[发明专利]电磁蒸汽锅炉

权利要求书

1.一种电磁蒸汽锅炉，包括由加热管（1）和蒸汽室（2）构成的锅炉本体以及电气控制部分，所述加热管（1）按照国家压力容器有关标准制作，蒸汽室（2）横向设置于加热管（1）的顶部并与加热管内腔连通，其特征在于：所述锅炉本体设置于箱式结构体（3）内，加热管（1）外围设加热线圈（5），所述箱式结构体（3）前部设有控制箱（4），电气控制部分设置于所述控制箱（4）内，电气控制部分采用高频电磁加热控制电路产生4路PWM矩形脉冲，所述高频电磁加热控制电路包括温度检测采集单元、控制单元以及前置驱动电路；所述前置驱动电路采用由IGBT分立元件组成的桥式电路，所述桥式电路输出连接电磁线圈，桥式电路的四个桥臂各自包括光耦隔离器、功率推挽放大器、滤波稳压电路，所述温度检测采集单元测定温度信号接入控制单元的中央处理器，控制单元的中央处理器设置的四个I/O输出端口分别连接至桥式电路的四个桥臂的光耦隔离器的输入端，所述光耦隔离器经前置放大器及倒向电路接入功率推挽放大器的输入端，所述功率推挽放大器的输出端通过滤波稳压电路及钳位电路接入IGBT分立元件的输入端；功率推挽放大器采用MOSFET功率放大电路，利用场效应管高频大功率特点，使工作频率工作在20-50KHZ之间，使输出功率达到120KW以上。

2.根据权利要求1所述的电磁蒸汽锅炉，其特征在于：结合电磁加热的功率大小，设计出锅炉在单位时间内产生蒸汽的总量，然后按10:7的比例，确定锅炉炉体中水的体积与蒸汽室的体积，再根据所需功率计算出电磁线圈的线径、电磁线圈的圈数及线圈的总高度。

3.根据权利要求2所述的电磁蒸汽锅炉，其特征在于：电磁加热的功率设计为10～30KW，采用一个加热管，设计额定电流15～45A，电磁线圈采用横截面积为25mm²的电磁线缠绕62～48圈，缠绕线圈直径为169毫米，缠绕线圈的高度为1100mm。

4.根据权利要求2所述的电磁蒸汽锅炉，其特征在于：电磁加热的功率设计为50～80KW，采用两个加热管，设计额定电流80A～120A，每个加热管外部缠绕一个加热线圈，所述电磁线圈采用横截面积为35mm²的电磁线缠绕45～38圈，缠绕线圈直径为229毫米，缠绕线圈的高度为900mm。

5.根据权利要求2所述的电磁蒸汽锅炉，其特征在于：电磁加热的功率设计为90～120KW，采用三个加热管，设计额定电流135～180A，每个加热管外部缠绕一个加热线圈，电磁线圈采用横截面积为50mm²的电磁线缠绕24～30圈，缠绕线圈直径为355毫米，缠绕线圈的高度为720mm。

6.根据权利要求2、3、4或5所述的电磁蒸汽锅炉，其特征在于：复制其单元电路的规格，通过增加加热管的数量，做出四～N个加热管的大功率蒸汽锅炉，所述N为大于4的自然数。

7.根据权利要求6所述的电磁蒸汽锅炉，其特征在于：加热管（1）喷涂防锈漆后，用玻璃丝针毡做保温处理，然后再缠绕10～30毫米厚的陶瓷纤维，继而按计算出参数缠好线圈；所述蒸汽室（2）外表面喷涂防锈漆后，用玻璃丝针毡做保温处理。

8.根据权利要求1～5任一项所述的电磁蒸汽锅炉，其特征在于：加热管（1）喷涂防锈漆后，用玻璃丝针毡做保温处理，然后再缠绕10～30毫米厚的陶瓷纤维，继而按计算出参数缠好线圈；所述蒸汽室（2）外表面喷涂防锈漆后，用玻璃丝针毡做保温处理。

9.根据权利要求1～5任一项所述的电磁蒸汽锅炉，其特征在于：控制单元的中央处理器采用dspIC30F2023系列单片机，所述光耦隔离器采用双通道高速光耦驱动器2ED020I12F2，同所述控制单元的中央处理器连接还有安全保护电路，所述安全保护电路包括母线电压检测电路、过流信号检测电路、过热信号检测电路、蒸汽压力检测电路、蒸汽温度检测电路、炉体温度检测电路，水位上限、下限检测电路以及检测水流量的霍尔电流传感器，前述安全保护电路输出信号接入所述单片机，单片机输出控制信号连接安全保护电路对应的执行电路。

10.根据权利要求7所述的电磁蒸汽锅炉，其特征在于：控制单元的中央处理器采用dspIC30F2023系列单片机，所述光耦隔离器采用双通道高速光耦驱动器2ED020I12F2，同所述控制单元的中央处理器连接还有安全保护电路，所述安全保护电路包括母线电压检测电路、过流信号检测电路、过热信号检测电路、蒸汽压力检测电路、蒸汽温度检测电路、炉体温度检测电路，水位上限、下限检测电路以及检测水流量的霍尔电流传感器，前述安全保护电路输出信号接入所述单片机，单片机输出控制信号连接安全保护电路对应的执行电路。