过热蒸汽发生器和废弃物再生处理设备的制作方法

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1.本技术涉及蒸汽处理设备领域，特别地涉及一种过热蒸汽发生器和废弃物再生处理设备。

背景技术：

2.过热蒸汽，是在常压状态下对饱和蒸汽进行进一步加热后而获得的。随着过热蒸汽技术的发展，过热蒸汽在食品加工、干燥以及工业领域的应用越来越广泛。
3.目前，常常采用压力锅炉加热的方式来获得超过100℃的过热蒸汽，但是一方面压力锅炉结构复杂，另一方面由于在压力锅炉在工作过程中，为了获得过热蒸汽会导致压力锅炉的压力增加，而压力较大时会给压力锅炉带来安全问题，所以，很难通过压力锅炉获得的较高温度的过热蒸汽，也就是说，目前采用压力锅炉获得过热蒸汽的方式存在诸多问题，严重限制了过热蒸汽的应用。

技术实现要素：

4.为了解决或至少部分地解决上述技术问题，本技术的第一方面提供了一种过热蒸汽发生器，包括：
5.内胆，内胆具有安装腔；
6.外胆，设于内胆背离安装腔的一侧，外胆与内胆之间具有蒸汽通道；
7.加热件，加热件的至少一部分位于安装腔内；
8.温控件，设在加热件上。
9.本技术的过热蒸汽发生器，包括内胆、外胆、加热件和温控件。内胆具有安装腔，外胆设在内胆背离安装腔的一侧，其中，指向安装腔中心的一侧为内侧，背离安装腔中心的一侧即为外侧。即外胆设在内胆的外侧，且内胆和外胆之间具有蒸汽通道，蒸汽通道用于蒸汽流通。能够想到地，蒸汽通道具有入口和蒸汽出口，从而令蒸汽在蒸汽通道内流通。进一步地，蒸汽通道内设有阀门，从而可以调节蒸汽量。
10.其中，加热件的至少一部分设在安装腔中，比如，加热件全部位于安装腔内，能够快速高效地与蒸汽通道内的蒸汽进行换热。或者，加热件的一部分位于安装腔内，则加热件的另一部分相对于安装腔外露设置，外露设置的部分加热件能够方便加热件的电连接，安全性能更高，其中，位于安装腔内的该部分加热件为加热件的有效加热区。值得说明的是，加热件用于提供热源，加热件产生的热量能够对蒸汽通道内的水和/或蒸汽进行加热，从而获得满足需求的高温蒸汽。
11.其中，水或饱和蒸汽可以经过入口进入蒸汽通道内部，水或饱和蒸汽在蒸汽通道内部被加热件产生的热量加热后，变成过热蒸汽，进而再会从蒸汽出口排出。值得说明的是，饱和蒸汽可以来自于蒸汽锅炉。饱和蒸汽的温度为100℃左右，过热蒸汽的含氧量小于0.3％，在常压下过热蒸汽的温度处于400℃～700℃范围内。
12.值得说明的是，如果向过热蒸汽发生器通入水，以获得过热蒸汽，那么过热蒸汽发
生器的数量为两台，一台过热蒸汽发生器产生饱和蒸汽，然后再通入另一台过热蒸汽发生器中产生过热蒸汽。
13.温控件设在加热件上，温控件用于对加热件的工作参数进行检测，并能够调控加热件的工作参数，从而能够实现对位于蒸汽通道内的蒸汽温度、蒸汽压力实现控制。其中，加热件的工作参数包括但不限于加热功率、加热时长。
14.本技术中提供的过热蒸汽发生器摒弃了传统压力锅炉制备过热蒸汽的方案，具有使用方便、结构简单且安全性能较高的特点，有效提升了过热蒸汽的应用范围，同时，通过在加热件上设置温控件，从而实现了对于加热件工作参数的控制，使得过热蒸汽发生器产生的过热蒸汽的参数可控，能够满足不同场景下的需求。
