專利名稱：一種熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于供暖或干燥等行業(yè)的熱交換器。
背景技術(shù)：
熱交換器如鍋爐、蒸發(fā)器、過熱器、冷凝器和冷卻器是一種將熱從熱流體向冷流體傳遞的裝置，被廣泛地應(yīng)用于取暖、空調(diào)、制冷、蒸氣電廠、核電廠、燃?xì)廨啓C(jī)等諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的鍋爐或其它種類的熱交換器通常是以水作為熱交換介質(zhì)，即通過燃燒燃料的爐膛將水加熱使其變成水蒸汽，利用水蒸汽做功或為建筑物供暖。但，由于水從液態(tài)變成氣態(tài)需要吸收相對較大的能量，所以，利用水作為熱交換的介質(zhì)裝置浪費(fèi)能源，且水蒸汽還易侵蝕金屬管路；另外，因水在汽化過程中需要不斷地補(bǔ)充水，且水面上的水蒸汽通常被收集在圓筒形的汽包中，使汽包中的壓力不斷上升，所以，該種鍋爐或其它種類的熱交換器容積較大，同時必須附加有上水和安全閥等裝置，致使其結(jié)構(gòu)變?yōu)閺?fù)雜，直接造成其制作成本的提高。
中國專利1455208號公告的名稱為“一種由蒸汽鍋爐改成的導(dǎo)熱油鍋爐”提出用油作為熱交換介質(zhì)的改進(jìn)方案。該鍋爐將原鍋爐的爐體用作為主油罐，而將原鍋爐的排污管分別改為出油集油管和回油集油管。該項專利的發(fā)明人認(rèn)識到油作為熱交換介質(zhì)可以在常壓下進(jìn)行，在保證鍋爐安全的同時，還能節(jié)省大量的水和能源。該鍋爐所使用的油介質(zhì)是在封閉的狀態(tài)下并通過不斷地循環(huán)的方式傳導(dǎo)熱量的，雖然油相對于水蒸汽而言，能利用回油中的余熱，以實現(xiàn)節(jié)能，但因油是一種具有粘滯性的液體，使其在循環(huán)過程中必須通過大功率的泵促進(jìn)其循環(huán)，所以，利用循環(huán)油直接作為熱交換介質(zhì)需要有較大的附加能源；同時即便采用大功率泵，油的流動速度相對氣體的流動速度也要慢許多，而流動速度慢的液體在循環(huán)過程中，熱量的散失較大。
而中國專利1234994授權(quán)公告的名稱為“熱油蒸汽發(fā)生裝置”給出的是一種利用高溫循環(huán)油加熱水使其產(chǎn)生蒸汽的方案。它包括一個罐體和設(shè)置在該罐體內(nèi)的熱油管，以及安裝在罐體上方且與其相連通的汽包。熱油管通過進(jìn)油管和出油管與熱油爐連接，其意是想利用熱油爐所產(chǎn)生的熱油直接對水加熱并使其變成水蒸汽或熱水。雖然該專利采用熱油爐所產(chǎn)生的熱油來加熱水，但，同樣需要使液態(tài)水變成氣態(tài)水的程序，如果不考慮利用熱油爐所產(chǎn)生的熱油的問題，該種結(jié)構(gòu)的裝置并不節(jié)能。
另外，中國專利1648544號還公告了一種名稱為“節(jié)能無水供暖鍋爐”的改進(jìn)技術(shù)。該鍋爐或采用電或燃?xì)饣蛎鹤鳛槟茉?，并利用壓力空氣作為熱交換介質(zhì)。當(dāng)壓力空氣被加熱后，可通過蝸輪軸風(fēng)機(jī)強(qiáng)制被加熱的氣體循環(huán)。其意是想流通速度快的空氣來降低能耗，同時還可以解決水鍋爐的易凍和跑水等問題。但，直接用空氣作為熱交換介質(zhì)首先反應(yīng)出來的問題是因氣體分子之間的能量交換非常快，如果蝸輪軸風(fēng)機(jī)的輸出風(fēng)力過小會浪費(fèi)加熱空氣的能源，而其輸出風(fēng)力過大會浪費(fèi)電能，同時被加熱氣體也很難達(dá)不到預(yù)想的恒定溫度；其次是直接對空氣加熱必須有可容納被加熱的氣體的腔室，但因氣體分子之間的能量交換非?？?，所以，在消耗等量能源的情況下，加熱氣體所需要的腔室比加熱流體所要的腔室要大許多，進(jìn)而使鍋爐的體積增大，直接提高制作成本；另外，直接對空氣加熱還易使鍋爐受損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種利用被加熱的油加熱氣體的方式解決耗能大和制作成本高等問題的熱交換器。
本發(fā)明所提出的熱交換器包括盛油裝置和對該盛油裝置內(nèi)的油進(jìn)行加熱的加熱組件，以及安裝在所述盛油裝置內(nèi)的并與油直接接觸的連通管件，在該連通管件上還安裝有強(qiáng)制其內(nèi)氣體流動的風(fēng)機(jī)。加熱組件首先加熱油，再由被加熱的油加熱氣體或空氣，而油溫比水溫要高許多，所以，空氣或氣體在高溫下并通過在連通管內(nèi)迂回的方式被加熱，使其能以接近或略低于油的溫度且可通過輸出功率小的風(fēng)機(jī)就能將其快速輸出。
