專利名稱：一種感知式熱力蒸發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)裝置，特別涉及一種智能化、快速高效的，可使用各種可燃?xì)怏w或燃油作為主要燃料，并與太陽(yáng)能集熱器組合使用的感知式熱力蒸發(fā)裝置。
背景技術(shù)：
隨著能源緊張、溫室效應(yīng)等問(wèn)題日漸嚴(yán)重，節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境是人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略所面臨的兩大關(guān)鍵問(wèn)題?？稍偕茉蠢檬墙鉀Q這些問(wèn)題的重要途徑之一。經(jīng)調(diào)查，目前市售的常壓、中壓、高壓的開(kāi)水爐或蒸汽爐中所使用換熱方式分為排管式、吊桶式、盤(pán)管式、熱管式，U型管式，圓管式等。眾多的換熱管都存在著換熱面積小、熱效率低的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，燃料完全燃燒有25%-35%左右的熱量在爐體出口經(jīng)煙道排出，以埃利奧特能源系統(tǒng)公司的小型熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備為例，其余熱回收裝置中的再生器出口尾氣溫度約為250°C，再利用后可供應(yīng)90°C左右的熱水。由此可見(jiàn)，充分利用這部分熱源，可以提高整個(gè)裝置的熱效率，在強(qiáng)調(diào)節(jié)能環(huán)保的當(dāng)今顯得尤為重要。雖然目前一些鍋爐、蒸發(fā)器也使用了余熱回收裝置，增加了額外投資成本，但效果卻不盡如人意。市售的太陽(yáng)能鍋爐也僅僅是把太陽(yáng)能的集熱部分和現(xiàn)有的市售鍋爐組合使用，而不是從蒸發(fā)器或鍋爐自身結(jié)構(gòu)創(chuàng)新考慮，導(dǎo)致節(jié)能效果不明顯。為了滿足市場(chǎng)需求，產(chǎn)品的更新?lián)Q代是必然的趨勢(shì)，因此迫切需要開(kāi)發(fā)一種可使用多種熱源，特別是針對(duì)可再生能源的快速、高效、節(jié)能、環(huán)保、隨用隨開(kāi)的蒸發(fā)裝置，這種新一代高品位、高質(zhì)量、智能化的感知式熱力蒸發(fā)裝置，必將成為蒸發(fā)器市場(chǎng)上的領(lǐng)軍產(chǎn)
P
ΡΠ O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處提供一種感知式熱力蒸發(fā)裝置， 提高熱交換能力和熱利用率；能夠隨時(shí)對(duì)加熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制以及回?zé)崂寐矢叩那夷苓M(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控、調(diào)配、修整的智能化蒸發(fā)裝置。為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的感知式熱力蒸發(fā)裝置包括濾熱回收組件、可燃物料流通組件、遇熱蒸發(fā)組件、積存分流補(bǔ)償組件、傳感智能控制器及配件。其中，濾熱回收組件包括聚煙拱形頂蓋、多孔限位板、螺旋熱片管、梯形固定架、氣動(dòng)三通球閥、工作流體進(jìn)口 A、工作流體出口 B、引水管、工作流體、煙氣強(qiáng)排器以及煙氣出口。煙氣強(qiáng)排器和煙氣出口安裝固定在聚煙拱形頂蓋上，聚煙拱形頂蓋、多孔限位板采用螺釘固定在遇熱蒸發(fā)組件中的殼體上；螺旋熱片管采用錯(cuò)層疊加方式通過(guò)梯形固定架固定一體，并用U型彎頭對(duì)接，形成S型流體通道；工作流體通過(guò)氣動(dòng)三通球閥從工作流體進(jìn)口 A 進(jìn)入后，從工作流體出口 B流入引水管內(nèi)；引水管一頭與工作流體出口 B連接，另一頭與積存分流補(bǔ)償組件中的工作流體儲(chǔ)桶連接，使工作流體從工作流體出口 B流入工作流體儲(chǔ)桶內(nèi)?？