專利名稱：高效節(jié)能微循環(huán)鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬工業(yè)鍋爐。
目前世界上的鍋爐，總的來說有兩類，一類是煙管鍋爐(也稱火管鍋爐)一類是水管鍋爐，這兩類管爐的主要缺點是熱效率低，其原因是水是熱的不良導(dǎo)體，很不善于傳導(dǎo)，燃料燃燒放出的熱經(jīng)過金屬傳導(dǎo)，再傳遞給水，只是管內(nèi)壁附近的水首先受熱，使分子的振動速度加快膨脹，然后形成對流，離管壁較遠(yuǎn)的水很難受熱，必須經(jīng)過對流讓這部分水碰倒管壁獲得熱能，內(nèi)能增加后的水分子脫離其它水分子的吸引而形成蒸氣，所以熱效率低，單位時間里所產(chǎn)生的工質(zhì)就少。另外，由于鍋爐里的水是處于長時間加熱狀態(tài)，當(dāng)水中的微空氣泡放盡后會停止沸騰，形成非常危險的過熱水，很容易造成暴發(fā)沸騰而使鍋爐爆炸。
本發(fā)明是要提供一種完能克服上述缺點，大大提高熱利用率的高效節(jié)能微循環(huán)鍋爐，有效地提高發(fā)熱器的溫度和增加單位時間里所產(chǎn)生工質(zhì)的質(zhì)量。
本發(fā)明的原理跟現(xiàn)有鍋爐的原理有所不同，我們知道，水不善于傳導(dǎo)，卻很常易對流，而大對流循環(huán)又不如小對流循環(huán)快，并且汽化跟液體的表面積、液溫、氣壓等有關(guān)，液體溫度越高，表面越大，汽化就越快，根據(jù)液體傳熱和汽化的這些特點，本發(fā)明就是采用大液面強(qiáng)制性微循環(huán)對流原理而構(gòu)思設(shè)計的一種高效節(jié)能微循環(huán)鍋爐。
本發(fā)明主要由高壓供水泵1、預(yù)熱器2、微孔噴霧管(或噴霧嘴)3鍋體4、霧熱管5(由微孔噴霧管3、鍋體4、霧熱管5組成了熱交換器，即發(fā)熱器)過熱器6、回水管7、安全閥8、燃料供給器9、燃燒器10、水位計11等組成，參見附圖
一。
燃料燃燒后的氣流流向是這樣的，首先經(jīng)過鍋體4內(nèi)對霧熱管5加熱，然后流經(jīng)過熱器6，再流經(jīng)預(yù)熱器2，這樣燃料燃燒放出的熱傳給工質(zhì)后，剩下的氣流經(jīng)其它利用后流入煙囪去。
熱交換器的構(gòu)造是這樣的，在園柱形的鍋體4里豎直安放了許多根管子(霧熱管5)霧熱管5的上端是互相接通的，以便讓每根霧熱管5內(nèi)的蒸汽進(jìn)入過熱器6。霧熱管5里面安裝有微孔噴霧管3(或噴霧嘴)，每一根微孔噴霧管3都跟預(yù)熱器2連通，霧熱管與霧熱管之間有一定距離，能讓燃?xì)饬鬟^，燃料燃燒放出的熱便順利傳給霧熱管5。
微孔噴霧管3的構(gòu)造是一根金屬管，在它的管壁上等距離交錯排列地鉆有一些微孔。經(jīng)過增壓的水可從微孔中成霧狀噴出。
霧熱管5的構(gòu)造參見附圖二，(圖二為橫截面)它是在管內(nèi)四周壁上(或管外四周壁上)造有很多脅片12。這些脅片12有三個作用。第一是加強(qiáng)熱傳導(dǎo)作用，第二是進(jìn)一步增大霧滴與管子的熱交換面積(或與火焰的接觸面積)第三是對蒸汽(或燃?xì)?有導(dǎo)向作用。
