储能快闪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能快闪热泵蒸汽机组，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、储能快闪热泵蒸汽机组，其具有：

4、热泵机组，

5、保温水箱，该保温水箱与热泵机组连接形成热水供应系统，并从保温水箱引出第一供水线路和第二供水线路；

6、一级雾化模块，该一级雾化模块设置在第一供水线路上，用于将保温水箱送出的热水转变为雾化气体形态输送；

7、储热池，该储热池设置在第一供水线路上并位于一级雾化模块的下游，一级雾化模块输出的雾化气体吸收储热池提供的热量后形成第一蒸汽；

8、蒸汽生成装置，该蒸汽生成装置设置在第一供水线路和第二供水线路汇集处，蒸汽生成装置用于将第一供水线路输出的第一蒸汽和第二供水线路送出的热水混合成闪蒸蒸汽，并对闪蒸蒸汽进行汽水分离，获得适于工业生产使用的高压蒸汽。

9、上述方案进一步是，所述一级雾化模块包括有双流体连接器、蒸汽发生器及换热管道，所述的双流体连接器上设有流体流道、蒸汽流道及一级雾化喷嘴，流体流道用于导入保温水箱送出的热水, 蒸汽流道用于导入蒸汽发生器提供的第二蒸汽，第二蒸汽与流体流道中导入的热水经过一级雾化喷嘴引流混合并喷出，形成雾化气体；该雾化气体在换热管道中流动并与吸收储热池提供的热量后形成第一蒸汽，换热管道按螺旋状缠绕在储热池上。

10、上述方案进一步是，所述蒸汽生成装置包括有闪蒸喷头及汽水分离器，所述闪蒸喷头具有闪蒸主体，在闪蒸主体的内部设有预热腔、混合腔以及从预热腔植入并延伸到混合腔的导液管，导液管的延伸内端头上设有二级雾化喷嘴，二级雾化喷嘴位于混合腔中并朝远离预热腔的方向喷射；所述预热腔连接第一供水线路，导液管则连接第二供水线路，并使导液管中流动的热水在预热腔中吸热；在预热腔和混合腔的连接处设有分隔板，分隔板上设有通孔，以便预热腔中的第一蒸汽通过该分隔板上的通孔进入混合腔并与二级雾化喷嘴喷射的雾化气体混合，形成闪蒸蒸汽；所述混合腔的一侧端由帽盖封闭，该帽盖正对二级雾化喷嘴的喷射，帽盖上设有出气孔，闪蒸蒸汽通过出气孔喷出；所述汽水分离器具有导热的分离壳体及设置在分离壳体外周的加热模块，所述分离壳体内部设有两级或两级以上依次连通的分离流道，且在分离流道中填充导热滤材，分离壳体的一端导入闪蒸喷头喷出的闪蒸蒸汽，而分离壳体的另一端输出经过汽水分离后的蒸汽并通过调温调压后获得适于工业生产使用的高压蒸汽；加热模块用于加热分离流道中流动的蒸汽。

11、上述方案进一步是，所述储热池包括有保温外壳、储热内芯以及附设在储热内芯上的加热元件，换热管道缠绕在储热内芯上，储热内芯上的加热元件是碳纤维加热管。

12、上述方案进一步是，所述蒸汽发生器是电磁蒸汽发生器或电蒸汽发生器。

13、上述方案进一步是，所述闪蒸主体为柱状，预热腔和混合腔依照闪蒸主体的轴向间隔布置，而导液管与闪蒸主体同轴布置，且导液管经过分隔板的中心伸入混合腔，分隔板上的通孔围绕导液管分布；所述帽盖与分隔板形成上下平行关系，且帽盖上的出气孔在分隔板上的正投影恰好落在通孔与导液管之间。

14、上述方案进一步是，所述分隔板附带有超声波发生器。

15、上述方案进一步是，所述帽盖之面向混合腔的内侧面上设有导流弧面，该导流弧面引导第一蒸汽向二级雾化喷嘴的喷射区域运动。

16、上述方案进一步是，所述分离壳体内部的分离流道形成内外环形式，分离流道中填充的导热滤材是不锈钢纤维丝；所述加热模块是套接分离壳体并形成热传导关系的电磁加热套管。

17、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，将保温水箱提供的热水雾化后再与储热池换热，进一步提升加热升温效果，提升热效率，有利于降低运行成本。蒸汽生成装置实现过热蒸汽与热水进一步融合，获得闪蒸蒸汽，闪蒸蒸汽再通过汽水分离及调控，形成工业生产需要的高压蒸汽。整个系统结构简单、可靠，运行稳定、安全，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.储能快闪热泵蒸汽机组，其特征在于，具有：

