蒸汽发生器的制作方法

1.本发明涉及蒸汽制备技术领域，特别是涉及一种蒸汽发生器。


背景技术：

2.蒸汽作为消毒灭菌的介质被广泛应用在制药行业，在制药工艺中的原料制备、配液、成品制备等灭菌工作中均有使用。蒸汽发生器是一种将水介质制备为蒸汽的一种机械设备。
3.传统的过热循环型蒸汽发生器包括储料罐、蒸发器和泵体，储料罐、蒸发器和泵体通过管路进行连接，纯化水通过管路进入储料罐，接着被泵体升压后进入蒸发器进行蒸汽的制备。在使用蒸汽的时候，由于蒸汽的输出会导致蒸发器内的气压降低，储料罐内的压力也随之降低，导致储料罐内液体温度瞬间高于储料罐内压力对应的饱和温度，储料罐内的液体发生气化，从而对泵体造成气蚀，影响蒸汽发生器的正常使用。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种蒸汽发生器；该蒸汽发生器能够降低或避免气蚀对泵体的影响，从而保证蒸汽发生器的正常运营，保证使用寿命和设备安全。
5.其技术方案如下：
6.一个实施例提供了一种蒸汽发生器，包括：
7.蒸发器；
8.第一管路，所述第一管路的一端与所述蒸发器连通，所述第一管路上设有储料罐和第一泵体，所述第一泵体位于所述储料罐和所述蒸发器之间；
9.第二管路，所述第二管路的两端分别与所述储料罐和所述蒸发器连通，所述第二管路上设有第一阀体，所述第一阀体为单向阀；
10.所述第一管路用于将所述第一介质输送到所述储料罐，所述第一泵体用于将所述储料罐内的第一介质泵入所述蒸发器，所述蒸发器用于将所述第一介质处理为蒸汽。
11.上述蒸汽发生器，第一介质(如纯化水)从第一管路进入并输送到储料罐内，第一泵体通过泵送作用将储料罐内的第一介质输送到蒸发器内，以使蒸发器将第一介质制成蒸汽，在制备的过程中，蒸发器内未形成蒸汽的第一介质通过第二管路回流入储料罐，当蒸发器内的蒸汽达到使用条件时，通过第二管路进入储料罐内的第一介质称为过热水；当蒸发器输出蒸汽到使用终端的时候，虽然蒸发器内的气压降低，但通过第一阀体的作用将使得蒸发器内气压的降低不会传导到储料罐，从而保证了储料罐内的气压稳定，进而避免了储料罐内的过热水瞬间气化，对第一泵体造成汽蚀风险。
12.下面进一步对技术方案进行说明：
13.在其中一个实施例中，所述蒸汽发生器还包括第三管路，所述第三管路的一端与所述蒸发器连通，所述第三管路用于将第二介质输送到所述蒸发器，所述第二介质与所述第一介质在所述蒸发器内换热，以将所述第一介质处理为蒸汽。
14.在其中一个实施例中，所述第三管路上设有调节阀，所述调节阀能够根据蒸汽的使用量调节所述第三管路中进入所述蒸发器内的所述第二介质的流量。
15.在其中一个实施例中，所述蒸汽发生器还包括预热组件，所述预热组件设在所述第一管路上，所述储料罐位于所述预热组件和所述第一泵体之间，所述预热组件用于对进入所述储料罐的所述第一介质进行预热。
16.在其中一个实施例中，所述蒸汽发生器还包括补水管路，所述补水管路与所述第一管路并联设置，所述补水管路的一端位于所述预热组件的远离所述储料罐的一侧，所述补水管路的另一端位于所述储料罐和所述第一泵体之间。
17.在其中一个实施例中，所述补水管路上设有第二阀体。
18.在其中一个实施例中，所述预热组件包括第一换热器和第一换热管路，所述第一换热器设在所述第一换热管路上，同时，所述第一换热器还设在所述第一管路上，所述第一换热管路的一端与所述第一管路连接且连接位置位于所述储料罐和所述蒸发器之间；
19.所述储料罐输出的所述第一介质的一部分进入所述第一换热管路并形成第三介质，所述第三介质与所述第一介质通过所述第一换热器进行换热，以对所述第一介质进行预热，换热后的所述第三介质朝所述第一换热管路的另一端输送。
20.在其中一个实施例中，所述预热组件包括第二换热器和第二换热管路，所述第二换热器设在所述第一换热管路上，同时，所述第二换热器还设在所述第一管路上，所述第二换热管路的一端与所述蒸发器连通；
21.所述第二介质在所述蒸发器内换热后形成第四介质并进入所述第二换热管路，所述第四介质与所述第一介质通过所述第二换热器进行换热，以对所述第一介质进行预热，换热后的所述第四介质朝所述第二换热管路的另一端输送。
22.在其中一个实施例中，所述蒸汽发生器还包括排气管路，所述排气管路的一端与所述储料罐连通，所述排气管路上设有第三阀体。
23.在其中一个实施例中，所述储料罐内设有液位检测器，所述液位检测器用于检测所述储料罐内所述第一介质的液位；
24.或/和所述储料罐上还设有第一压力检测器，所述第一压力检测器用于检测所述储料罐内的气压或/和液压。
附图说明
25.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
