專利名稱：螺旋套式水火相溶熱水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種供熱裝置的改進(jìn)，特別是一種螺旋套式水火相溶熱水機(jī)。
誰都知道我國(guó)是缺水國(guó)家，尤其是北方是嚴(yán)重缺水地區(qū)，近些年來由于生態(tài)不斷惡化，雨水逐年減少，水庫蓄水量連年下降，地下水已超采300米以下，已到極限，華北已成我國(guó)最大的漏斗區(qū)，連續(xù)干旱。許多城市工農(nóng)業(yè)以及群眾生活用水不得不限量，節(jié)約用水已成為各大城市的發(fā)展戰(zhàn)略。我國(guó)一方面因缺水，影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健，康發(fā)展，另一方面，許多大工業(yè)水源消耗又十分驚人。如鍋爐采暖業(yè)是工業(yè)中耗水大戶，僅北京市有鍋爐3萬多臺(tái)。全國(guó)缺水城市100多個(gè)，而這些城市少則擁有鍋爐幾十萬臺(tái)。多則上百萬臺(tái)，每年耗水資源也有幾十億噸。
而用三公斤石油液化氣燃燒一臺(tái)容積一噸水的鍋爐，其進(jìn)水口和處水口的開關(guān)同時(shí)打開，鍋爐出口處水溫僅增長(zhǎng)0.5攝氏度，燒到65攝氏度的熱水要2.5小時(shí)左右。
水作為熱源介質(zhì)，能源消耗很大。必須有容器及全封閉管網(wǎng)，于是有了鍋爐供熱系統(tǒng)，凡是容器都會(huì)產(chǎn)生壓力，當(dāng)水在容器內(nèi)產(chǎn)生溫度變化時(shí)，其容器內(nèi)部的壓力也會(huì)發(fā)生變化，在超過了承受壓力的情況下，會(huì)產(chǎn)生爆炸。盡管人們對(duì)壓力容器進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，精密制造，嚴(yán)格管理。但仍有爆炸事故發(fā)生。鍋爐使用時(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，造成爆炸隱患，要消滅事故就必須改造現(xiàn)有容器的結(jié)構(gòu)，才能避免爆炸事故的發(fā)生。
水火能否相溶？就是說將水火置于同一裝置內(nèi)能否成立？古今中外專家，學(xué)者及普通百姓都會(huì)說水火怎能相溶呢？辭海中也沒有水火相溶的詞匯，水火真的無法相溶嗎？多年研究發(fā)現(xiàn)，可燃物質(zhì)遇到高溫就會(huì)燃燒，人們看到的火焰是帶有熱能源的混和氣體?？扇嘉镔|(zhì)產(chǎn)生火焰時(shí)必須具備兩個(gè)基本條件一是物質(zhì)本身可燃性，二是空氣的助燃性，二者缺一不可。例如煤炭在夏季高溫暴曬時(shí)，超過一定溫度可自行燃燒。如新疆某地煤田自燃長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年；再如海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間]科威特油井被伊拉克點(diǎn)燃，熊熊大火燒了整整兩個(gè)月，其經(jīng)濟(jì)損失200多億美元，科威特呼吁全世界支援滅火，中國(guó)派人前往，強(qiáng)大的高壓水柱不但沒有將火撲滅，反而使火越燒越旺。中國(guó)石油滅火隊(duì)最后采取多臺(tái)消防水龍頭同時(shí)向一口井噴射，形成很厚的水層，割斷烈火所需要的空氣，火才撲滅。其他石油滅火隊(duì)用同樣的技術(shù)撲滅了所有燃燒的油井。
以上事例可以告訴我們水確實(shí)可以滅火，但在特定情況下水火能共存于一定空間內(nèi)；它的基本規(guī)律在于水不能燃燒，但水在烈火中所產(chǎn)生的水蒸氣，尤其是藍(lán)色的蒸氣在高溫條件下可以助燃；經(jīng)多次試驗(yàn)證明，用小噴頭對(duì)準(zhǔn)爐火底部的蜂窩煤通氣孔，釋放蒸氣，蜂窩煤爐火越燒越旺，使?fàn)t溫由800-1000攝氏度提高到1400攝氏度左右。也就是說，當(dāng)水源與火源保持一定距離時(shí)，其火源利用水源散發(fā)的蒸汽助燃，而水源可利用火源提高水溫。形成水在火中流火在水中走的相溶局面。為此本人設(shè)計(jì)了螺旋套式水火相溶熱水機(jī)。
