CN110118349A - 一种高温水分子枪 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高温水分子生成装置，包括蒸汽管、第一加热设备和第二加热设备，第一加热设备设置于蒸汽管的液气转化部，用于对液气转化部进行加热；第二加热设备设置于蒸汽管的蒸汽加热部，用于对蒸汽加热部进行加热。第一加热设备和第二加热设备可以快速达到不同的温度值，依据各加热设备所能达到的温度值，对蒸汽管中的水进行不同阶段的加热。其中，第一加热设备所能达到的加热温度可以低于第二加热设备所能达到的加热温度，从而利用第一加热设备对蒸汽管中的液态水进行第一阶段的加热，利用第二加热设备对蒸汽管中的蒸汽进行第二阶段的加热，通过这两个加热设备的相互配合，可以将蒸汽管中的液态水快速高效的转化成高温水分子。

Description

一种高温水分子枪

技术领域

本发明涉及高温水分子技术领域，特别是涉及一种高温水分子枪。

背景技术

对于废旧锂电池的回收，目前行业中通用的方法是先破碎、磁选，后根据材料密度经过多次风选，筛出铜、铝、钢和碳，日处理10吨的设备，不仅体积庞大，一日耗电量高达3000度，同时伴随着巨大的噪音、冲天的粉尘和难闻的气味。

对于废旧轮胎的裂解，热解是常用的方法，设备的体积同锂电池回收设备一样庞大，热解过程产生大量的废气，难以处理，严重污染空气和环境，同时热解前还需要对废旧轮胎进行破碎，进一步增加了裂解成本。

对于生物燃料的处理，如秸杆、稻草的处理，农民和农庄最常用的办法就是焚烧，不仅浪费了大量的生物能源和资源，而且焚烧会产生大量的烟尘，造成大面积空气污染。

通常在一个标准大气压下，水加热后蒸发变成水蒸汽，其最高温度为100摄氏度。水蒸汽的温度高于100摄氏度，甚至达到1000摄氏度，这种无形的超高温的水蒸汽称之为高温水分子，其具有较高的热量。利用高温水分子的热量裂解有机物，如农作物、废旧轮胎、废旧电池、废旧塑料、木材炭化、生活垃圾等，将极大的节省有机物裂解的成本，并且有效的减低了传统处理方式中造成的环境污染、资源浪费等问题。

可见，如何快速高效的生成高温水分子，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种高温水分子生成装置，可以快速高效的生成高温水分子。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种高温水分子生成装置，包括蒸汽管、第一加热设备和第二加热设备；

