一種用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構，包括內部設有腔體的受熱器、導熱體以及柱體，所述柱體位于受熱器的腔體內，該柱體的一端為高壓液體注入端；所述導熱體位于所述柱體的高壓液體注入端。本實用新型中的用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構，當柱體受高壓低溫水沖擊后溫度迅速下降，后續(xù)進入的低溫水則無法達到良好的受熱效果，因此在柱體前端加入導熱體，該導熱體為高導熱材料制成，例如銅塊，從而使柱體在降溫后能夠迅速熱量補給，能夠避免保護水發(fā)生裝置自身溫度局部下降較快使得蒸汽發(fā)生后氣壓不穩(wěn)定的缺陷，從而保持飽和水發(fā)生裝置的熱度均衡。
【專利說明】一種用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及蒸汽動力領域，尤其涉及一種用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構。

【背景技術】
[0002]對于發(fā)動機，傳統(tǒng)的汽油和柴油發(fā)動機不僅產生有危害的廢氣，而且燃燒過程中大約50%的燃料轉化為發(fā)動機過熱的熱量。當將該類發(fā)動機應用于曲柄軸、凸輪軸和閥時，技術要求也比較高，導致成本大幅提高，并帶來磨損及重量增加等問題；因此，現(xiàn)實中開始轉向通過水蒸氣熱能轉化為機械動力的動力源裝置安裝在發(fā)動機上，制備生產活塞式蒸汽發(fā)動機和汽輪發(fā)動機；對于活塞式蒸汽發(fā)動機，因轉化熱效率低、環(huán)境污染大，已漸被淘汰；汽輪式發(fā)動機則在火力發(fā)電廠中被大量使用。而現(xiàn)有技術中還沒有利用飽和水爆炸產生高溫高壓蒸汽流作為動力的方法和裝置，因此有必要對該領域進行研究，設計出一種新的蒸汽動力裝置。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于蒸汽動力發(fā)生系統(tǒng)內飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構，在高壓低溫液體進入飽和水發(fā)生裝置進行加熱時，保持飽和水發(fā)生裝置的熱度均衡。
[0004]為解決上述問題，本實用新型的一種用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構，一種用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構，包括內部設有腔體的受熱器、導熱體以及柱體，所述柱體位于受熱器的腔體內，該柱體的一端為高壓液體注入端；所述導熱體位于所述柱體的高壓液體注入端。
[0005]所述導熱體鑲嵌在所述柱體內。
[0006]所述導熱體位于所述柱體外部并與所述柱體的端面緊密接觸。
[0007]所述導熱體為塊狀體。
[0008]通過飽和水發(fā)生裝置將高壓水通過加熱生成高溫高壓飽和水，再通過飽和水爆炸裝置使生成的高溫高壓飽和水瞬間受熱發(fā)生爆炸，急劇汽化膨脹形成高溫高壓蒸汽流，作為動力源。本實用新型中的用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構，當柱體受高壓低溫水沖擊后溫度迅速下降，后續(xù)進入的低溫水則無法達到良好的受熱效果，因此在柱體前端加入導熱體，該導熱體為高導熱材料制成，例如銅塊，從而使柱體在降溫后能夠迅速熱量補給，能夠避免保護水發(fā)生裝置自身溫度局部下降較快使得蒸汽發(fā)生后氣壓不穩(wěn)定的缺陷，從而保持飽和水發(fā)生裝置的熱度均衡。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為蒸汽動力發(fā)生系統(tǒng)的整體結構示意圖；
[0010]圖2為飽和水發(fā)生裝置中分流片的結構示意圖；
[0011]圖3為飽和水發(fā)生裝置中檔流片的結構示意圖；
[0012]圖4為飽和水發(fā)生裝置中柱體的結構示意圖；
[0013]圖5為飽和水發(fā)生裝置中柱體與受熱器的安裝結構示意圖。

【具體實施方式】
[0014]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型技術方案，下面結合實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0015]本實用新型公開了一種蒸汽動力發(fā)生系統(tǒng)，包括飽和水發(fā)生裝置以及飽和水爆炸裝置。如圖1所示，該系統(tǒng)包括進水細管2、螺塞3、分流片4、擋流片5、受熱器6、柱體7、底座8、熱源10和導熱體11。
[0016]所述的進水細管2嵌入在所述螺塞3中，所述螺塞3通過螺紋與所述的受熱器6連接，同時對所述的分流片4與所述的擋流片5產生預緊壓力，所述擋流片5的另一端面與所述的柱體7以及所述的導熱體11相連。
[0017]所述的導熱體11鑲嵌在所述的柱體7的內部，當然也可以緊貼于柱體7的外部。
[0018]所述的柱體7的另一端面與所述的底座8相連，所述的底座8與所述的受熱器6內壁上的臺肩接觸起支撐作用。
