專利名稱：流體動力加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱器，特別是涉及一種利用流體動力的加熱裝置。
電泵機組給熱載體建立壓力和流量，使其在流體動力加熱器中進行流動，從而被加熱到給定溫度。
現(xiàn)有的加熱裝置是利用改變介質(zhì)的物理—機械參數(shù)，如壓力和體積，來獲得熱量的。在這些裝置中，用蒸汽空氣的混合氣或液體作為介質(zhì)，通過改變介質(zhì)的壓力和流速來產(chǎn)生熱，以降低獲得熱量的電耗。
前蘇聯(lián)的發(fā)明專利(CCCP NO.458591，F(xiàn)25B 29/00)公開了一種熱發(fā)生器，該設(shè)備主要結(jié)構(gòu)為帶有球形密閉容器的機殼和電泵，機殼內(nèi)設(shè)有熱交換器及帶有球閥的供水管路和回水管路；所用的工作介質(zhì)是水。其工作原理為將球形密閉容器內(nèi)灌滿水，通過電泵對容器內(nèi)的介質(zhì)進行壓縮，通過供水管路和回水管路向用戶供熱。該加熱器機殼內(nèi)工作壓力很高，近1000個大氣壓。在這種狀態(tài)下工作，對機殼零部件，球閥和管道的強度要求很高，導(dǎo)致裝置的成本昂貴。除此之外，使用高工作壓力的裝置進行住宅供暖還具有極大的危險性。
俄羅斯發(fā)明專利PФ(RU)2045715，кл，25D 29/00，也公開了一種熱發(fā)生器。該設(shè)備包括園柱體機殼，在機殼內(nèi)設(shè)有帶旋流器的液體流速加速器，與其對應(yīng)的另一端還設(shè)有阻滯器，其機殼上端蓋上開有與阻滯器相連的輸出孔，通過連通管與旋流器的端口同軸連接。流體介質(zhì)在壓力的作用下產(chǎn)生渦流，其速度逐漸增大，進入阻滯器后，介質(zhì)的壓力和流速降低，根據(jù)熱力學(xué)定律，液體的機械能發(fā)生變化，導(dǎo)致溫度上升，因此上述設(shè)備的設(shè)置提高了液體的加熱效果，但由于旁路管道存在附加損耗制約了總體效率的提高。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種流體動力加熱器，它包括外殼、內(nèi)殼及設(shè)有輸入管的熱載體加速器，其特點為所述內(nèi)殼與外殼構(gòu)成夾套空間，在夾套空間一端的外殼設(shè)有輸出管，其內(nèi)殼設(shè)有所述熱載體加速器，另一端設(shè)有密封蓋；所述密封蓋一側(cè)的內(nèi)殼壁上設(shè)有導(dǎo)流孔，沿所述內(nèi)殼的外壁周邊設(shè)有諧振器陣列；沿所述內(nèi)殼內(nèi)壁周邊的空間設(shè)有渦流器陣列，其渦流器陣列與諧振器陣列對應(yīng)設(shè)置。
所述諧振器陣列至少為一排，可以是多排，組與組之間為差角設(shè)置，其角度根據(jù)供熱溫度要求而定。
所述渦流器陣列為若干個渦流器呈梳狀排列組成，其渦流器陳列至少設(shè)一排，可以設(shè)多排；渦流器的陣列數(shù)目與諧振器的陣列數(shù)目相同，渦流器陣列與諧振器陣列設(shè)置位置對應(yīng)。
所述渦流器陣列位于內(nèi)殼中部，與所述諧振器陣列對應(yīng)設(shè)置，所述渦流器陳列距內(nèi)殼內(nèi)壁留有空隙。
所述渦流器由薄金屬帶制成，并將其擰為麻花狀。
本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，可將60％的流體能轉(zhuǎn)換成熱量，由于內(nèi)殼外壁上安置諧振器陣列，在其所產(chǎn)生的超聲波作用下，建立附加渦流，能顯著地增強穴陷過程，大量提供熱量，這樣，能夠幾乎全部地利用熱載體的流量能。
渦流器采用薄金屬帶制成，其厚度為0.1～0.3mm，擰成麻花狀，由10個以上的渦流器沿內(nèi)殼的周邊空間固定成一個整體，呈梳形，由于液體阻力增大2.5倍左右，使得供熱量增加20～100％。
