一种小型高温高压蒸汽发生装置的制作方法

1.本实用新型涉及蒸汽发生装置技术领域，具体而言，涉及一种小型高温高压蒸汽发生装置。


背景技术：

2.高温高压蒸汽目前主要用于火力发电厂推动汽轮机发电及油田注汽采油，其设备庞大、蒸汽产量大，其主要由燃烧设备及换热设备组成；目前一些化工反应需要少量高温高压的蒸汽进行前期反应启动，市场上没有设备及装置能提供少量的高温高压的蒸汽，严重制约了很多先进的工艺反应技术的推广，传统高温高压蒸汽一般使用石化燃料燃烧产生高温烟气与换热设备换热后产生，由于燃烧技术、控制技术、投资成本等多种原因，该技术用于产生少量高温高压蒸汽困难。
3.针对现有技术的不足，提供一种能解决上述背景技术中提出的问题的小型高温高压蒸汽发生装置是很有必要的。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种小型高温高压蒸汽发生装置，其能够针对现有技术中的不足之处，提出解决方案，具有能够能提供少量的高温高压蒸汽，而且蒸汽压力及温度根据不同使用场所可以自动调节，为先进的工艺反应技术推广提供可靠保证，同时降低系统设备投资等特点。
5.本实用新型的实施例提供一种小型高温高压蒸汽发生装置：
6.包括装置本体，所述装置本体内竖直设有换热盘管，所述换热盘管内部由下至上依次设置有第一电发热装置和第二电发热装置，所述换热盘管包括加热段和过热段，所述第一电发热装置和所述第二电发热装置分别对应设置于所述加热段和所述过热段；其中，所述第一电发热装置和所述第二电发热装置独立工作；
7.所述换热盘管的顶端穿过所述装置本体的侧壁向外延伸设有蒸汽出口，所述蒸汽出口与所述装置本体的外侧壁之间设有蒸汽温度检测装置和蒸汽压力检测装置；
8.所述装置本体的外侧设有控制器，所述控制器分别与所述第一电发热装置、所述第二电发热装置、所述水流信号检测装置、所述蒸汽温度检测装置和所述蒸汽压力检测装置连接。
9.在本实用新型的一些实施例中，所述换热盘管的底端穿过所述装置本体的侧壁向外延伸设有进水口，所述进水口与所述装置本体的外侧壁之间设有水流信号检测装置。
10.在本实用新型的一些实施例中，所述加热段和所述过热段采用串联直流结构。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述换热盘管外壁上至少设有两个壁温监测装置，所述壁温监测装置与所述控制器连接。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述蒸汽出口和所述装置本体的外侧壁之间还设有安全泄放装置。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述第一电发热装置和所述第二电发热装置均采用高频电感式发热装置。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述控制器为可编程逻辑控制器。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述装置本体的外侧壁包覆有保温层。
16.在本实用新型的一些实施例中，所述进水口外接给水装置。
17.在本实用新型的一些实施例中，所述换热盘管采用耐高温合金材料制成。
18.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
19.本实用新型能够能提供少量的高温高压蒸汽，而且蒸汽压力及温度根据不同使用场所可以自动调节，为先进的工艺反应技术推广提供可靠保证，同时降低系统设备投资；通过装置本体，所述装置本体内竖直设有换热盘管，所述换热盘管内部由下至上依次设置有第一电发热装置和第二电发热装置，所述换热盘管包括加热段和过热段，所述第一电发热装置和所述第二电发热装置分别对应设置于所述加热段和所述过热段；其中，所述第一电发热装置和所述第二电发热装置独立工作；所述换热盘管的顶端穿过所述装置本体的侧壁向外延伸设有蒸汽出口，所述蒸汽出口与所述装置本体的外侧壁之间设有蒸汽温度检测装置和蒸汽压力检测装置；所述装置本体的外侧设有控制器，所述控制器分别与所述第一电发热装置、所述第二电发热装置、所述水流信号检测装置、所述蒸汽温度检测装置和所述蒸汽压力检测装置连接。