外燃工質(zhì)加熱器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種外燃工質(zhì)加熱器，包括設(shè)有空氣入口、燃料入口和煙氣出口的燃燒室和工質(zhì)加熱流體通道，所述燃燒室對(duì)所述工質(zhì)加熱流體通道傳熱設(shè)置，在所述空氣入口和所述煙氣出口之間設(shè)回流通道。本發(fā)明的所述外燃工質(zhì)加熱器能夠降低所述燃燒室的溫度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】外燃工質(zhì)加熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種外燃工質(zhì)加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域中，如果采用外燃形式對(duì)工質(zhì)進(jìn)行加熱，可以大大改善燃料多樣性，降低污染排放，但是如果使空氣中的氧全部燒盡，就會(huì)使燃燒溫度過(guò)高，從而使燃燒室和加熱工質(zhì)的通道的材料難以承受，如果使空氣中的氧只有一部分參與燃燒反應(yīng)，這樣一定使煙氣流量加大，從而增大熱量損失。因此，需要發(fā)明一種新型外燃工質(zhì)加熱器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下:
方案一:一種外燃工質(zhì)加熱器，包括設(shè)有空氣入口、燃料入口和煙氣出口的燃燒室和工質(zhì)加熱流體通道，所述燃燒室對(duì)所述工質(zhì)加熱流體通道傳熱設(shè)置，在所述空氣入口和所述煙氣出口之間設(shè)回流通道。
[0004]方案二:在方案一的基礎(chǔ)上，所述燃燒室對(duì)所述工質(zhì)加熱流體通道對(duì)流傳熱設(shè)置。
[0005]方案三:在方案一或二的基礎(chǔ)上，所述空氣入口與進(jìn)氣道連通，所述煙氣出口與排氣道連通，在所述進(jìn)氣道上設(shè)回流氣體入口，在所述排氣道上設(shè)回流氣體出口，所述回流通道連通所述回流氣體入口和所述回流氣體出口。
[0006]方案四:在方案三的基礎(chǔ)上，在所述進(jìn)氣道和所述排氣道之間設(shè)回?zé)崞鳌?br> [0007]方案五:在方案一或二的基礎(chǔ)上，所述空氣入口與進(jìn)氣道連通，所述煙氣出口與排氣道連通，在所述進(jìn)氣道和所述排氣道之間設(shè)回?zé)崞鳌?br> [0008]方案六:在上述任一方案的基礎(chǔ)上，所述空氣入口與壓氣機(jī)的工質(zhì)出口連通，所述煙氣出口與渦輪的工質(zhì)入口連通。
[0009]方案七:在方案六的基礎(chǔ)上,所述渦輪對(duì)所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力。
[0010]本發(fā)明中，所謂的“傳熱設(shè)置”是指所述工質(zhì)加熱流體通道是所述燃燒室的壁的一部分，所述工質(zhì)加熱流體通道可以貫穿所述燃燒室，所述燃燒室也可以設(shè)置在所述工質(zhì)加熱流體通道內(nèi)。
[0011]本發(fā)明中，所述渦輪可以只對(duì)外輸出動(dòng)力，也可以只對(duì)所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力，還可以在對(duì)所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力的同時(shí)對(duì)外也輸出動(dòng)力。
[0012]本發(fā)明中，某個(gè)數(shù)值A(chǔ)以上和某個(gè)數(shù)值A(chǔ)以下均包括本數(shù)A。
