浮动加热式蒸汽产生方法与流程

本发明涉及蒸汽生产技术领域，特别涉及一种浮动加热式蒸汽产生方法。

背景技术：

在现有技术中，竖直布置热流体蒸汽发生器基本上都是通过电热器或燃油燃烧产生热量给储水罐内的水加热进行蒸发而形成蒸汽。为了实现对太阳能的充分利用，涉及出了通过太阳能将空气加热、然后使热的空气通过管道输入储水罐内的换热器内、热空气经过换热器时将热量传导给储水罐内的水而使得水被蒸发而形成蒸汽，释放热量的空气再回流到太阳能加热器而被太阳能进行加热，如此循环。由于热流体为流动式进行加热的，如果热量没有及时被交换出则仍旧是会流走的（而传统的电热和燃油加热为热源始终维持在储水杆罐内的（即为静态加热的）、换热效率高低热量最终都是释放到水中了的、换热效率影响的只是加热时间长端、而不会导致热量的流失过多地增加）、该随同热流体流走的热量相当于热量的流失，而现有的蒸汽发生器由于都是通过静态加热的、所以加热过程中都是时水保持静止的（因为静态加热无需水进行移动）、从而导致换热器同水之间的换热速度慢；换热器的位置为固定的，当水位不同时对热量的利用率会差异性较大，尤其是当换热器距离液面距离大时，则换热器传递出的热量沿远离液面方向而被散失掉的热量同换热器传递出的热量朝向液面方向传递而初始水蒸发的热量的比值会较大，该比值越大则意味着热量利用率越低，所有换热器的安装适合离液面较近而离容器的底部较远，但是该安装方式会导致换水分很快蒸发到液面下降导致换热器裸露（也即蒸发时间会较短），为此现有的换热器都是安装在容器底部去牺牲热量利用率而达到延迟蒸发时间的效果。

技术实现要素：

本发明的第一个目的旨在提供一种能够使得蒸发过程中换热器同液面的距离保持恒定的浮动加热式蒸汽产生方法，解决了现有的蒸汽产生器只能够通过牺牲热利用率来延长蒸发时间的问题。

本发明的第二目的旨在第一个目的的基础上进一步提供一种换热速度快的浮动加热式蒸汽产生方法，解决了现有的热流体加热的蒸汽产生器换热速度慢的问题。

本发明的第三个目的旨在第二个目的的基础上进一步提供一种上推水的力能够随着水位的增加而增加的浮动加热式蒸汽产生方法，以降低因为变化对热利用率的影响。

以上技术问题是通过以下技术方案解决的：一种浮动加热式蒸汽产生方法，其特征在于，将换热器通过浮球悬挂在水中，使热流体流过换热器，热流体流过换热器时将热量传递给水而使得水受热蒸发产生蒸汽，蒸汽产生的过程中液面升降时换热器同步升降而使得换热器同液面的距离保持恒定。本技术方案通过将换热器本体设计为通过换热器部浮球悬挂在水内，所有换热器本体距离液面的距离是固定的、不会因为液面的改变而改变，从而可以将换热器设计为距离液面的距离在设定的范围内，从而实现提高率利用率。

作为优选，通过设浮动式换热器的蒸汽发生器来实现，设浮动式换热器的蒸汽发生器包括储水罐和给储水罐内的水加热的换热器总成，所述储水罐设有蒸汽输出口，所述储水罐设有放热介质输入管和放热介质输出管，所述换热器总成包括浮式换热器，所述浮式换热器包括浮式换热器部换热器本体和通过悬挂件同浮式换热器部换热器本体连接在一起用于将浮式换热器部换热器本体悬挂在储水罐内的水中的若干换热器部浮球，所述浮式换热器部换热器本体设有浮式换热器部流体进口和浮式换热器部流体出口，所述浮式换热器部流体进口通过柔性进液管同所述放热介质输入管对接在一起，所述浮式换热器部流体出口通过柔性出液管同所述放热介质输出管相连接。本发明中的“柔性进液管”和“柔性出液管”中的柔性的意思为：能够随着浮式换热器的升降而变化，不会干涉浮式换热器的升降。使用时，在储水罐内装入水到换热器能够通过换热器部浮球进行悬挂在水内，使热流体流过换热器而对储水罐内的水进行加热，水被加热进行蒸发而产生的蒸汽从蒸汽输出口输出。