本实用新型通过控制器启动第一发热装置和第二发热装置分别单独对所述换热盘管加热段和过热段内的水进行加热，加热段是将低温高压水逐步加热，过热段将加热后的水进一步加热为水蒸汽，少量的水蒸汽通过蒸汽出口排出，适用于需要少量高温高压蒸汽的场所，为需要少量高温高压蒸汽启动的设备提供初始能源；通过检测蒸汽出口处的蒸汽压力和蒸汽温度，将检测信号发送至控制器可自动调整第一发热装置和第二发热装置的输出功率，从而达到调节蒸汽达到合适的压力和温度，可以根据不同的场所进行自动调节为先进的工艺反应技术推广提供可靠保证，同时降低系统设备投资。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
21.图1为本实用新型实施例中一种小型高温高压蒸汽发生装置的结构示意图。
22.附图标记：1、装置本体；2、换热盘管；3、加热段；4、过热段； 5、保温层；6、进水口；7、蒸汽出口；8、蒸汽温度检测装置；9、蒸汽压力检测装置；10、水流信号检测装置；11、壁温监测装置；12、安全泄放装置；13、控制器。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.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定义和解释。
26.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。
28.实施例
29.参照图1，图1所示为一种小型高温高压蒸汽发生装置的结构示意图；
30.具体包括：装置本体1，装置本体1内竖直设有换热盘管2，换热盘管2内部由下至上依次设置有第一电发热装置和第二电发热装置，换热盘管2包括加热段3和过热段4，第一电发热装置和第二电发热装置分别对应设置于加热段3和过热段4；其中，第一电发热装置和第二电发热装置独立工作；
31.换热盘管2的顶端穿过装置本体1的侧壁向外延伸设有蒸汽出口 7，蒸汽出口7与装置本体1的外侧壁之间设有蒸汽温度检测装置8 和蒸汽压力检测装置9；
32.装置本体1的外侧设有控制器13，控制器13分别与第一电发热装置、第二电发热装置、水流信号检测装置10、蒸汽温度检测装置8 和蒸汽压力检测装置9连接。
33.本实用新型能够能提供少量的高温高压蒸汽，而且蒸汽压力及温度根据不同使用场所可以自动调节，为先进的工艺反应技术推广提供可靠保证，同时降低系统设备投资；通过装置本体1，装置本体1内竖直设有换热盘管2，换热盘管2内部由下至上依次设置有第一电发热装置和第二电发热装置，其中，第一电发热装置和第二电发热装置独立工作；换热盘管2的底端穿过装置本体1的侧壁向外延伸设有进水口6，进水口6与装置本体1的外侧壁之间设有水流信号检测装置 10；换热盘管2的顶端穿过装置本体1的侧壁向外延伸设有蒸汽出口 7，蒸汽出口7与装置本体1的外侧壁之间设有蒸汽温度检测装置8 和蒸汽压力检测装置9；装置本体1的外侧设有控制器13，控制器 13分别与第一电发热装置、第二电发热装置、水流信号检测装置10、蒸汽温度检测装置8和蒸汽压力检测装置9连接。本实用新型通过控制器13启动第一发热装置和第二发热装置分别单独对换热盘管2加热段3和过热段4内的水进行加热，加热段3是将低温高压水逐步加热，过热段4将加热后的水进一步加热为水蒸汽，少量的水蒸汽通过蒸汽出口7排出，适用于需要少量高温高压蒸汽的场所，为需要少量高温
高压蒸汽启动的设备提供初始能源；通过检测蒸汽出口7处的蒸汽压力和蒸汽温度，将检测信号发送至控制器13可自动调整第一发热装置和第二发热装置的输出功率，从而达到调节蒸汽达到合适的压力和温度，可以根据不同的场所进行自动调节为先进的工艺反应技术推广提供可靠保证，同时降低系统设备投资。
34.下面，将对本示例性实施例中一种小型高温高压蒸汽发生装置作进一步地说明。
35.在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述装置本体1内竖直设有换热盘管2，换热盘管2用于将热能传递给换热盘管2内超纯水，换热盘管2内部由下至上依次设置有第一电发热装置和第二电发热装置，换热盘管2包括加热段3和过热段4，第一电发热装置和第二电发热装置分别对应设置于加热段3和过热段4；其中，第一电发热装置和第二电发热装置独立工作，上述第一电发热装置和第二电发热装置均采用高频电感式发热装置，将电能转换为热能，将热能传递给换热盘管2，通过调整输入电压频率控制输出负荷，使蒸汽温度、换热盘管2壁温控制精准，保证蒸汽品质及设备安全。