扇嘉锪狭魍ńM件包括燃料總管、燃料過(guò)渡管、燃料、管法蘭以及燃料流量調(diào)控器。燃料過(guò)渡管采用法蘭或電焊固定在燃料總管上；燃料流量調(diào)控器安裝在燃料過(guò)渡管進(jìn)口 ；燃料填充在燃料總管內(nèi)；燃料總管、燃料過(guò)渡管固定在遇熱蒸發(fā)裝置中的限位柵上；燃料總管上設(shè)置有與燃料進(jìn)料管對(duì)接的管法蘭。遇熱蒸發(fā)組件包括熱交換管、外套管、膨脹節(jié)、管空腔封頭、熱交換管煙氣出口、托盤(pán)、凸芯式高壓爐頭、電子點(diǎn)火器、進(jìn)風(fēng)罩、燃料進(jìn)口、工作流體進(jìn)口 C以及工作流體出口 D。 熱交換管同心套裝在外套管內(nèi)，產(chǎn)生的管錯(cuò)位空腔用管空腔封頭密封焊接成一體；膨脹節(jié)與熱交換管煙氣出口焊接，消除熱交換管軸向膨脹量；熱交換管煙氣出口套裝在濾熱回收組件中的多孔限位板的孔內(nèi)；進(jìn)風(fēng)罩、凸芯式高壓爐頭安裝固定在托盤(pán)上；電子點(diǎn)火器、燃料進(jìn)口設(shè)置在托盤(pán)周向一側(cè)；外套管上焊接有工作流體進(jìn)口 C、工作流體出口 D，從而形成了一組遇熱蒸發(fā)組件，使用中可有若干個(gè)組件串聯(lián)、并聯(lián)、分組或整體實(shí)施。積存分流補(bǔ)償組件包括工作流體儲(chǔ)桶、工作流體過(guò)渡管、儲(chǔ)氣桶以及集氣管。工作流體儲(chǔ)桶采用固定托架固定在殼體上；工作流體過(guò)渡管一頭密封，另一頭與工作流體儲(chǔ)桶采用法蘭或電焊密封固定；工作流體過(guò)渡管上開(kāi)有若干個(gè)分流管孔，通過(guò)分流管與外套管上的工作流體進(jìn)口 C密封對(duì)接；集氣管上開(kāi)有若干個(gè)孔，通過(guò)連接管與外套管工作流體出口 D焊接固定；集氣管一頭密封，另一頭與儲(chǔ)氣桶采用法蘭或電焊密封固定；儲(chǔ)氣桶采用固定架固定在配件中的殼體上，從而形成完整的積存分流補(bǔ)償組件。傳感智能控制器及配件包括傳感智能控制器、殼體、殼體保溫、限位柵、框架、排污閥及其他元件。傳感智能控制器固定在蒸發(fā)器殼體的正面適當(dāng)位置，傳感智能控制器內(nèi)設(shè)計(jì)有溫度傳感器、壓力傳感器、煙氣流量傳感器、過(guò)熱保護(hù)器、斷水報(bào)警器、安全閥、可控硅及其他電子元件；溫度傳感器設(shè)置在工作流體進(jìn)口 A和工作流體出口 B及煙氣出口、蒸發(fā)器燃燒室內(nèi)，另外，工作流體儲(chǔ)桶、儲(chǔ)氣桶內(nèi)同樣布置有溫度傳感器；壓力傳感器設(shè)置在集氣管、儲(chǔ)氣桶內(nèi)；煙氣流量傳感器設(shè)置在煙氣出口 ；過(guò)熱保護(hù)器、斷水報(bào)警器及其他電子元件，包括可控硅均安裝在傳感智能控制器盒內(nèi)；安全閥安裝在儲(chǔ)氣桶上；同時(shí)，傳感智能控制器對(duì)可燃物料流通組件中的燃料流量調(diào)控器、濾熱回收組件中的煙氣強(qiáng)排器同樣起到調(diào)控作用。通過(guò)傳感智能控制器對(duì)本裝置在工作狀態(tài)下實(shí)時(shí)跟蹤，采集各類數(shù)據(jù)，從而調(diào)控溫度、壓力、進(jìn)料、分組點(diǎn)火或整體點(diǎn)火，排風(fēng)、排煙以及管理工作流體和燃料，產(chǎn)出蒸汽、熱水的流量與流速等。殼體保溫固定在殼體內(nèi)壁四周；限位柵與殼體采用螺釘或鉚釘固定在框架上；排污閥安裝在工作流體儲(chǔ)桶一側(cè)。