專利名稱：用于洗車的具有氣體加熱器的便攜式高壓蒸汽發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以30kg/hr的速率產(chǎn)生6kg/cm2壓力的蒸汽的蒸汽發(fā)生器。
背景技術(shù)：
蒸汽發(fā)生器被設(shè)計用來生產(chǎn)大量的蒸汽，以使用蒸汽本身的水分。大多數(shù)便攜式蒸汽發(fā)生器包括其中安裝有電爐的水箱。這些電蒸汽發(fā)生器易于在小型模具中制造且易于操作。然而，由于產(chǎn)生蒸汽的容器和水箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，限制了所產(chǎn)生的蒸汽壓力的升高。那些電爐的另一個缺陷是高的耗電成本。由電蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的低壓蒸汽沒有高到能將灰塵從車輛上沖刷掉。傳統(tǒng)的鍋爐能夠更容易地產(chǎn)生更高壓力和溫度的蒸汽。然而，它們是設(shè)計成利用蒸汽的高溫和壓力，而不是蒸汽的水分。那些鍋爐在蒸汽產(chǎn)生容器中具有許多管道，以增大熱傳遞能力。那些鍋爐在以大于10kg/cm2的壓力產(chǎn)生蒸汽時是經(jīng)濟(jì)的。蒸汽的生產(chǎn)率隨著蒸汽發(fā)生室中管道數(shù)目而增加。最重要的是，鍋爐太重以致于不能在小型模具中制造。
Besik的美國專利6,397,788中公開了一種小型、氣體點火蒸汽發(fā)生器，其包括與豎直翅片管成整體的蒸汽分離室、浸入在配備有水平點火氣體燃燒器的隔熱燃燒室中的降水管和管頭、用于從煙道廢氣中回收廢熱以預(yù)熱供給的水和返回的冷凝物，以及回收從鍋爐排出沸水到引入給水的廢熱的熱交換器，以上都封閉在隔熱外殼中。該蒸汽發(fā)生器以較高的速率產(chǎn)生低壓蒸汽。然而，其結(jié)構(gòu)太復(fù)雜。
Palmers的美國專利6,135,062公開了一種合并加熱體型的蒸汽發(fā)生器，其加熱體配備有給主體供熱的裝置、至少一個配備有供水連接的內(nèi)腔，其中供應(yīng)水應(yīng)該是蒸發(fā)的，和用于已經(jīng)轉(zhuǎn)換成蒸汽的水的出口，借此，供水的蒸汽發(fā)生器的連接就位于腔體的底部，蒸汽發(fā)生器配備有控制系統(tǒng)，其允許經(jīng)過該連接的供水和排水，并且也用于在不依賴于水流量方向的情況下維持水的恒定的給進(jìn)壓力。這樣設(shè)計的蒸汽發(fā)生器具有非常厚的加熱介質(zhì)，以控制蒸汽的壓力。
Zelina等人的美國專利6,094,523公開了作為蒸汽消毒器中整體部件的閃蒸水蒸汽發(fā)生器。發(fā)生器為金屬塊結(jié)構(gòu)，具有一個穿過該金屬塊縱向的第一孔。圍繞第一孔為多個其中插有加熱元件的附加加熱器孔。發(fā)生器與消毒器管道和控制系統(tǒng)成一整體。水通過消毒器管道系統(tǒng)供應(yīng)至第一孔中，電流通過消毒器電源供應(yīng)至加熱元件中。加熱元件將電能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能經(jīng)由金屬塊傳遞至第一孔中，在那里熱量迅速地將容納在其中的水煮沸，這就是基本的閃蒸汽化過程。
Hopper等人的美國專利5,542,021公開了用于具有兩段鍋爐的壁掛蒸汽機(jī)的蒸汽發(fā)生器。該鍋爐安裝在輕質(zhì)鋁管的框架上，具有兩個梯形端和相互連接的構(gòu)件。該鍋爐固定在底部構(gòu)件上。頂部構(gòu)件支撐著踏板(stepping board)。這種蒸汽發(fā)生器能生產(chǎn)“熱水流”。由這類發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽壓力為大氣壓或太低以致于不能將灰塵從汽車表面清除。
Bruckner等人的美國專利4,974,411公開了具有連接到燃?xì)廨啓C(jī)上的排氣通風(fēng)管的增壓、燒煤的蒸汽發(fā)生器。該蒸汽發(fā)生器包括至少一個次化學(xué)計量操作的流化床加熱爐系統(tǒng)。該蒸汽發(fā)生器太大以致于不能安置在洗車的地方。Wood的美國專利2,044,270和2,271,880中公開了具有許多載水內(nèi)管的蒸汽發(fā)生器。這類蒸汽發(fā)生器具有太多的管且太重以致于不能安裝在模塊上。