26.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.此外，附图并不是以1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。
28.图1为本发明实施例中蒸汽发生器的布置示意图；
29.图2为图1实施例中储料罐的布置示意图。
30.附图标注说明：
31.100、蒸发器；110、第二压力检测器；210、第一管路；211、储料罐；212、第一泵体；213、液位检测器；214、第一压力检测器；215、第二泵体；220、第二管路；221、第一阀体；230、第三管路；231、调节阀；240、补水管路；241、第二阀体；250、第一换热管路；251、第一换热器；252、第四阀体；260、第二换热管路；261、第二换热器；262、第五阀体；270、排气管路；271、第三阀体。
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：
33.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明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发明。但是本发明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发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
34.请参照图1和图2，一个实施例提供了一种蒸汽发生器，包括蒸发器100、第一管路210和第二管路220。其中：
35.如图1所示的实施例中，蒸发器100用于将第一管路210输送来的第一介质(如纯化水)制备为蒸汽，制备得到的蒸汽通过出口f进行供应。
36.如图1和图2所示，所述第一管路210的一端与所述蒸发器100连通，所述第一管路210上设有储料罐211和第一泵体212，所述第一泵体212位于所述储料罐211和所述蒸发器100之间。
37.如图1所示的实施例中，第一管路210用于输送纯化水，纯化水通过入口b进入第一管路210，然后到达储料罐211，然后在第一泵体212的升压作用下到达蒸发器100，如图1的视角下，纯化水通过蒸发器100的上端进入蒸发器100，以在蒸发器100内被处理为蒸汽。
38.如图1所示，所述第二管路220的两端分别与所述储料罐211和所述蒸发器100连通，所述第二管路220上设有第一阀体221，第一阀体221为单向阀。
39.如图1所示的实施例中，第二管路220的左端与储料罐211连通，第二管路220的右端与蒸发器100的底端连接，第二管路220上设置第一阀体221，以通过开启和关闭来防止蒸发器100内的压力变化对储料罐211内的压力造成影响。
40.该蒸汽发生器，第一介质(如纯化水)从第一管路210进入并输送到储料罐211内，第一泵体212通过泵送作用将储料罐211内的第一介质输送到蒸发器100内，以使蒸发器100将第一介质制成蒸汽，在制备的过程中，蒸发器100内未形成蒸汽的第一介质通过第二管路220回流入储料罐211，当蒸发器100内的蒸汽达到使用条件时，通过第二管路220进入储料罐211内的第一介质成为过热水；当蒸发器100输出蒸汽到使用终端的时候，虽然蒸发器100内的气压降低，但通过第一阀体221的作用将使得蒸发器100内气压的降低不会传导到储料罐211，从而保证了储料罐211内的气压稳定，进而避免储料罐211内的过热水气化，因而保证了不会产生气泡进入第一泵体212造成气蚀。
41.如图1所示的实施例中，纯化水通过进口b进入第一管路210，随后进入储料罐211，在第一泵体212的作用下升压进入蒸发器100，通过蒸发器100将第一介质制备为蒸汽，并通过出口f输出。蒸发器100的输出蒸汽的出口f位置布置有第二压力检测器110，当蒸汽发生
器刚开始工作的时候，由于蒸汽并未被制备好，此时，第二压力检测器110检测到的气压值并未达标，而蒸发器100内还未被制成蒸汽的纯化水通过第二管路220回流入储料罐211，但纯化水的温度逐渐升高，当第二压力检测器110检测到压力值达标时，说明蒸汽已经制备完毕，可以使用，此时，通过第二管路220回流入储料罐211的纯化水已经转变为过热水。当需要使用蒸汽的时候，由于蒸汽通过出口f输出一部分之后，蒸发器100内的气压会降低，此时，由于储料罐211和蒸发器100之间通过第二管路220连通，在蒸发器100内的压力降低时必然会导致储料罐211内的压力也降低，这就会导致储料罐211内的过热水发生气化，从而导致进一步被第一泵体212泵入并对第一泵体212造成气蚀。