本發(fā)明的目的在于提供一種螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，該熱水機(jī)無需容水鍋爐，水溫提高快，水火并存于一裝置內(nèi)。
上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，其特征在于熱水機(jī)設(shè)置的螺旋夾壁式水循環(huán)套式結(jié)構(gòu)，其進(jìn)水口與出水口分別與熱水機(jī)的外部進(jìn)水管和加熱室的噴水器相連通加熱室底部設(shè)置與其隔絕的一次燃燒室二次燃燒室，噴火器與二次燃燒室上口連通且置于加熱室內(nèi)；加熱室下端留有熱水排放口。
所述的熱水機(jī)的余熱回收室與加熱室可并列安裝組成柜式結(jié)構(gòu)。
所述的加熱室室壁夾層內(nèi)填充保溫材料。
所述的余熱回收室有多級(jí)螺旋夾壁式水套組成，各夾壁水套均有水溫分離運(yùn)行器加以連接，其進(jìn)出口與外部管網(wǎng)和加熱器相連。余熱回收室內(nèi)設(shè)有污氣流通口。
所述的一次燃燒室可制有架放燃煤爐壁的凸臺(tái)，燃?xì)饣痤^燃油噴嘴；一次燃燒室上口設(shè)置有數(shù)排若干個(gè)相互連接的塔式燃燒器組成的二次燃燒室，每個(gè)燃燒壁上均制有透氣孔；各燃燒器上口均與置于加熱室內(nèi)的各噴火器下口連通，各噴火器器壁上部的同一水平位置均勻留有出火口，各噴火器上均焊接一傘狀防水蓋。
所述的噴火器和燃燒器可制成圓柱型或方柱型。
所述的噴水器底盤開有若干個(gè)垂直孔，其垂直孔均勻組合成若干個(gè)圓周或方框，組成圓周或方框的垂直孔的落點(diǎn)與其形狀對(duì)應(yīng)的各噴火器出火口外圍垂直對(duì)應(yīng)。
所述的噴水器的垂直孔孔間距為5-7厘米，各孔垂直深度誤差不得超過1厘米。
螺旋套式水火相溶熱水機(jī)的優(yōu)點(diǎn)1.螺旋套式水火相容熱水機(jī)采用上下流淌式，沒有鍋爐，沒有管網(wǎng)更沒有容器，它的進(jìn)出口處全是開放式，體內(nèi)不存水也不存氣，所以不會(huì)發(fā)生爆炸。
2.螺旋套式水火相溶熱水機(jī)的制作可大可小。大到成片集中供暖，大企業(yè)的供熱，小到居民使用。它的制作成本是同類鍋爐的二十分之一左右，使用成本是現(xiàn)有鍋爐的十分之一左右。
3.環(huán)保效益十分明顯。水火相溶技術(shù)采用兩次燃燒技術(shù)，使溫度由原來的800-1000攝氏度增長(zhǎng)至1500攝氏度左右，增長(zhǎng)四分之一左右。一氧化碳、二氧化碳在高溫下與煙塵劇烈的燃燒，大部分被消化掉。剩余很少的部分又與水相溶在一起，被水和蒸汽吸收，使其不能排放大氣，煙塵被水吸收由水泵將熱水泵送到千家萬戶，最后又回流到螺旋套式水火相溶熱水機(jī)。
4.節(jié)約大量能源。用三公斤石油液化氣燃燒一臺(tái)容積一噸水的螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，其進(jìn)水口和處水口的開關(guān)同時(shí)打開，冷水從機(jī)體出口需0.5秒，在半秒鐘的時(shí)間內(nèi)出水口水溫增至65攝氏度以上，在2.5小時(shí)內(nèi)可燒熱水12噸，供熱水量為過去的12倍，與現(xiàn)由技術(shù)相比可節(jié)能10-12倍，下面祥述本發(fā)明的實(shí)施例。
附


圖1.螺旋套式水火相溶熱水機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例1.