這些現(xiàn)有技術(shù)都沒有公開一種本發(fā)明中用于以高速率產(chǎn)生介質(zhì)壓力的簡單而輕便的蒸汽發(fā)生器。

發(fā)明內(nèi)容
傳統(tǒng)的鍋爐，其非常重，能產(chǎn)生高壓蒸汽，但是從燃?xì)鉅t的啟動到產(chǎn)生蒸汽需要很長的時間。同時，傳統(tǒng)上簡單結(jié)構(gòu)的電蒸汽發(fā)生器可以相對較快地產(chǎn)生低壓蒸汽。本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器以30kg/hr的速率產(chǎn)生6kg/cm2的蒸汽。該蒸汽發(fā)生器使用氣體作為熱源。蒸汽發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不具有熱交換內(nèi)管，易于清理其內(nèi)部。蒸汽發(fā)生器的主體由3毫米厚的輥壓鋼板制成。本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器具有比傳統(tǒng)蒸汽鍋爐更小的體積和更輕的重量。包括儲氣罐的整個裝置都是安裝在一個結(jié)構(gòu)上。出于安全的原因，如果點火失敗，特殊的閥控制系統(tǒng)用于切斷氣體。


圖1是安裝在可移動裝置上的本發(fā)明蒸汽發(fā)生器的透視圖。
圖2是本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器沿著“A-A’”線的豎直橫斷面視圖。
圖3是本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器沿著圖2中“E-E’”線的水平橫斷面視圖。
圖4是本發(fā)明蒸汽發(fā)生器的頂視圖。
圖5是用于本發(fā)明蒸汽發(fā)生器電子控制回路的示意圖。
具體實施例方式
圖1是安裝在可移動裝置(2)上的本發(fā)明蒸汽發(fā)生器(1)的透視圖。發(fā)生器(1)使用儲氣罐(3)中的氣體作為熱源。氣體燃燒器(4)通過凸緣(5-1)連接到蒸汽發(fā)生器(1)上。余熱、二氧化碳和未燃燒氣體通過排氣氣體通風(fēng)管(6)排放出來，其從穿透蒸汽發(fā)生室(16)的上部燃燒區(qū)(A)引出并從蒸汽發(fā)生器(1)的頂部排出。蒸汽的最大壓力通過將保險片閥(rupture disc valve)(7-1)的破壞壓力設(shè)定在所需壓力而得到控制，該閥(7-1)連接到從蒸汽發(fā)生室上表面一角伸出的保險片管(7)上。供給到洗車器中的蒸汽壓力通過連接到從蒸汽發(fā)生室上表面的另一角伸出的蒸汽出口管(8)上的管道調(diào)節(jié)器(8-1)得到控制。凈化自來水經(jīng)過從蒸汽發(fā)生室外側(cè)伸出的供水管(9)引入到發(fā)生器(1)中。排水管(10)從蒸汽發(fā)生室(16)底部的外側(cè)伸出，與供水管形成直角。水位計(13)安裝在蒸汽發(fā)生器(1)上角處。清除孔(14)在供水管(9)的相反方向上從蒸汽發(fā)生室(16)的外側(cè)伸出，以清除蒸汽發(fā)生室(16)的內(nèi)部。
圖2是本發(fā)明蒸汽發(fā)生器(1)沿著“A-A’”線的垂直剖視圖。發(fā)生器(1)的燃燒室(15)和蒸汽發(fā)生室(16)都是由3毫米厚的輥軋鋼板制成。燃燒室(15)分隔成(A)、(B)和(C)三個區(qū)域，以增加熱量和蒸汽發(fā)生室(16)內(nèi)部的水(17)的接觸面積，該蒸汽發(fā)生室(16)圍繞著除底部以外的燃燒室(15)。一燃燒器入口管(5)以排水管的相反方向在發(fā)生器外側(cè)伸出并延伸至穿過蒸汽發(fā)生室的燃燒室的下部燃燒區(qū)域(C)中，當(dāng)氣體火焰經(jīng)過該燃燒器入口管(5)進(jìn)入到下部燃燒區(qū)域(C)中時，火焰首先加熱經(jīng)過入水口(9)引入的水。在此之后，燃燒氣體的火焰通過圖3所示直徑為6厘米的四根管子(12)，圖3所示為本發(fā)明蒸汽發(fā)生器沿著圖2中“E-E’”線的平面剖視圖。