电磁加热用储液罐和电磁涡流式蒸汽发生器的制作方法

专利2022-06-28  67


本实用新型属于电磁加热设备、蒸汽制取设备技术领域,尤其是涉及一种电磁加热用储液罐和电磁涡流式蒸汽发生器。



背景技术:

电磁加热是根据电磁涡流原理,现有的电磁加热设备,制热方式是通过将电流线圈呈螺旋形绕制由导磁材料制成的筒状或管状部件的周向外侧,而将待加热的物质放入该筒状或管状部件内,由于电流线圈是外置式、且电流线圈外不能包覆保温层,这是因为若包覆了保温层,会导致电流线圈因不能散热引起温度升高,这样可能发生使电流线圈的外皮熔化或燃烧起来,发生安全隐患,所以涡流产生的热量会有相当一部分白白损失掉,这样制热效果也差,为了提高制热效果,即为了提高通过电流线圈的电流大小,只能通过增加电流线圈中的导线的横截面,因此现有的电磁加热设备都为横截面大的粗导线,而由于导线的加粗必然导致电阻的变小,而电阻的大小与涡流产生的热量的大小成正比的关系。

蒸汽发生器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。由于目前人们对环境的要求的提高,越来越多的用户选择使用电磁加热的蒸汽发生器,但现有的电磁加热的蒸汽发生器中的电磁加热设备采用电流线圈缠绕于导磁体的外侧的方式,例如,中国专利文献公开了一种智能电磁加热式蒸汽发生器[申请号:cn201910330022.7],包括多个管体,每个所述管体的外侧套设有电磁热发生器,所述电磁热发生器包括套接在管体外部的电磁感应圈管,多个所述管体的底部连通有第一进水管,所述第一进水管的一端连接有两个第一水泵,所述第一进水管的顶部连接有出水管等,存在热损耗严重,热效率利用低的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对上述问题,提供一种设计合理,解决现有的电磁加热设备热损耗大、热利用率低的问题的的电磁加热用储液罐。

本实用新型的另一个目的是针对上述问题,提供一种节能效果好的电磁涡流式蒸汽发生器。

为达到上述目的,本实用新型采用了下列技术方案:本实用新型的电磁加热用储液罐,包括用于存放液体的密封的罐体,其特征在于:罐体的一对应端上开设有若干对呈一一对应设置的第一安装管孔,每对第一安装管孔之间通过一根穿设于罐体内的用于供加热电缆穿入的由导磁材料制成的电缆套管密封连通,至少一根独立的加热电缆多次穿过所有电缆套管中的任意两个内的管腔以形成多个圈形的线圈结构。

在上述的电磁加热用储液罐中,位于罐体的两端的端面上的第一安装管孔呈间隔设于该端面的外周侧且呈圈形或弧形围设。

在上述的电磁加热用储液罐中,加热电缆为多股细导电线绞制而成。

在上述的电磁加热用储液罐中,加热电缆同时绕制在两个电缆套管上的线圈匝数至少为10。

在上述的电磁加热用储液罐中,所有穿设于电缆套管的加热电缆在通电时,电流流入由加热电缆卷制成的线圈结构的方向相同。

在上述的电磁加热用储液罐中,电缆套管的数量为偶数;所有电缆套管中任一相邻的一对上的管腔之间都由单根加热电缆绕制呈多个圈形。

上述的电磁涡流式蒸汽发生器,包括用于对水加热的电磁加热式的水加热结构和与其密封连通的用于存储蒸汽的蒸汽罐,水加热结构和蒸汽罐之间设有汽液分离组件,水加热结构包括至少一个如上所述的电磁加热用储液罐,所有电磁加热用储液罐中的至少一个与蒸汽罐密封连通。

在上述的电磁涡流式蒸汽发生器中,水加热结构为二次电磁加热式结构,其包括第一次电磁加热液体组件和第二次电磁加热液体组件,第一次电磁加热液体组件和第二次电磁加热液体组件通过至少一根第一连接管密封连通,第二次电磁加热液体组件与蒸汽罐密封连通,第一次电磁加热液体组件和第二次电磁加热液体组件各自包括至少一个电磁加热用储液罐。

在上述的电磁涡流式蒸汽发生器中,第一次电磁加热液体组件中的电磁加热用储液罐的数量至少为2个,且第一次电磁加热液体组件中的每电磁加热用储液罐分别通过至少一根第一连接管与第二次电磁加热液体组件中的电磁加热用储液罐密封连通;第一次电磁加热液体组件中的每相邻的两个电磁加热用储液罐通过至少一根第二连接管密封连通;第一次电磁加热液体组件和第二次电磁加热液体组件呈上、下式设置,第一次电磁加热液体组件设置于第二次电磁加热液体组件的相对下方。

