一种螺旋式直流蒸汽发生器

技术领域

本申请涉及蒸汽发生器技术领域，尤其是涉及一种螺旋式直流蒸汽发生器。

背景技术

蒸汽发生器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为蒸汽的机械设备，蒸汽发生器广泛应用于酒店、学校、工厂等大型厨房。

如授权公告号为CN216113965U的中国专利所公开的贯流蒸汽发生器，现有的蒸汽发生器通常包括外壳、燃烧器以及换热管，其中，外壳内腔分隔有燃烧室和蒸汽室，燃烧器安装在燃烧室，换热管采用垂直列管结构，多个换热管环绕燃烧器分布，换热管一端为用于进水的接水端，且采用水位控制进水，换热管另一端连通至蒸汽室。

现有蒸汽发生器长时间使用后，换热管组件容易产生水垢，不仅影响换热效率以及蒸汽产生效率，而且还影响蒸汽的品质；因此，可作进一步改善。

发明内容

为了提高换热模块的换热效率以及蒸汽产生效率，保证蒸汽的品质，本申请提供一种螺旋式直流蒸汽发生器。

本申请提供一种螺旋式直流蒸汽发生器，具体技术方案：

一种螺旋式直流蒸汽发生器，包括壳体模块，壳体模块为中空设置；燃烧模块，燃烧模块设置于壳体模块内腔，用于提供蒸发所需的热量；换热模块，换热模块设置于壳体模块内腔，换热模块设置于燃烧模块外侧，用于供蒸发用水流动以及与热量进行热交换；除垢模块，除垢模块设置于换热模块内腔，用于去除换热模块内壁的水垢。

通过采用上述技术方案，燃烧模块在壳体模块内腔通过燃烧产生高温烟气，高温烟气与换热模块相接触，以令蒸发用水流动过程中与高温烟气进行热交换，使换热模块内腔的蒸发用水沸腾产生蒸汽进行输出；蒸汽发生器长时间且产生水垢，除垢模块用于去除换热模块内壁的水垢，以提高换热模块的换热效率以及蒸汽产生效率，保证蒸汽的品质。

可选的，所述换热模块包括内层换热管、中层换热管以及外层换热管，所述内层换热管、中层换热管以及外层换热管均呈螺旋状结构，所述内层换热管、中层换热管以及外层换热管由内之外依次布置，所述外层换热管、内层换热管以及中层换热管沿蒸发用水流动方向依次相连通，所述外层换热管远离内层换热管一端设置有伸出壳体模块的进水管，所述中层换热管远离内层换热管一端设置有伸出壳体模块的出气管，且进水管、外层换热管、内层换热管、中层换热管以及出气管的内径依次增大。

通过采用上述技术方案，与垂直列管结构的换热管相比，多层螺旋状结构的换热管为单管程形式，蒸发用水流经换热模块的流程以及时间延长，从而提升受热效果，提高蒸发效率。

可选的，所述除垢模块包括刮除机构以及驱动机构，所述内层换热管、中层换热管以及外层换热管均设置有所述刮除机构，所述驱动机构设置于进水管与出气管之间，且所述驱动机构与刮除机构相连接，用于驱动刮除机构往复移动。

通过采用上述技术方案，蒸汽发生器长时间且产生水垢，控制驱动机构带动刮除机构进行往复移动，刮除机构移动过程中与内层换热管、中层换热管以及外层换热管的内壁滑动接触摩擦，使水垢脱落，从而实现对水垢的清理，提升受热效果，提高蒸发效率。

可选的，所述驱动机构包括驱动室、收卷件以及连接绳，所述进水管以及出气管均设置有所述驱动室，所述收卷件设置于驱动室，所述连接绳依次贯穿内层换热管、中层换热管以及外层换热管，且所述连接绳两端分别连接于两组收卷件，所述刮除机构设置于连接绳。

通过采用上述技术方案，控制两组收卷件协同配合带动连接绳进行收卷以及放卷，即其中一个收卷件放卷的过程中，另外一个收卷件收卷，使连接绳带动刮除机构进行滑动，实现刮除机构移动过程中与内层换热管、中层换热管以及外层换热管的内壁滑动接触摩擦，使水垢脱落。

