一种利用余热产生水蒸汽的蒸发组件的制作方法

1.本实用新型涉及漆包线生产设备领域，特别是一种利用余热产生水蒸汽的蒸发组件。


背景技术：

2.漆包线是由裸线经过退火软化后，再经过涂漆、烘焙和退火冷却等工艺后制成的，其中在涂漆后的半成品漆包线需要进入高速卧式漆包机进行加工。高速卧式漆包机主要包括入料口、烘焙结构和退火出口三个部分；半成品漆包线从入料口进入高速卧式漆包机中后会先在高温空气的烘焙作用对涂有绝缘漆的线材进行烘焙固化，完成烘焙固化后的线材再经过退火出口降温退火输出至高速卧式漆包线的外部。
3.高速卧式漆包机内部需要热风循环加热，需要从外界不断补充的新鲜空气在经过催化燃烧以维持烘焙腔内的温度稳定，向高速卧式漆包机内补充新鲜空气后，就需要排出一定已经催化燃烧后的废气以到达补充气体和排出气体的平衡。现有高速卧式漆包机的高温废气是按照环保要求经过净化处理后直接排放的，废气会带走高速卧式漆包机中的大量热量，既使得高速卧式漆包机的热能散失加剧，消耗能源增多，又影响周边加工作业环境。在对高温废气的热能进行回收时，蒸发装置安装结构复杂占用空间大，且热回收效率低是需要解决的重要问题。


