CN220471585U - 基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，其属于蒸汽发生器生产领域。它主要包括空气源热泵机组，空气源热泵机组的蒸汽出口通过管道与电磁辅热机组的进汽管连接，电磁辅热机组包括一个以上的电磁辅热器，每个电磁辅热器均包括金属桶体，金属桶体外壁包裹有绝缘保温层，绝缘保温层外侧缠绕有电磁线圈，电磁线圈的外圆周间隔设有多个屏蔽磁条，金属桶体上端设有集汽包，集汽包上设有出汽管，金属桶体内部设有与集汽包相对应的排汽罩。本实用新型通过吸收空气中的热量来辅助加热冷媒，从而减少电能消耗，再通过冷媒与水换热直接生成蒸汽，最后利用电磁加热对蒸汽进一步升温，实现了蒸汽持续稳定地供应。

Description

基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器

技术领域

本实用新型属于蒸汽发生器生产领域，具体地说，尤其涉及一种基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器。

背景技术

现有的蒸汽发生器根据能源种类不同，主要有燃气蒸汽发生器、电蒸汽发生器及电磁蒸汽发生器等，其中电磁蒸汽发生器与电蒸汽发生器均为采用电能驱动，其耗电量大，使用成本较高，如何节省能源、降低使用成本是蒸汽发生器的主要研发方向。

如授权公告号为“CN214841772U”的专利公开了一种带电磁辅助加热的热泵供热主机，该热泵供热主机利用电磁加热冷媒，使冷媒的出气温度升高，在起到对换热器加热的同时，可提高冷媒进入蒸发器的回气温度，从而起到化霜作用，使得本热泵***在极端环境下，不影响出水温度也能实现蒸发器的化霜，保证了热泵***能够在适应更严苛的极端环境使用。但是，该热泵***还存在以下缺陷：1、利用电磁加热冷媒，并不能直接提高供水温度，起不到节省能源的目的；2、该热泵***仅能提供热水，不能快速提供高温蒸汽，并保证180℃左右高温蒸汽的持续供应。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，其通过吸收空气中的热量来辅助加热冷媒，从而减少电能消耗，再通过冷媒与水换热直接生成蒸汽，最后利用电磁加热对蒸汽进一步升温，从而产生高温蒸汽，实现了蒸汽持续稳定地供应，且相较于现有的电蒸汽发生器或电磁蒸汽发生器，升温快，大大降低了使用成本。

所述的基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，包括空气源热泵机组，空气源热泵机组的蒸汽出口通过管道与电磁辅热机组的进汽管连接，所述电磁辅热机组包括一个以上的电磁辅热器，每个电磁辅热器均包括金属桶体，金属桶体外壁包裹有绝缘保温层，绝缘保温层外侧缠绕有电磁线圈，电磁线圈的外圆周间隔设有多个屏蔽磁条，进汽管与金属桶体下端连通，金属桶体上端设有集汽包，集汽包上设有出汽管，金属桶体内部设有与集汽包相对应的排汽罩，排汽罩上开设有多个出汽孔。

优选地，所述集汽包为向上凸起的球冠状结构，排汽罩为向下凹陷的球冠状结构。

优选地，所述金属桶体上连通有液位器，进汽管上设有流量控制阀。

优选地，每个所述出汽管上均设有用于检测金属桶体内部压力的压力表和用于对金属桶体内部进行泄压的泄压阀。

优选地，所述空气源热泵机组包括板式换热器一，板式换热器一内设有高温冷媒循环通道和低温冷媒循环通道，低温冷媒循环通道与蒸汽发生单元连接，高温冷媒循环通道的第一氟路入口与第一压缩机的出口连通，高温冷媒循环通道的第一氟路出口通过第一节流阀与翅片蒸发器入口连接，翅片蒸发器的出口与第一分离器连接，第一分离器与第一压缩机的入口连接。