[0013]本發(fā)明人根據(jù)熱力學(xué)的基本原理以及對(duì)宇宙現(xiàn)象的觀(guān)察認(rèn)為:在沒(méi)有外部因素影響的前提下，熱不可能百分之百的轉(zhuǎn)換成其它任何形式的能量或物質(zhì)。傳統(tǒng)熱力學(xué)第二定律中只闡述了在沒(méi)有外部因素影響的前提下，熱不能百分之百的轉(zhuǎn)換成功，這一定律是正確的，但是是片面的?？梢杂猛ㄋ椎恼Z(yǔ)言將熱定義為能量的最低形式，或者簡(jiǎn)稱(chēng)為這是宇宙的垃圾。經(jīng)分析，本發(fā)明人還認(rèn)為:任何生物(動(dòng)物、植物、微生物、病毒和細(xì)菌)的生長(zhǎng)過(guò)程都是放熱的。經(jīng)分析，本發(fā)明人還認(rèn)為:任何一個(gè)過(guò)程或任何一個(gè)循環(huán)(不局限于熱力學(xué)過(guò)程，例如化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、生物生長(zhǎng)過(guò)程、植物生長(zhǎng)過(guò)程都包括在內(nèi))其最大做功能力守恒，本發(fā)明人認(rèn)為沒(méi)有光合作用的植物生長(zhǎng)過(guò)程是不能提高其做功能力的，也就是說(shuō)，豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的養(yǎng)分的做功能力之和；之所以一棵樹(shù)木的做功能力要大于樹(shù)苗的做功能力，是因?yàn)殛?yáng)光以光合作用的形式參與了由樹(shù)苗到樹(shù)木的生長(zhǎng)過(guò)程。
[0014]本發(fā)明人認(rèn)為:熱機(jī)工作的基本邏輯是收斂-受熱-發(fā)散。所謂收斂是工質(zhì)的密度的增加過(guò)程，例如冷凝、壓縮均屬收斂過(guò)程，在同樣的壓力下，溫度低的工質(zhì)收斂程度大；所謂受熱就是工質(zhì)的吸熱過(guò)程；所謂發(fā)散是指工質(zhì)的密度降低的過(guò)程，例如膨脹或噴射。任何一個(gè)發(fā)散過(guò)程都會(huì)形成做功能力的降低，例如，氣態(tài)的空氣的做功能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于液態(tài)空氣的做功能力；甲醇加水加中等溫度的熱生成一氧化碳和氫氣，雖然所生成的一氧化碳和氫氣的燃燒熱大于甲醇的燃燒熱20%左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例則微乎其微，其原因在于這一過(guò)程雖然吸了 20%左右的熱，但是生成物一氧化碳和氫氣的發(fā)散程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于甲醇。因此，利用溫度不高的熱參加化學(xué)反應(yīng)是沒(méi)有辦法有效提高生成物的做功能力的。
[0015]本發(fā)明人認(rèn)為:距離增加是熵增加的過(guò)程，冷熱源之間的距離也影響效率，距離小效率高，距離大效率低。
[0016]本發(fā)明中，應(yīng)根據(jù)熱能與動(dòng)力領(lǐng)域的公知技術(shù)，在必要的地方設(shè)置必要的部件、單元或系統(tǒng)等。
[0017]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明的所述外燃工質(zhì)加熱器能夠在降低所述燃燒室的溫度的同時(shí)降低熱量損失，本發(fā)明的所述外燃工質(zhì)加熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1所示的是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示的是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:
I燃燒室、2工質(zhì)加熱流體通道、3空氣入口、4燃料入口、5煙氣出口、6回流通道、7進(jìn)氣道、71回流氣體入口、8排氣道、81回流氣體出口、9回?zé)崞鳌?0壓氣機(jī)、11渦輪。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
如圖1所示的外燃工質(zhì)加熱器，包括設(shè)有空氣入口 3、燃料入口 4和煙氣出口 5的燃燒室I和工質(zhì)加熱流體通道2，所述燃燒室I對(duì)所述工質(zhì)加熱流體通道2傳熱設(shè)置，在所述空氣入口 3和所述煙氣出口 5之間設(shè)回流通道6，所述燃燒室I對(duì)所述工質(zhì)加熱流體通道2對(duì)流傳熱設(shè)置。