下面結(jié)合附圖主要對熱交換器的原理作進(jìn)一步說明由高壓供水泵1使水具有一定壓力之后進(jìn)入預(yù)熱器2進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)過預(yù)熱的水由微孔噴霧管3(或噴霧嘴)將水噴成最佳霧狀進(jìn)入霧熱管5。霧熱管5的外壁與火焰接觸，溫度很高，經(jīng)過管壁傳導(dǎo)將熱傳到內(nèi)壁和肋片12上，內(nèi)壁，肋片12與霧滴接觸，霧滴獲得熱能，內(nèi)能增加，水分子只在霧滴內(nèi)進(jìn)行劇烈振動和對流循環(huán)(微循環(huán)對流)。由于霧滴數(shù)目極大，每個霧滴都有一汽化表面，跟普通鍋爐比較這就極大的增加了的汽化面積，這些獲得熱能的水分子會立刻脫離液面而處于分子狀態(tài)或分子團(tuán)狀態(tài)。管內(nèi)暫時未接觸肋片12的霧滴同時能接受輻射熱，由于霧熱管5內(nèi)壁接觸的是連續(xù)來的霧滴，汽化后又迅速離開肋片12并帶走熱量，這就相當(dāng)于進(jìn)一步增加了水的汽化表面積，并且水由液態(tài)變成同溫度的汽吸收的熱量遠(yuǎn)比水只是溫度升高吸收的熱量要多很多倍(汽化熱)，這就有效地利用了燃燒放出的熱能，提高了鍋爐對燃料的熱利用率和效率，由于液面增大，微循環(huán)對流快，大大加快了汽化速度，單位時間里產(chǎn)生更多的有效工質(zhì)，增大了有效工質(zhì)的質(zhì)量，有利于推對機(jī)器工作。以上所述就是本發(fā)明所采用的大液面，強(qiáng)制性微循環(huán)對流原理。
為了防止有少量的水從霧熱管5的內(nèi)壁往下流而積在管里形成過熱水，在霧熱管5的底部都安裝上回水管7，回水管7與安全閥8連接，當(dāng)回水管7的壓力增大到一定成度的時候，安全閥8打開放出水或蒸汽。
本發(fā)明與普通鍋爐相比較鍋體4內(nèi)不存在要將數(shù)以噸計的水先加熱到100度以上，這些熱量可用來直接產(chǎn)生蒸汽，本發(fā)明是對霧滴加熱，增大了蒸發(fā)面積，提高了發(fā)熱器的溫度;本發(fā)明鍋體4內(nèi)不存在過熱水，防止了爆發(fā)沸騰;本發(fā)明能增大有效工質(zhì)的質(zhì)量，提高蒸汽壓強(qiáng)，有利于推動機(jī)器工作。因此本發(fā)明是一種理想的工業(yè)鍋爐。
權(quán)利要求
1.一個由高壓供水泵1、預(yù)熱器2、微孔噴霧管3、鍋體4、霧熱管5、過熱器6、回水管7、安全閥8、燃料供給器9、燃燒器10、水位計11、等組成的裝置，構(gòu)成了強(qiáng)制性微循環(huán)對流高效節(jié)能的霧管鍋爐。
2.按照權(quán)利要求書1、中所述的微孔噴霧管3、其特征是在一根金屬管上等距鉆有一些微孔構(gòu)成開放式噴霧管
3.按照權(quán)利要求書1、中所述的鍋體4、其特征是由耐高熱而且機(jī)械強(qiáng)度很高的金屬做成園柱形，里面按順序安放了很多根霧熱管5
4.按照權(quán)利要求書1、中所述的霧熱管5、其特征是由耐高熱而且機(jī)械強(qiáng)度很高的金屬做成管狀，在管的內(nèi)壁(或外壁)四周有很多對稱脅片12、里面還安裝有微孔噴霧管3。
全文摘要
本發(fā)明是為提高燃料的熱利用率而設(shè)計的一種高效節(jié)能鍋爐，主要由高壓供水泵1，預(yù)熱器2微孔噴霧管3鍋體4霧熱管5過熱器6，回水管7、安全閥8、燃料供給器9、燃燒器10、水位計11等組成。本發(fā)明是采用的大液面強(qiáng)制性微循環(huán)對流原理本發(fā)明由高壓供水泵1將水增壓后送入微孔噴霧管3，將水成最佳霧狀噴入霧熱管5內(nèi)進(jìn)行熱交換；由于霧熱管5內(nèi)是霧狀水滴，增大了蒸發(fā)表面積，加快了熱交換速度，增大了有效工質(zhì)的質(zhì)量和蒸氣壓強(qiáng)。
文檔編號F22B21/28GK1045855SQ8910174
公開日1990年10月3日 申請日期1989年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月21日
發(fā)明者毛世琨 申請人:毛世琨