1.本发明涉及蒸汽发生器技术领域，具体涉及一种微重力高效蒸汽发生分离一体器。
背景技术：
2.目前常用的蒸汽发生装置包括蒸汽锅炉和闪蒸型蒸汽发生器，蒸汽锅炉包括锅筒及炉膛，燃料在炉膛中燃烧发出热量，水在锅筒中受热变成水蒸气，蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，为了产生足量的水蒸气，蒸汽锅炉需要燃烧大量的燃料，不仅热效率低，而且燃料燃烧后向空气中排放尾气，而对环境污染严重。
3.闪蒸型蒸汽热泵中的蒸汽发生器是通过高温水循环泵将高压热水输送至水侧节流装置，将高压热水降压节流，得到降温降压后的水蒸气，水蒸气经压缩机后进入冷凝器放热冷凝，经膨胀阀进一步降温，变为原液态工质，工作过程中对压缩机的要求苛刻且有额外能量损耗。
技术实现要素：
4.本发明针对现有的技术问题，提供一种微重力高效蒸汽发生分离一体器。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种微重力高效蒸汽发生分离一体器，包括蒸汽发生罐和蒸汽分离罐，所述蒸汽分离罐位于所述蒸汽发生罐的上方，所述蒸汽发生罐的一端通过出汽管与所述蒸汽分离罐连通，另一端通过回水管与所述蒸汽分离罐连通，所述蒸汽发生罐内设有管板及多个换热管，多个所述换热管的两端插装在所述管板上，所述管板与所述蒸汽发生的端部内壁之间形成管箱，所述换热管与所述管箱连通，所述蒸汽发生罐的上端设有供工质进入的工质进口，下端设有工质出口，所述蒸汽分离罐的入口处设有挡气板，所述蒸汽分离罐的上端设有蒸汽出口。
6.在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：
7.进一步，所述蒸汽发生罐内设有均液板，所述均液板位于所述回水管在所述蒸汽发生罐内的入口处。
8.进一步，所述蒸汽分离罐内还设有液位镇静板，所述液位镇静板位于所述挡气板的侧下方。
9.进一步，所述蒸汽出口处设有丝网除沫器。
10.进一步，还包括补水进口、螺旋盘管和补热水管，所述螺旋盘管设置在所述蒸汽发生罐上，所述螺旋盘管一端与所述补水进口连通，另一端与所述补热水管相连通，所述补热水管与所述蒸汽分离罐连通，所述工质出口处的工质加热所述螺旋盘管。
11.进一步，多个所述换热管在所述均液板上呈转角等边三角形设置。
12.进一步，所述转角δ为10
°‑
20
°
。
13.进一步，所述蒸汽发生罐内设有多个折流板。
14.本发明的有益效果是：蒸汽发生罐为壳管式换热器结构，高温工质通过工质进口进入蒸汽发生罐内，在蒸汽发生罐内放热冷凝后，由工质出口流出，换热管内的水吸收高温工质放出的热量形成蒸汽和水雾的混合物，蒸汽和水雾的混合物向上升起流至蒸汽分离罐内，在进气挡板的作用下蒸汽与水雾分离，获取蒸汽。该装置采用高效换热管，实现了管内高效换热、管外高效冷凝，通过蒸汽分离罐内水位的重力实现虹吸循环，提升了综合换热效率，通过将产生水蒸气与气液分离功能集成在一起，取消了现有技术中的高温水循环泵及水侧节流装置的，精简了热泵机组整体流程，使机组更加简洁高效。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；
16.图2为本发明图1中a处的放大图；
17.图3为本发明换热管排布的示意图；
18.图4为当换热管转角δ为0时，工质在换热管之间流动时的示意图；
19.图5为本发明换热管转角为δ为15
°
时，工质在换热管之间流动时的示意图；
20.图6为当换热管转角δ为30
°
时，工质在换热管之间流动时的示意图。
21.附图标记：1、蒸汽发生罐；2、蒸汽分离罐；3、补水进口；4、工质进口；5、工质出口；6、螺旋盘管；7、均液板；8、换热管；9、挡气板；10、液位镇静板；11、蒸汽出口；12、丝网除沫器；13、回水管；14、放水管；15、补热水管；16、均气通道；17、均液通道；18、折流板；19、出汽管。
具体实施方式
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
24.如图1至图6所示，本发明公开了一种微重力高效蒸汽发生分离一体器，包括蒸汽发生罐1和蒸汽分离罐2，所述蒸汽分离罐2通过支撑架安装在所述蒸汽发生罐1的上方，结构紧凑高效，占地面积小，并实现蒸汽分离罐2内的热水在重力的作用下流至蒸汽发生罐1内，实现虹吸循环，使机组更加简洁高效，所述蒸汽发生罐1的一端通过出汽管19与所述蒸汽分离罐2连通，另一端通过回水管13与所述蒸汽分离罐2连通，所述蒸汽发生罐1内设有管板及多个换热管8，多个换热管8形成管束，管束沿着蒸汽发生罐1的长度方向延伸，管束的两端插装在管板上，所述管板与所述蒸汽发生1的端部内壁之间形成管箱，所述换热管8的端部与所述管箱连通，回水管13与所述蒸汽发生罐1内的管箱连通，使水均匀分布至换热管8内，并对水与工质起到分隔的作用，保证正常换热，所述蒸汽发生罐1的上端设有供工质进入的工质进口4，下端设有工质出口5，工质进口4和工质出口5设置在蒸汽发生罐1的两端，增加换热面积，提高换热效果。