在上述的电磁涡流式蒸汽发生器中,第二次电磁加热液体组件和蒸汽罐之间设有至少一个供水汽混合的流体流动的水汽罐,每水汽罐内设置有汽液分离组件;汽液分离组件包括与液体流动方向平行设置的支撑板,支撑板的两侧各设有至少一个人字型的液体阻隔件。

与现有技术相比,本电磁加热用储液罐和电磁涡流式蒸汽发生器的优点在于:

a、加热电缆不同于现有技术是绕制在整个待加热设备的周向外侧,而是通过在待加热设备),内侧贯通设置若干由导磁材料制成的电缆套管,将单根加热电缆来回穿设入两根相对的电缆套管内以形成多个圈形的线圈结构,通电后通过形成的电磁涡流来加热罐体的液体,此种结构的设置使得电磁涡流加热的损失很小;

b、本方案中的加热电缆不同于现有技术采用每股横截面大的粗导电线,且总股数量少,而是采用每股横截面相对更小的细导电线,且总股数比现有的总股数更多,根据法拉第电磁感应定律等原理可知,一根加热电缆中的总股数越多,每股横截面面积越小,其负载功率越大;

c、当罐体中所有电缆套管中任一相邻的一对上的管腔之间都由单根加热电缆绕制呈多个圈形时,这时产生的负载功率最大,实现制热的效果最后;

d、蒸汽发生器采用二次加热技术,进一步提高了加热效果,进一步的保证了蒸汽的稳定输出量;

e、二次电磁加热式的水加热结构采用上、下层的设置方式,有利于蒸汽的流动,从而有利于蒸汽的输出;

f、汽液分离组件的设置有利于蒸汽在输出前就将蒸汽和液体分离,以减少输出的蒸汽中的混含的液体量,以提高输出蒸汽的品质。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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的附图。

图1提供了本实用新型实施例中的储液罐的局部剖视示意图。

图2提供了本实用新型实施例中的一种加热电缆的绕制方式的储液罐上一端端部的结构示意图。

图3提供了本实用新型实施例中的另一种加热电缆的绕制方式的储液罐上一端端部的结构示意图。

图4提供了本实用新型实施例中的电磁涡流式蒸汽发生器的主视示意图。

图5提供了本实用新型实施例中的储液罐的侧视示意图。

图中,蒸汽出口a、罐体101、第一安装管孔102、加热电缆103、电缆套管104、第一次电磁加热液体组件201、第二次电磁加热液体组件202、蒸汽罐203、第一连接管204、第二连接管205、水汽罐206、支撑板2071、液体阻隔件2072。

具体实施方式

如图1至5所示,本电磁加热用储液罐中的具体实施方式包括但不限于如下的实施例。

实施例1

本电磁加热用储液罐,包括用于存放液体的密封的罐体101,其特征在于:罐体101的一对应端上开设有若干对呈一一对应设置的第一安装管孔102,每对第一安装管孔102之间通过一根穿设于罐体101内的用于供加热电缆103穿入的由导磁材料制成的电缆套管104密封连通,这里的加热电缆103通常为通几百指几千伏高压的高温线。

具体地,如图3所示,这里的穿设方式为由一根加热电缆103在多次穿过所有电缆套管104中的任意两个内的管腔以形成多个圈形的线圈结构后,继续进入另两个没有被穿设加热电缆103的两个电缆套管104再次多次穿设以形成另一个多个圈形的线圈结构,如次类推,可根据需要穿设所需的电缆套管104数量。加热电缆103不同于现有技术是绕制在整个待加热设备的周向外侧,而是通过在待加热设备这里是指存放液体的罐体101,内侧贯通设置若干由导磁材料制成的电缆套管104,将单根加热电缆103来回穿设入两根相对的电缆套管104内以形成多个圈形的线圈结构,通电后通过形成的电磁涡流来加热罐体101的液体,此种结构的设置使得电磁涡流加热的损失很小

优选地,位于罐体101的两端的端面上的第一安装管孔102呈间隔设于该端面的外周侧且呈圈形或弧形围设。

另外地,加热电缆103为多股细导电线绞制而成,这里的股数一般都在几十股以上,有的甚至达到上百股,以提高负载功率,同时其允许最大电流也比现有的外置式绕制方式要大。本加热电缆103不同于现有技术采用每股横截面大的粗导电线,且总股数量少,而是采用每股横截面相对更小的细导电线,且总股数比现有的总股数更多,根据法拉第电磁感应定律等原理可知,一根加热电缆103中的总股数越多,每股横截面面积越小,其负载功率越大。