所述盛油裝置具有一個由金屬材料制成的用于盛油的腔室，所述加熱組件包括安裝在腔室內(nèi)的電加熱器和/或燃?xì)饧訜崞?。所述加熱組件還包括太陽能加熱器和/或安裝在盛油裝置下方的用于燃燒碳質(zhì)材料的爐式加熱器。所述加熱組件中的電加熱器和/或燃?xì)饧訜崞魍ㄟ^封閉件安裝在盛油裝置內(nèi)，太陽能加熱器安裝在盛油裝置側(cè)面，爐式加熱器安裝在盛油裝置底部。
所述連通管件由軸向安裝在盛油裝置內(nèi)且間隔一定距離的2-10根主管件和安裝在主管件端部的1-9根副管件構(gòu)成，且使副管件的直徑小于主管件的直徑。所述主管件的外徑上設(shè)置有軸向凹槽。
所述連通管件的輸出端延伸至熱交換室內(nèi)，該熱交換室包括儲能室和與儲能室相連通的調(diào)溫室，在儲能室內(nèi)安裝有儲能板。
本發(fā)明所提出的熱交換器是利用空氣直接作為熱交換介質(zhì)，而空氣具有易加熱和流通速度快等本質(zhì)特性，只需要輸出功率小的風(fēng)機(jī)就能將熱風(fēng)輸送到最終用戶，所以，該種熱交換器在節(jié)省大量的水資源的同時，還可節(jié)省因取水和促進(jìn)水循環(huán)所消耗的電能。對于一個20噸燃燒煤的水鍋爐而言，該鍋爐僅為取水和促進(jìn)水循環(huán)這一環(huán)節(jié)每小時需要消耗1200Kw的電能，而將其消耗的電能用于本發(fā)明所提出的熱交換器上，足以完成20噸水鍋爐的熱交換任務(wù)，所以，該熱交換器至少可以節(jié)省20噸鍋爐燃燒煤的能源，而另一個節(jié)能渠道是利用太陽能加熱器對油進(jìn)行加熱。另外，該熱交換器采用先加熱油再通過油加熱空氣或氣體的方式實現(xiàn)能量交換，在交換過程中，油始終是處在封閉和靜止的狀態(tài)，所以，該種熱交換器幾乎不消耗油。


附圖1是本發(fā)明所提出的熱交換器一個實施例的外觀部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是圖1的端部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是熱交換室的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參見圖1和圖2，這兩個附圖給出本發(fā)明所提出的熱交換器一個實施例的外觀整體結(jié)構(gòu)。該熱交換器包括盛油裝置1和加熱組件2，以及安裝在盛油裝置1內(nèi)的連通管件3。其中，盛油裝置1是用于盛裝油的構(gòu)件，具有一個由金屬材料制成的用于盛油的腔室11，在腔室11的外表面設(shè)置有保溫層12，以使盛油裝置1保溫。盛油裝置1可以由如矩形的殼體或其它形狀的幾何形體構(gòu)成，而本實施例中給出的盛油裝置1是由圓筒形粗管件構(gòu)成。
加熱組件2是為盛油裝置1內(nèi)油加熱的部件，可以采用多種能源對其加熱。本實施例中在盛油裝置1的腔室11內(nèi)設(shè)置有電加熱器和燃?xì)饧訜崞?，其中，電加熱器可采用電阻式加熱器，即在腔?1內(nèi)設(shè)置有四根用于電阻絲插入的絕緣管件21，并且根據(jù)需要導(dǎo)通四根絕緣管件21內(nèi)的電阻，以調(diào)整被加熱油的溫度；而燃?xì)饧訜崞鞑捎靡桓O(shè)置在腔室11下底部的管件22，且在該管件22的兩端分別設(shè)置有進(jìn)風(fēng)管221和出風(fēng)管222。為了利用取之不盡的太陽能，在盛油裝置1的側(cè)下方還安裝有太陽能加熱器23，該太陽能加熱器23包括用于吸收太陽能的熱管231，且使熱管231的一端延伸至盛油裝置1的側(cè)壁或其內(nèi)；另外，在盛油裝置1的下方還安裝有用于燃燒碳質(zhì)材料如煤的爐式加熱器24，該爐式加熱器24包括爐膛241和安裝在爐膛241下方的爐箅242。
在使用時，有條件的場合先利用太陽能加熱器23為盛油裝置1內(nèi)的油加熱，而當(dāng)太陽能加熱器23不能將油加熱到預(yù)定的溫度時，再利用爐式加熱器24或電加熱器或燃?xì)饧訜崞鱽砑訜嵊汀?br> 盛油裝置1內(nèi)安裝有用于氣體流通的連通管件3，在連通管件3的輸入端設(shè)置有與其相連通的吸風(fēng)管34，在其輸出端設(shè)置有與其相通的出風(fēng)管35。該連通管件3包括軸向安裝在盛油裝置1內(nèi)的主管件31和安裝在主管件31端部的副管件32，在通常情況下，主管件31設(shè)置在四根，副管件32設(shè)置有三根，且使副管件32的直徑遠(yuǎn)小于主管件31的直徑，以使流通的氣體在變徑部位因受阻而提高其溫度。為使流入主管件31內(nèi)的氣體能更快地吸收熱量，在主管件31的外徑上設(shè)置有多個軸向凹槽33。盛油裝置1內(nèi)的主管件31的數(shù)量可根據(jù)該熱交換器所需要的輸出功率來設(shè)置，即根據(jù)需要可間隔一定距離地設(shè)置有2-10根主管件31，而主管件31的數(shù)量確定以后，副管件32的數(shù)量比主管件31少一根。
