鋁質一體成型高效複合夾層蒸汽發生器的製作方法

2023-07-15 06:47:01 2

本技術：
涉及一種蒸汽發生器，尤其涉及一種便於控制蒸汽產生量的鋁質一體成型高效複合夾層蒸汽發生器。

背景技術：

蒸汽發生器是現有技術中應用非常廣泛的一種加熱設備，可用於醫院、浴室、餐廳、酒店、賓館、紡織、冶金、服裝、包裝、食品等各行業。現有蒸汽發生器，其內部設置有加熱腔及發熱體，加熱腔與進水口及蒸汽出口相通，冷水進入內腔後被發熱體加熱為蒸汽，蒸汽即可從蒸汽出口噴出，其發熱體設置於內腔底部，在加熱時發熱體對內腔中的水全部加熱至沸騰進而產生水蒸汽。

現有技術中，由於需要對加熱腔內全部水進行加熱，受其結構影響，蒸汽產生效率低、浪費電能等缺點；同時，為了加水方便，通常將進水口和蒸汽出口、開口相反方向設置，水從上方的進水口進入，蒸汽從下方的蒸汽出口噴出，這樣，當水在蒸汽發生器中的汽化不充分時，水會從蒸汽出口流出，從而影響了蒸汽發生器的使用效果，並且存在有安全隱患。

現有技術中住宅內多使用傳統火管式立式鍋爐和回程式臥式鍋爐的，其換熱效率較低，蒸汽產生量也較低。

上述各現有技術中，其加熱腔多非鋁合金材質，這是由於鋁合金的熔點較低，故使得現有技術中寧可忽略鋁合金較高的導熱係數而採用其它材質。至今仍未見採用高純度鋁合金作為鍋爐換熱器的產品。該設計可克服以上弊端，實現工質傳導低熔點保護高效換熱性能。

技術實現要素：

本申請的目的在於提出一種高效換熱性能、汽產生效率高、節約能源的鋁質一體成型高效複合夾層蒸汽發生器。

本申請的目的是這樣實現的：鋁質一體成型高效複合夾層蒸汽發生器包括具有夾層的管狀外容腔，在外容腔內設置有柱形內容腔，所述外容腔和內容腔之間軸對稱分布有若干導熱連接板，兩兩導熱連接板之間形成上下貫通的熱流通道，其中任意兩個不相鄰的熱流通道上下埠處分別通過上密封體、下密封體密封形成流體過渡通道，在流體過度通道上部開設有與外容腔導通的進水口，與內容腔導通的出水口。

本申請具有兩個相對獨立的內、外容腔，火焰熱流從內、外容腔中穿過，使得內、外容器底部、側壁均受到加熱，再加上內、外容器採用一體成型的工藝，使得熱效率大幅提升，受熱面不同產生溫差進而實現二級加熱蒸發產生蒸汽的目的；本申請結構簡單、高效、產汽源持續穩定、壓力容器無屈服軟化變形。

附圖說明：本申請的具體結構由以下的附圖和實施例給出：

圖1是鋁質一體成型高效複合夾層蒸汽發生器的剖面結構示意圖；

圖2是鋁質一體成型高效複合夾層蒸汽發生器的仰視結構示意圖。

圖例：1、上密封體，2、水位考克，3、內容腔，4、監測管，5、流體過渡通道，6、外容腔，7、排水管，8、下密封體，9、導熱連接板，10、熱流通道。

具體實施方式：本申請不受下述實施例的限制，可根據本發明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。

實施例：如圖1、2所示，鋁質一體成型高效複合夾層蒸汽發生器包括具有夾層的管狀外容腔6，在外容腔6內設置有柱形內容腔3，所述外容腔6和內容腔3之間軸對稱分布有若干導熱連接板9，兩兩導熱連接板9之間形成上下貫通的熱流通道10，其中任意兩個不相鄰的熱流通道10上下埠處分別通過上密封體1、下密封體8密封形成流體過渡通道5，在流體過度通道5上部開設有與外容腔6導通的進水口，與內容腔導通3的出水口。

在外容腔6外壁上裝設有與外容腔6夾層連通的水位考克2，在外容腔6中部設置監測口，監測口上密封裝設有監測管4，監測管4外埠處連通有溫度、壓力監測裝置；在外容腔6底部設置有進水管。所述外容腔6上下端為向外突出的圓弧形承壓封邊。

在內容腔3下部設置有排水管7，所述內容腔3上下端面為向外突出的圓弧形承壓封邊。

外容腔6和內容腔3採用t5-6063鋁合金材質，通過模具-熱熔擠壓工藝一體成型。該材質的導熱係數209w/m.k，比傳統鍋爐換熱器採用的q235碳鋼的36w/m.k導熱係數高出≈5.8倍。

在外容腔6外壁上裝設有與外容腔6夾層連通的水位考克2。

在需要產生蒸汽時，將本申請座於加熱爐爐膛口處，本申請內容腔3、外容腔6及熱流通道10將爐膛口遮蔽。隨後由進水管處向外容腔6內通水，此時內容腔3獨立隔離存在，並無水流入。隨著外容器6的水位升高到達過渡通道5上部的進水口處後，水先流入流體過渡通道5，由於上密封體1和下密封體8封閉了這一路的通道，所以水不會漏出只能向內容腔3內的空間流入。此時觀察水位考克即可見水已充盈外容腔6。

爐膛內的火焰首先對內容腔3、外容腔6下部的承壓封邊進行噴射加熱，然後隨承壓封邊的弧度擴散並上升，延各熱流通道10繼續向上流通，在此過程中，火焰和高溫熱氣流對內容腔3的外壁，外容腔6的內壁，及導熱連接板9同時進行衝刷加熱，由於內容腔3、外容腔6是一體成型的鋁型材部件，所以得以迅速導熱升溫。

當內容腔3、外容腔6和水等溫升高到超過100℃時，水發生相變升華為飽和蒸汽，外容腔6內膨脹的水繼續流入內容腔3，而內容腔3底部是首先接觸火焰被加熱的部分，所以溫度要高於外容腔6，但兩側壓力相等。此時，流入內容腔3的水為飽和蒸汽，被內容腔3的溫差繼續加熱成為過熱蒸汽，此時只要控制好蒸汽出口的壓力和流量，即可得到不同溫度、壓力、含水量（飽和蒸汽或過熱蒸汽）的持續穩定的蒸汽源輸出。

考慮到鋁合金材質的熔點較低，所以外容腔6始終保持水充盈狀態充分吸收熱能後，可確保容器整體不會發生變形、開裂、洩露等情況。

該複合夾層結構，從內部隔離成兩個相對獨立的內容腔3和外容腔6，火焰熱流從兩層水壁中穿過，再利用分別衝刷的受熱面不同產生溫差進而實現二級加熱蒸發產生蒸汽的目的，實驗證明，該結構簡單、高效、產汽源持續穩定、壓力容器無屈服軟化變形。

顯然，本申請的上述說明僅僅是為清楚地說明本申請所作的舉例，而並非是對本申請的實施方式的限定。凡是屬於本申請的技術方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處於本申請的保護範圍之列。