所述第一加热设备设置于所述蒸汽管的液气转化部，用于对所述液气转化部进行加热；

所述第二加热设备设置于所述蒸汽管的蒸汽加热部，用于对所述蒸汽加热部进行加热。

可选的，所述第二加热设备为燃气加热设备。

可选的，还包括进风管和设置于所述进风管端口处的风扇；

所述进风管的侧壁上设置有与所述蒸汽管的进水口相配合的通气孔，所述液气转化部内嵌于所述进风管的空腔内。

可选的，还包括炉腔管和设置于所述炉腔管侧壁上的排气管；

所述炉腔管的一端与所述进风管的另一端密封连接；

所述蒸汽加热部内嵌于所述炉腔管的空腔内。

可选的，所述进风管和所述炉腔管的连接处设置有垫圈。

可选的，在所述排气管的外侧壁设置有冷却管。

可选的，还包括保温层；

所述保温层环绕设置于所述炉腔管的外表面。

可选的，还包括扩燃层；

所述扩燃层环绕设置于所述蒸汽加热部的外表面。

可选的，所述扩燃层为波纹钢丝网罩。

可选的，所述蒸汽管的输出端与裂解设备的输入端口连接，用于向所述裂解设备输入高温水分子；

相应的，所述裂解设备的输出端口与所述第二加热设备的进气口连接，用于向所述第二加热设备提供可燃气体。

由上述技术方案可以看出，高温水分子生成装置包括蒸汽管、第一加热设备和第二加热设备，第一加热设备设置于所述蒸汽管的液气转化部，用于对所述液气转化部进行加热；第二加热设备设置于所述蒸汽管的蒸汽加热部，用于对所述蒸汽加热部进行加热。第一加热设备和第二加热设备可以快速达到不同的温度值，依据各加热设备所能达到的温度值，对蒸汽管中的水进行不同阶段的加热。其中，第一加热设备所能达到的加热温度可以低于第二加热设备所能达到的加热温度，从而利用第一加热设备对蒸汽管中的液态水进行第一阶段的加热，利用第二加热设备对蒸汽管中的蒸汽进行第二阶段的加热，通过这两个加热设备的相互配合，可以将蒸汽管中的液态水快速高效的转化成高温水分子。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种高温水分子生成装置的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种蒸汽管的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种T型管式燃气头的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种进风管和炉腔管拆分后的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种一体式结构的炉腔管和排气管的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种高温水分子生成装置的外形结构示意图。

其中，1为蒸汽管，2为第一加热设备，3为第二加热设备，4为进风管，5为风扇，6为炉腔管，7为排气管，8为冷却管，9为保温层，10为扩燃层。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部位实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

接下来，详细介绍本发明实施例所提供的高温水分子生成装置。图1为本发明实施例提供的一种高温水分子生成装置的剖面结构示意图，该装置包括蒸汽管1、第一加热设备2和第二加热设备3；所述第一加热设备2设置于所述蒸汽管1的液气转化部，用于对所述液气转化部进行加热；所述第二加热设备3设置于所述蒸汽管1的蒸汽加热部，用于对所述蒸汽加热部进行加热。

在实际应用中，可以将蒸汽管1的一端封闭，在蒸汽管1的侧壁上设置进水口。为了便于向蒸汽管1中注入液态水，可以在该进水口上设置相应的进水管，如图1所示，在蒸汽管1的左侧设置有竖直向上的进水管，其中，蒸汽管1的的另一端用于输出高温水分子。为了避免生锈，往往采用不锈钢材料制作蒸汽管1。

不同加热方式，其达到的温度不尽相同，在本发明实施例中，第一加热设备2可以将液气转化部的液态水加热成水蒸汽，第二加热设备3可以对蒸汽加热部的水蒸汽进行进一步的加热，使其变成高温水分子。

在等质量的情况下，水蒸汽的体积比液态水的体积大，因此，在实际应用中，可以将蒸汽加热部的容量设置的大于液气转化部的容量。

蒸汽加热部中生成的高温水分子可以传输至相应的裂解设备，为了降低高温水分子传输时热量的散失，可以将蒸汽管1制作成图2所示的形状，蒸汽管1中直径较大的管状部位即为蒸汽加热部；蒸汽管1左侧直径较小的管状部位即为液气转化部；蒸汽加热部的右侧管状部分，其直径小于蒸汽加热部的直径，通过右侧管状部分传输高温水分子时，可以有效降低高温水分子热量的散失。

在具体实现中，第一加热设备2可以采用电磁加热的方式，第二加热设备3可以采用燃烧加热的方式，相应的，第二加热设备3可以为燃气加热设备。

以燃气加热设备为例，燃气加热设备中包括有燃气头，该燃气头可以通过支架固定，设置于蒸汽加热部的下方。为了提升加热效率，燃气头的个数可以为多个。

对于燃气头的结构可以灵活选择，可以有直管式，T型管式，圆盘式等。

在燃气头上可以设置许多出气小孔，这些出气小孔分散排列，出气小孔越多，分散面越大，越有利于充分燃烧。以T型管式结构为例，在T型管的横轴上均匀设置有多个出气小孔，其结构示意图如图3所示。

需要说明的是，图1是以第二加热设备3为燃气加热设备为例的结构示意图，图1中仅示出了燃气加热设备中包含的燃气头，关于燃气加热设备的其它组成部分未在图1中示出。

由上述技术方案可以看出，高温水分子生成装置包括蒸汽管、第一加热设备和第二加热设备，第一加热设备设置于所述蒸汽管的液气转化部，用于对所述液气转化部进行加热；第二加热设备设置于所述蒸汽管的蒸汽加热部，用于对所述蒸汽加热部进行加热。第一加热设备和第二加热设备可以快速达到不同的温度值，依据各加热设备所能达到的温度值，对蒸汽管中的水进行不同阶段的加热。其中，第一加热设备所能达到的加热温度可以低于第二加热设备所能达到的加热温度，从而利用第一加热设备对蒸汽管中的液态水进行第一阶段的加热，利用第二加热设备对蒸汽管中的蒸汽进行第二阶段的加热，通过这两个加热设备的相互配合，可以将蒸汽管中的液态水快速高效的转化成高温水分子。