[0020]實(shí)施例2 如圖2所示的外然工質(zhì)加熱器，其與實(shí)施例1的基礎(chǔ)上:將所述空氣入口 3與進(jìn)氣道7連通，所述煙氣出口 5與排氣道8連通，在所述進(jìn)氣道7和所述排氣道8之間設(shè)回?zé)崞?。
[0021]實(shí)施例3
如圖3所示的外然工質(zhì)加熱器，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述空氣入口 3與進(jìn)氣道7連通，所述煙氣出口 5與排氣道8連通，在所述進(jìn)氣道7上設(shè)回流氣體入口 71，在所述排氣道8上設(shè)回流氣體出口 81，所述回流通道6連通所述回流氣體入口 71和所述回流氣體出口81。
[0022]實(shí)施例4
如圖4所示的外燃工質(zhì)加熱器，其與實(shí)施例3的基礎(chǔ)上:在所述進(jìn)氣道7和所述排氣道8之間增設(shè)回?zé)崞?。
[0023]實(shí)施例5
如圖5所示的外燃工質(zhì)加熱器，其與實(shí)施例3的基礎(chǔ)上:將所述空氣入口 3與壓氣機(jī)10的工質(zhì)出口連通，將所述煙氣出口 5與渦輪11的工質(zhì)入口連通。
[0024]具體實(shí)施例時(shí)，可以使所述渦輪11只對(duì)所述壓氣機(jī)10輸出動(dòng)力，也可以使所述渦輪11只對(duì)外輸出動(dòng)力，還可以使所述渦輪11在對(duì)所述壓氣機(jī)10輸出動(dòng)力的同時(shí)對(duì)外輸出動(dòng)力。
[0025]作為可以變換的實(shí)施方式，本發(fā)明的所有實(shí)施方式中，都可以選擇性地參考本實(shí)施例設(shè)置所述渦輪11和所述壓氣機(jī)10。
[0026]作為可以變換的實(shí)施方式，上述所有實(shí)施方式中，所述燃燒室I和所述工質(zhì)加熱流體通道2可以不采用對(duì)流傳熱設(shè)置的方式，而是采用其他傳熱設(shè)置方式。
[0027]顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種外燃工質(zhì)加熱器，包括設(shè)有空氣入口( 3)、燃料入口(4)和煙氣出口( 5)的燃燒室(I)和工質(zhì)加熱流體通道(2)，其特征在于:所述燃燒室(I)對(duì)所述工質(zhì)加熱流體通道(2)傳熱設(shè)置，在所述空氣入口(3)和所述煙氣出口(5)之間設(shè)回流通道(6)。
2.如權(quán)利要求1所述外燃工質(zhì)加熱器，其特征在于:所述燃燒室(I)對(duì)所述工質(zhì)加熱流體通道(2)對(duì)流傳熱設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述外燃工質(zhì)加熱器，其特征在于:所述空氣入口(3)與進(jìn)氣道(7)連通，所述煙氣出口( 5)與排氣道(8)連通，在所述進(jìn)氣道(7)上設(shè)回流氣體入口( 71)，在所述排氣道(8)上設(shè)回流氣體出口(81)，所述回流通道(6)連通所述回流氣體入口(71)和所述回流氣體出口(81)。
4.如權(quán)利要求3所述外燃工質(zhì)加熱器，其特征在于:在所述進(jìn)氣道(7)和所述排氣道(8)之間設(shè)回?zé)崞?9)。
5.如權(quán)利要求1所述外燃工質(zhì)加熱器，其特征在于:所述空氣入口(3)與進(jìn)氣道(7)連通，所述煙氣出口(5)與排氣道(8)連通，在所述進(jìn)氣道(7)和所述排氣道(8)之間設(shè)回?zé)崞?9)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述外燃工質(zhì)加熱器，其特征在于:所述空氣入口(3)與壓氣機(jī)(10)的工質(zhì)出口連通，所述煙氣出口(5)與渦輪(11)的工質(zhì)入口連通。
7.如權(quán)利要求6所述外燃工質(zhì)加熱器，其特征在于:所述渦輪(11)對(duì)所述壓氣機(jī)(10)輸出動(dòng)力。
【文檔編號(hào)】F02G1/055GK103867335SQ201410080900
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月8日
【發(fā)明者】靳北彪 申請(qǐng)人:摩爾動(dòng)力(北京)技術(shù)股份有限公司