作为优选，所述换热器总成还包括余热回收换热器，所述余热回收换热器位于所述浮式换热器的下方，所述余热回收换热器包括余热回收换热器部换热器本体，所述余热回收换热器部换热器本体同所述储水罐固接在一起，所述余热回收换热器部换热器本体设有余热回收换热器部流体进口和余热回收换热器部流体出口，所述浮式换热器部流体出口通过所述柔性出液管同所述余热回收换热器部流体进口对接在一起，所述余热回收换热器部流体出口同所述放热介质输出管对接在一起。本技术方案设计余热回收换热器，能够将浮式换热器换热后没有利用完的热量进一步换热到水中；余热回收换热器位于浮式换热器的下方，相当于起到了一个对浮式换热器远离液面的方向进行保温的作用。进一步提高了热利用率。

作为优选，所述悬挂件为柔性绳。使得蒸发过程中产生沸腾时，浮式换热器能够通畅地进行晃动，浮式换热器能够进行通畅的晃动则能够提高换热效果。

作为优选，所述柔性进液管的一端同所述放热介质输入管连接在一起、另一端同一个所述换热器部浮球连接在一起，同柔性进液管连接在一起的换热器部浮球为中空结构，同同柔性进液管连接在一起的换热器部浮球连接在一起的悬挂件为中空结构，柔性进液管、同柔性进液管连接在一起的换热器部浮球和同同柔性进液管连接在一起的换热器部浮球连接在一起的悬挂件串联在一起构成经所述浮式换热器部流体进口输入流体到浮式换热器部换热器本体内的输液管路。结构紧凑性好。

作为优选，所述换热器部浮球为沿上下方向延伸的条形结构。能够降低换热器部浮球占用液面的面积。占用液面面积小则对蒸发效率的干涉小。

本发明还包括搅拌储水罐内的水的搅拌器，所述搅拌器包括竖转轴、驱动竖转轴转动的电机和设置在竖转轴上的若干搅拌桨，所述搅拌桨位于所述浮式换热器部本体的下方。在换热器对水加热的过程中电机驱动竖转轴转动，竖转轴驱动搅拌桨转动从而实现对水的搅拌，对水进行搅拌的结果为使得同换热器接触的水快速进行变换，从而提高了换热效果。实现了第二个发明目的。本技术方案使得搅拌时水从换热器下方向上推水、而下部的水温低，使得同换热器接触的水能够同换热器之间保持大的温差，换热速度能够得到提高。

作为优选，所述搅拌器包括竖转轴、驱动竖转轴转动的电机和设置在竖转轴上的若干搅拌桨，所述搅拌桨包括推板、弹簧、一端同竖转轴连接在一起的设有水平滑动腔的水平连接杆、一端密封穿设且固定在水平连接杆另一端且穿设到所述水平滑动腔内的水平滑管、密封滑动连接在水平滑管内的滑管部活塞和同滑管部活塞连接在一起的经水平滑管的另一端伸出水平滑管的托持杆，所述弹簧用于驱动所述托持杆朝向水平滑管内收缩，所述水平滑腔内密封滑动连接有密封套设在水平滑管上的连接杆部活塞，连接杆部活塞在所述水平滑动腔内隔离出位于连接杆部活塞远离滑管部活塞一侧的液压腔，所述液压腔内填充有液体，所述液压腔同所述水平滑管连通，所述连接杆部活塞通过经液压腔输出的拉索同位于储液罐内的驱动托持杆输出水平滑管的搅拌器部浮球连接在一起，所述水平滑管设有连接座，所述推板的上端通过轴销同所述连接座铰接在一起、下端搁置在所述托持杆位于所述水平滑管的外部的部分上，所述轴销同所述水平滑管之间的夹角小于90°，所述托持杆同所述推板接触的部位距离通过轴销的轴线的竖直平面之间的距离随着托持杆输出水平滑管的距离的增大而增大。本技术方案在设计的上水位变动范围内，水位越深则浮球距离搅拌桨的距离越远、浮球通过拉索拉连接管部活塞朝竖转轴所在方向移动使得液压腔的体积变小，液压腔内的液体被挤压到水平滑管内而克服弹簧的弹力驱动托持杆伸出，托持杆伸出则驱动推板以轴销为轴进行转动而增大倾斜角度，倾斜角度增大则推板转动时上推水的力增大；故本技术方案当水位越深时则上推水而使得水上升的力会越大。而现有的搅拌桨转动过程中上推水的力为保持不变的，故水深时水上升的速度会慢、慢则意味着同换热器接触的水进行变换的速度慢、变换速度慢则意味着换热速度慢，故现有的搅拌桨用于蒸汽产生器的搅拌时会导致水深对换热的影响大，而本发明中的搅拌器水深增加时推板的倾角会增加，从而实现了水深增加时上推水的力增大、从而能够降低水深增加对换热速度的影响。在设计的水位范围内，当水位下降时而导致拉索产生松弛时，在弹簧的作用下托持杆收缩而驱动水平滑管内的液体进入液压腔而驱动连接管部活塞远离竖转轴，从而保持拉索处于张紧状态。转动过程中水推推板产生的推力的作用点始终位于轴销的下方。

