本發(fā)明屬于蒸汽設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種蒸汽發(fā)生設(shè)備。

背景技術(shù)：

蒸汽發(fā)生器(俗稱鍋爐)是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備。蒸汽發(fā)生器的爐膛內(nèi)通常設(shè)有若干水管，水管在爐膛內(nèi)受熱，水管內(nèi)的水溫度升高或成為蒸汽，現(xiàn)有使用的水管大都是鐵管，但是由于鐵管耐腐蝕性較差，通常設(shè)計(jì)時(shí)要考慮一定的腐蝕余量，因此，水管通常管壁很厚，比如水管外徑為57mm，壁厚為6mm，以達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限。

現(xiàn)有蒸汽發(fā)生器由于使用管壁厚的鐵管作為水管，鐵管會(huì)生銹，使得產(chǎn)生的熱水或蒸汽會(huì)受到銹跡污染，對(duì)于一些直接使用蒸汽或熱水加熱的食品級(jí)加熱或其他一些加熱場(chǎng)合不能適用，而且鐵管的管壁很厚，熱傳遞速度慢，水管數(shù)量設(shè)置少，使得水升溫慢，蒸汽產(chǎn)生速度慢。

另外，現(xiàn)有蒸汽發(fā)生器排放煙氣溫度通常較高，是設(shè)備浪費(fèi)能量的重要途徑，耗能大約在15％左右，煙氣攜帶大量熱量散失而不被利用，還有蒸汽發(fā)生器的殼體也散失很多熱量，使得現(xiàn)有蒸汽發(fā)生器的熱效率不高，一般在60％左右，能源浪費(fèi)嚴(yán)重，增加資源消耗，加大生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種蒸汽發(fā)生設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有蒸汽發(fā)生器使用鐵質(zhì)水管，蒸汽受到銹跡污染，蒸汽產(chǎn)生速度慢，而且熱量散失嚴(yán)重，熱效率不高的技術(shù)問題。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供一種蒸汽發(fā)生設(shè)備，包括：

蒸汽發(fā)生器本體，所述蒸汽發(fā)生器本體包括殼體，所述殼體底部設(shè)有環(huán)形的集水室，所述殼體頂部設(shè)有環(huán)形的集汽室，所述集汽室的中部安裝有燃燒機(jī)，所述集水室與集汽室之間連接有若干呈環(huán)形排列的不銹鋼水管，所述不銹鋼水管環(huán)繞的空間為燃燒室，所述殼體側(cè)壁上靠近集水室設(shè)有煙道，所述殼體內(nèi)壁上設(shè)有保溫隔熱層，所述集水室中部位置設(shè)有保溫隔熱層；

設(shè)置在所述煙道內(nèi)的多級(jí)換熱器，每級(jí)所述換熱器包括位于所述煙道內(nèi)的蛇形換熱管，所述蛇形換熱管為不銹鋼管，所述蛇形換熱管的外表面上設(shè)有翅片，所述蛇形換熱管設(shè)有進(jìn)水口和出水口，多級(jí)所述換熱器串聯(lián)連接，遠(yuǎn)離所述殼體的換熱器的蛇形換熱管的進(jìn)水口通過管道連通泵，靠近所述殼體的換熱器的蛇形換熱管的出水口通過管道連通所述集水室；

水管水位控制系統(tǒng)，所述水管水位控制系統(tǒng)包括設(shè)置在所述殼體外部連通所述集水室和集汽室的液位管，所述液位管上對(duì)應(yīng)所述不銹鋼水管1/3高度位置設(shè)有下限液位計(jì)、對(duì)應(yīng)所述不銹鋼水管2/3高度位置設(shè)有中限液位計(jì)、對(duì)應(yīng)靠近所述不銹鋼水管頂部位置設(shè)有上限液位計(jì)，所述下限液位計(jì)、中限液位計(jì)和上限液位計(jì)連接plc控制器，所述plc控制器連接泵和燃燒機(jī)；

