并联变频电磁蒸汽发生器的制作方法

本实用新型涉及电磁蒸汽发生器技术领域，特别是一种可多机并联的电磁蒸汽发生器。

背景技术：

蒸汽发生器(俗称锅炉)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。锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。

蒸汽发生器主要是按照燃料分类的，可分为电蒸汽发生器、燃油蒸汽发生器、燃气蒸汽发生器。现有技术中的蒸汽发生器多采用单机模式，如后续需要更大流量的蒸汽时，需要更换设备，同时需要等管线和场地进行改造，升级换代麻烦。同时蒸发器热效率较低，燃料燃烧必然产生较大比例的热量损失和热能利用率不高的问题。一些电蒸汽发生器虽然能量转换效率较高，但需要绝缘设施，防止蒸汽发生器漏电。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供的并联变频电磁蒸汽发生器，其可实现多台蒸汽发生器模块化组合，连续产生高温、高压、大出气量的纯净蒸汽，同时蒸发器的电能利用率高，电磁转换效率高，同时避免漏电危险。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

并联变频电磁蒸汽发生器，包括若干个蒸汽发生单元，所述蒸汽发生单元包括箱体、换能组件和蒸汽并联组件，其中换能组件包括电磁换能器、加水管和蒸汽连接管，所述电磁换能器为立式管柱状结构，所述加水管连通电磁换能器并用于对电磁换能器加水，所述蒸汽连接管连接在电磁换能器的顶端并用于将电磁换能器产生的蒸汽输出，所述换能组件主体安装在箱体中，所述蒸汽连接管穿过箱体顶板置于箱体外部，所述蒸汽连接管上端具有法兰；所述蒸汽并联组件包括蒸汽输送管、出气口和泄压阀，其中蒸汽输送管两端具有连接法兰，蒸汽连接管中部设有分支管路，该分支管路通过法兰与蒸汽连接管上端法兰连接，所述蒸汽输送管的长度不小于箱体宽度，所述出气口和泄压阀均设置在蒸汽输送管上；

若干个所述蒸汽发生单元并联时，相邻的两个蒸汽发生单元中蒸汽输送管通过法兰对接，使蒸汽输送管形成蒸汽输送管组，蒸汽输送管组的首尾封闭。

作为优选的，所述换能组件还包括排污管，所述排污管连接电磁换能器下端并用于排出电磁换能器内部杂质和污垢；所述排污管上设有排污阀。

作为优选的，所述蒸汽输送管上设有用于显示蒸汽输送管内部蒸汽压力的压力表。

作为优选的，所述蒸汽输送管上设有截止阀，以将单个蒸汽发生单元从并联变频电磁蒸汽发生器中截除。

作为优选的，所述并联变频电磁蒸汽发生器还包括用于控制电磁换能器的电磁控制器，电磁控制器位于箱体的内部。

作为优选的，所述箱体的正面具有用于显示电磁换能器工作状态的电压表和电流表、用于控制电磁换能器工作状态的主控表、用于紧急切断电磁换能器供电的急停按钮。

作为优选的，所述电磁换能器包括水管、电磁线圈、若干个支撑装置和若干个连接体，其中电磁线圈缠绕的安装在水管外部，所述支撑装置包括内管、若干组支撑柱和外支撑结构，其中内管为圆盘状，外支撑结构为圆环状，且内管和外支撑结构同心设置，每组所述支撑柱具有包括两个支撑杆，支撑杆的两端分别连接在内管的外环面以及外支撑结构的内环面，且支撑杆与内管和外支撑结构之间径向设置，每组支撑柱的两个支撑杆之间形成用于安装连接体的安装区，所述连接体为条状结构，连接体安装在安装区内，相邻两个连接体之间形成横截面为扇形的通水区域；所述内管和/或连接体为与电磁线圈配合使用的感应体。

作为优选的，所述支撑装置的外径与所述水管的内径相匹配；所述水管中若干连接体的横截面为放射状排列；所述连接体表面临近支撑柱轴向两侧开设有螺纹孔，该螺纹孔内安装有限位钉，两个所述限位钉夹持在支撑柱的两侧，以使支撑结构与连接体相对位置固定。