如
圖1所示，螺旋套式水火相溶熱水機(jī)的柜式結(jié)構(gòu)用于低矮的房屋，其高度一般在1.7-1.9米左右。機(jī)殼1內(nèi)并排安裝加熱室3與夾壁螺旋水循環(huán)套17，加熱室3室壁夾層內(nèi)填充保溫材料4，以保證加熱室3內(nèi)垂直相上運(yùn)行加熱室3室壁上端與夾壁螺旋水循環(huán)套17之間留有流通通道。噴水器2固定在加熱室3上部，其外形呈噴頭狀，底盤21制有組成若干個(gè)圓周的垂直孔20，垂直孔20的大小可根據(jù)火的強(qiáng)弱、供熱面積的比例而定、(火與水的比例為4∶1)，垂直孔20的間距5-7厘米，誤差不得超過1厘米；垂直孔20的垂直度誤差不得超過1厘米，也就是說與落點(diǎn)相一致。噴水器2進(jìn)水端與水箱16的出水端連接，連接口設(shè)有專門的絲扣，以便噴水器2可以自由更改。
一次燃燒室10與其他鍋爐不同之處在于它即可燃煤，又可燃?xì)饣蛉加?，為此在一次燃燒?0內(nèi)分別制有架放爐壁11的凸臺(tái)12、燃?xì)饣痤^13及燃油噴嘴14。本實(shí)施例選用燃煤供熱，其凸臺(tái)12上架放爐壁11，并在爐壁11上點(diǎn)燃煤火為加熱室3供熱。點(diǎn)火30秒鐘后打開水節(jié)門，再開水泵，冷水通過熱水機(jī)的進(jìn)水口18進(jìn)入水箱16、水管15到達(dá)噴水器2，水流從噴水器2的垂直孔20里噴出，數(shù)個(gè)垂直孔20流出的水環(huán)繞在火源周圍。
二次燃燒室7由數(shù)排若干個(gè)相互連接的圓形塔式燃燒器8組成，它的進(jìn)口大，出口小，以便形成火壓，空氣均勻通過燃燒器8器壁上的通氣孔9進(jìn)入各燃燒器8內(nèi)為火源助燃。由于每個(gè)燃燒器8都是上小下大，兩燃燒器8之間形成的三角空間與加熱室3內(nèi)部是隔離封閉的，只能為二次燃燒室7提供空氣；經(jīng)過二次燃燒煙塵少了，其火的溫度由原來的800-1100攝氏度提高到1500攝氏度左右，在高溫的幫助下，一氧化碳、二氧化硫和煙塵一起劇烈的燃燒起來，不但提高了火源溫度而且對(duì)大氣的污染明顯減少了。
由于噴水器2與噴火器6距離短，噴火器6提供給加熱室3的熱量不能完全被噴水器2噴出的水滴吸收，還有約250攝氏度的余熱未能加以利用，螺旋夾壁式水循環(huán)套17便可吸納余熱。螺旋夾壁式水循環(huán)套17上下兩處分別與噴水器2和機(jī)外進(jìn)水口18連接，中間是水套15，余熱從水套15的縫隙中通過時(shí)，被水套15內(nèi)的冷水加以吸收，使水套15內(nèi)的冷水變成了熱水。
螺旋夾壁式水循環(huán)套17由多級(jí)上下重疊安裝組成，各套均由水溫分離運(yùn)行器加以連接且留由流通通道連接出水管16，出水口16與水套夾壁式15相連；由于煙氣所攜帶的熱能在高大煙囪的吸引下流速很快，一次余熱回收不可能全部將余熱收凈，因此再進(jìn)行第多級(jí)回收。通過多級(jí)回收，余熱絕大部分被螺旋夾壁式水循環(huán)套15內(nèi)的冷水吸收，并使水管16和水套15內(nèi)水溫增高。當(dāng)噴水器2將熱水噴出后水即刻在噴火器6噴出的火源作用下升高并落至加熱室3底部經(jīng)出水口5送至用戶；停車時(shí)先將火熄滅，再關(guān)節(jié)門，最后停電泵。其螺旋夾壁式水循環(huán)套17內(nèi)的污氣經(jīng)排污口23排出熱水機(jī)。