作为优选，所述竖搅拌轴内设有沿上下方向延伸沿水平方向贯通搅拌轴的通槽，所有的搅拌桨共用一个所述搅拌器部浮球，所述搅拌器部浮球套设在所述竖转轴上，所述搅拌器部浮球连接有穿设在所述通槽内的拉索连接杆，所述拉索连接在所述拉索连接杆上而同所述搅拌器部浮球连接在一起。结构紧凑，驱动可靠。

作为优选，所述水平连接杆内设有拉索过孔，所述搅拌桨还设有同所述竖转轴连接在一起的定滑轮，所述拉索过孔通过隔离板同所述水平滑动腔隔开，所述拉索经所述隔板和拉索过孔伸出所述液压腔后再支撑在所述定滑轮上进行换向并同所述拉索连接杆连接在一起，所述拉索同所述隔板密封滑动连接在一起；所述拉索张紧时，所述拉索同所述拉索过孔的孔壁之间断开。能够降低拉索移动时的阻力，从而实现使得浮球较小时又能够进行驱动、也即实现降低浮球的体积，浮球体积小则能够降低浮球占用液面的面积、从而降低浮球对蒸发面积的影响。

作为优选，所述轴销同所述水平滑管平行。能够使得托持杆驱动推板转动时的通畅性更好。

作为优选，所述托持杆伸出所述水平滑管到极限位置时所述托板的倾斜角度为45°，所述托持杆插入所述水平滑管内到极限位置时所述托板呈竖直状态。

作为优选，所述弹簧位于所述水平滑管内，所述弹簧位于所述滑管部活塞远离托持杆的一侧。结构紧凑，布局方便，连接可靠。

作为优选，所述轴销和托持杆都位于托板在所述竖转轴驱动下进行转动时的转动方向的后方。防止位于推板上的部件干涉推板上推水的作用。

作为优选，所述电机位于所述储水罐的顶部，所述竖转轴的上端同所述电机连接在一起而悬挂在所述储水罐内。实现密封时方便。

作为优选，所述储水罐的顶壁的内表面为斜面，所述蒸汽输出口同储水罐的顶壁的内表面的最高点对接在一起。能够在搅拌器占用了储水罐的顶部空间而将蒸汽输出口边移的情况下，提高蒸汽流出时的通畅性。

本技术方案具有以下优点：浮式换热器本体的距离液面的距离能够睡着水位的变化而变化从而维持距离液面的距离不变，热利用率高；设置搅拌器对储水罐内的水进行搅拌，使得同换热器接触的水快速进行变换，从而提高了换热效果；搅拌时水从换热器下方向上推水、而下部的水温低，使得同换热器接触的水能够同换热器之间保持大的温差，换热速度能够得到提高；水位越深时则上推水而使得水上升的力会越大、如果上推水的力保持不变则水深时水上升的速度会慢、慢则意味着同换热器接触的水进行变换的速度慢、变换速度慢则意味着换热速度慢，故推力不变时会导致水深对换热的影响大，而本发明水深增加时推板的倾角会增加，从而实现了水深增加时上推水的力增大、从而能够降低水深增加对换热速度的影响。