所述的多孔限位板是采用碳結(jié)鋼、不銹鋼及相對(duì)應(yīng)耐高溫、不易變形、傳熱快的金屬板材，在板上開(kāi)有6-60個(gè)各自獨(dú)立的直徑20mm-100mm的孔，便于熱交換管管頭的限位及煙氣排出。所述的螺旋熱片管是采用碳結(jié)鋼管材，通過(guò)纏片高頻焊接組合而成，或使用厚壁防銹鋁合金圓管，通過(guò)專業(yè)車(chē)床在圓管上直接加工成螺旋熱片。由于螺旋熱片的存在，擴(kuò)大了熱交換面積，提高了燃料回收利用率。所述的燃料是采用市場(chǎng)多見(jiàn)易購(gòu)的天然氣、天然液化氣、煤氣或沼氣、輕油、柴油制成的霧狀物或點(diǎn)火即燃的化工溶液以及其他可再生能源，可起到隨用隨開(kāi)的目的。所述的熱交換管采用碳結(jié)鋼、不銹鋼及其他相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱快、不易變形、抗壓能力強(qiáng)的金屬圓形管，通過(guò)專用設(shè)備液壓或冷拔變形成具有多曲面的異型管。根據(jù)需要，管壁成型有5-16個(gè)曲面，其熱交換面積是同類圓形管的1. 2-1. 8倍，從而提高換熱速率。
所述的工作流體采用市售2-2超導(dǎo)液、導(dǎo)熱油以及相對(duì)應(yīng)的礦物油，也可由太陽(yáng)能集熱裝置所產(chǎn)的具有一定溫度的液態(tài)工作流體或氣體，無(wú)霜無(wú)凍地區(qū)可直接采用鍋爐用軟水或清潔空氣。本發(fā)明的熱力蒸發(fā)裝置的最大的特點(diǎn)之一是采用多曲面異型直通金屬管作為熱交換管芯，其熱交換面積是同等條件下圓管的1. 2-1. 8倍，大幅提高熱交換能力，熱利用率達(dá)到90%以上；特點(diǎn)之二是本發(fā)明作為即開(kāi)即熱型蒸發(fā)器，同時(shí)具備整體加熱和單組加熱功能，可根據(jù)目標(biāo)任務(wù)需要，隨時(shí)對(duì)加熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；特點(diǎn)之三是設(shè)置在聚煙腔體內(nèi)的設(shè)置螺旋熱片管，可充分將煙氣中的熱量再利用，余熱回收率達(dá)75%以上；特點(diǎn)之四是配置了一系列智能化的傳感元件，對(duì)各環(huán)節(jié)運(yùn)行進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控、調(diào)配、修整，使本裝置的工作效率達(dá)到95%以上。本裝置所產(chǎn)蒸汽可供應(yīng)日常飲水、溴化鋰空調(diào)制冷、供暖、紡織、印染、 造紙、橡膠、海水淡化等各種需要熱水或蒸氣的領(lǐng)域，也可用于能量轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行發(fā)電。


通過(guò)下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明前述的和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。其中圖1是感知式熱力蒸發(fā)裝置主視2是感知式熱力蒸發(fā)裝置俯視3是感知式熱力蒸發(fā)裝置A-A剖視4是感知式熱力蒸發(fā)裝置B-B剖視圖5所示為本發(fā)明的多面熱交換管的截面示意圖6所示為普通鍋爐管的截面示意圖7所示的本發(fā)明的感知式熱力蒸發(fā)組件的傳感智能控制圖。感知式熱力蒸發(fā)裝置編號(hào)說(shuō)明
權(quán)利要求
