CN105747840B - 一种节能锅 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能锅，包括有包括有锅体、锅面、以及锅底；锅底上设置有强化传热的网孔蜂窝包；所述网孔蜂窝包设置有从外表面到内部密布相互连通的小孔；其中，热烟气向上流过网孔蜂窝包时，热烟气分成无数细流进出蜂窝包上的密布小孔的过程，对流面积大大增加，同时产生无数的湍流，提高了对流传热系数；所述网孔蜂窝包外形顶部截面积≦底部截面积；所述网孔蜂窝包外形的底部与锅底的外表面直接接触。本发明节能锅通过设置网孔蜂窝包快速吸收热烟气和火焰里面的热量并通过锅体传给被加热物体，消除了热量传递过程中的瓶颈，以提高了热能利用率，达到节能和减少环境污染的目的。

Description

一种节能锅
技术领域
本发明属于热能工程技术领域，尤其涉及一种节能锅。
背景技术
当前，采用普通燃料的金属锅，多以铝、不锈钢、铜、铁等金属制造，因结构简单，制造容易，使用便利，从古至今已沿续多年。然而，受容器型结构所限，传热效率很低，尤其高筒锅，热焰加热锅底后即带着未及交换的热能向周围散逸，一般只能有效利用所耗热能的50％左右，除合理耗损外，显然浪费了大量宝贵的能源和时间，污染了环境。
目前出现数种使用普通燃料金属锅的实用新型设计，如：采用凹凸锅底方式、锅底装置水管等，分别以增加传热面积，改变结构等方式提高传热效率。然而，其普遍存在的问题是：
1、采用凹凸锅底方式增加传热效率极其有限，且过大的凹凸还会给使用造成障碍；
2、锅底装置水管虽可提高热效率，势必造成更大的使用障碍，至于采用火锅形式更不利于日常使用，令人难以接受；
3、尤其是普遍未能解决热焰加热锅底后携带大量热能向四边散逸问题。
如果有一种技术，可以加强锅底的对流传热速度，尽最大可能消除热能传递过程中的瓶颈，必将提高锅的热能利用效率。所以有必要进行开发研究，以提供一种节能锅，提高热能利用效率，以达到节能和减少环境污染的目的。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种节能锅，以提高热能利用率，达到节能和减少环境污染的目的。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种节能锅，包括有锅体、锅面、以及锅底；其锅底上设置有强化传热的网孔蜂窝包；所述网孔蜂窝包设置有从外表面到内部密布相互连通的小孔；其中，热烟气向上流过网孔蜂窝包时，热烟气分成无数细流进出蜂窝包上的密布小孔的过程，对流面积大大增加，同时产生无数的湍流，提高了对流传热系数；所述网孔蜂窝包外形的底部与锅底的外表面直接接触。
进一步地，所述网孔蜂窝包外形顶部截面积≦底部截面积、几何中心线与底部截面的角度15°-90°。
进一步地，所述网孔蜂窝包上开有一个或多个向同一方向开口的空腔。
进一步地，所述网孔蜂窝包的截面为圆形、方形或变截面。
进一步地，所述网孔蜂窝包由金属或耐火材料构成凸台形，从外表到内部密布相互连通的孔，网孔蜂窝包所有表面涂远红外辐射材料。
相较于现有技术，本发明节能锅通过设置网孔蜂窝包快速吸收热烟气里面的热量以及火焰发射出来的辐射热量并传给被加热物体，消除了热量传递过程中的瓶颈，以提高了热能利用率，达到节能和减少环境污染的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明节能锅的原理示意图；
图2A-图2D是本发明的强化传热的网孔蜂窝包的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种节能锅，通过设置网孔蜂窝包快速吸收热烟气里面的热量以及火焰发射出来的辐射热量并传给被加热物体，消除了热量传递过程中的瓶颈，以提高了热能利用率，达到节能和减少环境污染的目的。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
以下分别进行详细说明。
如图1所示，本发明节能锅包括有锅面22、锅体21、锅底20；其中，锅底20上设置有强化传热的网孔蜂窝包1-2。所述网孔蜂窝包设置有从外表面到内部密布相互连通的小孔，网孔蜂窝包外形顶部截面积≦底部截面积、几何中心线与底部截面的角度15°-90°，网孔蜂窝包上开有一个或多个向同一方向开口的空腔；网孔蜂窝包1-2外形的底部与锅底20的外表面直接接触。热烟气16向上流过网孔蜂窝包1-2时，热烟气16分成无数细流19进出蜂窝包上的密布小孔的过程，对流面积大大增加，同时产生无数的湍流18，提高了对流传热系数。根据对流传热计算公式可知，在流体流量和温压相同的情况下，对流传热量与面积和对流传热系数成正比。同时，火焰产生的辐射能以热辐射射线17形式将热量投射到强化传热网孔蜂窝包，由于蜂窝包上的密布小孔以及开口的空腔都大大提高了蜂窝包的黑度。因此，网孔蜂窝包1-2不仅高效吸收对流传热，而且高效吸收到大量火焰产生的辐射热能，使网孔蜂窝包1-2自身温度升高。在本发明实施例中，所述网孔蜂窝包采用与锅体相同的金属材料，具有很高的导热系数，可以很快地将热能传递给锅面22内的水23。
在一实施例中，网孔蜂窝包的截面为圆形、方形或变截面。
又一实施例中，网孔蜂窝包由金属或耐火材料构成凸台形，从外表到内部密布相互连通的孔，网孔蜂窝包所有表面涂远红外辐射材料。
具体地，参照图2A-图2D所示，为网孔蜂窝包的四种具体实施形式，当然，不限于这四种形状，其他不规则形状也可以。其中，网孔蜂窝包11-1、11-2的几何中心线与底部截面的角度为90°，网孔蜂窝包11-2开有多个空腔。而网孔蜂窝包11-3几何中心线与底部截面的角度为小于90°。网孔蜂窝包11-4外形为圆形且没有中心空腔。具体实施中，外形、空腔、密布的小孔形状、中心线角度等要素均可以根据满足强化传热的具体情况进行改变，不局限于这几种形状，可以有更多的形式。
本发明方法创造出一个适合热工技术领域强化热传递的技术方案。可以改变很多种热能设备的热能使用效率，产生明显的节能效果。
综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种节能锅，包括有锅体、锅面、以及锅底；其特征在于：锅底上设置有强化传热的网孔蜂窝包；所述网孔蜂窝包设置有从外表面到内部密布相互连通的小孔；其中，热烟气向上流过网孔蜂窝包时，热烟气分成无数细流进出蜂窝包上的密布小孔的过程，对流面积大大增加，同时产生无数的湍流，提高了对流传热系数；所述网孔蜂窝包外形顶部截面积≦底部截面积；所述网孔蜂窝包外形的底部与锅底的外表面直接接触。
2.根据权利要求1所述节能锅，其特征在于：所述网孔蜂窝包的几何中心线与底部截面的角度15°-90°。
3.如权利要求1所述节能锅，其特征在于：所述网孔蜂窝包上开有一个或多个向同一方向开口的空腔。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的节能锅，其特征在于：所述网孔蜂窝包的截面为圆形、方形或变截面。
5.如权利要求1至3中任何一项所述节能锅，其特征在于：所述网孔蜂窝包由金属或耐火材料构成，表面涂远红外辐射材料。
6.如权利要求1至3中任何一项所述节能锅，其特征在于：所述网孔蜂窝包为凸台形。
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