另外地,加热电缆103同时绕制在两个电缆套管104上的线圈匝数至少为10,具体还要根据电缆套管104、加热电缆103的横截面大小以及具体需求而定。

优选地,所有穿设于电缆套管104的加热电缆103在通电时,电流流入由加热电缆103卷制成的线圈结构的方向相同。使上述的多个线圈结构产生磁通量的方向相同,以防止相互件有负影响,从而削弱了负载功率。

另外地,电缆套管104的数量为偶数;所有电缆套管104中任一相邻的一对上的管腔之间都由单根加热电缆103绕制呈多个圈形。有利于提高负载功率。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同,不同之处在于:这里的加热电缆103不再只是一根,而是可以多根,如图2所示,可以是每一根加热电缆103只穿设一对电缆套管104,也可以是一根加热电缆103穿设所有的电缆套管104中的若干对而不是全部,具体根据需要而定。

如图1至5所示,本电磁涡流式蒸汽发生器的具体实施方式包括但不限于如下的实施例。

实施例1

本电磁涡流式蒸汽发生器,包括用于对水加热的电磁加热式的水加热结构和与其密封连通的用于存储蒸汽的蒸汽罐203,水加热结构和蒸汽罐203之间设有汽液分离组件,水加热结构包括至少一个如上所述的电磁加热用储液罐,所有电磁加热用储液罐中的至少一个与蒸汽罐203密封连通。

具体地,汽液分离组件包括与液体流动方向平行设置的支撑板2071,支撑板2071的两侧各设有至少一个人字型的液体阻隔件2072。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同,不同之处在于:这里的水加热结构为二次电磁加热式结构,其包括第一次电磁加热液体组件201和第二次电磁加热液体组件202,第一次电磁加热液体组件201和第二次电磁加热液体组件202通过至少一根第一连接管204密封连通,第二次电磁加热液体组件202与蒸汽罐203密封连通,第一次电磁加热液体组件201和第二次电磁加热液体组件202各自包括至少一个电磁加热用储液罐,这里的第一次电磁加热液体组件201和第二次电磁加热液体组件202中的各自包含的电磁加热用储液罐的数量可以根据需要而定,优选地,可以将第一次电磁加热液体组件201中的至少两个电磁加热用储液罐与第二次电磁加热液体组件202中的一个电磁加热用储液罐对接,以增加供水量。本蒸汽发生器采用二次加热技术,进一步提高了加热效果,进一步的保证了蒸汽的稳定输出量。

优选地,由于第二次电磁加热液体组件202中的电磁加热用储液罐内的水的温度已经很高,不需要在该罐体101端部的端面的四周侧都设置电缆套管104,减轻了工作量,节约了生产成本。

实施例3

本实施例与实施例2基本相同,不同之处在于:这里的第一次电磁加热液体组件201中的电磁加热用储液罐的数量至少为2个,且第一次电磁加热液体组件201中的每电磁加热用储液罐分别通过至少一根第一连接管204与第二次电磁加热液体组件202中的电磁加热用储液罐密封连通;第一次电磁加热液体组件201中的每相邻的两个电磁加热用储液罐通过至少一根第二连接管205密封连通。

优选地,第一次电磁加热液体组件201和第二次电磁加热液体组件202呈上、下式设置,第一次电磁加热液体组件201设置于第二次电磁加热液体组件202的相对下方。有利于液体定向地由低温区流向高温区,同时有利于其间产生蒸汽的向上流动。

实施例4

本实施例与实施例2基本相同,不同之处在于:这里的第二次电磁加热液体组件202和蒸汽罐203之间设有至少一个供水汽混合的流体流动的水汽罐206,每水汽罐206内设置有汽液分离组件。水汽罐206的设置提供了一个将经过水加热结构加热后的汽液混合体有一个将蒸汽与液体彻底分离的区域,以使蒸汽更好地与液体分离。

优选地,这里的水汽罐206呈竖向设置,有利于蒸汽的向上流动,液体受重力作用重新返回水加热结构以对其继续加热至蒸汽状态后再重新进入水汽罐206。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了蒸汽出口a、罐体101、第一安装管孔102、加热电缆103、电缆套管104、第一次电磁加热液体组件201、第二次电磁加热液体组件202、蒸汽罐203、第一连接管204、第二连接管205、水汽罐206、支撑板2071、液体阻隔件2072等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。


技术特征:

