專利名稱：戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用高效熱超導(dǎo)裝置進(jìn)行熱交換和余熱回收的以燃?xì)鉃槟茉吹男滦图矣锚?dú)立采暖設(shè)備，即戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)技術(shù)。
技術(shù)背景隨著燃?xì)馐聵I(yè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，近年來(lái)我國(guó)戶式燃?xì)獠膳O(shè)備需求量迅速增加。但目前的戶式燃?xì)獠膳O(shè)備工作熱效率低，燃?xì)饫速M(fèi)大，目前廣泛使用的戶式燃?xì)鉄崴膳到y(tǒng)的熱轉(zhuǎn)換效率只有55％左右，新上市的戶式直燃煙管散熱暖風(fēng)機(jī)采暖系統(tǒng)的熱效率也只有75％左右。常規(guī)燃?xì)庠O(shè)備按照國(guó)標(biāo)GB6932-2001規(guī)定，其排煙溫度θPy應(yīng)大于或等于110℃，熱效率大于或等于80％.就國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)狀況看，排煙溫度一般都在220℃左右，排煙熱損耗大，顯然，燃?xì)庠O(shè)備的余熱未能充分利用，造成能源浪費(fèi)。由于燃?xì)馐怯邢拶Y源，其價(jià)格在我國(guó)相對(duì)較高，開(kāi)發(fā)高效環(huán)保戶式燃?xì)馊∨O(shè)備意義重大。另外，燃?xì)馊∨O(shè)備排煙損失嚴(yán)重，除能源浪費(fèi)外，也嚴(yán)重地影響了人類的生存環(huán)境，甚至發(fā)生使用中散熱煙管燒裂，有害氣體泄漏中毒現(xiàn)象。眾所周知，大自然環(huán)境的污染威脅著人們的生存和人類社會(huì)的發(fā)展，據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，目前世界上每年有7億噸的污染物包圍著地球，在人類生活的大氣層飄浮著的大量有害物質(zhì)中，光每年燒去的50多億噸燃料所產(chǎn)生的氮氧化物的光化學(xué)煙幕就有數(shù)億噸，并且這種有害氣體隨著時(shí)間的推移會(huì)越來(lái)越多。這種嚴(yán)重的污染所造成的危害已引起世界各國(guó)政府高度重視，紛紛制定解決污染保護(hù)環(huán)境的辦法。因此，開(kāi)發(fā)高效環(huán)保節(jié)能燃?xì)庥镁邔?duì)保護(hù)人類賴以生存的自然環(huán)境和社會(huì)的發(fā)展具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)前使用的戶式直燃煙管熱風(fēng)式采暖系統(tǒng)的排煙溫度較高，是因?yàn)槿紵鞴ぷ鲿r(shí)采暖設(shè)備熱轉(zhuǎn)換效率低下，只利用了它的熱流量的部分顯熱，而對(duì)它的潛熱部分無(wú)法加以利用的結(jié)果。本案發(fā)明的戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)是一種燃燒與換熱裝置為一體，以爐體高溫部位進(jìn)行換熱的最新間接空氣加熱技術(shù)。其煙氣和空氣各行其道，加熱無(wú)污染，清潔的熱風(fēng)通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)強(qiáng)制循環(huán)，將熱能通過(guò)送風(fēng)管分配到戶室。該技術(shù)的熱超導(dǎo)熱交換裝置和煙溫余熱回收裝置，即充分利用了燃燒器工作時(shí)熱流量的大部分顯熱，也充分利用了燃燒器工作時(shí)熱流量的大部分潛熱，同時(shí)又利用了燃燒器圍壁上散發(fā)出的大量輻射熱，整機(jī)熱效率達(dá)90％左右，從而將燃?xì)馀L(fēng)機(jī)的排煙溫度由228℃左右降低到120℃左右，煙損與有害氣體排量大大降低，節(jié)約了能源，減少了周邊環(huán)境污染。