36.需要说明的是，由于本装置为小型装置，因此上述加热段3和过热段4采用串联直流结构，能减小管道体积，并且采用串联直流结构可以保证管内超临界水流速，使管壁得到可靠冷却，防止换热管壁温度超温，另一方面能减少加热段3和过热段4之间连接处焊接接头；加热段3是将低温高压水逐步加热到超临界温度374度，过热段4是将超临界水进一步加热到550度，分成两段好处便于控制调整加热原件热负荷达到控制换热管壁稳。
37.在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述装置本体1的外侧设有控制器13，上述控制器13采用可编程逻辑控制器13(plc)，可对启动条件、加热温度等条件进行设定，可根据蒸汽温度及压力自动调整电发热装置输出功率，便于装置自动化进行工作；上述换热盘管2的底端穿过装置本体1的侧壁向外延伸设有进水口6，进水口6 与装置本体1的外侧壁之间设有水流信号检测装置10，上述水流信号检测装置10与上述控制器13连接，用于确定管内水是否流动，将检测信号发送给控制器13，控制器13根据检测信号决定装置是否启动，满足开机条件才能启动该蒸汽发生装置，在本技术实施例中，上述水流信号检测装置10采用输出4-20ma信号流量计；上述进水口6 设置于小型高温高压蒸汽发生装置下部，外接给水装置，用于接收外部给水装置的给水。
38.在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述换热盘管2的顶端穿过装置本体1的侧壁向外延伸设有蒸汽出口7，蒸汽出口7与装置本体1的外侧壁之间设有蒸汽温度检测装置8和蒸汽压力检测装置 9，上述蒸汽温度检测装置8和蒸汽压力检测装置9分别与上述控制器13连接，将检测信号发送给控制器13，通过控制器13控制第一电发热装置和第二电发热装置的输出功率，从而控制加热温度，最终得到需要的蒸汽压力和蒸汽温度；上述蒸汽出口7设置于小型高温高压蒸汽发生装置上部。
39.在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述换热盘管2外壁上至少设有两个壁温监测装置11，壁温监测装置11与控制器13连接，上述壁温监测装置11设置在换热盘管2外壁，用于监测换热盘管2壁温，保证壁温不超过换热盘管2长期使用壁温，如壁温超过换热盘管2使用设置壁温将停止运行，避免温度过高损坏换热盘管2，通过设置壁温监测装置11根据换热盘管2壁温自动停止运行，达到保护设备及人员安全要求。
40.在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述蒸汽出口7和装置本体1的外侧壁之间还设有安全泄放装置12，即设于蒸汽出口7 管上，用于设备超压时自动泄压，保护设备
安全。
41.在一具体实施例中，外部超纯水由给水装置送入换热盘管2内，水流信号检测装置10监测到水流流动的信号并传送给控制器13，满足开机条件才能启动该蒸汽发生装置；满足开机条件后，控制器13 启动高频电感应式发热装置，然后根据设定程序及出口蒸汽温度自动调整高频电感应式发热装置输出功率；壁温监测装置11自动监测换热盘管2壁温，保证壁温不超过换热盘管2长期使用壁温，如壁温超过换热盘管2使用设置壁温将停止运行。
42.在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述装置本体1的外侧壁包覆有保温层5，用于换热盘管2及电发热装置与外界的绝热保温，保证设备外壁温度不高于环境温度25℃。
43.在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述换热盘管2采用耐高温合金材料制成，在高温下具有良好的机械性能和化学稳定性能。以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。