15.可选地，加热件包括第一加热件和第二加热件，温控件设在第一加热件和/或第二加热件上。蒸汽通道包括第一蒸汽通道和第二蒸汽通道，第一蒸汽通道包括入口，第一加热件用于对第一蒸汽通道加热，第二蒸汽通道与第一蒸汽通道连通，第二蒸汽通道包括蒸汽出口，第二加热件用于对第二蒸汽通道加热。
16.可选地，第二蒸汽通道的至少一部分相对第一蒸汽通道曲折延伸。
17.可选地，第一蒸汽通道沿第一方向延伸，第二蒸汽通道包括连通通道和排汽通道，排汽通道通过连通通道与第一蒸汽通道连通，排汽通道沿第一方向延伸，连通通道沿与第一方向不同的第二方向延伸。
18.可选地，过热蒸汽发生器还包括外壳和隔热件，外壳具有装配腔，内胆的至少一部分、外胆的至少一部分位于装配腔内；隔热件设于装配腔内，并位于外胆和外壳之间。
19.可选地，外壳上设有装配口，加热件的一部分穿过装配口相对于外壳外露设置，温控件相对于外壳外露设置。
20.可选地，过热蒸汽发生器还包括多个加强筋，多个加强筋间隔设在外壳上。
21.可选地，过热蒸汽发生器还包括排水组件，排水组件能够与蒸汽通道连通。
22.可选地，排水组件位于蒸汽通道的底部。
23.本技术的第二方面提供了一种废弃物再生处理设备，包括上述任一项技术方案所述的过热蒸汽发生器。
24.本技术中的废弃物再生处理设备包括上述任一技术方案中提供的过热蒸汽发生器，因而具有该过热蒸汽发生器的全部有益效果，在此不再赘述。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术的实施方式，下面将对相关的附图做出简单介绍。可以理解，下面描述中的附图仅用于示意本技术的一些实施方式，本领域普通技术人员还可以根据这些附图获得本文中未提及的许多其他的技术特征和连接关系等。
26.图1为本技术提供的一种过热蒸汽发生器的结构示意图。
27.图中的附图标记及名称如下：
28.1、内胆；
29.2、外胆；
30.31、第一蒸汽通道；32、第二蒸汽通道；33、连通通道；34、排汽通道；35、入口；36蒸汽出口；
31.4、加热件；41、第一加热件；42、第二加热件；
32.5、温控件；
33.6、外壳；
34.7、隔热件；
35.8、加强筋；
36.9、排水组件。
具体实施方式
37.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行详细说明。
38.本技术的发明人发现，在现有技术中采用压力锅炉来制备过热蒸汽的方式存在结构复杂、安全性能低且无法获得高温过热蒸汽的问题，严重限制了过热蒸汽的应用。
39.有鉴于此，参考下图1，本技术所提供的过热蒸汽发生器，摒弃了传统压力锅炉制备过热蒸汽的方案，具有使用方便、结构简单且安全性能较高的特点，有效提升了过热蒸汽的应用范围。
40.实施方式一
41.本技术第一方面的实施例提供了一种过热蒸汽发生器，包括内胆1、外胆2、加热件4和温控件5，其中，内胆1具有安装腔，外胆2设于内胆1背离安装腔的一侧，外胆2与内胆1之间具有蒸汽通道，加热件4的至少一部分位于安装腔内，温控件5设在加热件4上。
42.本技术的过热蒸汽发生器，包括内胆1、外胆2、加热件4和温控件5。内胆1具有安装腔，外胆2设在内胆1背离安装腔的一侧，其中，指向安装腔中心的一侧为内侧，背离安装腔中心的一侧即为外侧。即外胆2设在内胆1的外侧，且内胆1和外胆2之间具有蒸汽通道，蒸汽通道用于蒸汽流通。能够想到地，蒸汽通道具有入口35和蒸汽出口36，从而令蒸汽在蒸汽通道内流通。