作为优选的，所述连接体为条片状结构；所述连接体的长度与风管的长度相匹配；所述水管采用陶瓷管或玻璃刚的材料支撑的管；所述电磁线圈固定连接在水管外壁。

使用本实用新型的有益效果是：

本蒸汽发生器采用在换能组件上加设蒸汽并联组件，通过蒸汽并联组件中的蒸汽输送管可使得多个蒸汽发生单元相互并联，使得蒸汽发生器可随需求并联多个蒸汽发生单元，以满足使用需求，其安装方便，不需要单独调试，即接即用，可连续产生高温、高压、大出气量的纯净蒸汽。

由于采用电磁换能器，电磁换能器具有诸多优点，例如水在电磁换能器中流动，可以充分得到磁化；水在水管中流通时自然切个磁场线，可以减缓连接体上结水垢的速度；因为连接体整体都在水中，所以连接体产生的热量都可以被水吸收；由于电磁换能器外层是非导体结构，所以线圈产生的磁力线可以充分被内部的连接体吸收，使磁场的利用率大大提高；由于磁场的利用率提高，线圈的自感效应明显的减弱，线圈的自发热现象得到了明显的改善；线圈导线的编织方法和线径是通过经验和计算得到的，所以线圈的合理利用率提高了；连接体的布置方式有利于吸收磁场，磁场利用率更高等。

附图说明

图1为本实用新型并联变频电磁蒸汽发生器的结构示意图。

图2为本实用新型并联变频电磁蒸汽发生器内部结构示意图。

图3为本实用新型并联变频电磁蒸汽发生器中电磁换能器结构示意图。

图4为本实用新型并联变频电磁蒸汽发生器中支撑结构示意图。

图5为本实用新型并联变频电磁蒸汽发生器中连接体布置截面示意图。

图6为本实用新型并联变频电磁蒸汽发生器中连接体安装示意图。

附图标记包括：

1-箱体，11-电压表和电流表，12-主控表，13-急停按钮，14-电磁控制器，2-换能组件，21-电磁换能器，22-加水管，23-排污管，24-排污阀，25-蒸汽连接管，26-截止阀，3-蒸汽并联组件，31-蒸汽输送管，32-出气口，33-压力表，34-泄压阀。

2110-水管，2120-电磁线圈，2131-内管，2132-支撑柱，2133-外支撑结构，2134-安装区，2140-连接体，2141-限位钉，2150-通水区域。

具体实施方式

为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。

如图1、图2所示，本实施例提出的并联变频电磁蒸汽发生器，包括若干个蒸汽发生单元，蒸汽发生单元包括箱体1、换能组件2和蒸汽并联组件3，其中换能组件2包括电磁换能器21、加水管22和蒸汽连接管25，电磁换能器21为立式管柱状结构，加水管22连通电磁换能器21并用于对电磁换能器21加水，蒸汽连接管25连接在电磁换能器21的顶端并用于将电磁换能器21产生的蒸汽输出，换能组件2主体安装在箱体1中，蒸汽连接管25穿过箱体1顶板置于箱体1外部，蒸汽连接管25上端具有法兰；蒸汽并联组件3包括蒸汽输送管31、出气口32和泄压阀34，其中蒸汽输送管31两端具有连接法兰，蒸汽连接管25中部设有分支管路，该分支管路通过法兰与蒸汽连接管25上端法兰连接，蒸汽输送管31的长度不小于箱体1箱体1宽度，出气口32和泄压阀34均设置在蒸汽输送管31上；