优选地，所述蒸汽发生单元包括板式换热器二，板式换热器二内设有冷媒循环通道三和水路循环通道，冷媒循环通道三的第三氟路入口与第二压缩机出口连接，冷媒循环通道三的第三氟路出口通过第二节流阀与低温冷媒循环通道的第二氟路入口连通，低温冷媒循环通道的第二氟路出口与第二分离器的入口连接，第二分离器的出口与第二压缩机的入口连接。

优选地，还包括机架，电磁辅热机组安装于机架一侧，空气源热泵机组安装于机架另一侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用电磁辅热机组与可以生成蒸汽的空气源热泵机组相配合，通过电磁辅热机组对空气源热泵机组产生的蒸汽进一步加热，使用少量电能即能实现高温蒸汽地持续稳定供应，大大节省能源用量，降低了使用成本；

2、空气源热泵机组充分吸收空气中的热量辅助加热制冷剂，从而降低第一压缩机能耗，蒸汽发生单元吸收第一压缩机中制冷剂的热量，从而降低了第二压缩机的能耗，换热后的制冷剂进入冷媒循环通道三，并与水路循环通道充分换热，使水路循环通道中的水快速升温汽化，形成蒸汽，整个过程耗时短、升温快，达到了省时省电的目的。

附图说明

图1为本实用新型的正面结构示意图；

图2为本实用新型的左侧结构示意图；

图3为本实用新型的右侧结构示意图；

图4为电磁辅热器的外部结构示意图；

图5为电磁辅热器的内部结构示意图；

图6为本实用新型的原理图。

图中，1、机架；2、电磁辅热机组；201、出汽管；202、集汽包；203、电磁线圈；204、屏蔽磁条；205、液位器；206、进汽管；207、排污管；208、固定底座；209、压力表；210、泄压阀；211、绝缘保温层；212、金属桶体；213、排汽罩；214、出汽孔；215、电磁阀；216、温度显示器二；3、翅片蒸发器；4、第一节流阀；5、第一压缩机；6、第二压缩机；7、板式换热器一；701、第一氟路入口；702、第二氟路入口；703、第二氟路出口；704、第一氟路出口；8、板式换热器二；801、第三氟路入口；802、蒸汽出口；803、冷水入口；804、第三氟路出口；9、第一分离器；10、第二分离器；11、流量控制阀；12、总调节阀；13、温度显示器一；14、第二节流阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

在进行详细说明的段落中所涉及到的方位名词，仅为方便本领域的技术人员依照附图所展示的视觉方位理解本申请所记载的技术方案。除另有明确的规定和限定外，术语“设置”“安装”、“连接”等应做广义理解，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。

如图1、图3和图6所示，基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，包括机架1，电磁辅热机组安装于机架1一侧，空气源热泵机组2安装于机架1另一侧；其中，空气源热泵机组2包括板式换热器一7，板式换热器一7优选钎焊板式换热器，板式换热器一7内设有高温冷媒循环通道和低温冷媒循环通道，高温冷媒循环通道和低温冷媒循环通道可以在板式换热器一7内充分快速换热，低温冷媒循环通道与蒸汽发生单元连接，高温冷媒循环通道的第一氟路入口701与第一压缩机5的出口连通，高温冷媒循环通道的第一氟路出口704通过第一节流阀4与翅片蒸发器3入口连接，翅片蒸发器3的出口与第一分离器9连接，第一分离器9与第一压缩机5的入口连接。

蒸汽发生单元包括板式换热器二8，板式换热器二8优选钎焊板式换热器，板式换热器二8内设有冷媒循环通道三和水路循环通道，其中，冷媒循环通道三的第三氟路入口801与第二压缩机6出口连接，冷媒循环通道三的第三氟路出口804通过第二节流阀14与板式换热器一7中低温冷媒循环通道的第二氟路入口702连通，低温冷媒循环通道的第二氟路出口703与第二分离器10的入口连接，第二分离器10的出口与第二压缩机6的入口连接；水路循环通道的冷水入口803通过泵与供水管道连通，水路循环通道的蒸汽出口802通过总调节阀12与电磁辅热机组连接。