43.其中，加热件4的至少一部分设在安装腔中，比如，加热件4全部位于安装腔内，能够快速高效地与蒸汽通道内的蒸汽进行换热。或者，加热件4的一部分位于安装腔内，则加热件4的另一部分相对于安装腔外露设置，外露设置的部分加热件4能够方便加热件4的电连接，安全性能更高。值得说明的是，加热件4用于提供热源，加热件4产生的热量能够对蒸汽通道内的水和/或蒸汽进行加热，从而获得满足需求的高温蒸汽。
44.其中，水和/或饱和蒸汽可以经过入口35进入蒸汽通道内部，水和/或饱和蒸汽在蒸汽通道内部被加热件4产生的热量加热后，变成过热蒸汽，进而再会从蒸汽出口36排出。值得说明的是，饱和蒸汽可以来自于蒸汽锅炉。饱和蒸汽的温度为100℃～200℃，过热蒸汽的含氧量小于0.3％，在常压下过热蒸汽的温度处于400℃～700℃范围内。
45.举例来说，当水经过入口35进入蒸汽通道内后，通过加热件4产生热量，以对蒸汽通道内的水进行加热，从而生成饱和蒸汽，令加热件4持续对蒸汽通道内进行加热，那么饱和蒸汽会转换成为过热蒸汽，过热蒸汽为含氧量小于0.3％、常压下温度处于400℃～700℃范围内，满足用户需求。
46.温控件5设在加热件4上，温控件5用于对加热件4的工作参数进行检测，并能够调控加热件4的工作参数，从而能够实现对位于蒸汽通道内的蒸汽温度、蒸汽压力实现控制。
其中，加热件4的工作参数包括但不限于加热功率、加热时长。
47.本技术中提供的过热蒸汽发生器摒弃了传统压力锅炉制备过热蒸汽的方案，具有使用方便、结构简单且安全性能较高的特点，有效提升了过热蒸汽的应用范围，同时，通过在加热件4上设置温控件5，从而实现了对于加热件4工作参数的控制，使得过热蒸汽发生器产生的过热蒸汽的参数可控，能够满足不同场景下的需求。
48.可选地，内胆1由高热导率材质制备而成，在热传递过程中，加热件4产生的热量能够快速通过内胆1传递至蒸汽通道内。一方面提高热效率，另一方面，由于内胆1上热量被蒸汽快速带走，降低内胆1温度，也能够尽量削弱热量对于内胆1自身结构的不利影响，延长内胆1的使用寿命。可选地，内胆1为耐热不锈钢管。
49.可选地，外胆2由低热导率材质制备而成，降低了蒸汽与外胆2间的热传递而导致的热耗散，提高了热效率。其中，温控件5收集蒸汽通道温度，根据蒸汽通道温度产生导通或断开动作，调节加热件4输出功率，实现对蒸汽温度的控制。可选地，外胆2为耐热不锈钢管。
50.可选地，加热件4包括第一加热件41和第二加热件42，温控件5设在第一加热件41和/或第二加热件42上。蒸汽通道包括第一蒸汽通道31和第二蒸汽通道32，第一蒸汽通道31包括入口35，第一加热件41用于对第一蒸汽通道31加热，第二蒸汽通道32与第一蒸汽通道31连通，第二蒸汽通道32包括蒸汽出口36，第二加热件42用于对第二蒸汽通道32加热。
51.在本技术的实施例中，加热件4包括第一加热件41和第二加热件42，蒸汽通道包括第一蒸汽通道31和第二蒸汽通道32，第一加热件41用于对第一蒸汽通道31内的水和/或蒸汽进行加热，第二加热件42用于对第二蒸汽通道32内的水和/或蒸汽进行加热。第一加热件41和第二加热件42的组合使用能够有效提升加热件4的加热效率，使得在单位时间内获得大量过热蒸汽的可能性被大大提高。
52.其中，温控件5可以设置在第一加热件41上，或者，温控件5设在第二加热件42上，或者，温控件5同时设在第一加热件41和第二加热件42上。温控件5能够对第一加热件41、第二加热件42的工作参数进行调控，从而实现对第一蒸汽通道31、第二蒸汽通道32的温度调控。