25.进一步，所述蒸汽发生罐1内横向设有多个均气通道16，均气通道16保证气态工质在蒸汽发生罐1内均匀分布，提高换热效率，否则只有很少的工质与换热管8内的水进行换热，导致换热不均，换热管8内水的换热温度达不到设定要求，影响蒸汽的出气量；蒸汽发生罐1内竖向设有排液通道17，保证换热冷凝出的液态工质尽快排到蒸汽发生罐1的下方，而不在换热管8的布管区域内，防止冷凝液工质在换热管管束内堆积而影响换热效果。
26.高温工质通过工质进口4进入蒸汽发生罐1内，对换热管8内的水加热使其形成高温水蒸气和水雾，高温工质放热冷凝后由工质出口5流出，水蒸气和水雾的混合物通过出汽管19进入蒸汽分离罐2，所述蒸汽分离罐2的入口处设有挡气板9，水雾冲击挡气板9聚结成水滴，实现水与水蒸气分离，蒸汽分离罐2上端设有蒸汽出口11，水蒸气通过蒸汽出口11排出，蒸汽分离罐2内分离出的热水及部分水蒸气，在重力的作用下通过回水管13返回至蒸汽发生罐1，实现热水的虹吸循环，降低使用成本。
27.其中，微重力是指蒸汽分离罐2内液态水的液位控制的很低，少量的液态水在重力的作用下循环流动至下方的蒸汽发生罐1内。
28.进一步，所述蒸汽出口11处设有丝网除沫器12，去除水蒸气中夹带的雾沫，保证水蒸气无液滴，可直接压缩输送。
29.所述蒸汽分离罐2内还设有液位镇静板10，所述液位镇静板10位于所述挡气板9的侧下方。镇静板10起到稳流作用，使蒸汽分离罐2中水的流动状态更加稳定，避免气流夹带水。
30.所述蒸汽发生罐1内设有均液板7，所述均液板7位于所述回水管13在所述蒸汽发生罐1内的入口处，均液板7位于管箱内并与管板平行。均液板7上均匀设有多个均液孔，蒸汽分离罐2内流出的水，先经过均液板7进行均液，然后进入管板上的换热管8内，保证进水均匀分布到各个换热管8内，提高换热效率，保证蒸汽产量的稳定。
31.所述蒸汽发生罐1的两端管箱的下方设有放水管14,将蒸汽发生罐1内多余的水放出，提高使用的便利性。
32.微重力高效蒸汽发生分离一体器还包括补水进口3、螺旋盘管6和补热水管15，所述螺旋盘管6设置在所述蒸汽发生罐1上，所述螺旋盘管6一端与所述补水进口3连通，另一端与所述补热水管15相连通，所述补热水管15与所述蒸汽分离罐2连通，所述工质出口5穿过所述螺旋盘管6，且工质出口5处的工质加热所述螺旋盘管6，使螺旋盘管6内的补水升温，工质温度根据所需蒸汽温度调节，最高120℃。工质出口5穿过螺旋盘管6时，对螺旋盘管6内的补水进行预热同时增加工质过冷度，经过螺旋盘管6预热的水温可升高10℃-40℃，提高制热效率，并减小补水与工质之间的温差，避免换热管8产生较大热应力而发生换热管8弯曲、断裂的问题，同时也可降低用户补水温度，实现常温补水。螺旋盘管结构可增加受热面积，进一步提高对补水的预热效果。
33.进一步，补热水管15的进口位于液位镇静板10的左侧即远离回水管13的一侧，保证补水不会影响蒸汽分离罐2内冷凝水稳定流动的状态，另外补热水管15流出的热水在蒸汽分离罐2内热水的作用下，进一步预热，并通过回水管13流入蒸汽发生罐1内，进一步提高蒸汽发生罐1的换热效率，降低制热成本。
34.多个所述换热管8在所述管板上呈转角等边三角形设置，其中转角δ为等边三角形的中线与水平方向的夹角，所述转角δ为10
°‑
20
°
，优选为15
°
，如图5所示，排列紧凑，不仅保
证气态的高温工质均匀分布，也使管束之间冷凝形成的液态工质及时顺畅地排放到蒸汽发生罐1底部，保证蒸汽发生罐1内工质分布均匀，提高换热效率。当转角小于10
°
时，如图4所示，工质与换热管8接触面积大，换热效果较好，但是工质的流动阻力较大，易出现工质排液不通畅的问题，当转角大于20
°
时，转角过大，在工质流动方向多个换热管8之间的间隙较大，很大一部分气态工质从换热管8之间的间隙穿过，造成工质一定程度的短路现象，降低换热效率，参考图6所示。
35.所述蒸汽发生罐1内设有多个折流板18。所述折流板18为竖直设置在蒸汽发生罐1内的单弓形折流板，即折流板18的缺口在水平方向左右交错，相邻折流板的缺口在蒸汽发生罐1的长度方向交错设置，多个折流板使高温工质在蒸汽发生罐1内左右折流，提高高温工质的流速，促使工质按照规定路程多次横向通过管束，增强高温流体工质的湍流程度，进一步增强换热效率，使水蒸气直接换热蒸发，无需设置闪蒸式蒸汽发生器的节流装置，降低成本。
36.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。