本目的以下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)該戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)主要由燃燒裝置、熱超導(dǎo)熱交換裝置、熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置、煙道系統(tǒng)、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成。其中燃燒裝置由“口琴”式燃燒頭、固定燃燒頭的支撐板、連接在支撐板上的點(diǎn)火裝置、氣控裝置、熄火安全保護(hù)裝置、燃?xì)膺B接管、“口琴”式燃燒頭上方的燃燒腔、包圍著燃燒腔的腔圍壁、腔圍壁與外殼構(gòu)成的圓筒形熱腔等構(gòu)成。腔圍壁與熱超導(dǎo)熱交換裝置的下管板連接。熱超導(dǎo)熱交換裝置由下管板、用螺紋垂直連接在下管板上的14根圓管形金屬超導(dǎo)溫管、連接在超導(dǎo)溫管上端的螺旋翅片散熱器、連接在超導(dǎo)溫管下端的菊花形吸熱器、用螺紋垂直連接在下管板與上管板之間的的15根圓管形金屬過(guò)煙管、連接在超導(dǎo)溫管上端的螺旋翅片散熱器、熱交換室、包圍著熱交換室的外殼、將熱交換室分成左右兩部分的擾流板等構(gòu)成。14根圓管形金屬超導(dǎo)溫管與15根圓管形金屬過(guò)煙管在熱交換室內(nèi)交錯(cuò)布置，熱交換室的外殼壁上開(kāi)有風(fēng)洞口。熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置位于熱交換室的上方，它主要由金屬管板、連接在金屬管板上的等距離布置的20根圓管形金屬超導(dǎo)傳熱管、連接在超導(dǎo)傳熱管上端的螺旋翅片散熱器、連接在超導(dǎo)溫管下端的螺旋翅片吸熱器、斜向放置的調(diào)流板、外殼、連接在外殼上邊的回風(fēng)筒構(gòu)成。熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置全部裝在余熱回收室中。余熱回收室外殼左側(cè)壁上開(kāi)有出風(fēng)洞。煙道系統(tǒng)主要由燃燒腔圍壁上的供氧口、15根圓管形金屬過(guò)煙管、強(qiáng)排風(fēng)機(jī)、煙囪等組成。熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)主要由回風(fēng)口、余熱回收室、回風(fēng)管、熱交換室、下管板上的熱風(fēng)口、熱腔、循環(huán)風(fēng)機(jī)、熱氣分配管道及控制系統(tǒng)等組成。
與戶式直燃煙管熱風(fēng)式采暖系統(tǒng)比較，該戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)主要特點(diǎn)是充分利用了燃燒器工作時(shí)熱流量的大部分顯熱，也充分利用了燃燒器工作時(shí)熱流量的大部分潛熱，同時(shí)又利用了燃燒器圍壁上散發(fā)出的大量輻射熱，從而使暖風(fēng)機(jī)的熱轉(zhuǎn)換效率達(dá)90％左右，將燃?xì)馀L(fēng)機(jī)的排煙溫度由228℃左右降低到120℃左右，煙損與有害氣體排量大大降低，出熱量大幅增加，耗氣量大大減少，燃燒時(shí)有害氣體產(chǎn)生量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，燃燒與換熱裝置巧妙連接為一體，以爐體高溫部位進(jìn)行換熱，減少了暖風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，便于煙氣和空氣各行其道，加熱無(wú)污染，清潔的熱風(fēng)通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)強(qiáng)制循環(huán)，將熱能通過(guò)送風(fēng)管很方便地分配到各戶室。


下列附圖1給出了本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方法下邊結(jié)合附圖1對(duì)其構(gòu)成和原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如圖1所示，該戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)主要由燃燒裝置1、熱超導(dǎo)熱交換裝置2、熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置3、煙道系統(tǒng)4、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)5及控制系統(tǒng)44等組成。