环水泵和风机工作，然后控制器检测水流开关和风压检测仪中是否有水流跟风压信号，如果检测到水流跟风压信号，那么控制器开始点火，并打开燃烧器内的燃气阀组，延时4秒之后通过燃烧器内的火焰传感器检测是否点火成功；如果点火不成功，将再次尝试点火，如果三次点火均不成功则通过报警器报警。3.如果点火成功，控制器则开始检测各种信号，蒸汽压力信号、火焰信号、水流信号、风压信号、水位信号，任何一个信号出现异常，控制器都会关闭燃烧器的燃气电磁阀；为避免信号误报，当控制器检测到信号不正常导致熄火时，控制器会重新点火，如果三次点火不成功，则通过报警器报警。4.正常运行时，当蒸汽压力到达电接点压力表设定的压力上限时，控制器会自动熄火，当蒸汽压力到达压力下限时，控制器重新点火，以此保证蒸汽压力始终在设定的范围。5.当按下关机按钮时，控制器检测到关机信号，控制器会控制熄火，并在两分钟以后才关闭循环水泵。以防燃烧器温度过高。
[0054]
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。