42.第一阀体221为单向阀，第一阀体221仅能够使蒸发器100内未蒸发的第一介质(如纯化水)回流入储料罐211内，而不允许蒸发器100内的气体通过第一阀体221进入到储料罐211内。
43.如此设置，第一阀体221始终处于打开的状态，一方面保证蒸汽发生器工作过程中第一介质始终可以通过第二管路220回流入储料罐211的需求，另一方面又保证蒸发器100内的压力出现变化时不会通过第二管路220影响到储料罐211内的压力，进而避免储料罐211内的过热水出现气化，从而降低气蚀发生风险。
44.在一个实施例中，请参照图1，第一管路210上设有第二泵体215，第二泵体215和第一泵体212分别位于储料罐211的相对两侧。
45.如图1所示的实施例中，第二泵体215为升压泵，以将第一介质进行升压并通过第一管路210泵入储料罐211内。
46.在一个实施例中，请参照图1，所述蒸汽发生器还包括第三管路230，所述第三管路230的一端与所述蒸发器100连通，所述第三管路230用于将第二介质输送到所述蒸发器100，所述第二介质与所述第一介质在所述蒸发器100内换热，以将所述第一介质处理为蒸汽。
47.如图1所示的实施例中，第二介质(如工业蒸汽)通过进口a进入第三管路230，第三管路230与蒸发器100连通，以将第二介质送入蒸发器100内，第二介质作为蒸发器100内的热源，通过第二介质与第一介质的热交换，第二介质放热，第一介质吸热从而使第一介质蒸发形成蒸汽。
48.在一个实施例中，请参照图1，所述第三管路230上设有调节阀231，所述调节阀231能够根据蒸汽的使用量调节所述第三管路230中进入所述蒸发器100内的所述第二介质的流量。
49.如图1所示的实施例中，调节阀231设在第三管路230上，以调节通过第三管路230进入蒸发器100内的第二介质的流量。当出口f不输出蒸汽的时候，为了保证蒸汽发生器内的压力平衡，可以调小或关闭调节阀231，以避免进入蒸发器100过多的第二介质；而当出口f输出蒸汽使用的时候，可以正常开启调节阀231，以使第二介质正常进入蒸发器100。
50.在一个实施例中，调节阀231为比例调节阀231，比例调节阀231可以根据蒸汽的使用量(即输出量或是否使用蒸汽)来设定相应的调节比例，以控制通过第三管路230进入蒸发器100内的第二介质的流量。
51.在一个实施例中，请参照图1，所述蒸汽发生器还包括预热组件，所述预热组件设在所述第一管路210上，所述储料罐211位于所述预热组件和所述第一泵体212之间，所述预
热组件用于对进入所述储料罐211的所述第一介质进行预热。
52.在一个实施例中，预热组件位于第二泵体215和储料罐211之间。
53.在一个实施例中，请参照图1，所述蒸汽发生器还包括补水管路240，所述补水管路240与所述第一管路210并联设置，所述补水管路240的一端位于所述预热组件的远离所述储料罐211的一侧，所述补水管路240的另一端位于所述储料罐211和所述第一泵体212之间。
54.如图1所示的实施例中，当蒸汽被制备好并可以随时取用的时候，储料罐211内的第一介质为过热水，当第一泵体212的电流下降时，说明储料罐211内的压力出现了波动，从而通过补水管路240进行补水，以降低通过第一泵体212的过热水的温度，避免对第一泵体212产生气蚀，起到防护作用。
55.在一个实施例中，请参照图1，所述补水管路240上设有第二阀体241。
56.可选地，第二阀体241为隔膜阀，以根据实际的需要开启或关闭，以对进入第一泵体212的第一介质进行补水，实现降温。
57.在一个实施例中，请参照图1，所述预热组件包括第一换热器251和第一换热管路250，所述第一换热器251设在所述第一换热管路250上，同时，所述第一换热器251还设在所述第一管路210上，所述第一换热管路250的一端与所述第一管路210连接且连接位置位于所述储料罐211和所述蒸发器100之间。
58.所述储料罐211输出的所述第一介质(此时为过热水)的一部分进入所述第一换热管路250并形成第三介质，所述第三介质与所述第一介质通过所述第一换热器251进行换热，以对所述第一介质进行预热，换热后的所述第三介质朝所述第一换热管路250的另一端输送。
59.进一步地，如图1所示，第一换热管路250的一端与第一管路210的连接位置位于第一泵体212和蒸发器100之间。
60.如图1所示的实施例中，由第一泵体212泵出的过热水可以称为浓水(即第三介质)，浓水进入第一换热器251与通过第一管路210刚进入蒸汽发生器内的纯化水进行换热，以对纯化水进行预热，接着通过第一换热管路250的另一端由出口c排出。排出部分浓水，以保证蒸发器100内的离子浓度，降低风险。