技术实现要素：

4.针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种利用余热产生水蒸汽的蒸发组件，其结构简单安装方便，占用空间小，能提高热能回收效率。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种利用余热产生水蒸汽的蒸发组件，其包括：蒸汽输出管道、废气输出管道和蒸汽装置；所述蒸汽装置包括：管状导热件和进液管道；所述管状导热件的管壁设有圆环状的蒸发腔；所述进液管道与所述蒸发腔连通，所述进液管道用于向所述蒸发腔内输入冷水；所述管状导热件套设于所述废气输出管道的外部，所述管状导热件的内管壁与所述废气输出管道的外壁贴合；所述管道导热件的内管壁和所述废气输出管道均为导热金属制成；所述蒸汽装置吸收所述废气输出管道中热量并对蒸发腔冷水进行加热，进而生成水蒸汽；所述蒸汽输出管道的输入端与所述蒸发腔连通。
7.更优的，所述废气输出管道竖立设置，所述蒸发腔的顶部设有进液口和蒸汽输出口，所述进液口与进液管道连通，所述蒸汽输出口与所述蒸汽输出管道的输入端连通。
8.更优的，所述蒸发腔的底部设有排液口；所述排液口、所述进液口和蒸汽输出管道均设有控制阀；所述排液口通过排液管道与接水盘连通。
9.更优的，所述蒸汽装置还包括储液容器，所述储液容器设有水泵，所述水泵的输出端通过所述进液管道与所述蒸发腔连通；所述水泵用于向所述蒸发腔内泵入冷水。
10.更优的，所述蒸汽装置还设有控制器；所述蒸发腔内设有液位传感器和气压传感
器；所述废气输出管道内设有温度传感器；所述控制器与所述控制阀、水泵、液位传感器、气压传感器和温度传感器电联接。
11.本实用新型的实施例的有益效果：
12.所述蒸发组件中所述蒸汽装置套设包裹在所述废气输出管道的外部，所述蒸汽装置采用管状结构，结构简单，且直接套设在废气输出管道的外部，安装应用空间小，使得所述蒸汽装置的导热面积更大，热能回收效率更高，水蒸汽产生速率更快。
附图说明
13.图1是本实用新型的一个实施例中所述余热回收系统的结构示意图；
14.图2是本实用新型的一个实施例中所述废气输出管道与阀门组件组装的结构示意图；
15.图3是图2所示实施例的另一个视角的结构示意图；
16.图4是图2所示实施例的分解结构示意图；
17.图5是图2所示实施例的截面结构示意图；
18.图6是本实用新型的一个实施例中所述阀门组件的结构示意图。
19.其中：高速卧式漆包机100，退火出口部110，废气输出管道200，上输出段管道210，下输出段管220，蒸汽装置300，管状导热件310，蒸发腔320，进液口321，蒸汽输出口322，排液口323，进液管道320，蒸汽输出管道310，储液容器410，水泵420，阀门组件500，阀门本体510，阀门外壳511，滑动插板 512，调节螺杆513，滑槽结构514，滑动腔515，传动螺母516，上连接管口520，下连接管口530，固定支架540，转动电机550。
具体实施方式
20.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
21.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
22.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因
此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
24.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
25.本技术的一个实施例，如图1至图6所示，一种余热回收系统，其包括：高速卧式漆包机100、废气输出管道200、蒸汽装置300和蒸汽输出管道310；所述高速卧式漆包机100包括：入料口、烘焙腔和退火出口部110；所述入料口用于漆包线进入所述高速卧式漆包机100；所述烘焙腔用于利用高温气体对漆包线进行烘焙；所述退火出口部110用于对漆包线退火冷却并将漆包线输出至所述高速卧式漆包机100的外部；所述蒸汽装置300包括：蒸发腔320和进液管道320；所述进液管道320与所述蒸发腔320连通，所述进液管道320用于向所述蒸发腔320内输入冷水；所述废气输出管道200的一端与所述烘焙腔连通，所述废气输出管道200的另一端穿过所述蒸汽装置300，所述蒸汽装置300吸收所述废气输出管道200中热量并对蒸发腔320冷水进行加热，进而生成水蒸汽；所述蒸汽输出管道310的输入端与所述蒸发腔320连通，所述蒸汽输出管道310 的输出端与所述退火出口部110连通。一种余热回收系统，其利用高速卧式漆包机100排出的高温废气对蒸汽装置300中冷水进行加热，使得冷水转变成水蒸汽，水蒸汽又可应用在高速卧式漆包机100的退火出口中，对漆包线的退火冷却工艺起到了保护作用，避免漆包线被氧化，既提高了高速卧式漆包机100 的热能利用效率，减少能源消耗，又能进一步提高漆包线的生产质量。
26.可利用高温废气产生水蒸汽的蒸发装置在现有技术有很多，比如，所述蒸汽装置300为蒸汽锅炉，其包括：加热腔体和与所述加热腔体接触设置的所述蒸发腔320；所述加热腔体设有进气口和出气口；所述加热腔体与所述废气输出管道200串联。
27.再比如，如图2至图5所示，所述蒸汽装置300为管式蒸发装置，其包括：管状导热件310；所述管状导热件310的管壁设有圆环状的蒸发腔320；所述管状导热件310套设于所述废气输出管道200的外部，所述管状导热件310的内管壁与所述废气输出管道200的外壁贴合；所述管道导热件的内管壁和所述废气输出管道200均为导热金属制成；所述蒸汽装置采用管状结构，结构简单，且直接套设在废气输出管道200的外部，安装应用空间小，使得所述蒸汽装置的导热面积更大，水蒸汽产生速率更快。
28.更优的，所述废气输出管道200竖立设置，所述蒸发腔320的顶部设有进液口321和蒸汽输出口322，所述进液口321与进液管道320连通，所述蒸汽输出口322与所述蒸汽输出管道310的输入端连通。当所述废气输出管道200竖直设置时，高温废气是从下向上流动的，蒸发装置的蒸发腔320内加入冷水的方向自上而下，与高温废气流动方向反向设置，能加快热交换速率，可以使得冷水在蒸发腔320内更快速的被加热，进而使得水蒸汽的产生速率进一步加快。