如图3所示，空气源热泵机组2的蒸汽出口802通过管道与电磁辅热机组的进汽管206连接，进汽管206上设有流量控制阀11，电磁辅热机组包括多个并联的电磁辅热器。如图4和图5所示，每个电磁辅热器均包括金属桶体212，金属桶体212底部固定有固定底座208，通过固定底座208与机架1固定连接，金属桶体212外壁包裹有绝缘保温层211，绝缘保温层211外侧缠绕有电磁线圈203，电磁线圈203的两端与变频加热控制器连接，通过变频加热控制器控制电磁线圈203的加热温度，电磁线圈203的外圆周间隔设有多个屏蔽磁条204，屏蔽磁条204能屏蔽电磁线圈203的外部磁场，避免磁力线向外泄露扩散，提高电磁线圈203的热能转化效率，同时防止电磁线圈203产生的磁场加热外部的金属材料，更安全可靠。

进汽管206与金属桶体212下端连通，金属桶体212底部设有排污管207，排污管207用于清理金属桶体212的杂质和冷凝水，金属桶体212上端设有集汽包202，集汽包202为向上凸起的球冠状结构，集汽包202上设有出汽管201，集汽包202用于收集蒸汽并排出；金属桶体212内部设有与集汽包202相对应的排汽罩213，排汽罩213为向下凹陷的球冠状结构，排汽罩上开设有多个出汽孔214，排汽罩213可以过滤蒸汽，增加蒸汽加热时间，蒸汽撞击在排汽罩213上会有更多时间停留在金属桶体212内进行加热，同时，若排汽罩213上形成水滴，也可以滴落到金属桶体212内进行再次加热汽化，金属桶体212上连通有用于观察桶内情况的液位器205，经电磁辅热机组加热后，蒸汽能维持在180℃左右，最终蒸汽通过出汽管201排出并通过总供汽管汇总，总供汽管上设有温度显示器二216和电磁阀215，电磁阀215用于调节供汽量，温度显示器二216实时显示蒸汽温度。

电磁辅热机组的每个出汽管201上均设有用于检测金属桶体212内部压力的压力表209和用于对金属桶体212内部进行泄压的泄压阀210，当供汽设备端压力达到设定值时，可通过泄压阀210对金属桶体212进行泄压。

本实用新型在使用时，启动第一压缩机5、第二压缩机6，同时通过泵对板式换热器二8的水路循环通道进行供水，冷水通过冷水入口803进入水路循环通道。与此同时，第一压缩机5采用电能驱动运转，第一压缩机5内填充制冷剂作为冷媒，第一压缩机5将制冷剂压缩成高温高压的气体，制冷剂进入板式换热器一7内的高温冷媒循环通道，并与低温冷媒循环通道进行换热，换热后高温高压制冷剂变成次高温高压气体，再通过第一节流阀4进行节流降温，使之变成低温低压的液态制冷剂，液态制冷剂进入翅片蒸发器3，利用风扇吸热排冷，吸收空气中的热量升温形成相变，升温后的制冷剂转变为气态，通过第一分离器9进行气液分离再次回到第一压缩机5，周而复始的内循环。在内循环过程中由于不断吸收空气中的热量，从而降低了第一压缩机5的电能消耗量，起到了节能的作用。