以第一加热设备2采用电磁加热方式为例，第一加热设备2中包含的加热线圈可能会出现温度升高的情况，当加热线圈的温度过高时，会影响加热线圈的性能，严重时会造成加热线圈的损坏，为了有效降低加热线圈的温度，可以在第一加热设备2的外部环绕设置一个进风管4，也即将设置有所述第一加热设备2的蒸汽管1内嵌于进风管4的空腔内，并在进风管4端口处设置风扇5。

在实际应用中，进风管4的尺寸可以依照需求进行设定，能够保证蒸汽管1的液气转化部内嵌于所述进风管4的空腔内，并且进风管4和加热线圈之间存在合适的空隙即可，以便于风扇5可以将空气鼓入进风管4中，实现对加热线圈的降温。

当蒸汽管1的侧壁上设置有进水管时，相应的，在进风管4的侧壁上应设置有与所述进水管相配合的通气孔，以便于进水管从该通气孔中穿过。

以第二加热设备3为燃气加热设备为例，第二加热设备3燃烧可燃气体时，需要合适的温度和空气。进风管4中鼓入的空气会吸收加热线圈的温度，相应的，空气的温度会升高。较高温度的空气更有利于第二加热设备3中可燃气体的充分燃烧，为了充分利用进风管4排出的空气，进一步提升第二加热设备3的燃烧效率，可以在蒸汽加热部的外部环绕设置炉腔管6，将蒸汽加热部内嵌于所述炉腔管6的空腔内，并将所述炉腔管6的一端与所述进风管4的另一端密封连接，从而可以将进风管4中排出的较高温度的空气流经第二加热设备3。

在实际应用中，为了实现炉腔管6和进风管4的密封连接，可以将进风管4的另一端按照炉腔管6的管口大小进行设置，进风管4和炉腔管6拆分后的结构示意图如图4所示。

为了提升炉腔管6和进风管4连接处的密封性，可以在炉腔管6和进风管4连接处设置垫圈。

设置炉腔管6的目的是为了利用进风管4传输的空气，提升第二加热设备3的燃烧效率，第二加热设备3为燃气加热设备时，可以将燃气加热设备的燃气头设置于所述炉腔管6的侧壁上，燃气头的出气口位于所述炉腔管6的空腔内。

考虑到第二加热设备3燃烧可燃气体后会产生相应的废气，而这些废气中可能会存在对环境造成污染的气体，因此，在炉腔管6的侧壁上可以设置排气管7，用于将第二加热设备3产生的废气排出。其中，排气管7的出口可以与废气处理装置的接口连接。

在本发明实施例中，炉腔管6和排气管7可以采用一体式结构，其结构示意图如图5所示。

考虑到第二加热设备3产生的废气温度较高，常压下，温度较高的废气会自动向上流动，因此，可以将排气管7设置在炉腔管6的上端，如图1所示，在安装时将排气管7的出口方向朝上。

第二加热设备3燃烧可燃气体产生的废气具有较高的温度，为了充分利用热能，可以在所述排气管7的外侧壁设置冷却管8。

冷却管8的一端作为进水口，另一端作为出水口，利用排气管7中废气的温度对冷却管8中的水进行加热，加热后的水可作为生产用水或生活用水等。

其中，冷却管8可以采用橡胶软管。为了增加冷却管8与排气管7的接触面积，可以将冷却管8缠绕在排气管7的外侧壁上。

为了保证炉腔管6中第二加热设备3燃烧时的温度环境，并且降低炉腔管6中废气的热量散失，可以在炉腔管6的外表面上环绕设置一层保温层9。

其中，保温层9可以采用隔热棉。将该隔热棉包裹在炉腔管6的外表面上，防止热量的散失。

通过第二加热设备3对蒸汽加热部进行加热时，蒸汽加热部的受热面积有限，为了扩大蒸汽加热部的受热面积，可以在蒸汽加热部的外表面环绕设置于一层扩燃层10。

以图1所示的结构示意图为例，扩燃层10的直径可以大于蒸汽加热部的直径约4-6厘米，小于炉腔管6的直径约10-20厘米。

其中，扩燃层10可以是波纹钢丝网罩，其作用是扩大火焰的燃烧面积，第二加热设备3的出气口喷出的火焰在扩燃层10被打散，扩燃层10上聚集了大量热量而发红，置于其中心的蒸汽加热部被加热到相当高的温度，里面的水蒸汽进一步被加热变成高温水分子。