可选的，所述连接绳包括第一绳段、第二绳段、第三绳段以及第四绳段，所述第一绳段、第二绳段、第三绳段以及第四绳段的外径依次增大，所述第一绳段、第二绳段、第三绳段以及第四绳段依次相连接，且形成三个连接节点，三个所述刮除机构分别设置于三个连接节点。

通过采用上述技术方案，刮除机构能够对三个焊接的连接节点形成包裹覆盖，尽量避免连接节点外露划伤换热管内壁；或者，刮除机构能够对三个熔接的连接节点形成包裹覆盖，以增加连接节点的连接稳定性。

可选的，在除垢模块处于待机状态下，三个所述刮除机构分别位于内层换热管、中层换热管以及出气管，所述第一绳段位于外层换热管，且第一绳段外径为外层换热管内径的0.5倍，所述第二绳段位于内层换热管，且第二绳段外径为内层换热管内径的0.5倍，所述第三绳段位于中层换热管，且第三绳段外径为中层换热管内径的0.5倍。

通过采用上述技术方案，在蒸汽发生器常规使用、除垢模块处于待机状态时，连接绳在换热模块内部占据一定的空间体积，为了达到相同的水容积，则可以延长外层换热管、内层换热管、中层换热管的长度，也可以增大外层换热管、内层换热管、中层换热管的管径，以此达到相同的水容积；在此情况下，延长长度能够使蒸发用水流经换热模块的流程以及时间延长，增大管径能够使蒸发用水流经换热模块的换热面积增大，两种方式均能够提升受热效果，提高蒸发效率。

可选的，所述驱动室设置有清洁管，所述清洁管远离驱动室一端、进水管远离驱动室一端以及出气管远离驱动室一端均设置有控制阀。

通过采用上述技术方案，蒸汽发生器长时间实用且产生水垢，先利用驱动机构带动刮除机构往复移动且与内层换热管、中层换热管以及外层换热管的内壁滑动接触摩擦，使水垢脱落，随后利用驱动机构带动三个刮除机构分别移动至内层换热管、中层换热管以及出气管，最后再关闭进水管以及出气管的控制阀、开启清洁管的控制阀且连接水龙头，使水龙头水压对内层换热管、中层换热管以及外层换热管脱落的水垢进行清理。

可选的，所述内层换热管、中层换热管以及外层换热管均设有间隔模块，所述间隔模块包括间隔件以及固定件，所述间隔件嵌设于内层换热管/中层换热管/外层换热管的多个缝隙，且形成多个贯穿孔，所述固定件依次穿设于多个贯穿孔。

通过采用上述技术方案，间隔件能够使对应内层换热管/中层换热管/外层换热管的缝隙保持一定间距，使内层换热管/中层换热管/外层换热管的换热面积增大，从而提升受热效果，提高蒸发效率。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

蒸汽发生器长时间且产生水垢，先利用驱动机构带动刮除机构往复移动且与内层换热管、中层换热管以及外层换热管的内壁滑动接触摩擦，使水垢脱落，随后利用驱动机构带动三个刮除机构分别移动至内层换热管、中层换热管以及出气管，最后再关闭进水管以及出气管的控制阀、开启清洁管的控制阀且连接水龙头，使水龙头水压对内层换热管、中层换热管以及外层换热管脱落的水垢进行清理。

附图说明

图1是本申请的整体结构示意图。

图2是本申请的爆炸结构示意图。

图3是本申请中除垢模块在待机状态下的剖视图。

图4是本申请中除垢模块在使用状态下的剖视图。

图5是本申请中间隔模块的位置示意图。

附图标记说明：1、壳体模块；2、燃烧模块；3、换热模块；31、内层换热管；32、中层换热管；33、外层换热管；34、进水管；35、出气管；4、除垢模块；41、刮除机构；42、驱动机构；421、驱动室；422、收卷件；423、连接绳；51、第一绳段；52、第二绳段；53、第三绳段；54、第四绳段；6、清洁管；7、控制阀；8、间隔模块；81、间隔件；82、固定件；83、缝隙。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请公开了一种螺旋式直流蒸汽发生器。

参照图1-2，螺旋式直流蒸汽发生器包括壳体模块1、燃烧模块2以及换热模块3；其中，壳体模块1为中空设置，为燃烧模块2以及换热模块3提供安装空间；燃烧模块2为筒式燃烧器，燃烧模块2固定设置于壳体模块1内腔，用于提供蒸发所需的热量；换热模块3为螺旋盘状设置，换热模块3两端均设置有开口，换热模块3固定设置于壳体模块1内腔，且换热模块3围绕设置于燃烧模块2外侧，用于供蒸发用水流动以及与热量进行热交换。