1.一種感知式熱力蒸發(fā)裝置，包括濾熱回收組件、可燃物料流通組件、遇熱蒸發(fā)組件、積存分流補(bǔ)償組件、傳感智能控制器及配件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中，所述濾熱回收組件包括聚煙拱形頂蓋、多孔限位板、螺旋熱片管、梯形固定架、氣動(dòng)三通球閥、工作流體進(jìn)口 A、工作流體出口 B、引水管、工作流體、煙氣強(qiáng)排器以及煙氣出口 ；煙氣強(qiáng)排器和煙氣出口安裝固定在聚煙拱形頂蓋上，聚煙拱形頂蓋、多孔限位板采用螺釘固定在遇熱蒸發(fā)組件中的殼體上；螺旋熱片管采用錯(cuò)層疊加方式通過(guò)梯形固定架固定一體，并用U型彎頭對(duì)接，形成S型流體通道；當(dāng)工作流體通過(guò)氣動(dòng)三通球閥從工作流體進(jìn)口 A進(jìn)入后，從工作流體出口 B流入引水管內(nèi)；引水管一頭與工作流體出口 B連接，另一頭與積存分流補(bǔ)償組件中的工作流體儲(chǔ)桶連接，使工作流體從工作流體出口 B流入工作流體儲(chǔ)桶內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中，所述可燃物料流通組件包括燃料總管、燃料過(guò)渡管、燃料、管法蘭以及燃料流量調(diào)控器；燃料過(guò)渡管采用法蘭或電焊固定在燃料總管上；燃料流量調(diào)控器安裝在燃料過(guò)渡管進(jìn)口 ；燃料填充在燃料總管內(nèi)；燃料總管、燃料過(guò)渡管固定在遇熱蒸發(fā)裝置中的限位柵上；燃料總管上設(shè)置有與燃料進(jìn)料管對(duì)接的管法蘭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中，所述遇熱蒸發(fā)組件包括熱交換管、外套管、膨脹節(jié)、管空腔封頭、熱交換管煙氣出口、托盤(pán)、凸芯式高壓爐頭、電子點(diǎn)火器、 進(jìn)風(fēng)罩、燃料進(jìn)口、工作流體進(jìn)口 C以及工作流體出口 D ；熱交換管同心套裝在外套管內(nèi)，產(chǎn)生的管錯(cuò)位空腔用管空腔封頭密封焊接成一體；膨脹節(jié)與熱交換管煙氣出口焊接；熱交換管煙氣出口套裝在濾熱回收組件中的多孔限位板的孔內(nèi)；進(jìn)風(fēng)罩、凸芯式高壓爐頭安裝固定在托盤(pán)上；電子點(diǎn)火器、燃料進(jìn)口設(shè)置在托盤(pán)周向一側(cè)；外套管上焊接有工作流體進(jìn)口 C、工作流體出口 D。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中所述的遇熱蒸發(fā)組件可以為一組或?yàn)槿舾蓚€(gè)組件串聯(lián)、并聯(lián)、分組或整體實(shí)施。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中所述的積存分流補(bǔ)償組件包括工作流體儲(chǔ)桶、工作流體過(guò)渡管、儲(chǔ)氣桶以及集氣管；工作流體儲(chǔ)桶采用固定托架固定在殼體上；工作流體過(guò)渡管一頭密封，另一頭與工作流體儲(chǔ)桶采用法蘭或電焊密封固定；工作流體過(guò)渡管上開(kāi)有若干個(gè)分流管孔，通過(guò)分流管與外套管上的工作流體進(jìn)口 C密封對(duì)接；集氣管上開(kāi)有若干個(gè)孔，通過(guò)連接管與外套管工作流體出口 D焊接固定；集氣管一頭密封，另一頭與儲(chǔ)氣桶采用法蘭或電焊密封固定；儲(chǔ)氣桶采用固定架固定在配件中的殼體上，從而形成完整的積存分流補(bǔ)償組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中所述的傳感智能控制器及配件包括傳感智能控制器、殼體、殼體保溫、限位柵、框架、排污閥及其他元件，傳感智能控制器固定在蒸發(fā)器殼體的正面適當(dāng)位置，傳感智能控制器內(nèi)設(shè)計(jì)有溫度傳感器、壓力傳感器、煙氣流量傳感器、過(guò)熱保護(hù)器、斷水報(bào)警器、安全閥、可控硅及其他電子元件；溫度傳感器設(shè)置在工作流體進(jìn)口 A和工作流體出口 