以第二加热设备3为燃气加热设备为例，燃气加热设备可以使用液化气、天然气等作为原料。在本发明实施例中，考虑到利用高温水分子对有机物进行裂解后，产生的废气中包含有可燃气体，因此可以将这些废气作为燃烧加热的原料，回输到高温水分子生成装置的第二加热设备3点燃，释放的能量用于对蒸汽加热部中的水蒸汽进行加热，实现了能量的循环利用。具体的，可以将蒸汽管1的输出端与裂解设备的输入端口连接，用于向所述裂解设备输入高温水分子；相应的，所述裂解设备的输出端口与所述第二加热设备3的进气口连接，用于向所述第二加热设备3提供可燃气体。

需要说明的是，在图1所示的高温水分子生成装置的剖面结构示意图中，蒸汽管1、进风管4、炉腔管6和排气管7等部件均是以空心圆柱形为例，在本发明实施例中，对于这些部件的具体形状不做限定。

结合上述对高温水分子生成装置各部件的介绍，在高温水分子生成装置中除了包括蒸汽管1、第一加热设备2和第二加热设备3之外，还可以同时设置有进风管4、风扇5、炉腔管6、排气管7、冷却管8、保温层9和扩燃层10，其中，进风管4设置于蒸汽管1的液气转化部，进风管4的一端设置有风扇5，进风管4的另一端和炉腔管6的一端密封连接；蒸汽管1的蒸汽加热部内嵌于炉腔管6的空腔中；为了便于对炉腔管6内的废气进行处理，在炉腔管6侧壁上设置有排气管7；为了充分利用废气的热量在排气管7的外部可以缠绕设置冷却管8，并且在炉腔管6的外部可以环绕设保温层9；为了扩大受热面积，在蒸汽加热部的外表面可以环绕设置扩燃层10，相应的，该高温水分子生成装置的外形结构示意图如图6所示。

以上对本发明实施例所提供的一种高温水分子生成装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部位互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部位说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (10)

1.一种高温水分子生成装置，其特征在于，包括蒸汽管、第一加热设备和第二加热设备；

所述第一加热设备设置于所述蒸汽管的液气转化部，用于对所述液气转化部进行加热；

所述第二加热设备设置于所述蒸汽管的蒸汽加热部，用于对所述蒸汽加热部进行加热。

2.根据权利要求1所示的高温水分子生成装置，其特征在于，所述第二加热设备为燃气加热设备。

3.根据权利要求1所述的高温水分子生成装置，其特征在于，还包括进风管和设置于所述进风管端口处的风扇；

所述进风管的侧壁上设置有与所述蒸汽管的进水口相配合的通气孔，所述液气转化部内嵌于所述进风管的空腔内。

4.根据权利要求3所述的高温水分子生成装置，其特征在于，还包括炉腔管和设置于所述炉腔管侧壁上的排气管；

所述炉腔管的一端与所述进风管的另一端密封连接；

所述蒸汽加热部内嵌于所述炉腔管的空腔内。

5.根据权利要求4所述的高温水分子生成装置，其特征在于，所述进风管和所述炉腔管的连接处设置有垫圈。

6.根据权利要求4所述的高温水分子生成装置，其特征在于，在所述排气管的外侧壁设置有冷却管。

7.根据权利要求4所述的高温水分子生成装置，其特征在于，还包括保温层；

所述保温层环绕设置于所述炉腔管的外表面。

8.根据权利要求1所述的高温水分子生成装置，其特征在于，还包括扩燃层；

所述扩燃层环绕设置于所述蒸汽加热部的外表面。

9.根据权利要求8所述的高温水分子生成装置，其特征在于，所述扩燃层为波纹钢丝网罩。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的高温水分子生成装置，其特征在于，所述蒸汽管的输出端与裂解设备的输入端口连接，用于向所述裂解设备输入高温水分子；

相应的，所述裂解设备的输出端口与所述第二加热设备的进气口连接，用于向所述第二加热设备提供可燃气体。