[0019]所述的受熱器6外側設置有熱源10。
[0020]如圖2、3所示，所述的分流片4上設置有多個通液槽41，高壓液體從進水細管2內進入該通液槽41。
[0021]所述擋流片5與所述的分流片4相接觸，其周邊設置有向外的多個凸起51以及凹進52。
[0022]所述凸起51外緣頂在受熱器6內壁上，通液槽41內的液體能夠通過凹進52進入到柱體7 —側。
[0023]所述柱體7與所述受熱器6之間設置有微小通道，在所述微小通道內，高壓液體被加熱生成高溫飽和水。
[0024]所述微小通道包括該柱體7外表面與受熱器6內表面之間的間隙71，所述間隙的寬度為小于1mm。
[0025]或者所述微小通道包括該柱體7外表面上的若干細槽72，所述細槽的寬度小于1mm，深度小于1臟。
[0026]當然，所述微小通道也可以同時包括所述間隙71與所述細槽72，并且通過多次反復實驗證明，當微小通道同時包括間隙71與細槽72時，并且所述間隙71小于Imm時，系統(tǒng)發(fā)生蒸汽的效果最佳。
[0027]高壓液體經液體泵I進入進水細管2，通過分流片4分流、擋流片5擋流后進入所述微小通道，并在微小通道的狹小空間內受熱而形成高溫高壓飽和水。高溫高壓飽和水形成后在微小通道內由高壓噴出，形成微小的飽和水顆粒打在高溫狀態(tài)的飽和水爆炸裝置上進而發(fā)生水爆炸，快速劇烈汽化形成高溫高壓蒸汽。
[0028]所述飽和水爆炸裝置包括多孔性材料體9，該多孔性材料體9位于受熱體6的腔體內，位于靠近蒸汽出口 13—端。
[0029]所述多孔性材料體9可以是網狀結構。
[0030]所述蒸汽出口 13外側連接有動力轉換裝置14，可以是汽缸或汽輪機向外做功從而產生動力輸出。
[0031]受熱器6外面是熱源10，熱源10可以是燃料燃燒產生的熱能，也可以是合適溫度的余熱能，或者是相變蓄熱器蓄的熱能等等。熱源外可包覆隔熱層15。螺塞3通過螺紋與受熱器6連接，同時對分流片4與擋流片5產生預緊壓力，其端面與受熱器6之間鎖緊密封。分流片4的作用是徑向分流和預熱作用。
[0032]與擋流片5相鄰的是柱體7和導熱體11，柱體7為實心或多孔性燒結材料，此材料為耐高溫，耐腐蝕的耐熱鋼材料，柱體7外表面有徑向或軸向分布的數(shù)條或數(shù)十條細槽，如圖4所示。
[0033]導熱體11可以內嵌于柱體7中，也可以獨立在柱體7夕卜，用導熱和耐高溫腐蝕性能優(yōu)良的材料制造。由于柱體7靠近檔流片5的一端首先與高壓液體接觸，從而熱量會快速被高壓液體吸收而導致其自身溫度下降，因此導熱體11的設置，其作用加強熱量傳導，使柱體7的溫度下降后熱量能夠快速得到補充，保證每次脈沖產生的蒸汽動力都均勻平穩(wěn)，底座8與受熱器6內壁臺肩接觸起支撐作用，多孔性材料9用良好的耐熱抗高溫氧化性材料制造。
[0034]在所述高壓液體入口前還設置有過冷裝置12，并且該過冷裝置12與動力轉換裝置14相連接，從而實現(xiàn)液體的循環(huán)利用。
[0035]本實用新型公開了一種蒸汽動力發(fā)生方法，包括以下步驟:
[0036]I)將高壓液體生成高溫飽和水；
[0037]2)使高溫飽和水瞬間受熱發(fā)生爆炸，形成高溫高壓蒸汽流。
[0038]眾所周知，水汽化的過程，例如將lkg、0°C的水裝在帶有活塞的容器中，從外界向容器加熱，同時保持容器內的壓力為P不變。起初，水的溫度逐漸升高，比體積也稍有增加。但當溫度升高到相應于P的飽和溫度ts而變成飽和水以后，繼續(xù)加熱，飽和水便逐漸變成飽和水蒸氣，即所謂汽化，直到汽化完畢。在整個汽化過程中，溫度始終保持為飽和溫度ts不變。在汽化過程中，由于飽和水蒸氣的量不斷增加，比體積一般增大很多。再繼續(xù)加熱，溫度又開始上升，比體積繼續(xù)增大，飽和水蒸氣變成過熱水蒸氣。
[0039]在水遇高溫物體發(fā)生水爆炸時，由于飽和水處于高溫飽和狀態(tài)(臨界壓力P。為
22.064MPa,臨界溫度t。為373.99°C )，較不飽和水具有更強的汽化能力，吸熱較少、汽化較快，瞬間爆炸能夠產生高溫高壓蒸汽流。而對于蒸汽而言，遇到高溫物體并不會發(fā)生爆炸，而僅僅是受熱膨脹。
【權利要求】
1.一種用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構，其特征在于:包括內部設有腔體的受熱器、導熱體以及柱體，所述柱體位于受熱器的腔體內，該柱體的一端為高壓液體注入端；所述導熱體位于所述柱體的高壓液體注入端。
2.如權利要求1所述的用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構，其特征在于:所述導熱體鑲嵌在所述柱體內。
3.如權利要求1所述的用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構，其特征在于:所述導熱體位于所述柱體外部并與所述柱體的端面緊密接觸。
4.如權利要求1、2或3所述的用于飽和水發(fā)生裝置的熱均衡結構，其特征在于:所述導熱體為塊狀體。
【文檔編號】F22B37/00GK204026635SQ201420032825
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權日:2014年1月10日
【發(fā)明者】劉貴文, 楊明軍, 黃錦全 申請人:臺州市大江實業(yè)有限公司