29.更优的，所述蒸发腔320的底部设有排液口323；所述排液口323、所述进液口321和蒸汽输出管道310均设有控制阀；所述排液口323通过排液管道与接水盘连通，所述接水盘贴合设置于所述高速卧式漆包机100的顶部。由于所述高速卧式漆包机100废气排出不是连续均匀的，且蒸发腔320内的冷水气化速率也是有一定滞后性的，因此会出现加入蒸发腔320内的冷水过多，无法及时汽化的现象，蒸发腔320内冷水过多不利于冷水快速均匀受热，也不利于水蒸汽排出，因此在必要的情况下，需要通过所述排液口323将蒸发腔320内的未及时被汽化的液体排出。所述排液口323也方便蒸发腔320清洗时排出污水；所述高速卧式漆包机100的顶部也具有较高的温度，接水盘内的水能在高温环境下逐渐被汽化干净。
30.更优的，所述蒸汽装置还包括储液容器410，所述储液容器410设有水泵 420，所述水泵420的输出端通过所述进液管道320与所述蒸发腔320连通；所述水泵420用于向所述蒸发腔320内泵入冷水。为了保证水蒸汽汽化速率，需要根据废气输出管道200内废气温度实时调节，所述蒸汽装置配设所述储液容器410，所述蒸发腔320内冷水量采用间断式泵入的方式，相对直接将蒸发腔 320与外部供水管道连接而言，既可以节省水资源，也可以使得冷水加入所述蒸发腔320的操作精度更可控。
31.更优的，所述蒸汽装置还设有控制器；所述蒸发腔320内设有液位传感器和气压传感器；所述废气输出管道200内设有温度传感器；所述控制器与所述控制阀、水泵420、液位传感器、气压传感器和温度传感器电联接。所述控制器、控制阀、水泵420、液位传感器、气压传感器和温度传感器均为可以从市场上直接采购的功能元器件；所述控制阀用于控制对应管道或端口的闭合状态，所述水泵420用于将储液容器410中液体泵入至所述蒸发腔320中，所述液位传感器用于检测所述蒸发腔320内积水高度，所述气压传感器用于检测所述蒸发腔 320内气体压力；所述温度传感器用于检测废气输出管道200内流经气体的温度。所述控制阀根据各个与自身关联的元器件的检测数据，对所述控制阀或水泵420 进行控制操作，从而使得所述余热回收系统可以根据加工设定，根据所述废气输出管道200内废气排出温度变化，自动调整所述蒸发腔320内冷水加入量、蒸汽输出量和液体排出量，从而使得漆包线加工过程中余热回收控制更加精准高效。
32.具体的，所述废气输出管道200包括下输出段管220道和上输出段管道210；所述下输出段管220道和上输出段管道210通过阀门组件500串联连通；所述阀门组件500包括：阀门本体510和分别固定连接在所述阀门本体510顶部和底部的上连接管口520部及下连接管口530部；所述阀门本体510包括阀门外壳511、滑动插板512和调节螺杆513；所述阀门外壳511内部设有滑动腔515，所述滑动腔515的顶部和底部正对开设有窗口部；所述滑动腔515的左侧和右侧的内壁设有滑槽结构514，所述滑动插板512限位设置于所述滑槽结构514内；所述滑动腔515的前壁设有螺纹孔，所述调节螺杆513的一端穿过所述螺孔与所述滑动插板512的底部固定设有的传动螺母516传动连接；所述上连接管口 520部的一端与所述滑动腔515顶部的窗口部对接；所述上连接管口520部的另一端与所述上输出段管道210的底端可拆卸连接；所述下连接管口530部的一端与所述滑动腔515底部的窗口部对接；所述下连接管口530部的另一端与所述下输出段管220道的顶端可拆卸连接。所述阀门组件500能将所述废气输送管道的上输出段管道210和下输出段管220道稳定对接安装，且所述阀门本体 510能对所述废气输送管道的气体流动截面开度进行调节，进而让所述废气输出管道200应用至高速卧式漆包机100上时，使得高速卧式漆包机100的高温废气排风操作能得到更加精
准的控制。
33.更优的，所述滑动腔515的前壁与所述滑动腔515通过螺栓可拆卸拼装；所述上连接管口520部与所述上输出段管道210的底端可拆卸连接；所述下连接管口530部与所述下输出段管220道的顶端可拆卸连接。所述阀门本体在长期使用后，可能会积攒灰尘，导致滑动插板512滑动不顺畅，使得所述废气输出管道200的安装及拆卸维护操作更加方便。
34.更有的，所述阀门外壳511的顶部还设有固定支架540；所述下输出段管 220道的外部套设有所述蒸汽装置300；所述上输出段管道210的外部包裹有绝热层；所述固定支架540将所述上输出管和所述绝缘层固定。由于要将废气排出至厂房内，所述废气输出管道200一般比较长，而高温废气普遍集中在靠近所述高速卧式漆包机100的部分段内，因此将所述蒸汽装置300套设在所述下输出段管220道的外部能保证蒸汽汽化效率；另外所述上段输出管道外部也比较热，考虑到防烫和作业环境隔热要求，需要在上端输出管道外部增设绝热层，绝热层有一定的重量，因此增设所述固定支架540可以对所述废气输出管道200 整体结构进行加固。
35.更优的，所述阀门外壳511的外部还设有转动电机550，所述转动电机550 的转动轴所述调节螺杆513传动连接；所述转动电机550与所述控制器电联接。所述转动电机550在所述控制器的控制下能带动所述调节螺杆513转动，驱使滑动插板512滑动，进而使得所述废气输出管道200的开度实现自动可调节；当所述废气输出管道200内气流较少时，可以通过实时减小所述废气输出管道 200的开度，从而减缓废气排出速度，让废气更长时间聚集在所述下输出段管 220道内，让废气的热能能更大效率的传递给所述蒸汽装置，进一步提高了所述余热回收系统的热回收效率。
36.所述余热回收系统的应用原理：涂有绝缘漆的漆包线从所述高速卧式漆包机100的入料口进入至所述烘焙腔内，所述烘焙腔内高温气体对漆包线进行烘焙处理，在烘焙处理过程中所述烘焙腔会有新鲜空气补充燃烧，也会有高温废气排出，高温废气从所述废气输出管道200流出，废气输出管道200将高温废气中的热量传递给蒸汽装置300，蒸汽装置300中所述蒸发腔320内的冷水受热会气化成水蒸汽，水蒸汽经过蒸汽输出管道310输送至所述高速卧式漆包机100 的退火出口部110；当完成烘焙工艺后的漆包线温度非常高，直接从高速卧式漆包机100输出至外部容易导致漆包线被氧化；将水蒸汽喷射至所述退火出口部 110内，附近的空气会被排挤，水蒸汽温度较低，且具有一定水分，可以对漆包线进行退火降温，进而避免漆包线发生氧化。当所述高速卧式漆包机100中没有高温废气输出时，所述高速卧式漆包机100会消耗一定的能源利用原有的附属蒸发装置完成所述退火出口部110的退火操作。与现有的高速卧式漆包机100 相比，所述余热回收系统能使得高速卧式漆包机100在漆包线的加工中热能利用率更高，能源消耗更低，大大节省了生产成本。
37.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联向到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。