通過這些管(12)的燃燒氣體的火焰加熱蒸汽發(fā)生室(16)中段的水，這些水已經(jīng)在下部燃燒區(qū)域(C)受到燃燒氣體火焰的加溫。在流經(jīng)四根管(B)之后，火焰到達(dá)燃燒室(15)的上部燃燒區(qū)域(A)，并加熱已經(jīng)熱了的水，然后通過通風(fēng)管(6)排出。燃燒室(15)的狀態(tài)通過在燃燒器入口管(5)線上方伸出并穿過蒸汽發(fā)生室(16)達(dá)到燃燒室(15)內(nèi)部的觀察玻璃(11)進(jìn)行觀察。蒸汽發(fā)生室(16)頂部的兩個出口，保險片管(7)和蒸汽出口管(8)連接到保險片(7-1)和管道調(diào)節(jié)器(8-1)上。蒸汽出口管(8)連接到洗車機(jī)器上，在本發(fā)明中沒有對該洗車機(jī)器進(jìn)行說明。圖4是本發(fā)明蒸汽發(fā)生器(1)的頂視圖，該視圖顯示了水位計(13)在發(fā)生器(1)外部水平圓周周圍的相對位置。
圖5是用于本發(fā)明蒸汽發(fā)生器(1)的電子控制回路的示意圖?？刂苹芈?17)分為氣體燃燒器控制回路(18)和水加蒸汽控制回路(19)兩段。
來自儲氣罐(3)、燃燒器(4)、燃燒室(15)下部“C”、燃燒室(15)上部“A”的傳感器，都連接到氣體燃燒器控制裝置(20)上，圖中沒有示出這些傳感器。如果燃燒器點火失敗，即，燃燒室的溫度不夠高，燃燒器控制裝置(20)就發(fā)送一個信號給氣閥以敞開更多并提供更多氣體，該氣閥未在圖中示出。
來自水泵(21)、蒸汽發(fā)生室(16)、水位計(13)和蒸汽管道調(diào)節(jié)器(8-1)的傳感器，都連接到水和蒸汽控制裝置(22)上，本發(fā)明沒有對這些傳感器進(jìn)行說明。水和蒸汽控制裝置(22)通過從水位計(13)讀取的水位來控制水泵(21)。
氣體燃燒器控制器(18)和水和蒸汽控制裝置(22)交換來自燃燒室(15)、蒸汽發(fā)生室(16)的溫度讀數(shù)和蒸汽發(fā)生室(16)中的水位及蒸汽壓力，并操縱氣體燃燒器(4)、水泵(21)和管道調(diào)節(jié)器(8-1)以控制所產(chǎn)生的蒸汽的壓力和數(shù)量。
發(fā)生器(1)主體的尺寸為高度572毫米、外徑400毫米。發(fā)生器(1)凈重僅為25公斤。它易于安裝在小型可移動模塊上。
權(quán)利要求
1.一種便攜式的、重量為25公斤、高為572毫米、外徑為400毫米的燃?xì)馐秸羝l(fā)生器，用于以30公斤/小時的速率生產(chǎn)6公斤/平方厘米壓力的蒸汽，該燃?xì)馐秸羝l(fā)生器包括；一由3毫米厚的輥壓鋼板制成的燃燒室，其分成三個區(qū)域下部燃燒區(qū)域、上部燃燒區(qū)域和連接該下部和上部燃燒區(qū)域的包括四根直徑為6cm管子的中部區(qū)域；一圍繞除底部以外的燃燒室的由3毫米厚輥壓鋼板制成的蒸汽發(fā)生室；一在蒸汽發(fā)生室外側(cè)伸出的供水管；一在蒸汽發(fā)生室外側(cè)的底部伸出的排水管，與供水管形成直角；一以排水管的相反方向在發(fā)生器外側(cè)伸出并延伸至穿過蒸汽發(fā)生室的燃燒室下部燃燒區(qū)域中的燃燒器入口管道；一在燃燒器入口管道上方伸出并穿過蒸汽發(fā)生室達(dá)到燃燒室下部燃燒區(qū)域內(nèi)部的觀察玻璃；一沿供水管相反方向在蒸汽發(fā)生室外側(cè)伸出的清除孔；一安裝在蒸汽發(fā)生器上角的水位計；一從上部燃燒區(qū)域伸出的排氣通風(fēng)管，其穿過蒸汽發(fā)生室并從蒸汽發(fā)生器頂部伸出；一在蒸汽發(fā)生室上表面一角伸出的蒸汽出口管；以及一在蒸汽發(fā)生室上表面的另一角上伸出的保險片管。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于洗車的具有氣體加熱器的便攜式高壓蒸汽發(fā)生器。本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器以30kg/hr的速率產(chǎn)生6kg/cm
文檔編號F22B31/04GK1908511SQ20051010989
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者黃弼善, 金慶壽, 蔡京愛 申請人:黃弼善, 金慶壽, 蔡京愛