在所述內(nèi)殼上設(shè)置諧振頻率約13-17千赫茲的諧振器，諧振腔制成密閉的哨筒，成組地固定在內(nèi)殼外壁上，離開旋流器一定距離，且哨筒之間保持一定的間距。這樣的結(jié)構(gòu)與自然對流相比，提高了努賽利特準則5倍以上。
本發(fā)明的工作原理為流體動力加熱器是加熱系統(tǒng)中的無源部件，在其內(nèi)部發(fā)生的過程高效地將熱載體的動能轉(zhuǎn)化成熱能，熱量的獲得由兩部份組成1.渦流的散逸作用產(chǎn)生熱。旋流器激勵熱載體產(chǎn)生渦流，并被渦流器維持住，在此過程中粘合力產(chǎn)生功，有序運動的形式過渡到無序的熱運動形式產(chǎn)生功；2.穴陷過程產(chǎn)生熱。在諧振器超聲波激勵下，熱載體中產(chǎn)生氣穴以及往后的陷裂產(chǎn)生熱量。
加熱系統(tǒng)中的能源是電泵機組，其對熱載體建立必要的壓力和一定的流量。
本發(fā)明由于采用了上述設(shè)計，其具有優(yōu)點如下1.將諧振器陣列與渦流器陣列相對設(shè)置于內(nèi)殼的內(nèi)外壁上，通過內(nèi)殼一端的導(dǎo)流孔與外殼夾套連通，使得由流體加速器進入內(nèi)殼的熱載體流經(jīng)渦流器，維持旋渦流動的性質(zhì)，提高了熱轉(zhuǎn)換效率，可有效降低成本。
2.該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣，用于樓宇和住宅的供暖，生產(chǎn)和生活用水的加熱，以及對農(nóng)產(chǎn)品和食品進行烘干或巴氏殺菌等，此外，還可對管道和容器中的原油或石油產(chǎn)品直接進行加熱以降低原油或石油產(chǎn)品的粘度，改善其流動性。


圖1為本發(fā)明流體動力加熱器的主視2為圖1所示流體動力加熱器沿A-A線的放大剖視3為圖1所示流體動力加熱器沿B-B線的放大剖視圖如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的流體動力加熱器包括半徑為R的園柱體內(nèi)殼1，外殼2，內(nèi)殼1與外殼2構(gòu)成夾套空間，在夾套空間一端的內(nèi)殼1上設(shè)有熱載體加速器5，熱載體加速器5內(nèi)設(shè)有輸入管6，與熱載體加速器5同一端的外殼2夾套中，沿熱載體旋轉(zhuǎn)的切線方向設(shè)有輸出管9；與熱載體加速器相對的夾套空間另一端設(shè)置有密封蓋3；在密封蓋3一側(cè)的內(nèi)殼1壁上設(shè)有導(dǎo)流孔8；沿內(nèi)殼1外壁周邊，且離開熱載體加速器5一定距離徑向設(shè)置一排或多排諧振器陣列4，各諧振器陣列4排與排之間移相一定角度，每排諧振器陣列由至少10個諧振器以均等距離固定于內(nèi)殼1外壁上；在內(nèi)殼1內(nèi)壁的半徑R～0.9R的周邊空間沿園周設(shè)置一排或多排渦流器陣列7，每個陣列由至少10個渦流器沿內(nèi)殼的周邊空間固定成一個整體，呈梳形；諧振器陣列4與渦流器陣列7以相同數(shù)量對應(yīng)設(shè)置。
設(shè)于熱載體加速器5內(nèi)的輸入管6與外設(shè)水泵的出水口相接；與熱載體加速器5一端的外殼2夾套中設(shè)置的輸出管9與外設(shè)的抽汲泵連接或直接向用戶供熱。