53.关于蒸汽通道，其包括连通的第一蒸汽通道31和第二蒸汽通道32，第一蒸汽通道31具有入口35，第二蒸汽通道32具有蒸汽出口36，也就是说，水和/或饱和蒸汽可以经由入口35，先进入第一蒸汽通道31内，然后再由第一蒸汽通道31向第二蒸汽通道32流动，与此同时，加热件4产生的热量会对第一蒸汽通道31、第二蒸汽通道32内部的水和/或蒸汽进行加热，最后过热蒸汽会从蒸汽出口36排出。
54.可选地，第二蒸汽通道32的至少一部分相对第一蒸汽通道31曲折延伸。
55.在本技术的实施例中，第二蒸汽通道32的至少一部分相对于第一蒸汽通道31曲折延伸，即对于蒸汽通道整体而言，其为曲折通道，当水和/或蒸汽在蒸汽通道内流通时，曲折状的蒸汽通道可以延长流通路径、可以延长流通市场，从而令热量交换进行的更加充分彻底，使得最终经由蒸汽出口36排出的过热蒸汽可以达到用户要求。
56.可选地，第一蒸汽通道31沿第一方向延伸，第二蒸汽通道32包括连通通道33和排汽通道34，排汽通道34通过连通通道33与第一蒸汽通道31连通，排汽通道34沿第一方向延伸，连通通道33沿与第一方向不同的第二方向延伸。
57.在本技术的实施例中，第一蒸汽通道31沿第一方向延伸，第二蒸汽通道32包括连
通通道33和排汽通道34，排汽通道34通过连通通道33与第一蒸汽通道31连通，排汽通道34具有蒸汽出口36。也就是说，连通通道33位于第一蒸汽通道31和排汽通道34之间。其中，排汽通道34与第一蒸汽通道31均沿第一方向延伸，连通通道33沿第二方向延伸，第二方向与第一方向不同，令第二蒸汽通道32为延伸方向不同的两段，从而满足蒸汽通道曲折延伸的需求。
58.举例来说，第一方向可以为竖直方向，第二方向可以为水平方向，那么对于蒸汽通道而言，其沿竖直面的纵切面则大致呈“u”状。
59.可选地，在第一蒸汽通道31与连通通道33的连通处，可以设置导向结构，从而减小蒸汽在流通过程中的阻力。
60.可选地，在连通通道33和排汽通道34的连通处，可以设置导向结构，从而减小蒸汽在流通过程中的阻力。
61.实施方式二
62.本技术发明人发现，当蒸汽通道的外侧的保温性能不够优异时，一部分热量会从蒸汽通道外侧扩散到外部环境中，该部分热量无法作用于蒸汽通道内部的水和/或蒸汽上，造成热量的无谓损失。
63.为此，本技术的第二实施例提出来一种过热蒸汽发生器，包括外壳6和隔热件7，外壳6具有装配腔，内胆1的至少一部分、外胆2的至少一部分位于装配腔内；隔热件7设于装配腔内，并位于外胆2和外壳6之间。
64.在本技术的实施方式中，过热蒸汽发生器还包括外壳6和隔热件7，外壳6具有装配腔，外壳6能够构成过热蒸汽发生器的外轮廓，对其内部的结构件起到保护作用。
65.其中，内胆1的至少一部分位于装配腔内，外胆2的至少一部分位于装配腔内，内胆1和外胆2之间的蒸汽通道位于壳体内部，即位于装配腔内。外壳6自身也能够起到一定的隔热作用，阻隔热量向外传递。
66.进一步地，外壳6和外胆2之间具有隔热件7，隔热件7位于装配腔内，隔热件7用于阻隔蒸汽通道内部的热量向外壳6的外部传递，使得热量能够汇聚在蒸汽通道内部，从而尽可能地提升蒸汽通道内部水和/或蒸汽的热量提升，避免热量的无谓损失。
67.可选地，外壳6上设有装配口，加热件4的一部分穿过装配口相对于外壳6外露设置，温控件5相对于外壳6外露设置。