其中，上述所述不銹鋼水管的外徑為10-20mm，管壁厚度為1.2-2mm，所述集水室的容積和所有所述不銹鋼水管的容積之和小于30l。

作為一種改進(jìn)，所述不銹鋼水管為304不銹鋼管，或316不銹鋼管，或321不銹鋼管，或347不銹鋼管，或310s不銹鋼管，或s30408不銹鋼管，或s30403不銹鋼管，或s30409不銹鋼管，或s31008不銹鋼管，或s31608不銹鋼管，或s31603不銹鋼管，或s31668不銹鋼管，或s39042不銹鋼管，或s31708不銹鋼管，或s31703不銹鋼管，或s32168不銹鋼管，或06cr19ni10ti不銹鋼管，或sus321不銹鋼管，或tp321不銹鋼管。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述不銹鋼水管的外徑為10-12mm，管壁厚度為1.2-1.5mm。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述集水室和集汽室分別設(shè)有與所述不銹鋼水管一一對(duì)應(yīng)的通孔，所述不銹鋼水管穿過所述通孔伸入所述集汽室和集水室，所述不銹鋼水管與所述集汽室內(nèi)壁和集水室內(nèi)壁之間焊接連接且形成密封焊縫；

所述集水室和集汽室內(nèi)分別設(shè)有密封加強(qiáng)板，所述密封加強(qiáng)板上設(shè)有與所述不銹鋼水管一一對(duì)應(yīng)的通孔，所述不銹鋼水管穿過所述密封加強(qiáng)板上的通孔，所述不銹鋼水管與所述密封加強(qiáng)板之間焊接連接并形成密封焊縫，所述密封加強(qiáng)板的邊緣與所述集汽室內(nèi)壁和集水室內(nèi)壁之間焊接連接且形成密封焊縫。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述集水室和集汽室之間設(shè)有加固支撐板，所述加固支撐板上設(shè)有與所述不銹鋼水管一一對(duì)應(yīng)的通孔，所述不銹鋼水管穿過所述加固支撐板上的通孔，所述不銹鋼水管與所述加固支撐板焊接連接。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述殼體為圓筒形，所述集水室、集汽室、密封加強(qiáng)板和加固支撐板均為圓環(huán)形且同軸設(shè)置，所述不銹鋼水管以所述集水室和集汽室的軸向?yàn)橹行某虱h(huán)形分布，若干所述不銹鋼水管分層分布，同一層所述不銹鋼水管距離所述集水室和集汽室的軸向所在直線的距離相等。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，相鄰所述換熱器之間留有間隙，所述換熱器的蛇形換熱管的延伸平面與煙道的延伸方向垂直，所述翅片環(huán)繞所述蛇形換熱管設(shè)置，所述進(jìn)水口位于所述蛇形換熱管的底端，所述出水口位于所述蛇形換熱管的頂端，相鄰所述換熱器中遠(yuǎn)離殼體的換熱器的出水口連接靠近殼體的換熱器的進(jìn)水口。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述保溫隔熱層包括與所述殼體內(nèi)壁連接的珍珠巖層或巖棉層，所述珍珠巖層或巖棉層連接耐火磚層，所述保溫隔熱層距離所述不銹鋼水管的距離為5-30mm。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述水管水位控制系統(tǒng)還包括與所述plc控制器連接的聲光報(bào)警裝置。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述液位管上設(shè)有透明視鏡，或所述液位管為透明玻璃管。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的蒸汽發(fā)生設(shè)備包括蒸汽發(fā)生器本體、多級(jí)換熱器和水管水位控制系統(tǒng)，其中蒸汽發(fā)生器本體采用不銹鋼水管，不銹鋼水管的外徑為10-20mm，管壁厚度為1.2-2mm，與現(xiàn)有鐵質(zhì)水管相比，大大降低管徑和壁厚，管徑小，管壁薄，熱傳遞速度快，升溫快，由于單根不銹鋼水管內(nèi)受熱的水少，以致升溫特別快，又由于管徑小，可以設(shè)置的不銹鋼水管數(shù)量多，增加同時(shí)受熱的不銹鋼水管的數(shù)量，保證有足夠多的水同時(shí)受熱，而其中每根不銹鋼水管具有足夠大的受熱面積，熱傳遞速度快，因此使得產(chǎn)生蒸汽的速度非?？?，首次產(chǎn)生可用壓力蒸汽僅需20秒，間歇再次使用僅需5秒鐘即可產(chǎn)生可用壓力蒸汽，產(chǎn)生蒸汽的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有蒸汽發(fā)生設(shè)備的蒸汽產(chǎn)生速度，而且蒸汽潔凈不受污染，可以廣泛應(yīng)用于食品加工、飲料、醫(yī)藥以及電子產(chǎn)品加工等諸多行業(yè)。