其中燃燒裝置由“口琴”式燃燒頭6、固定燃燒頭的支撐板7、連接在支撐板上的點(diǎn)火裝置8、氣控裝置9、熄火安全保護(hù)裝置10、燃?xì)膺B接管11、“口琴”式燃燒頭上方的圓筒形燃燒腔12、包圍著燃燒腔的腔圍壁13、圍壁散熱器14、腔圍壁13與外殼15構(gòu)成的圓筒形熱腔16等構(gòu)成。腔圍壁13與熱超導(dǎo)熱交換裝置2的下管板17連接。熱超導(dǎo)熱交換裝置2由下管板17、用螺紋垂直連接在下管板17上的14根圓管形金屬超導(dǎo)溫管18、連接在超導(dǎo)溫管18上端的螺旋翅片散熱器19、連接在超導(dǎo)溫管18下端的菊花形吸熱器20、用螺套垂直連接在下管板17與上管板40之間的的15根圓管形金屬過(guò)煙管21、連接在15根圓管形金屬過(guò)煙管上端的螺旋翅片散熱器22、熱交換室23、包圍著熱交換室的外殼24、將熱交換室分成左右兩部分的擾流板25等構(gòu)成。14根圓管形金屬超導(dǎo)溫管18與15根圓管形金屬過(guò)煙管21在熱交換室23內(nèi)交錯(cuò)布置，熱交換室23的外殼壁24上開(kāi)有風(fēng)洞口26。所述的14根圓管形金屬超導(dǎo)溫管均是異形金屬高效傳熱體，在其內(nèi)部設(shè)置有腔線和不同溫度相應(yīng)的微納米熱載子構(gòu)成。微納米熱載子是無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)燃、無(wú)輻射、無(wú)污染、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠的微納米載熱粒子，它們的工作范圍是一40℃至1000℃，工作時(shí)它們的下端受熱后在其內(nèi)部的微納米熱載子被激活產(chǎn)生高速熱震蕩，伴隨物化作用，將熱能高速傳導(dǎo)到超導(dǎo)溫管上端的散熱片，并迅速傳導(dǎo)給熱交換室。其傳熱速度趨近音速，傳熱熱阻趨于零，傳熱效率為98％。熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置3位于熱交換室23的上方，它主要由金屬管板27、連接在金屬管板27上的等距離布置的20根高效圓管形金屬超導(dǎo)傳熱管28、連接在超導(dǎo)傳熱管28上端的螺旋翅片散熱器29、連接在超導(dǎo)溫管下端的螺旋翅片吸熱器30、斜向放置的調(diào)流板31、外殼32、連接在外殼上邊的回風(fēng)筒33構(gòu)成。熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置全部裝在余熱回收室41中。余熱回收室41外殼左側(cè)壁上開(kāi)有出風(fēng)洞34。煙道系統(tǒng)主要由燃燒腔圍壁上的供氧口43、15根圓管形金屬過(guò)煙管21、強(qiáng)排風(fēng)機(jī)35、煙囪36等組成。熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)主要由回風(fēng)口33、余熱回收室41、回風(fēng)管42、熱交換室23、下管板上的熱風(fēng)口37、熱腔16、循環(huán)風(fēng)機(jī)38、熱風(fēng)分配管道39及控制系統(tǒng)44等組成。
戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)的工作原理利用高效熱超導(dǎo)熱交換裝置和高效熱超導(dǎo)煙溫余熱回收裝置，充分利用燃燒器工作時(shí)熱流量的顯熱，同時(shí)充分利用燃燒器工作時(shí)熱流量的大部分潛熱，同時(shí)又利用了燃燒器圍壁上散發(fā)出的大量輻射熱，從而使暖風(fēng)機(jī)熱效率達(dá)90％左右，將燃?xì)馀L(fēng)機(jī)的排煙溫度由228℃左右降低到100℃左右，煙損與有害氣體排量降低，節(jié)約了能源，減少了環(huán)境污染。
