一种储热式热泵蒸汽机组的制作方法

本发明涉及蒸汽设备，尤其是涉及工业用蒸汽设备。

背景技术：

1、目前工业生产中，有的需要蒸汽加热成型或蒸汽保温定型等，而所需要的蒸汽主要是通过锅炉生产蒸汽，锅炉采用燃烧燃料来加热水，使水汽化变成高温、高压水蒸汽，燃料主要是煤炭、燃油及燃气，而燃煤锅炉的缺点是不环保，硫含量大，燃烧排放的废气会对空气造成严重污染；而且囤积煤炭也需要占用大量的场地，灰尘较多。燃油锅炉存在燃油价格高，使用成本高，运输和储存燃料的风险高，容易发生事故；燃气锅炉的使用是有条件的，只有在有燃气管道的地方才能使用，在一些落后的地方没有燃气；同时对于锅炉燃烧还存在燃烧率及热辐射不均的问题，极大影响蒸汽生成率及质量。随后出现了利用电加热模式生产蒸汽，可较好地解决锅炉生产存在的问题，但现有的电加热蒸汽发生设备用电量大，高峰用电时间，电价较高，且蒸汽生产效率较低，以至于生产运行成本高，不利于企业发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种储热式热泵蒸汽机组，利用热泵技术配合储热，以及优化结构，不仅解决了锅炉燃烧生产蒸汽存在的技术问题，同时也有效降低用电量及运行成本。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种储热式热泵蒸汽机组，其具有：

4、保温水箱，

5、第一热泵机组，该第一热泵机组从保温水箱获得一定温度的温水，并将温水升温至125~135摄氏度，形成高温热水；该高温热水分成两路输出；

6、蒸汽生成装置，该蒸汽生成装置接收其中一路的高温热水，并将该高温热水生成第一蒸汽；

7、双流体雾化喷嘴，该双流体雾化喷嘴接收第一蒸汽及另一路的高温热水，双流体雾化喷嘴将所得的第一蒸汽及高温热水混合并雾化喷出雾化气体；

8、储热池，该储热池设置在双流体雾化喷嘴的下游，双流体雾化喷嘴输出的雾化气体吸收储热池提供的热量后形成第二蒸汽；

9、末端加热组件，该末端加热组件至少由两个电磁加热筒串联形成，末端加热组件将从储热池输出的第二蒸汽加热并输出适于工业生产使用的高压蒸汽。

10、上述方案进一步是，所述保温水箱的温水是通过第一热泵机组和第二热泵机组协作加热获得，第一热泵机组是水源热泵机组并具有第一换热器及第二换热器，第一换热器用于将温水升温成高温热水；第二热泵机组是空气源热泵机组，保温水箱则依照水流方向依次连接循环水泵、第二换热器及第二热泵机组，第二热泵机组的输出回流到保温水箱，形成循环加热系统，保温水箱的温水的温度是55~65摄氏度。

11、上述方案进一步是，所述第一换热器的输入端与保温水箱之间设置供水水泵，而第一换热器的输出端设置变频加压水泵。

12、上述方案进一步是，所述蒸汽生成装置是电磁蒸汽发生器，该蒸汽生成装置具有立罐、设置在立罐内的导热材料、设置在立罐外周的电磁加热线圈及设置在立罐内的喷头，喷头位于导热材料上方并将对应的高温热水雾化喷向导热材料，使雾化的高温热水吸热形成第一蒸汽。

13、上述方案进一步是，所述储热池包括有保温外壳、带有加热元件的储热内芯以及缠绕在储热内芯的外周的换热管，该换热管的一端与双流体雾化喷嘴连通，换热管的另一端则与末端加热组件连通。

14、上述方案进一步是，所述电磁加热筒包括有筒状外壳及缠绕在筒状外壳的外周并顺着筒状外壳的轴向延伸的加热元件，筒状外壳内部设有回形分离流道，并在回形分离流道中填充的导热滤材，加热元件通电产生热量并传递给导热滤材，第二蒸汽进入筒状外壳内并沿着回形分离流道移动，第二蒸汽与导热滤材接触并吸热，获得高压蒸汽。