權(quán)利要求1.一種螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，其特征在于熱水機(jī)設(shè)置余熱回收室與加熱室且各室之間留有熱源流通通道；余熱回收室為螺旋夾壁水循環(huán)套結(jié)構(gòu)，其進(jìn)水口與出水口分別與熱水機(jī)的外部進(jìn)水管和加熱室的噴水器相連通；加熱室底部設(shè)置與其隔絕的一次燃燒室二次燃燒室，噴火器與二次燃燒室上口連通且置于加熱室內(nèi)；加熱室下端留有熱水排放口。
2.如權(quán)利要求1所述的螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，其特征在于所述的熱水機(jī)的余熱回收室與加熱室可并列安裝組成柜式結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，其特征在于所述的加熱室室壁夾層內(nèi)填充保溫材料。
4.如權(quán)利要求1所述的螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，其特征在于加熱室為夾壁螺旋水套循環(huán)結(jié)構(gòu)，加熱室可多級(jí)重疊安裝并有水溫分離運(yùn)行器加以連接。
5.如權(quán)利要求1所述的螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，其特征在于所述的一次燃燒室可制有架放燃煤爐壁的凸臺(tái)。燃?xì)饣痤^燃油噴嘴；一次燃燒室上口設(shè)置有數(shù)排若干個(gè)相互連接的塔式燃燒器組成的二次燃燒室，每個(gè)燃燒壁上均制有透氣孔；各燃燒器上口均與置于加熱室內(nèi)的各噴火器下口連通，各噴火器器壁上部的同一水平位置均勻留有出火口，各噴火器上均焊接一傘狀防水蓋。
6.如權(quán)利要求1所述的螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，其特征在于所述的噴火器和燃燒器可制成圓柱型或方柱型。
7.如權(quán)利要求1所述的螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，其特征在于所述的噴水器底盤開有若干個(gè)垂直孔，其垂直孔均勻組合成若干個(gè)圓周或方框，組成圓周或方框的垂直孔的落點(diǎn)與其形狀對(duì)應(yīng)的各噴火器出火口外圍垂直對(duì)應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的螺旋套式水火相溶熱水機(jī)，其特征在于所述的噴水器的垂直孔孔間距為5-7厘米，各孔垂直深度誤差不得超過1厘米。
專利摘要一種螺旋套式水火相溶熱水機(jī)。熱水機(jī)設(shè)置余熱回收室與加熱室且各室之間留有熱源流通通道;余熱回收室設(shè)有螺旋夾壁水循環(huán)套,其循環(huán)套的進(jìn)水口與出水口分別與熱水機(jī)的外部進(jìn)水管和加熱室的噴水器連通;加熱室底部設(shè)置與其隔絕的一次燃燒室二次燃燒室和噴火器,多燃式水火相容熱水機(jī)采用上下流淌式,沒有鍋爐,沒有容器,它的進(jìn)出口處全是開放式,不會(huì)發(fā)生爆炸事故;本機(jī)的制作可大可小,環(huán)保效益十分明顯;節(jié)約大量能源。
文檔編號(hào)F24H1/10GK2483652SQ0026816
公開日2002年3月27日 申請(qǐng)日期2000年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
發(fā)明者高金彥 申請(qǐng)人:高金彥