2.根据权利要求1所述的储能快闪热泵蒸汽机组，其特征在于，所述一级雾化模块（3）包括有双流体连接器（31）、蒸汽发生器（32）及换热管道（33），所述的双流体连接器（31）上设有流体流道（311）、蒸汽流道（312）及一级雾化喷嘴（313），流体流道（311）用于导入保温水箱（2）送出的热水, 蒸汽流道（312）用于导入蒸汽发生器（32）提供的第二蒸汽，第二蒸汽与流体流道（311）中导入的热水经过一级雾化喷嘴（313）引流混合并喷出，形成雾化气体；该雾化气体在换热管道（33）中流动并与吸收储热池（4）提供的热量后形成第一蒸汽，换热管道（33）按螺旋状缠绕在储热池（4）上。

3.根据权利要求1所述的储能快闪热泵蒸汽机组，其特征在于，所述蒸汽生成装置（5）包括有闪蒸喷头（51）及汽水分离器（52），所述闪蒸喷头（51）具有闪蒸主体（511），在闪蒸主体（511）的内部设有预热腔（512）、混合腔（513）以及从预热腔（512）植入并延伸到混合腔（513）的导液管（514），导液管（514）的延伸内端头上设有二级雾化喷嘴（515），二级雾化喷嘴（515）位于混合腔（513）中并朝远离预热腔（512）的方向喷射；所述预热腔（512）连接第一供水线路（21），导液管（514）则连接第二供水线路（22），并使导液管（514）中流动的热水在预热腔（512）中吸热；在预热腔（512）和混合腔（513）的连接处设有分隔板（516），分隔板（516）上设有通孔（5161），以便预热腔（512）中的第一蒸汽通过该分隔板（516）上的通孔（5161）进入混合腔（513）并与二级雾化喷嘴（515）喷射的雾化气体混合，形成闪蒸蒸汽；所述混合腔（513）的一侧端由帽盖（517）封闭，该帽盖（517）正对二级雾化喷嘴（515）的喷射，帽盖（517）上设有出气孔（5171），闪蒸蒸汽通过出气孔（5171）喷出；所述汽水分离器（52）具有导热的分离壳体（521）及设置在分离壳体（521）外周的加热模块（522），所述分离壳体（521）内部设有两级或两级以上依次连通的分离流道，且在分离流道中填充导热滤材（523），分离壳体（521）的一端导入闪蒸喷头（51）喷出的闪蒸蒸汽，而分离壳体（521）的另一端输出经过汽水分离后的蒸汽并通过调温调压后获得适于工业生产使用的高压蒸汽；加热模块（522）用于加热分离流道中流动的蒸汽。

4.根据权利要求2所述的储能快闪热泵蒸汽机组，其特征在于，所述储热池（4）包括有保温外壳（41）、储热内芯（42）以及附设在储热内芯（42）上的加热元件，换热管道（33）缠绕在储热内芯（2）上，储热内芯（42）上的加热元件是碳纤维加热管。

5.根据权利要求2所述的储能快闪热泵蒸汽机组，其特征在于，所述蒸汽发生器（32）是电磁蒸汽发生器或电蒸汽发生器。

6.根据权利要求3所述的储能快闪热泵蒸汽机组，其特征在于，所述闪蒸主体（511）为柱状，预热腔（512）和混合腔（513）依照闪蒸主体（511）的轴向间隔布置，而导液管（514）与闪蒸主体（511）同轴布置，且导液管（514）经过分隔板（516）的中心伸入混合腔（513），分隔板（516）上的通孔（5161）围绕导液管（514）分布；所述帽盖（517）与分隔板（516）形成上下平行关系，且帽盖（517）上的出气孔（5171）在分隔板（516）上的正投影恰好落在通孔（5161）与导液管（514）之间。

7.根据权利要求3或6所述的储能快闪热泵蒸汽机组，其特征在于，所述分隔板（516）附带有超声波发生器（518）。

8.根据权利要求3或6所述的储能快闪热泵蒸汽机组，其特征在于，所述帽盖（517）之面向混合腔（513）的内侧面上设有导流弧面（5172），该导流弧面（5172）引导第一蒸汽向二级雾化喷嘴（515）的喷射区域运动。

9.根据权利要求3所述的储能快闪热泵蒸汽机组，其特征在于，所述分离壳体（521）内部的分离流道形成内外环形式，分离流道中填充的导热滤材（523）是不锈钢纤维丝；所述加热模块（522）是套接分离壳体（521）并形成热传导关系的电磁加热套管。

技术总结本发明涉及储能快闪热泵蒸汽机组，具有热泵机组、保温水箱、一级雾化模块、储热池及蒸汽生成装置，保温水箱与热泵机组连接形成热水供应系统，并引出第一、第二供水线路；一级雾化模块设置在第一供水线路上，用于将保温水箱送出的热水转变为雾化气体形态输送；储热池设置在第一供水线路上并位于一级雾化模块的下游，用于加热雾化气体，形成第一蒸汽；蒸汽生成装置设置在第一供水线路和第二供水线路汇集处，用于将第一蒸汽和第二供水线路送出的热水混合成闪蒸蒸汽，并对闪蒸蒸汽进行汽水分离，获得适于使用的高压蒸汽。整个系统结构简单、可靠，运行稳定、安全，投资成本低，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：2024/1/14