由于風(fēng)機(jī)(圖中沒有給出風(fēng)機(jī)的具體結(jié)構(gòu))是用于強(qiáng)制被加熱氣體在連通管件3及輸出管路內(nèi)循環(huán)的部件，故風(fēng)機(jī)可安裝在連通管件3的進(jìn)風(fēng)端或出風(fēng)端的任何一個位置。
參見圖3，該圖給出熱交換室的平面結(jié)構(gòu)示意圖。因為油的溫度可達(dá)300℃左右而不氣化，致使連通管件3內(nèi)被加熱的氣體溫度較高，一般氣體在超過100℃時就不易作為取暖使用，所以，在連通管件3的輸出端并通過管件將被加熱氣體輸送到一個熱交換室4內(nèi)，以使氣體降溫。該熱交換室4包括由儲能板41為主件構(gòu)成的儲能室42和與儲能室42相連通的調(diào)溫室43，經(jīng)過調(diào)溫后的氣體再輸送給最終用戶。儲能室42的輸入端設(shè)置有與其相通的減壓腔室45，該腔室45通過輸入管44與出風(fēng)管35相連通。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，其特征在于該熱交換器包括盛油裝置和對該盛油裝置內(nèi)的油進(jìn)行加熱的加熱組件，以及安裝在所述盛油裝置內(nèi)的并與油直接接觸的連通管件，在該連通管件上還安裝有強(qiáng)制其內(nèi)氣體流動的風(fēng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于所述盛油裝置具有一個由金屬材料制成的用于盛油的腔室，所述加熱組件包括安裝在腔室內(nèi)的電加熱器和/或燃?xì)饧訜崞鳌?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換器，其特征在于所述加熱組件還包括太陽能加熱器和/或安裝在盛油裝置下方的用于燃燒碳質(zhì)材料的爐式加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱交換器，其特征在于所述加熱組件中的電加熱器和/或燃?xì)饧訜崞魍ㄟ^封閉件安裝在盛油裝置內(nèi)，太陽能加熱器安裝在盛油裝置側(cè)面，爐式加熱器安裝在盛油裝置底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于所述連通管件由軸向安裝在盛油裝置內(nèi)且間隔一定距離的2-10根主管件和安裝在主管件端部的1-9根副管件構(gòu)成，且使副管件的直徑小于主管件的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換器，其特征在于所述主管件的外徑上設(shè)置有軸向凹槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于所述連通管件的輸出端延伸至熱交換室內(nèi)，該熱交換室包括儲能室和與儲能室相連通的調(diào)溫室，在儲能室內(nèi)安裝有儲能板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換器，其特征在于所述腔室的外表面設(shè)置有保溫層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱交換器，該熱交換器包括盛油裝置和對該盛油裝置內(nèi)的油進(jìn)行加熱的加熱組件，以及安裝在所述盛油裝置內(nèi)的并與油直接接觸的連通管件，在該連通管件上還安裝有強(qiáng)制其內(nèi)氣體流動的風(fēng)機(jī)。該熱交換器利用空氣直接作為熱交換介質(zhì)，可以節(jié)省大量的水資源的同時，還可節(jié)省因取水和促進(jìn)水循環(huán)所消耗的電能。
文檔編號F26B23/00GK1959285SQ200610048089
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者孟祥堯 申請人:孟祥堯