B及煙氣出口、蒸發(fā)器燃燒室內(nèi)，另外，工作流體儲(chǔ)桶、儲(chǔ)氣桶內(nèi)同樣布置有溫度傳感器；壓力傳感器設(shè)置在集氣管、儲(chǔ)氣桶內(nèi)；煙氣流量傳感器設(shè)置在煙氣出口 ；過(guò)熱保護(hù)器、斷水報(bào)警器及其他電子元件，包括可控硅均安裝在傳感智能控制器盒內(nèi)；安全閥安裝在儲(chǔ)氣桶上；殼體保溫固定在殼體內(nèi)壁四周；限位柵與殼體采用螺釘或鉚釘固定在框架上；排污閥安裝在工作流體儲(chǔ)桶一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中所述的多孔限位板是采用碳結(jié)鋼、不銹鋼及相對(duì)應(yīng)耐高溫、不易變形、傳熱快的金屬板材。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中所述的熱交換管采用碳結(jié)鋼、不銹鋼及其他相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱快、不易變形、抗壓能力強(qiáng)的金屬圓形管，通過(guò)專用設(shè)備液壓或冷拔變形成具有多曲面的異型管。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中所述的螺旋熱片管是采用碳結(jié)鋼管材，通過(guò)纏片高頻焊接組合而成，或使用厚壁防銹鋁合金圓管，通過(guò)專業(yè)車(chē)床在圓管上直接加工成螺旋熱片。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中所述的燃料是采用市場(chǎng)多見(jiàn)易購(gòu)的天然氣、天然液化氣、煤氣或沼氣、輕油、柴油制成的霧狀物或點(diǎn)火即燃的化工溶液以及其他可再生能源。
12.根據(jù)權(quán)利要求12所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中所述的熱交換管管壁成型有 5-16個(gè)曲面。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感知式熱力蒸發(fā)裝置，其中所述的工作流體采用市售2-2超導(dǎo)液、導(dǎo)熱油以及相對(duì)應(yīng)的礦物油，或由太陽(yáng)能集熱裝置所產(chǎn)的具有一定溫度的液態(tài)工作流體或氣體，或直接采用鍋爐用軟水或清潔空氣。
全文摘要
本發(fā)明提出一種感知式熱力蒸發(fā)裝置，其包括濾熱回收組件、可燃物料流通組件、遇熱蒸發(fā)組件、積存分流補(bǔ)償組件、傳感智能控制器及配件。本發(fā)明的熱力蒸發(fā)裝置采用多曲面異型直通金屬管作為熱交換管芯，大幅提高熱交換能力，熱利用率達(dá)到90％以上；其次本發(fā)明作為即開(kāi)即熱型蒸發(fā)器，同時(shí)具備整體加熱和單組加熱功能，可隨時(shí)對(duì)加熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；再次本發(fā)明的蒸發(fā)裝置在聚煙腔體內(nèi)的設(shè)置螺旋熱片管，可充分將煙氣中的熱量再利用，余熱回收率達(dá)75％以上；另外配置了一系列智能化的傳感元件，對(duì)各環(huán)節(jié)運(yùn)行進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控、調(diào)配、修整，提高裝置的工作效率。
文檔編號(hào)F22D1/10GK102322626SQ20101025345
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者姚伯龍, 張興凌, 徐莉, 李勇強(qiáng), 李勇良, 趙廉, 陳東輝 申請(qǐng)人:無(wú)錫中陽(yáng)新能源科技有限公司