燃?xì)馀L(fēng)機(jī)工作時(shí)，氣體燃料經(jīng)燃?xì)膺B接管11、氣控裝置9、點(diǎn)火裝置8、熄火安全保護(hù)裝置10、進(jìn)入“口琴”式燃燒頭6，被點(diǎn)燃后在“口琴”式燃燒頭上方的燃燒室12中燃燒，其產(chǎn)生的熱量被包圍在燃燒腔上部的14根圓管形金屬超導(dǎo)溫管18所吸收，14根圓管形金屬超導(dǎo)溫管是一高效傳熱件，其內(nèi)部的納米熱載子工作溫度響應(yīng)范圍廣而且靈敏度高，連接在超導(dǎo)溫管18下端的菊花形吸熱器20稍有溫升變化，連接在它的上端的螺旋翅片散熱器19就可以將其下部燃燒腔內(nèi)的熱量傳輸?shù)綗峤粨Q室23中；燃燒室12中燃燒產(chǎn)生的其余顯熱熱量通過(guò)垂直連接在下管板17與上管板40之間的的15根圓管形金屬過(guò)煙管21，連接在其管上端的螺旋翅片散熱器22也將熱量傳輸?shù)綗峤粨Q室23中；口琴”式燃燒器燃燒產(chǎn)生的潛熱熱量通過(guò)15根圓管形金屬過(guò)煙管21進(jìn)入熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置3，在斜向放置的調(diào)流板31導(dǎo)流下，潛熱熱流掃過(guò)金屬管板27下方的金屬超導(dǎo)傳熱管28的螺旋翅片吸熱器30，排出煙囪，此時(shí)絕大部分潛熱熱量被圓管形金屬超導(dǎo)傳熱管28的螺旋翅片吸熱器30吸收，并通過(guò)連接在超導(dǎo)傳熱管28上端的螺旋翅片散熱器29將煙氣余熱傳輸?shù)接酂峄厥帐?1中。在控制系統(tǒng)44作用下，熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)5將戶室要加熱的空氣通過(guò)回風(fēng)口33、余熱回收室41、出風(fēng)洞34、回風(fēng)管42、熱交換室23、擾流板25、下管板上的熱風(fēng)口37、熱腔16不斷加熱，最后通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)38、熱風(fēng)分配管道39將熱風(fēng)分配到各戶式使用。煙道系統(tǒng)主要為保證燃?xì)獾某浞秩紵陀脩羰褂冒踩谌紵粐陂_(kāi)有一個(gè)與室外連通的供氧口43，燃燒的少量余煙通過(guò)15根圓管形金屬過(guò)煙管21、強(qiáng)排風(fēng)機(jī)35、煙囪36排到室外。安裝強(qiáng)排風(fēng)機(jī)35目的增大圓筒形燃燒腔12中的空氣流速，給燃?xì)馀L(fēng)機(jī)工作時(shí)提供充分的氧氣，以改善燃燒器燃燒工況，減少煙氣中的CO的含量。因排煙溫度正好控制120℃左右，在燃?xì)馀L(fēng)機(jī)工作時(shí)煙道內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生冷凝水腐蝕暖風(fēng)機(jī)以致破壞環(huán)境的現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)，主要由燃燒裝置1、熱超導(dǎo)熱交換裝置2、熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置3、煙道系統(tǒng)4、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)5及控制系統(tǒng)44等組成，其特征是燃燒裝置1是由“口琴”式燃燒頭6、固定燃燒頭的支撐板7、連接在支撐板上的點(diǎn)火裝置8、氣控裝置9、熄火安全保護(hù)裝置10、燃?xì)膺B接管11、位于“口琴”式燃燒頭上方的圓筒形燃燒腔12、包圍著燃燒腔的腔圍壁13、圍壁散熱器14、腔圍壁13與外殼15構(gòu)成的圓筒形熱腔16等構(gòu)成，腔圍壁13與熱超導(dǎo)熱交換裝置2的下管板17連接；熱超導(dǎo)熱交換裝置2是由下管板17、用螺紋垂直連接在下管板17上的14根圓管形金屬超導(dǎo)溫管18、連接在超導(dǎo)溫管18上端的螺旋翅片散熱器19、連接在超導(dǎo)溫管18下端的菊花形吸熱器20、用螺套垂直連接在下管板17與上管板40之間的的15根圓管形金屬過(guò)煙管21、連接在15根圓管形金屬過(guò)煙管上端的螺旋翅片散熱器22、熱交換室23、包圍著熱交換室的外殼24、將熱交換室分成左右兩部分的擾流板25等構(gòu)成，14根圓管形金屬超導(dǎo)溫管18與15根圓管形金屬過(guò)煙管21在熱交換室23內(nèi)交錯(cuò)布置，熱交換室23的外殼壁24上開(kāi)有風(fēng)洞口26；熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置3位于熱交換室23的上方，它主要由金屬管板27、連接在金屬管板27上的等距離布置的20根高效圓管形金屬超導(dǎo)傳熱管28、連接在超導(dǎo)傳熱管28上端的螺旋翅片散熱器29、連接在超導(dǎo)溫管下端的螺旋翅片吸熱器30、斜向放置的調(diào)流板31、外殼32、連接在外殼上邊的回風(fēng)筒33構(gòu)成，熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置全部裝在余熱回收室41中，余熱回收室41外殼左側(cè)壁上開(kāi)有出風(fēng)洞34；煙道系統(tǒng)主要是由燃燒腔圍壁上的供氧口43、15根圓管形金屬過(guò)煙管21、強(qiáng)排風(fēng)機(jī)35、煙囪36等組成；熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)主要由回風(fēng)口33、余熱回收室41、回風(fēng)管42、熱交換室23、下管板上的熱風(fēng)口37、熱腔16、循環(huán)風(fēng)機(jī)38、熱風(fēng)分配管道39及控制系統(tǒng)44等組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)其特征是所述的14根圓管形金屬超導(dǎo)溫管18均是異形金屬高效傳熱體，在其內(nèi)部設(shè)置有腔線和微納米熱載子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)其特征是所述的圓管形金屬超導(dǎo)溫管18可以是14根，也可以少于或多于14根，可以是圓管形的，也可以是扁圓管形的，也可以是方管的，連接在超導(dǎo)管上端的螺旋翅片散熱器19可以是繞制的翅片，也可以是脹管翅片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)其特征是所述的圓管形金屬過(guò)煙管21可以是15根，也可以少于或多于15根，金屬過(guò)煙管21可以是圓管形的，也可以是扁圓管形的，也可以是方管的，也可以是螺旋管，連接在煙管上端的螺旋翅片散熱器22可以是繞制的翅片，也可以脹管翅片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)其特征是所述的熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置3位于熱交換室23的上方，也可以位于熱交換室23的側(cè)方，連接在金屬管板27上的等距離布置的20根高效圓管形金屬超導(dǎo)傳熱管28構(gòu)成的換熱器，可以是塔板式換熱器，可以是板式肋片換熱器，也可以是單排管換熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)其特征是所述的將熱交換室分成左右兩部分的擾流板25上邊開(kāi)有不少于三個(gè)的空氣流動(dòng)孔。
專利摘要一種戶式超導(dǎo)燃?xì)庵醒肱L(fēng)機(jī)，由燃燒裝置、熱超導(dǎo)熱交換裝置、熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置、煙道系統(tǒng)、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成。其特征是燃燒裝置由“口琴”式燃燒頭、點(diǎn)火裝置、氣控裝置、熄火保護(hù)裝置等構(gòu)成。熱超導(dǎo)熱交換裝置由上下管板、超導(dǎo)溫管、翅片散熱器、菊花形吸熱器、熱交換室、擾流板等構(gòu)成。熱超導(dǎo)煙氣余熱回收裝置由金屬管板、超導(dǎo)傳熱管、翅片散熱器、吸熱器等構(gòu)成。煙道系統(tǒng)由過(guò)煙管、強(qiáng)排風(fēng)機(jī)、煙囪等組成。熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)由回風(fēng)管、循環(huán)風(fēng)機(jī)及控制系統(tǒng)等組成。該新型的特點(diǎn)是燃燒裝置與熱交換裝置連接為一體，使用高效超導(dǎo)傳熱件，充分利用了燃燒器工作時(shí)熱流量的顯熱、潛熱及圍壁上輻射熱，使設(shè)備的排煙溫度、煙損及有害氣體排量降低，熱轉(zhuǎn)換效率大幅提高，升溫快而均勻。
文檔編號(hào)F24H1/00GK2777421SQ20042008603
公開(kāi)日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2004年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月9日
發(fā)明者田海金 申請(qǐng)人:南京崇文科技有限責(zé)任公司