68.在本技术的实施方式中，外壳6上设有装配口，从而可以令加热件4的一部分穿过装配口，二相对于装配腔外露设置，外露的部分加热件4能够方便温控件5的设置，使得过热蒸汽发生器的安全使用性能得到提升，削弱蒸汽对电连接部件的干扰。
69.可选地，过热蒸汽发生器还包括多个加强筋8，多个加强筋8间隔设在外壳6上。
70.在本技术的实施方式中，过热蒸汽发生器还包括多个加强筋8，多个加强筋8间隔设在外壳6上，由于外壳6内部具有加热件4、蒸汽通道等带来热量的部件，那么，对于外壳6自身而言，其内外侧的温差较大，即外壳6的工作环境对其自身的结构强度、结构稳定性提出比较大的考验，通过在外壳6上设置多个加强筋8，从而能够有效保证外壳6的结构稳定性，减小外壳6变形的可能性。
71.实施方式三
72.本技术发明人发现，当过热蒸汽发生器使用后，蒸汽通道内常具有残留水，若不及
时排出，则有可能影响过热蒸汽发生器的使用寿命，也可能令过热蒸汽发生器的运行中存在安全隐患。
73.为此，本技术的第三实施例提出来一种过热蒸汽发生器，其包括排水组件9，排水组件9能够与蒸汽通道连通。
74.在本技术的实施方式中，过热蒸汽发生器包括排水组件9，其与蒸汽通道连通，在过热蒸汽发生器正常使用过程中，排水组件9关闭，保证蒸汽通道能够排出过热蒸汽。当过热蒸汽发生器使用结束后，可以打开排水组件9，令蒸汽通道内部的残留水从排水组件9排出，延长过热蒸汽发生器的使用寿命。
75.当废弃物再生处理设备的控制系统及安全装置失灵的情况下，排水组件9还能够起到泄压的作用，保证了过热蒸汽发生器运行的安全性能。
76.可选地，排水组件9位于蒸汽通道的底部。
77.在本技术的实施例中，排水组件9设在蒸汽通道的底部，残留水能够在重力作用下通过排水组件9排向外部，无需额外的结构来引出残留水。
78.可选地，排水组件9包括排水阀门。
79.实施方式四
80.本技术的第二方面提供了一种废弃物再生处理设备，包括上述任一项实施例所述的过热蒸汽发生器。
81.本技术中的废弃物再生处理设备包括上述任一实施例中提供的过热蒸汽发生器，因而具有该过热蒸汽发生器的全部有益效果，在此不再赘述。
82.可选地，废弃物再生设备用于碳纤维增强复合材料废弃物的再生处理。过热蒸汽发生器产生的过热蒸汽可以作为保护气体，能够起到隔绝氧气的作用，防止碳纤维增强复合材料废弃物中的树脂与氧气反应，产生有害气体。与此同时，过热蒸汽也能够作为传热介质，用来分离碳纤维增强复合材料废弃物中的碳纤维与基体树脂，得到干净、无积炭残留、强度达原生碳纤维的90％以上、性能优良的再生碳纤维。值得说明的是，本技术提供的废弃物再生处理设备，通过采用过热蒸汽替代传统回收方法使用的惰性气体(氮气、氩气等)作为保护气体，优势在于成本低廉、工艺简单、保护氛围均匀。传统的处理技术都是用惰性气体作为保护气体(氮气、氩气)，作为保护气体使用，必须用高纯氮气或者高纯氩气，市场价格是180元人民币/瓶(125kg)。而本技术所采用的过热蒸汽系自来水产生，市场价格5元人民币/吨。经计算：用过热蒸汽作为保护气回收纤维增强复合材料废料每小时需要25kg自来水；用惰性气体作为保护气回收纤维增强复合材料废料每小时需要氮气约为39kg，按20小时处理6吨的纤维增强复合材料废料计算，用过热蒸汽的成本是2.5元，用氮气的成本是1123元，仅保护气体成本就相差约450倍，成本低廉，易于广泛应用。