本發(fā)明的煙道上設(shè)置多級(jí)換熱器，蛇形換熱管為不銹鋼管，體積小，耐腐蝕，便于安裝在煙道內(nèi)，換熱器的蛇形換熱管上設(shè)有翅片，使得蛇形換熱管的熱交換面積非常大，有效吸收煙氣熱量，排放煙氣溫度可達(dá)50-60攝氏度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有蒸汽發(fā)生設(shè)備的排放煙氣溫度，蛇形換熱管內(nèi)換熱升溫后的水進(jìn)入到集水室內(nèi)，提高集水室內(nèi)的水溫，有利于提高產(chǎn)生蒸汽的速度，與直接將冷水加入到集水室內(nèi)相比，節(jié)約大量需要加熱冷水所需要的能源，并且殼體內(nèi)壁設(shè)有隔熱保溫層，有效防止熱量從殼體散失，殼體外表面溫度可達(dá)20-30攝氏度，使得本蒸汽發(fā)生設(shè)備熱量散失少，熱效率可達(dá)95-98％，而現(xiàn)有蒸汽發(fā)生設(shè)備的熱效率最高僅能達(dá)到60％，由于本設(shè)備具有超高的熱效率，設(shè)置不銹鋼水管為單回程加熱，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，使用維護(hù)方便，成本低。

本發(fā)明的水管水位控制系統(tǒng)，在液位管上間隔水管1/3高度設(shè)有下限液位計(jì)、中限液位計(jì)和上限液位計(jì)，滿足本設(shè)備由于蒸汽產(chǎn)生速度快，相應(yīng)水消耗快，需加水頻繁的要求，當(dāng)水位低于中限液位計(jì)時(shí)，plc控制器控制水泵向集水室內(nèi)加水，當(dāng)加水到水位到達(dá)上限液位計(jì)時(shí)，plc控制器控制水泵停止加水，當(dāng)由于設(shè)備故障或其他原因?qū)е滤坏陀谙孪抟何挥?jì)時(shí)，plc控制器控制燃燒機(jī)停止運(yùn)行，同時(shí)控制水泵運(yùn)行進(jìn)行加水，此時(shí)plc控制器控制聲光報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)信號(hào)，警示人們以檢查設(shè)備或采取其他應(yīng)急措施，完全避免出現(xiàn)設(shè)備干燒情形，并且精確控制水管內(nèi)的水位處于中限液位計(jì)水位以上，保證能快速安全產(chǎn)生蒸汽。

由于本發(fā)明的集水室的容積和不銹鋼水管的容積之和小于30l，體積小，危險(xiǎn)性小，安全性好，不屬于特種設(shè)備，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，而且不需要專門操作人員，使用及維護(hù)成本低。

由于不銹鋼水管與集水室和集汽室焊接連接并形成密封焊縫，并且設(shè)置密封加強(qiáng)板，密封加強(qiáng)板與不銹鋼水管以及集水室和集汽室都焊接連接并形成密封焊縫，設(shè)置兩道密封焊縫，增強(qiáng)不銹鋼水管與集水室和集汽室之間的密封性能，滿足壓力條件下的密封要求。

由于設(shè)置加固支撐板，避免不銹鋼水管在受熱過程中發(fā)生變形，保證設(shè)備的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和密封性能。

由于殼體為圓筒形，集水室、集汽室、密封加強(qiáng)板和加固支撐板均為圓環(huán)形且同軸設(shè)置，不銹鋼水管以集水室和集汽室的軸向?yàn)橹行某虱h(huán)形分布，并且不銹鋼水管分層分布，燃燒機(jī)安裝于集水室頂部，便于不銹鋼水管受熱，而且設(shè)備整體體積小，占用空間小，便于安裝。

由于相鄰換熱器之間留有間隙，換熱器的蛇形換熱管的延伸平面與煙道的延伸方向垂直，減少煙氣阻力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是不銹鋼水管的分布示意圖；

圖3是圖1中a部放大圖；

圖4是換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中，101-殼體，102-集水室，103-集汽室，104-燃燒機(jī)，105-不銹鋼水管，106-煙道，107-耐火磚層，108-珍珠巖層，109-泵，110-密封焊縫，111-密封加強(qiáng)板，112-加固支撐板，201-換熱器，202-蛇形換熱管，203-進(jìn)水口，204-出水口，301-液位管，302-下限液位計(jì)，303-中限液位計(jì)，304-上限液位計(jì)，305-plc控制器，306-聲光報(bào)警裝置。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1、圖2、圖3和圖4共同所示，一種蒸汽發(fā)生設(shè)備，包括：