61.需要说明的是：在蒸汽发生器工作的过程中，初期需要通过出口b输入第一介质(纯化水)，而在蒸发器100内的蒸汽达到使用条件但未取用时，可以通过蒸发器100与储料罐211之间的循环实现运转，此时可以关闭出口b，等取用蒸汽后需要再补充第一介质的时候开启出口b，并通过预热组件进行预热，以充分利用系统热源，不再赘述。
62.进一步地，如图1所示，第一换热管路250上设有第四阀体252。
63.第四阀体252可以根据不同的工况进行开启和关闭，以对纯化水进行预热，不再赘述。
64.具体地，第四阀体252可以为隔膜阀。
65.在一个实施例中，请参照图1，所述预热组件包括第二换热器261和第二换热管路260，所述第二换热器261设在所述第一换热管路250上，同时，所述第二换热器261还设在所述第一管路210上，所述第二换热管路260的一端与所述蒸发器100连通。
66.所述第二介质在所述蒸发器100内换热后形成第四介质并进入所述第二换热管路
260，所述第四介质与所述第一介质通过所述第二换热器261进行换热，以对所述第一介质进行预热，换热后的所述第四介质朝所述第二换热管路260的另一端输送。
67.如图1所示的实施例中，第二介质(如工业蒸汽)在蒸发器100内与第一介质换热之后形成凝结水，凝结水从蒸发器100中通过第二换热管路260流出并在第二换热器261内与第一介质换热，以对第一介质进行预热，之后，工业蒸汽的凝结水在对第一介质预热后到达第二换热管路260的另一端并经过出口d排出。
68.进一步地，如图1所示，第二换热管路260上设有第五阀体262。
69.可选地，第五阀体262为疏水阀。
70.第一换热器251和第二换热器261的联合设置，充分利用系统的余热，降低整体能耗。
71.在一个实施例中，第二换热器261为双管板换热器。相比传统的盘管换热器，换热效率更高。
72.可选地，第二换热器261可以设有至少两个，至少两个第二换热器261在第一管路210和第二换热管路260上均串联布置，以对第一介质进行更好的预热，充分回收预热，降低第一介质的进入温度对蒸汽发生器整个系统平衡态的影响。
73.在一个实施例中，请参照图1，第二换热器261位于第一换热器251和储料罐211之间。
74.第一介质(如纯化水)通过第一换热器251预热后，再经过第二换热器261进行预热，之后再进入储料罐211内，以充分利用系统余热进行预热。
75.在一个实施例中，请参照图1和图2，所述蒸汽发生器还包括排气管路270，所述排气管路270的一端与所述储料罐211连通，所述排气管路270上设有第三阀体271。
76.如图1所示的实施例中，排气管路270的另一端与第一换热管路250的另一端连通，第三阀体271打开的时候，储料罐211内的气体通过排气管路270到达出口c并排出。
77.第三阀体271的设置，能够根据产生蒸汽与储料罐211之间的压差实现自动排放，以进一步保证储料罐211内的压力稳定。
78.可选地，第三阀体271为隔膜阀。
79.在一个实施例中，请参照图1和图2，所述储料罐211内设有液位检测器213，所述液位检测器213用于检测所述储料罐211内所述第一介质的液位。
80.液位检测器213能够检测储料罐211内的当前液面，以判断第一介质的量是否满足要求。液位检测器213也可以是实时监测储料罐211内的当前液面。
81.进一步地，液位检测器213为机械式液位浮球检测器。
82.在一个实施例中，请参照图1和图2，所述储料罐211上还设有第一压力检测器214，所述第一压力检测器214用于检测所述储料罐211内的气压或/和液压。
83.第一压力检测器214可以实时监测不同运行状态下储料罐211内的压力。
84.可选地，第一压力检测器214和第二压力检测器110均为压力变送器。
85.在一个实施例中，请参照图1，蒸发器100内不凝气体通过出口e排出。还可以根据需要在出口e位置设置单向阀。
86.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
87.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
88.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
89.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
90.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
91.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。
92.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。