燃烧模块2在壳体模块1内腔通过燃烧产生高温烟气，高温烟气与换热模块3相接触，以令蒸发用水流动过程中与高温烟气进行热交换，使换热模块3内腔的蒸发用水沸腾产生蒸汽进行输出。

在本实施例中，换热模块3具体包括内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33；其中，内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33均呈螺旋状结构，三者的螺旋中心为燃烧模块2的中心，且内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33由内之外依次布置。

外层换热管33、内层换热管31以及中层换热管32沿蒸发用水流动方向依次相连通，外层换热管33远离内层换热管31一端设置有伸出壳体模块1的进水管34，中层换热管32远离内层换热管31一端设置有伸出壳体模块1的出气管35，进水管34、外层换热管33、内层换热管31、中层换热管32以及出气管35的内径依次增大。换热模块3采用全直流式进水方式，进水量更加稳定、波动更小，蒸发用水先从进水管34流入外层换热管33，随后流经内层换热管31，随后再流经中层换热管32，最后形成水蒸气且从出气管35排出。

与垂直列管结构的换热管相比，多层螺旋状结构的换热管为单管程形式，蒸发用水流经换热模块3的流程以及时间延长，从而提升受热效果，提高蒸发效率。

参照图1-3，在本实施例中，螺旋式直流蒸汽发生器还包括除垢模块4，除垢模块4设置于换热模块3内腔，且除垢模块4用于去除换热模块3内壁的水垢，以提高换热模块3的换热效率以及蒸汽产生效率，保证蒸汽的品质。

参照图2-4，除垢模块4具体包括刮除机构41以及驱动机构42；其中，刮除机构41设置有三组，三组刮除机构41分别滑动设置于内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33内部，刮除机构41为采用橡胶材料制作的圆柱结构，且刮除机构41的外径与相应的换热管内径相匹配，使刮除机构41与相应的换热管内壁滑动接触；驱动机构42设置于进水管34与出气管35之间，驱动机构42贯穿内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33，且驱动机构42与刮除机构41相连接固定，使驱动机构42能够用于驱动刮除机构41进行往复移动。

蒸汽发生器长时间且产生水垢，控制驱动机构42带动刮除机构41进行往复移动，刮除机构41移动过程中与内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33的内壁滑动接触摩擦，使水垢脱落，从而实现对水垢的清理，提升受热效果，提高蒸发效率。

在本实施例中，驱动机构42具体包括驱动室421、收卷件422以及连接绳423；其中，进水管34以及出气管35伸出壳体模块1的位置均连通设置有驱动室421，驱动室421为中空设置，为收卷件422以及连接绳423提供安装空间；收卷件422设置有两组，两组收卷件422分别设置于两组驱动室421，收卷件422具体包括收卷辊以及收卷电机，收卷辊通过预设的密封轴承转动设置于驱动室421内腔，收卷电机则固设于驱动室421外壁且用于驱动收卷辊转动；连接绳423依次贯穿内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33，连接绳423两端分别延伸至两组驱动室421，且连接绳423两端分别连接于两组收卷件422的收卷辊，使两组收卷件422能够协同配合带动连接绳423进行收卷以及放卷；刮除机构41固定设置于连接绳423，随连接绳423的收卷以及放卷实现滑动。

控制两组收卷件422协同配合带动连接绳423进行收卷以及放卷，即其中一个收卷件422放卷的过程中，另外一个收卷件422收卷，使连接绳423带动刮除机构41进行滑动，实现刮除机构41移动过程中与内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33的内壁滑动接触摩擦，使水垢脱落。

在本实施例中，连接绳423包括第一绳段51、第二绳段52、第三绳段53以及第四绳段54；其中，第一绳段51、第二绳段52、第三绳段53以及第四绳段54的外径依次增大，第一绳段51、第二绳段52、第三绳段53以及第四绳段54依次相连接，且形成三个连接节点，三个刮除机构41分别设置于三个连接节点。