蒸汽發(fā)生器本體，蒸汽發(fā)生器本體包括殼體101，殼體101底部設(shè)有環(huán)形的集水室102，殼體101頂部設(shè)有環(huán)形的集汽室103，集汽室103的中部安裝有燃燒機(jī)104，集水室102與集汽室103之間連接有若干呈環(huán)形排列的不銹鋼水管105，不銹鋼水管105環(huán)繞的空間為燃燒室，殼體101側(cè)壁上靠近集水室102設(shè)有煙道106，殼體101內(nèi)壁上設(shè)有保溫隔熱層，具體地，保溫隔熱層包括靠近燃燒室設(shè)置的耐火磚層107，耐火磚層107的外側(cè)設(shè)有珍珠巖層108或巖棉層，當(dāng)然也可以根據(jù)需要使用其他保溫隔熱效果好的材料，甚至可以根據(jù)需要組合使用，集水室102中部位置也設(shè)有保溫隔熱層；

設(shè)置在煙道106內(nèi)的多級(jí)換熱器201，每級(jí)換熱器201包括位于煙道106內(nèi)的蛇形換熱管202，蛇形換熱管202為不銹鋼管，蛇形換熱管202的外表面上設(shè)有翅片，蛇形換熱管202設(shè)有進(jìn)水口203和出水口204，多級(jí)換熱器202串聯(lián)連接，遠(yuǎn)離殼體101的換熱器201的蛇形換熱管202的進(jìn)水口203通過管道連通泵109，靠近殼體101的換熱器201的蛇形換熱管202的出水口204通過管道連通集水室102；

水管水位控制系統(tǒng)，水管水位控制系統(tǒng)包括設(shè)置在殼體101外部連通集水室102和集汽室103的液位管301，液位管301上對(duì)應(yīng)不銹鋼水管105的1/3高度位置設(shè)有下限液位計(jì)302、對(duì)應(yīng)不銹鋼水管105的2/3高度位置設(shè)有中限液位計(jì)303、對(duì)應(yīng)靠近不銹鋼水管105頂部位置設(shè)有上限液位計(jì)304，下限液位計(jì)302、中限液位計(jì)303和上限液位計(jì)304連接plc控制器305，plc控制器305連接泵109和燃燒機(jī)104，具體地，plc控制器305還連接有聲光報(bào)警裝置306，液位管301上設(shè)有透明視鏡，或液位管301為透明玻璃管，可以肉眼輔助觀測(cè)水位；

其中，上述不銹鋼水管105的外徑為10-20mm，管壁厚度為1.2-2mm，集水室102的容積和所有不銹鋼水管105的容積之和小于30l，安全性好，不屬于特種設(shè)備，使用及維護(hù)方便，成本低。

本實(shí)施例中，集水室102和集汽室103分別設(shè)有與不銹鋼水管105一一對(duì)應(yīng)的通孔，不銹鋼水管105穿過通孔伸入集汽室102和集水室103，不銹鋼水管105與集汽室103內(nèi)壁和集水室102內(nèi)壁之間焊接連接且形成密封焊縫110；

集水室102和集汽室103內(nèi)分別設(shè)有密封加強(qiáng)板111，密封加強(qiáng)板111上設(shè)有與不銹鋼水管105一一對(duì)應(yīng)的通孔，不銹鋼水管105穿過密封加強(qiáng)板111上的通孔，不銹鋼水管105與密封加強(qiáng)板111之間焊接連接并形成密封焊縫110，密封加強(qiáng)板111的邊緣與集汽室103內(nèi)壁和集水室102內(nèi)壁之間焊接連接且形成密封焊縫110，形成兩道密封焊縫110，達(dá)到設(shè)備的壓力密封要求。

本實(shí)施例中，集水室102和集汽室103之間設(shè)有加固支撐板112，加固支撐板112上設(shè)有與不銹鋼水管105一一對(duì)應(yīng)的通孔，不銹鋼水管105穿過加固支撐板112上的通孔，不銹鋼水管105與加固支撐板112焊接連接，避免不銹鋼水管105受熱高溫變形。

本實(shí)施例中，殼體101為圓筒形，集水室102、集汽室103、密封加強(qiáng)板111和加固支撐板112均為圓環(huán)形且同軸設(shè)置，不銹鋼水管105以集水室102和集汽室103的軸向?yàn)橹行某虱h(huán)形分布，若干不銹鋼水管105分層分布，同一層不銹鋼水管105距離集水室102和集汽室103的軸向所在直線的距離相等。

