一种水蒸汽发生器的制作方法

1.本实用新型涉及环境模拟领域，特别是涉及水蒸汽发生器。


背景技术：

2.目前水蒸汽发生方法主要有两种：静态方法和动态方法。静态方法是指使用加热管，使存在水箱中的水加热进而蒸发；而动态方法是指水流经蛇形加热管进而蒸发。
3.目前方法的缺陷在于：
4.1.静态发生方法：
5.a)高温段不稳定，无法产生高温过热蒸汽；
6.b)长时间运行需要补水，而补水时降温，导致蒸发波动大；
7.c)加热管附近热量大，加热不均匀；
8.d)沸腾时蒸发量无法精确控制。
9.2.动态发生方法：
10.a)为了获得足够的换热面积，需要很长的蛇管，导致出汽阻力很大，提高了对进水压力的要求，从而限制了应用；
11.b)蛇管受热不均导致蒸发波动大；
12.c)圆管的比表面积小，导致加热效率低。


技术实现要素：

13.基于此，有必要提供一种水蒸汽发生器。本实用新型的水蒸汽发生器可增大蒸发表面积，降低传热阻力，稳定蒸发波动，产生大温度范围内的蒸汽，特别是高温段，还便于生产。
14.一种水蒸汽发生器，包括：扁管、第一加热板、第二加热板、加压组件以及温度传感器，所述扁管设置在第一加热板和第二加热板之间，所述加压组件用于对第一加热板和第二加热板施加朝向扁管方向的压力，所述温度传感器用于测量所述水蒸汽发生器的温度，所述扁管的一端设置有液体注入口，所述扁管的另一端设置有出汽口，所述扁管内填充有多孔材料。
15.本实用新型的上述水蒸汽发生器中，液体水可由液体输入口进入扁管内，扁管由第一加热板和第二加热板进行加热，扁管内的液体水在流动过程中逐渐变为水蒸汽并由出汽口流出。本实用新型由于设置有扁管结构以及填充有多孔材料，增大了蒸发表面积，且多孔材料的孔隙结构有利于产生热回流补偿，进而可以得到均匀的温度分布，从而可稳定蒸发波动，也就是蒸发波动很小。由于设置有加压组件，可以降低传热阻力。进一步的是，还可产生大温度范围内的蒸汽，特别是高温段。由于本实用新型避免了蛇形管结构，因此便于生产。
16.在其中一个实施例中，所述加压组件包括第一压力板和第二压力板，所述第一加热板和第二加热板设置在第一压力板和第二压力板之间，所述第一加热板与第一压力板相
连，所述第二加热板与第二压力板相连，所述第一压力板的外缘和第二压力板的外缘之间设置有紧固件。
17.在其中一个实施例中，所述液体注入口为高热导率材料制成。
18.在其中一个实施例中，所述液体注入口为不锈钢管。
19.在其中一个实施例中，所述温度传感器为热电偶。
20.在其中一个实施例中，所述扁管的横截面为矩形。
21.在其中一个实施例中，所述出汽口为喇叭形状，出汽口的大端与所述扁管连通，所述出汽口的小端背离所述扁管。
22.在其中一个实施例中，所述扁管与第一加热板之间设置有导热胶层，所述扁管与第二加热板之间设置有导热胶层。
附图说明
23.图1为本实用新型的实施例的水蒸汽发生器的示意图。
24.图2为图1的纵截面的示意图。
25.图3为图1的横截面的示意图。
26.其中：
27.110、第一压力板
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120、第二压力板
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130、第一加热板
28.140、第二加热板
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150、扁管
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160、液体注入口
29.170、出汽口
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180、温度传感器
30.10、接线柱
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20、定位块
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30、安装孔
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种水蒸汽发生器，包括：扁管150、第一加热板130、第二加热板140、加压组件以及温度传感器180，所述扁管150设置在第一加热板130和第二加热板140之间，所述加压组件用于对第一加热板130和第二加热板140施加朝向扁管150方向的压力，所述温度传感器180用于测量所述水蒸汽发生器的温度，所述扁管150的一端设置有液体注入口160，所述扁管150的另一端设置有出汽口170，所述扁管150内填
充有多孔材料。