附图说明

图1是本发明中的设浮动式换热器的蒸汽发生器的实施例一的剖视示意图；

图2为本发明实中的设浮动式换热器的蒸汽发生器施例二的剖视示意图；

图3是图2的a处的局部放大示意图；

图4为搅拌桨沿图3的b向进行投影时的示意图；

图5为图4的c—c剖视示意图。

图中：储水罐1、蒸汽输出口2、储水罐的顶壁的内表面3、竖转轴9、电机10、搅拌桨11、推板12、弹簧13、水平滑动腔14、水平连接杆15、水平滑管16、滑管部活塞17、托持杆18、连接杆部活塞19、液压腔20、拉索过孔21、隔离板22、定滑轮23、拉索连接杆24、通槽25、搅拌器部浮球26、连接条27、连接座28、轴销29、斜面30、拉索31、进水接头32、液面33、放热介质输入管34、放热介质输出管35、浮式换热器36、余热回收换热器37、浮式换热器部换热器本体38、换热器部浮球39、悬挂件40、浮式换热器部进水管板4、浮式换热器部出水管板5、浮式换热器部换热管6、一根悬挂件7、同一根悬挂件连接的浮式换热器部浮球8、柔性进液管43、余热回收换热器部换热器本体41、连接头42、余热回收换热器部进水管板44、余热回收换热器部出水管板45、浮式换热器部换热管46、柔性出液管47。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。

一种浮动加热式蒸汽产生方法，其特征在于，将换热器通过浮球悬挂在水中，使热流体流过换热器，热流体流过换热器时将热量传递给水而使得水受热蒸发产生蒸汽，蒸汽产生的过程中液面升降时换热器同步升降而使得换热器同液面的距离保持恒定。具体当不局限于通过设浮动式换热器的蒸汽发生器来实现、

参见图1，设浮动式换热器的蒸汽发生器的一个实施方式为包括储水罐1和换热器总成。储水罐的底部设有进水接头32。储水罐设有蒸汽输出口2。储水罐的顶壁的内表面3为斜面。蒸汽输出口同储水罐的顶壁的内表面的最高点对接在一起。储水罐设有放热介质输入管34和放热介质输出管35。换热器总成包括浮式换热器36和余热回收换热器37。浮式换热器包括浮式换热器部换热器本体38和若干换热器部浮球39。换热器部浮球通过悬挂件40同浮式换热器部换热器本体连接在一起。换热器部浮球用于将浮式换热器部换热器本体悬挂在储水罐内的水中。悬挂件为柔性绳。浮式换热器部换热器本体包括浮式换热器部进水管板4、浮式换热器部出水管板5和若干连通浮式换热器部进水管板和浮式换热器部出水管板的浮式换热器部换热管6。浮式换热器部进水管板4设有浮式换热器部流体进口、浮式换热器部出水管板5设有浮式换热器部流体出口。所有的浮式换热器部浮球都为沿上下方向延伸的条形结构。悬挂件中的一根悬挂件7为中空结构（即管形结构），同一根悬挂件连接的浮式换热器部浮球8为中空结构（即上下方向延伸的管型结构）。浮式换热器部流体进口同一根悬挂件7的下端密封对接在一起。一根悬挂件7的上端同同一根悬挂件连接的浮式换热器部浮球8的下端密封对接在一起。同一根悬挂件连接的浮式换热器部浮球8的上端同柔性进液管43的下端密封对接在一起。放热介质输入管同柔性进液管的上端密封对接在一起。柔性进液管、同一根悬挂件连接的浮式换热器部浮球和一根悬挂件7串联在一起构成经浮式换热器部流体进口输入流体到浮式换热器部换热器本体内的输液管路。

余热回收换热器位于浮式换热器的下方。余热回收换热器包括余热回收换热器部换热器本体41和连接头42。余热回收换热器部换热器本体包括余热回收换热器部进水管板44、余热回收换热器部出水管板45和若干连通余热回收换热器部进水管板和余热回收换热器部出水管板的浮式换热器部换热管46。余热回收换热器部进水管板44设有余热回收换热器部流体进口、余热回收换热器部出水管板45设有余热回收换热器部流体出口。余热回收换热器部进水管板通过连接头同储水罐固定在一起。余热回收换热器部流体进口和浮式换热器部流体出口通过柔性出液管47密封对接在一起。余热回收换热器部流体出口同放热介质输出管对接在一起。

使用时，在储水罐内装入水到浮式换热器能够被浮式换热器部浮球悬挂在储水罐内的水中，使热流体经放热介质输入管34流入后依次通过浮式换热器和余热回收换热器后从放热介质输出管35。换热器而对储水罐内的水进行加热，水被加热进行蒸发而产生的蒸汽从蒸汽输出口输出。液面33变化时，浮式换热器本体距离液面的距离一直保持恒定。