若干个蒸汽发生单元并联时，相邻的两个蒸汽发生单元中蒸汽输送管31通过法兰对接，使蒸汽输送管31形成蒸汽输送管31组，蒸汽输送管31组的首尾封闭。

换能组件2还包括排污管23，排污管23连接电磁换能器21下端并用于排出电磁换能器21内部杂质和污垢；排污管23上设有排污阀24，方便排污。

蒸汽输送管31上设有用于显示蒸汽输送管31内部蒸汽压力的压力表33，方便监视蒸汽压力状态。

蒸汽输送管31上设有截止阀26，以将单个蒸汽发生单元从并联变频电磁蒸汽发生器中截除。

并联变频电磁蒸汽发生器还包括用于控制电磁换能器21的电磁控制器14，电磁控制器14位于箱体1的内部，节省空间。

箱体1的正面具有用于显示电磁换能器21工作状态的电压表和电流表11、用于控制电磁换能器21工作状态的主控表12、用于紧急切断电磁换能器21供电的急停按钮13。

本蒸汽发生器采用在换能组件2上加设蒸汽并联组件3，通过蒸汽并联组件3中的蒸汽输送管31可使得多个蒸汽发生单元相互并联，使得蒸汽发生器可随需求并联多个蒸汽发生单元，以满足使用需求，其安装方便，不需要单独调试，即接即用，可连续产生高温、高压、大出气量的纯净蒸汽。

如图3-图6所示，电磁换能器21包括水管2110、电磁线圈2120、若干个支撑装置和若干个连接体2140，其中电磁线圈2120缠绕的安装在水管2110外部，支撑装置包括内管2131、若干组支撑柱2132和外支撑结构2133，其中内管2131为圆盘状，外支撑结构2133为圆环状，且内管2131和外支撑结构2133同心设置，每组支撑柱2132具有包括两个支撑杆，支撑杆的两端分别连接在内管2131的外环面以及外支撑结构2133的内环面，且支撑杆与内管2131和外支撑结构2133之间径向设置，每组支撑柱2132的两个支撑杆之间形成用于安装连接体2140的安装区2134，连接体2140为条状结构，连接体2140安装在安装区2134内，相邻两个连接体2140之间形成横截面为扇形的通水区域40。可以理解的，水管2110为可投磁的保温管；内管2131和/或连接体2140为与电磁线圈2120配合使用的感应体，可以理解的相邻的两个连接体2140之间形成通水区域2150。

如图1所示，作为优选的，支撑装置的外径与水管2110的内径相匹配，加快磁场吸收率。

如图3所示，水管2110中若干连接体2140的横截面为放射状排列，其作为感应体时可吸收更多磁场，作为散热件时散热效果更佳。

如图4所示，连接体2140表面临近支撑柱2132轴向两侧开设有螺纹孔，该螺纹孔内安装有限位钉2141，两个限位钉2141夹持在支撑柱2132的两侧，以使支撑结构与连接体2140相对位置固定。

作为优选的，连接体2140为条片状结构。

作为优选的，水管2110采用陶瓷管或玻璃钢的材料制成的管。

作为优选的，电磁线圈2120固定连接在水管2110外壁，最好采用硅胶。

作为优选的，连接体2140为高导磁铁素体sus444材料制成。

具体的，本实施例以20kw的换能器为例，其电磁线圈2120的设计如下：

电磁换能器21中流过的电流，其值可表示为

线圈绕组的电流密度j的取值在3～3.5a/mm²，20kw电磁换能器21线圈取j＝3a/mm²，则线圈绕组导体所需截面积为：

铜导体通过高频电流时的电流穿透深度为：

当工作频率在20～40khz变化时，电流穿透深度δ＝0.467～0.33mm。

选用的导线直径太细，等效阻抗会增大，造成损耗最大；导线直径过粗，造成导线材料因利用率过低而浪费，一般选取(1.2～1.5)δ，可获得较高的效率和铜材的利用率。对于20kw电磁换能器21绕组，绕制导线的直径选取d＝0.35mm的耐高温180℃铜漆包线。

计算所需并联导线的根数n。

采用5股32绽编织绕法，以减少线圈绕组分布电容对谐振电路的影响，这在串联谐振中特别注意的问题。

以连接体2140为感应体为例，本装置通过水管2110内设置连接体2140，电磁线圈2120发生的磁场穿过水管2110被连接体2140吸收，使得连接体2140发热，水与连接体2140产生换热，进而实现电磁利用率高，热量利用率高，水管2110内不易产生水垢，水质更佳的效果。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本专利的保护范围。