在本实施例中，连接绳423的绳段为钢绳，且第一绳段51、第二绳段52、第三绳段53以及第四绳段54通过焊接方式依次相连接，随后，橡胶材料制作的刮除机构41对三个焊接的连接节点形成包裹覆盖，尽量避免连接节点外露划伤换热管内壁；在其他实施例中，连接绳423的绳段可采用尼龙绳，且第一绳段51、第二绳段52、第三绳段53以及第四绳段54通过熔接方式依次相连接，随后，橡胶材料制作的刮除机构41对三个熔接的连接节点形成包裹覆盖，以增加连接节点的连接稳定性。

在本实施例中，蒸汽发生器常规使用时，除垢模块4需要设置为处于待机状态，而为了尽量避免刮除机构41影响蒸发用水在换热模块3的正常流动，可控制两组收卷件422协同配合带动连接绳423进行收卷以及放卷，使三个刮除机构41分别位于内层换热管31、中层换热管32以及出气管35；此时，由于三个刮除机构41的外径分别与外层换热管33、内层换热管31、中层换热管32的内径相匹配，又由于进水管34、外层换热管33、内层换热管31、中层换热管32以及出气管35的内径依次增大，使三个刮除机构41与内层换热管31、中层换热管32以及出气管35之间均存在间隙，从而使蒸发用水能够在换热模块3正常流动。

此外，在蒸汽发生器常规使用、除垢模块4处于待机状态时，第一绳段51位于外层换热管33位于外层换热管33内腔，且第一绳段51外径为外层换热管33内径的0.5倍；第二绳段52位于内层换热管31，且第二绳段52外径为内层换热管31内径的0.5倍；第三绳段53位于中层换热管32，且第三绳段53外径为中层换热管32内径的0.5倍。

此外，在蒸汽发生器常规使用、除垢模块4处于待机状态时，连接绳423在换热模块3内部占据一定的空间体积，为了达到相同的水容积，则可以延长外层换热管33、内层换热管31、中层换热管32的长度，也可以增大外层换热管33、内层换热管31、中层换热管32的管径，以此达到相同的水容积。

在此情况下，延长长度能够使蒸发用水流经换热模块3的流程以及时间延长，增大管径能够使蒸发用水流经换热模块3的换热面积增大，两种方式均能够提升受热效果，提高蒸发效率。

在本实施例中，驱动室421连通设置有清洁管6，清洁管6远离驱动室421一端、进水管34远离驱动室421一端以及出气管35远离驱动室421一端均设置有控制阀7，控制阀7为开关阀门。

蒸汽发生器长时间实用且产生水垢，先利用驱动机构42带动刮除机构41往复移动且与内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33的内壁滑动接触摩擦，使水垢脱落，随后利用驱动机构42带动三个刮除机构41分别移动至内层换热管31、中层换热管32以及出气管35，最后再关闭进水管34以及出气管35的控制阀7、开启清洁管6的控制阀7且连接水龙头，使水龙头水压对内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33脱落的水垢进行清理。

参照图1、5，在本实施例中，螺旋式直流蒸汽发生器还包括间隔模块8，间隔模块8设置于内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33，以增大内层换热管31/中层换热管32/外层换热管33的换热面积。

间隔模块8具体包括间隔件81以及固定件82；其中，间隔件81钢丝弯折而成，间隔件81对应内层换热管31/中层换热管32/外层换热管33的缝隙83位置均朝内弯折形成弯折部，多个弯折部插入对应缝隙83且形成多个贯穿孔，固定件82同样为钢丝，固定件82依次穿设于多个贯穿孔，且固定件82两端弯折固定于间隔件81。

间隔件81能够使对应内层换热管31/中层换热管32/外层换热管33的缝隙83保持一定间距，使内层换热管31/中层换热管32/外层换热管33的换热面积增大，从而提升受热效果，提高蒸发效率。

实施原理：蒸汽发生器长时间且产生水垢，先利用驱动机构42带动刮除机构41往复移动且与内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33的内壁滑动接触摩擦，使水垢脱落，随后利用驱动机构42带动三个刮除机构41分别移动至内层换热管31、中层换热管32以及出气管35，最后再关闭进水管34以及出气管35的控制阀7、开启清洁管6的控制阀7且连接水龙头，使水龙头水压对内层换热管31、中层换热管32以及外层换热管33脱落的水垢进行清理。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之上内。