本發(fā)明的工作原理如下外設(shè)水泵在熱載體加速器5的輸入口建立壓力，使熱載體旋轉(zhuǎn)進入流體動力加熱器的內(nèi)殼1，熱載體加速器5驅(qū)動熱載體轉(zhuǎn)動，使其產(chǎn)生旋渦流動；流經(jīng)渦流器陣列7產(chǎn)生渦流發(fā)熱，使熱載體在加熱器內(nèi)殼1的所有工作區(qū)域維持旋渦流動，并流向內(nèi)殼1的另一端。熱載體流沿途被形成密閉哨筒的諧振器4所產(chǎn)生的超聲波所激勵，飽含氣泡，并產(chǎn)生穴陷過程。氣泡撕裂產(chǎn)生大量的熱被熱載體帶走。熱載體經(jīng)導(dǎo)流孔8流到夾套空間中，夾套空間收集從導(dǎo)流孔8導(dǎo)引出來的熱載體，且導(dǎo)向突出在夾套空間中的諧振器上，沖刷諧振器的殼體，帶走穴陷過程所產(chǎn)生的熱量，加熱至更高的溫度并沿夾套流至輸出管9。一部分被泵吸走與用熱器返回的載體一起重新加給加熱器。往后的過程重復(fù)進行。
在輸出管9的出口處和熱載體加速器5輸入管6的進口處連接三通接頭，直接收集部份熱載體輸出提取熱量，或者采用熱交換器從外殼2與內(nèi)殼1的夾套中提取熱量。
本流體動力加熱器為模塊結(jié)構(gòu)，為獲得更大的產(chǎn)熱量可選用相應(yīng)流量的泵將數(shù)個模塊集成起來實現(xiàn)。
本發(fā)明所用的熱載體加速器，根據(jù)需要還可以選用旋流器或其他形式的加速器。
權(quán)利要求
1.一種流體動力加熱器，它包括外殼、內(nèi)殼及設(shè)有輸入管的熱載體加速器，其特征在于所述內(nèi)殼與外殼構(gòu)成夾套空間，所述夾套空間一端的外殼設(shè)有輸出管，其內(nèi)殼設(shè)有所述熱載體加速器，另一端設(shè)有密封蓋；所述密封蓋一側(cè)的內(nèi)殼壁上設(shè)有導(dǎo)流孔，沿所述內(nèi)殼的外壁周邊設(shè)有諧振器陣列；沿所述內(nèi)殼內(nèi)壁周邊的空間設(shè)有渦流器陣列，其渦流器陣列與諧振器陣列對應(yīng)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器，其特征在于所述諧振器陣列至少為一排，排與排之間為差角設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱器，其特征在于所述渦流器陣列為若干個渦流器呈梳狀排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的加熱器，其特征在于所述渦流器陣列至少為一排，與所述諧振器陣列對應(yīng)設(shè)置，其位于所述內(nèi)殼中部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱器，其特征在于所述渦流器為麻花狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種流體動力加熱器，其目的是提供一種能獲得更高的能量轉(zhuǎn)換效率的流體動力加熱器，采用的技術(shù)方案為一種流體動力加熱器，它包括外殼、內(nèi)殼及設(shè)有輸入管的熱載體加速器，其特征為內(nèi)殼與外殼構(gòu)成夾套空間，夾套空間一端的內(nèi)殼設(shè)有熱載體加速器，其外殼設(shè)有輸出管；另一端設(shè)有密封蓋；密封蓋一側(cè)的內(nèi)殼壁上設(shè)有導(dǎo)流孔，沿內(nèi)殼的外壁周邊設(shè)有諧振器陣列；沿內(nèi)殼內(nèi)壁周邊的空間設(shè)有渦流器陣列，其渦流器陣列與諧振器陣列對應(yīng)設(shè)置。這種加熱器熱轉(zhuǎn)換效率高，結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低，使用安全，可用于供暖和對各種介質(zhì)進行直接地或間接地加熱。
文檔編號F24J3/00GK1421659SQ02159690
公開日2003年6月4日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者陳綠深, 拉柯特金·阿列克山得拉·阿列克山得羅維奇, 崔越昭, 拉德金娜·嘉寧娜·斯捷潘諾夫娜, 阿爾洛夫·鮑里斯·列翁尼達維奇 申請人:陳綠深