1.一种电磁加热用储液罐,包括用于存放液体的密封的罐体(101),其特征在于:所述的罐体(101)的一对应端上开设有若干对呈一一对应设置的第一安装管孔(102),每对第一安装管孔(102)之间通过一根穿设于罐体(101)内的用于供加热电缆(103)穿入的由导磁材料制成的电缆套管(104)密封连通,至少一根独立的加热电缆(103)多次穿过所有所述的电缆套管(104)中的任意两个内的管腔以形成多个圈形的线圈结构。

2.根据权利要求1所述的电磁加热用储液罐,其特征在于,位于罐体(101)的两端的端面上的第一安装管孔(102)呈间隔设于该端面的外周侧且呈圈形或弧形围设。

3.根据权利要求1所述的电磁加热用储液罐,其特征在于,所述的加热电缆(103)为多股细导电线绞制而成。

4.根据权利要求3所述的电磁加热用储液罐,其特征在于,所述的加热电缆(103)同时绕制在两个电缆套管(104)上的线圈匝数至少为10。

5.根据权利要求1所述的电磁加热用储液罐,其特征在于,所有穿设于电缆套管(104)的加热电缆(103)在通电时,电流流入由加热电缆(103)卷制成的线圈结构的方向相同。

6.根据权利要求1所述的电磁加热用储液罐,其特征在于,所述的电缆套管(104)的数量为偶数;所有所述的电缆套管(104)中任一相邻的一对上的管腔之间都由单根加热电缆(103)绕制成多个圈形。

7.一种电磁涡流式蒸汽发生器,其特征在于,包括用于对水加热的电磁加热式的水加热结构和与其密封连通的用于存储蒸汽的蒸汽罐(203),所述的水加热结构和蒸汽罐(203)之间设有汽液分离组件,所述的水加热结构包括至少一个如权利要求1至6任一所述的电磁加热用储液罐,所有所述的电磁加热用储液罐中的至少一个与蒸汽罐(203)密封连通。

8.根据权利要求7所述的电磁涡流式蒸汽发生器,其特征在于,包括水加热结构为二次电磁加热式结构,其包括第一次电磁加热液体组件(201)和第二次电磁加热液体组件(202),所述的第一次电磁加热液体组件(201)和第二次电磁加热液体组件(202)通过至少一根第一连接管(204)密封连通,所述的第二次电磁加热液体组件(202)与蒸汽罐(203)密封连通,所述的第一次电磁加热液体组件(201)和第二次电磁加热液体组件(202)各自包括至少一个所述的电磁加热用储液罐。

9.根据权利要求8所述的电磁涡流式蒸汽发生器,其特征在于,所述的第一次电磁加热液体组件(201)中的电磁加热用储液罐的数量至少为2个,且所述的第一次电磁加热液体组件(201)中的每所述的电磁加热用储液罐分别通过至少一根第一连接管(204)与第二次电磁加热液体组件(202)中的电磁加热用储液罐密封连通;所述的第一次电磁加热液体组件(201)中的每相邻的两个电磁加热用储液罐通过至少一根第二连接管(205)密封连通;第一次电磁加热液体组件(201)和第二次电磁加热液体组件(202)呈上、下式设置,所述的第一次电磁加热液体组件(201)设置于第二次电磁加热液体组件(202)的相对下方。

10.根据权利要求8至9任一所述的电磁涡流式蒸汽发生器,其特征在于,所述的第二次电磁加热液体组件(202)和蒸汽罐(203)之间设有至少一个供水汽混合的流体流动的水汽罐(206),每所述的水汽罐(206)内设置有汽液分离组件;所述的汽液分离组件包括与液体流动方向平行设置的支撑板(2071),支撑板(2071)的两侧各设有至少一个人字型的液体阻隔件(2072)。

技术总结
本实用新型提供了一种电磁加热用储液罐和电磁涡流式蒸汽发生器,属于电磁加热设备、蒸汽制取设备技术领域。它解决了现有技术设计热损耗大等问题。本电磁加热用储液罐包括用于存放液体的密封的罐体,罐体的一对应端上开设有若干对呈一一对应设置的第一安装管孔等。本电磁加热用储液罐和电磁涡流式蒸汽发生器的优点在于:罐体内侧贯通设置若干由导磁材料制成的电缆套管,将单根加热电缆来回穿设入两根相对的电缆套管内以形成多个圈形的线圈结构,通电后通过形成的电磁涡流来加热罐体的液体,此种结构的设置使得电磁涡流加热的损失很小。

技术研发人员:章雪涛;章辉
受保护的技术使用者:德清县德沃热能科技有限公司
技术研发日:2019.07.31
技术公布日:2020.06.09

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