本實(shí)施例中，集水室102和集汽室103均由多塊鋼板焊接連接而成，具體生產(chǎn)過程中，先安裝不銹鋼水管105，然后再組裝集水室102和集汽室103，其中焊接采用電弧焊或氬弧焊，其中本實(shí)施例中集水室102和集汽室103、密封加強(qiáng)板111以及管道等其他一些直接與水和蒸汽接觸的材料均為不銹鋼材料或其他不生銹材料，避免污然蒸汽，殼體101可以是鐵質(zhì)殼體，也可以是不銹鋼材料殼體，優(yōu)選采用不銹鋼材料殼體，不生銹耐腐蝕性好，適應(yīng)露天及濕度大的環(huán)境下使用。

本實(shí)施例中，相鄰換熱器201之間留有間隙，換熱器201的蛇形換熱管202的延伸平面與煙道106的延伸方向垂直，翅片環(huán)繞蛇形換熱管202設(shè)置，進(jìn)水口203位于蛇形換熱管202的底端，出水口204位于蛇形換熱管202的頂端，相鄰換熱器201中遠(yuǎn)離殼體101的換熱器201的出水口204連接靠近殼體101的換熱器201的進(jìn)水口203，具體地，翅片可以沿蛇形換熱管202的周面呈環(huán)形分布，相鄰翅片間距相等，也可以翅片在蛇形換熱管202周面上螺旋狀分布。

本實(shí)施例中，不銹鋼水管105優(yōu)選為304不銹鋼管，或316不銹鋼管，或321不銹鋼管，或347不銹鋼管，或310s不銹鋼管，或s30408不銹鋼管，或s30403不銹鋼管，或s30409不銹鋼管，或s31008不銹鋼管，或s31608不銹鋼管，或s31603不銹鋼管，或s31668不銹鋼管，或s39042不銹鋼管，或s31708不銹鋼管，或s31703不銹鋼管，或s32168不銹鋼管，或06cr19ni10ti不銹鋼管，或sus321不銹鋼管，或tp321不銹鋼管，耐高溫性能好，使用壽命長(zhǎng)。

本實(shí)施例中，不銹鋼水管105具體可以是以下規(guī)格：

(1)外徑為10mm，管壁厚度為1.2mm或1.5mm；

(2)外徑為12mm，管壁厚度為1.5mm或2mm；

(3)外徑為16mm，管壁厚度為2mm；

(4)外徑為18mm，管壁厚度為2mm；

(5)外徑為20mm，管壁厚度為2mm。

其中，不銹鋼水管105的管徑越小，壁厚越薄，安裝難度就越大，安裝成本也越高，因此優(yōu)選采用規(guī)格為φ12*1.5mm規(guī)格的不銹鋼水管105。

作為本實(shí)施例的具體應(yīng)用，集水室102和集汽室103的內(nèi)徑均大于250mm，外徑均小于600mm，不銹鋼水管105的長(zhǎng)度為80-150cm，不銹鋼水管105設(shè)有三層，最外層不銹鋼水管105距離殼體101內(nèi)壁上保溫隔熱層的距離為5-30mm，優(yōu)選地，集水室102和集汽室103的內(nèi)徑均為300mm，外徑均為500mm，不銹鋼水管105的長(zhǎng)度為120cm，最外層不銹鋼水管105距離殼體101內(nèi)壁上保溫隔熱層的距離為10-20mm，防止距離過大造成熱量浪費(fèi)。

本發(fā)明提供的蒸汽發(fā)生設(shè)備，體積小，水容量小，安全性好，使用和維護(hù)成本低，而且可以靈活組合使用以滿足大蒸汽量需要，使用不銹鋼水管105，管徑小，管壁薄，設(shè)置數(shù)量多，熱傳遞速度快，產(chǎn)生蒸汽的速度快，間歇使用時(shí)僅需5秒就可產(chǎn)生可用壓力蒸汽，而且蒸汽不受銹跡污染，應(yīng)用廣泛，煙道106設(shè)有多級(jí)換熱器201，大大降低煙氣熱量散失，多級(jí)換熱器201內(nèi)升溫后的水進(jìn)入到集水室102內(nèi)，有利于節(jié)約能源，加快蒸汽產(chǎn)生速度，殼體101內(nèi)設(shè)有隔熱保溫層，有效降低殼體101熱量散失，使得本設(shè)備具有超高熱效率，因此不銹鋼水管105設(shè)置為單回程加熱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，成本低，使用及維護(hù)方便，并且設(shè)有水管水位控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制加水，精確控制不銹鋼水管105內(nèi)的水位處于中限液位計(jì)303水位以上，保證能快速安全產(chǎn)生蒸汽。

以上所述本發(fā)明的具體實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。