83.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：

1.一种过热蒸汽发生器，其特征在于，包括：内胆(1)，所述内胆(1)具有安装腔；外胆(2)，设于所述内胆(1)背离所述安装腔的一侧，所述外胆(2)与所述内胆(1)之间具有蒸汽通道；加热件(4)，所述加热件(4)的至少一部分位于所述安装腔内；温控件(5)，设在所述加热件(4)上。2.根据权利要求1所述的过热蒸汽发生器，其特征在于，所述加热件(4)包括第一加热件(41)和第二加热件(42)，所述温控件(5)设在所述第一加热件(41)和/或第二加热件(42)上；所述蒸汽通道包括：第一蒸汽通道(31)，所述第一蒸汽通道(31)包括入口(35)，所述第一加热件(41)用于对所述第一蒸汽通道(31)加热；第二蒸汽通道(32)，与所述第一蒸汽通道(31)连通，所述第二蒸汽通道(32)包括蒸汽出口(36)，所述第二加热件(42)用于对所述第二蒸汽通道(32)加热。3.根据权利要求2所述的过热蒸汽发生器，其特征在于，所述第二蒸汽通道(32)的至少一部分相对所述第一蒸汽通道(31)曲折延伸。4.根据权利要求2所述的过热蒸汽发生器，其特征在于，所述第一蒸汽通道(31)沿第一方向延伸；所述第二蒸汽通道(32)包括连通通道(33)和排汽通道(34)，所述排汽通道(34)通过所述连通通道(33)与所述第一蒸汽通道(31)连通，所述排汽通道(34)沿所述第一方向延伸，所述连通通道(33)沿与所述第一方向不同的第二方向延伸。5.根据权利要求1至4中任一项所述的过热蒸汽发生器，其特征在于，所述过热蒸汽发生器还包括：外壳(6)，所述外壳(6)具有装配腔，所述内胆(1)的至少一部分、所述外胆(2)的至少一部分位于所述装配腔内；隔热件(7)，设于所述装配腔内，并位于所述外胆(2)和所述外壳(6)之间。6.根据权利要求5所述的过热蒸汽发生器，其特征在于，所述外壳(6)上设有装配口，所述加热件(4)的一部分穿过所述装配口相对于所述外壳(6)外露设置，所述温控件(5)相对于所述外壳(6)外露设置。7.根据权利要求5所述的过热蒸汽发生器，其特征在于，所述过热蒸汽发生器还包括：多个加强筋(8)，间隔设在所述外壳(6)上。8.根据权利要求1至4中任一项所述的过热蒸汽发生器，其特征在于，所述过热蒸汽发生器还包括：排水组件(9)，所述排水组件(9)能够与所述蒸汽通道连通。9.根据权利要求8所述的过热蒸汽发生器，其特征在于，所述排水组件(9)位于所述蒸汽通道的底部。10.一种废弃物再生处理设备，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的过热蒸汽发生器。

技术总结

本申请提供了一种过热蒸汽发生器和废弃物再生处理设备，过热蒸汽发生器包括内胆、外胆、加热件和温控件，内胆具有安装腔，外胆设于内胆背离安装腔的一侧，外胆与内胆之间具有蒸汽通道，加热件的至少一部分位于安装腔内，温控件设在加热件上。本申请中提供的过热蒸汽发生器摒弃了传统压力锅炉制备过热蒸汽的方案，具有使用方便、结构简单且安全性能较高的特点，有效提升了过热蒸汽的应用范围，同时，通过在加热件上设置温控件，从而实现了对于加热件工作参数的控制，使得过热蒸汽发生器产生的过热蒸汽的参数可控，能够满足不同场景下的需求。求。求。