35.具体的，上述多孔材料是填充在扁管150内部液体流动的路径上，液体会沿多孔材料的空隙流动。上述多孔材料可以是泡沫金属，泡沫陶瓷，纤维等。
36.具体的，扁管150内部可以是一个矩形的腔体，液体注入口160可以是一个圆柱形管，圆柱形管与该矩形腔体连通，且矩形腔体的出口也是一个圆形出口，圆形出口与喇叭形出汽口连通。
37.可以理解，上述扁管等结构不局限于上述描述，只要能实现对用的功能即可。
38.本实用新型的上述水蒸汽发生器中，液体水可由液体输入口进入扁管150内，扁管150由第一加热板130和第二加热板140进行加热，扁管150内的液体水在流动过程中由液态逐渐变为水蒸汽并由出汽口170流出。
39.本实用新型由于设置有扁管150结构以及填充有多孔材料，增大了蒸发表面积，且多孔材料的孔隙结构有利于产生热回流补偿，进而可以得到均匀的温度分布，从而可稳定蒸发波动，也就是蒸发波动很小。由于设置有加压组件，可以降低传热阻力。进一步的是，还可产生大温度范围内的蒸汽，特别是高温段。由于本实用新型避免了蛇形管结构，因此便于生产。
40.本实施例中，在第一加热板130和扁管150之间可设置导热胶层，在第二加热板140和扁管150之间可设置导热胶层。
41.本实施例中，上述加压组件可对两个加热板施加压力，使得加热板与扁管150紧贴。这样有利于降低传热阻力，提高传热效率。加压组件对加热板施加的压力大小可根据实际情况进行设定。具体合理的压力数值范围可通过有限次试验获得。
42.具体的，所述加压组件包括第一压力板110和第二压力板120，所述第一加热板130和第二加热板140设置在第一压力板110和第二压力板120之间，所述第一加热板130与第一压力板110相连，所述第二加热板140与第二压力板120相连，所述第一压力板110的外缘和第二压力板120的外缘之间设置有紧固件。
43.具体的，如图1所示，在第一压力板110和第二压力板120的外缘可设置安装孔30，安转孔处可设置紧固件，通过紧固件将两个压力板锁紧，进而可通过两个压力板分别对两个加热板施加压力。上述紧固件可为扭矩螺丝等类型的紧固件。
44.具体的，第一加热板130可通过定位块20与第一压力板110相连。设置时，定位块20与第一加热板130焊接，定位块20上开设安装孔30，定位块20与第一压力板110之间通过螺丝固定。进一步的是，可在第一加热板130的两端分别设置上述定位块20。
45.同理，第二加热板140也可按照上述方式固定。也就是可通过定位块20与第二压力板120相连。设置时，定位块20与第二加热板140焊接，定位块20上开设安装孔30，定位块20与第二压力板120之间通过螺丝固定。进一步的是，可在第二加热板140的两端分别设置上述定位块20。
46.具体的，上述第一加热板130和第二加热板140为电加热板。这种电加热板一般包括一个用于产生热量的板体以及设置在板体端部的接线柱10。板体可通过交流或直流电产生热量，并对扁管150进行加热。接线柱10通过连接线与温度控制器相连，同时，温度传感器180也通过连接线与温度控制器相连。温度控制器可应用现有技术中的温度控制器来对两个加热板的温度进行控制。
47.本实施例中，所述液体注入口160为高热导率材料制成。例如，所述液体注入口160为不锈钢管。具体设置时，可通过压合工艺，将液体注入口160和扁管150(含多孔介质蒸发区)固化成一体。
48.本实施例中，所述温度传感器180为热电偶。热电偶用于检测水蒸汽发生器的内部温度，进而根据检测得到的温度来控制加热温度。热电偶的具体设置位置可根据实际设计情况进行确定。例如可设置在靠近扁管150中间段的位置处，可与扁管150相连，进而监测扁管150的温度。也可以设置并固定在其它位置处。进一步的是，还可以设置多个热电偶，对扁管150不同位置的温度分别进行测量，再根据所测到的温度值，设置具体的控温策略。具体的设置方式可通过实际需求和有限次试验获得。
49.本实施例中，上述扁管150具有两个较大的受热表面，这两个受热表面可接收来自两个加热板的热量。水流经扁管150，扁管150提供高的加热表面积，管内填充有多孔材料，进一步增加与水接触的比表面积。扁管150的实施方式有多种，如图1所示，所述扁管150的横截面为矩形。可以理解，扁管150的横截面也可以是其它形状，例如为梯形或其它形状等。
50.本实施例中，所述出汽口170为喇叭形状，出汽口170的大端与所述扁管150连通，所述出汽口170的小端背离所述扁管150。
51.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
52.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。