参见图2、图3、图4和图5，浮力调倾斜角式蒸汽发生器的另一种实施方式同实施例一的实施方式的不同之处为：还包括搅拌储水罐内的水的搅拌器，搅拌器包括竖转轴9、驱动竖转轴转动的电机10和设置在竖转轴上的若干搅拌桨11。电机位于储水罐的顶部。竖转轴的上端同电机连接在一起而悬挂在储水罐内。搅拌桨位于浮式换热器部本体的下方。搅拌桨位于余热回收换热器部本体的上方。搅拌桨包括推板12、弹簧13、一端同竖转轴连接在一起的设有水平滑动腔14的水平连接杆15、一端密封穿设且固定在水平连接杆另一端且穿设到水平滑动腔内的水平滑管16、密封滑动连接在水平滑管内的滑管部活塞17和同滑管部活塞连接在一起的经水平滑管的另一端伸出水平滑管的托持杆18。弹簧用于驱动托持杆朝向水平滑管内收缩。水平滑腔内密封滑动连接有密封套设在水平滑管上的连接杆部活塞19，连接杆部活塞在水平滑动腔内隔离出位于连接杆部活塞远离滑管部活塞一侧的液压腔20。液压腔内填充有液体。液压腔通过水平滑管的内端开口同水平滑管连通。水平连接杆内设有拉索过孔21。拉索31过孔通过隔离板22同水平滑动腔隔开。搅拌桨还设有同竖转轴连接在一起的定滑轮23。拉索一端同连接杆部活塞连接在一起、另一端经隔板和拉索过孔伸出液压腔后再支撑在定滑轮上进行换向并同拉索连接杆24连接在一起。拉索同隔板密封滑动连接在一起；拉索张紧时，拉索同拉索过孔的孔壁之间断开。竖搅拌轴内设有沿上下方向延伸沿水平方向贯通搅拌轴的通槽25。所有的搅拌桨共用一个搅拌器部浮球26。搅拌器部浮球套设在竖转轴上。拉索连接杆穿设在通槽内。拉索连接杆的两端同搅拌器部浮球连接在一起、从而实现拉索同搅拌器部浮球连接在一起。弹簧位于所述水平滑管内。弹簧位于滑管部活塞远离托持杆的一侧。水平滑管通过连接条27连接有连接座28。推板的上端通过轴销29同连接座铰接在一起、下端搁置在托持杆位于水平滑管的外部的部分上。轴销同所述水平滑管之间的夹角小于90°、具体为平行即0°。销和托持杆都位于托板在竖转轴驱动下进行转动时的转动方向的后方。托持杆同推板接触的部位距离通过轴销的轴线的竖直平面之间的距离随着托持杆输出水平滑管的距离的增大而增大，具体为使托持杆水平方向的厚度从同滑管部活塞连接的一端朝向另一端逐渐变小而形成斜面30。斜面位于托持杆水平方向的对推板进行支撑的一侧。托持杆伸出水平滑管到极限位置时托板的倾斜角度为45°，托持杆插入所述水平滑管内到极限位置时所述托板呈竖直状态。

在加热的过程中电机驱动竖转轴转动，竖转轴驱动搅拌桨转动从而实现对水的搅拌，对水进行搅拌的结果为使得同换热器接触的水快速进行变换，从而提高了换热效果。本技术方案在设计的上水位变动范围内，水位越深则浮球距离搅拌桨的距离越远（水位超出设计的水位最大值时在液压腔内部件的阻碍下则浮球不能够继续上升）、浮球通过拉索拉连接管部活塞朝竖转轴所在方向移动使得液压腔的体积变小，液压腔内的液体被挤压到水平滑管内而克服弹簧的弹力驱动托持杆伸出，托持杆伸出则驱动推板以轴销为轴进行转动而增大倾斜角度，倾斜角度增大则推板转动时上推水的力增大。在设计的水位范围内，当水位下降时（水位超出设计时的水位最小值时，则由于弹簧驱动滑管部活塞移动到了极限位置、拉索一直处于松弛状态）而导致拉索产生松弛时，在弹簧的作用下托持杆收缩而驱动水平滑管内的液体进入液压腔而驱动连接管部活塞远离竖转轴，从而保持拉索处于张紧状态。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除