在蒸汽发生单元中，板式换热器一7的低温冷媒循环通道中的制冷剂吸收高温冷媒循环通道的热量后变成气态，并通过第二分离器10进行气液分离后进入第二压缩机6，第二压缩机6采用电能驱动，将制冷剂压缩成高温高压气体，该高温高压气体进入冷媒循环通道三，并在板式换热器二8与水路循环通道充分换热，使水路循环通道中的水快速升温汽化，换热后制冷剂变成次高温高压气态形式，通过第二节流阀14节流降温，转换成低温低压的液体形式再次回到板式换热器一7与高温冷媒循环通道换热，如此循环作业，而水路循环通道中升温汽化的蒸汽通过温度显示器一13显示蒸汽温度，当蒸汽温度达到120℃左右时，调节总调节阀12使蒸汽通过蒸汽出口802排出进入电磁辅热机组2中各个电磁辅热器的进汽管206，并通过流量控制阀11控制进汽量。

蒸汽通过进汽管206进入金属桶体212，压力表209实时反应桶内压力，启动变频加热控制器，通过电接点压力表自动控制电磁线圈203通电或断电，金属桶体212内压力达不到预设值时，电磁线圈203自动通电使蒸汽加热，桶内压力上升；当金属桶体212内压力达标后，电磁线圈903自动断电。通电后电磁线圈203会形成一种磁场，通过该磁场对金属桶体212内产生热源，此热源可达到300℃，工作时通过变频加热控制器进行控温，使产生的蒸汽维持在180℃左右，蒸汽通过出汽管201排出为供汽设备持续稳定地供应蒸汽。

最后，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，包括空气源热泵机组（2），其特征在于：空气源热泵机组（2）的蒸汽出口（802）通过管道与电磁辅热机组的进汽管（206）连接，所述电磁辅热机组包括一个以上的电磁辅热器，每个电磁辅热器均包括金属桶体（212），金属桶体（212）外壁包裹有绝缘保温层（211），绝缘保温层（211）外侧缠绕有电磁线圈（203），电磁线圈（203）的外圆周间隔设有多个屏蔽磁条（204），进汽管（206）与金属桶体（212）下端连通，金属桶体（212）上端设有集汽包（202），集汽包（202）上设有出汽管（201），金属桶体（212）内部设有与集汽包（202）相对应的排汽罩（213），排汽罩上开设有多个出汽孔（214）。

2.根据权利要求1所述的基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，其特征在于：所述集汽包（202）为向上凸起的球冠状结构，排汽罩（213）为向下凹陷的球冠状结构。

3.根据权利要求2所述的基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，其特征在于：所述金属桶体（212）上连通有液位器（205），进汽管（206）上设有流量控制阀（11）。

4.根据权利要求1所述的基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，其特征在于：每个所述出汽管（201）上均设有用于检测金属桶体（212）内部压力的压力表（209）和用于对金属桶体（212）内部进行泄压的泄压阀（210）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，其特征在于：所述空气源热泵机组（2）包括板式换热器一（7），板式换热器一（7）内设有高温冷媒循环通道和低温冷媒循环通道，低温冷媒循环通道与蒸汽发生单元连接，高温冷媒循环通道的第一氟路入口（701）与第一压缩机（5）的出口连通，高温冷媒循环通道的第一氟路出口（704）通过第一节流阀（4）与翅片蒸发器（3）入口连接，翅片蒸发器（3）的出口与第一分离器（9）连接，第一分离器（9）与第一压缩机（5）的入口连接。

6.根据权利要求5所述的基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，其特征在于：所述蒸汽发生单元包括板式换热器二（8），板式换热器二（8）内设有冷媒循环通道三和水路循环通道，冷媒循环通道三的第三氟路入口（801）与第二压缩机（6）出口连接，冷媒循环通道三的第三氟路出口（804）通过第二节流阀（14）与低温冷媒循环通道的第二氟路入口（702）连通，低温冷媒循环通道的第二氟路出口（703）与第二分离器（10）的入口连接，第二分离器（10）的出口与第二压缩机（6）的入口连接。

7.根据权利要求6所述的基于空气能的电磁辅热蒸汽发生器，其特征在于：还包括机架（1），电磁辅热机组安装于机架（1）一侧，空气源热泵机组（2）安装于机架（1）另一侧。