15、本发明采用热泵制热技术配合储热方式，热泵系统本身具有良好的节能效果，将其与保温水箱相结合，实现了能量的储备利用，能源利用率高，节能效果更加显著。储热池可预先储热，然后再将保温水箱提供的热水快速加热升温，充分利用工作间隙储存热量，达到错峰用电，大大减少了运行费用；同时，将保温水箱提供的温水经热泵升温并分成两路输出高温热水，一路高温热水经过蒸汽发生器生产第一蒸汽，然后第一蒸汽与另一路的高温热水在双流体雾化喷嘴中混合并雾化喷出，增加流体体积，进而增加受热面积，能很好地吸收收储热池提供的热量，受热均匀，且温升快，最后再由末端加热组件生产适于工业生产使用的高压蒸汽，整个系统结构简单、可靠，运行稳定、安全，蒸汽供应稳定，投资成本低，解决了锅炉燃烧生产蒸汽存在的技术问题，有效降低用电量及运行成本，符合产业推广应用。

技术特征：

1.一种储热式热泵蒸汽机组，其特征在于，具有：

2.根据权利要求1所述的一种储热式热泵蒸汽机组，其特征在于，所述保温水箱（1）的温水是通过第一热泵机组（2）和第二热泵机组（7）协作加热获得，第一热泵机组（2）是水源热泵机组并具有第一换热器（21）及第二换热器（22），第一换热器（21）用于将温水升温成高温热水；第二热泵机组（7）是空气源热泵机组，保温水箱（1）则依照水流方向依次连接循环水泵（81）、第二换热器（22）及第二热泵机组（7），第二热泵机组（7）的输出回流到保温水箱（1），形成循环加热系统，保温水箱（1）的温水的温度是55~65摄氏度。

3.根据权利要求2所述的一种储热式热泵蒸汽机组，其特征在于，所述第一换热器（21）的输入端与保温水箱（1）之间设置供水水泵（82），而第一换热器（21）的输出端设置变频加压水泵（83）。

4.根据权利要求1所述的一种储热式热泵蒸汽机组，其特征在于，所述蒸汽生成装置（3）是电磁蒸汽发生器，该蒸汽生成装置（3）具有立罐（31）、设置在立罐（31）内的导热材料（32）、设置在立罐（31）外周的电磁加热线圈（33）及设置在立罐（31）内的喷头（34），喷头（34）位于导热材料（32）上方并将对应的高温热水雾化喷向导热材料（32），使雾化的高温热水吸热形成第一蒸汽。

5.根据权利要求1所述的一种储热式热泵蒸汽机组，其特征在于，所述储热池（5）包括有保温外壳（51）、带有加热元件的储热内芯（52）以及缠绕在储热内芯（52）的外周的换热管（53），该换热管（53）的一端与双流体雾化喷嘴（4）连通，换热管（53）的另一端则与末端加热组件（6）连通。

6.根据权利要求1所述的一种储热式热泵蒸汽机组，其特征在于，所述电磁加热筒（61）包括有筒状外壳（611）及缠绕在筒状外壳（611）的外周并顺着筒状外壳的轴向延伸的加热元件（612），筒状外壳（611）内部设有回形分离流道，并在回形分离流道中填充的导热滤材（613），加热元件（612）通电产生热量并传递给导热滤材（613），第二蒸汽进入筒状外壳（611）内并沿着回形分离流道移动，第二蒸汽与导热滤材（613）接触并吸热，获得高压蒸汽。

技术总结本发明涉及一种储热式热泵蒸汽机组，具有保温水箱、第一热泵机组、蒸汽生成装置、双流体雾化喷嘴、储热池及末端加热组件，第一热泵机组从保温水箱获得温水并升温，形成高温热水并分成两路输出；蒸汽生成装置接收其中一路的高温热水并生成第一蒸汽；双流体雾化喷嘴接收第一蒸汽及另一路的高温热水并雾化喷出雾化气体，雾化气体吸收储热池提供的热量后形成第二蒸汽；末端加热组件由两个电磁加热筒串联形成，末端加热组件将从储热池输出的第二蒸汽加热并输出适于工业生产使用的高压蒸汽。整个系统结构简单、可靠，运行稳定、安全，蒸汽供应稳定，投资成本低，解决了锅炉燃烧生产蒸汽存在的技术问题，有效降低用电量及运行成本，符合产业推广应用。技术研发人员：彭福明受保护的技术使用者：东莞市福瑞斯环保设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23