[发明专利]一种蓄热蒸汽发生装置

说明书

技术领域

    本发明属于蓄热设备技术领域，具体地说，涉及一种蓄热蒸汽发生装置。

背景技术

发展高效蓄热技术，有效解决了热能的传输与储存问题，满足工业化大规模连续稳定供能的要求，由于蒸汽输送及使用方便，目前广泛应用于化工、食品、生活供能等行业，通过蓄热器产蒸汽技术已成为一种发展趋势。

    我国缺电现象越来越严重，尤其是高峰电短缺，很多地方不得不在高峰用电期间拉闸限电，而低谷电往往有较多剩余，造成线损而大量浪费，进而形成自然资源的大量浪费。采用蓄能方式开发低谷电，将电能转化成热能储存起来，实现蒸汽的连续稳定产出，是节能发展的一个重要方向。

传统的蓄热装置仅能由水变为蒸汽，效率低，不能满足不同工业生产对蒸汽温度的需求。传统的蓄热装置采用熔盐作为蓄热材料，但其蓄热量小，对环境污染较大且易腐蚀。

因此，有必要提出一种蓄热蒸汽发生装置，开发利用低谷电，能稳定高效的持续产出蒸汽，满足工业生产需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种蓄热蒸汽发生装置，能开发利用低谷电，将电能转化为热能储存在石墨块中，且蓄热量大，蓄热效果好，能进行水-汽、汽-汽、水汽混合-汽的转化，能控制产出蒸汽的温度，满足不同工业生产对蒸汽温度的需求。

为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案：

    一种蓄热蒸汽发生装置，所述的蓄热蒸汽发生装置为封闭式立方体结构，结构上主要包括石墨块、包裹层、气凝胶层、保温层、外壳、进水管、出汽管、感温探头；其中，所述的石墨块设置在蓄热蒸汽发生装置的中心，其外部包裹有一层包裹层，包裹层外涂有气凝胶层，气凝胶层外设置有保温层，保温层外设置有外壳，进水管设置在蓄热蒸汽发生装置的下部，出汽管设置在蓄热蒸汽发生装置的上部，石墨块上设有感温探头，所述的石墨块上均匀开设有加热盘管插孔，每两排加热盘管插孔之间的中点位置设一排电加热棒插孔，且电加热棒插孔位于同一横排相邻两个加热盘管插孔的中线位置上，加热盘管插孔和电加热棒插孔均为直线贯穿石墨块的圆孔，一根连通的加热盘管弯转贯穿于每个加热盘管插孔内，加热盘管的一端与进水管相连通，另一端与出汽管相连通，每个电加热棒插孔内设有一根电加热棒。

作为优选，所述的进水管与外设的预热装置相连，预热装置为太阳能集热器或管道电磁加热器或热泵。

作为优选，所述的预热装置为管道电磁加热器，在管道电磁加热器内部，进水管为多层螺旋结构。

作为优选，所述的包裹层与石墨块间的间隙填充有石墨粉。

作为优选，所述的保温层为10㎝厚的玻璃棉。

作为优选，所述的出汽口与一个或一个以上的蓄热蒸汽发生装置依次串联。

 作为优选，蓄热蒸汽发生装置的控制系统主要包括温度监控模块、单片机、温度控制模块、时间控制模块和显示模块，其中：温度监控模块包括感温探头、功率放大器、A/D转换器，温度监控模块内的感温探头通过功率放大器、A/D转换器与单片机相连，对蓄热蒸汽发生装置内的石墨块温度进行监控；温度控制模块包括电加热棒电路、驱动器I、晶闸管，温度控制模块的晶闸管通过驱动器I与单片机相连，晶闸管控制电加热棒电路的开启与关闭；时间控制模块包括电加热棒电源电路、驱动器II、继电器，单片机通过驱动器II与继电器相连，继电器控制电加热棒电源电路中交流低谷电路和直流电路间的切换；显示模块包括LED显示器和驱动器III，LED显示器通过驱动器III与单片机相连。

    作为优选，所述的蓄热蒸汽发生装置的控制系统的控制过程为：单片机中时钟单元对时间进行判断，当时间处于夜晚（23:00-7:00）时，时间控制模块将电加热棒电源电路切换为交流低谷电路，温度监控模块对石墨块的温度进行监测，显示模块对时间和温度进行显示，此时，当石墨块的温度低于150℃时，温度控制模块控制电加热棒电路进行开启，利用电加热棒对石墨块进行加热；当加热到500℃时，温度控制模块对电加热棒电路进行关闭，停止加热；当时间处于白天（7:00-23:00）时，将电加热棒电源电路切换为直流电路，此时，当石墨块的温度低于最低值150℃时，温度控制模块对电加热棒电路进行开启，利用电加热棒对石墨块进行加热，当加热到500℃时，电加热棒电路进行关闭，停止加热。