CN1959285A - 一种热交换器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热交换器，该热交换器包括盛油装置和对该盛油装置内的油进行加热的加热组件，以及安装在所述盛油装置内的并与油直接接触的连通管件，在该连通管件上还安装有强制其内气体流动的风机。该热交换器利用空气直接作为热交换介质，可以节省大量的水资源的同时，还可节省因取水和促进水循环所消耗的电能。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于供暖或干燥等行业的热交换器。
背景技术：
热交换器如锅炉、蒸发器、过热器、冷凝器和冷却器是一种将热从热流体向冷流体传递的装置，被广泛地应用于取暖、空调、制冷、蒸气电厂、核电厂、燃气轮机等诸多领域。传统的锅炉或其它种类的热交换器通常是以水作为热交换介质，即通过燃烧燃料的炉膛将水加热使其变成水蒸汽，利用水蒸汽做功或为建筑物供暖。但，由于水从液态变成气态需要吸收相对较大的能量，所以，利用水作为热交换的介质装置浪费能源，且水蒸汽还易侵蚀金属管路；另外，因水在汽化过程中需要不断地补充水，且水面上的水蒸汽通常被收集在圆筒形的汽包中，使汽包中的压力不断上升，所以，该种锅炉或其它种类的热交换器容积较大，同时必须附加有上水和安全阀等装置，致使其结构变为复杂，直接造成其制作成本的提高。
中国专利1455208号公告的名称为“一种由蒸汽锅炉改成的导热油锅炉”提出用油作为热交换介质的改进方案。该锅炉将原锅炉的炉体用作为主油罐，而将原锅炉的排污管分别改为出油集油管和回油集油管。该项专利的发明人认识到油作为热交换介质可以在常压下进行，在保证锅炉安全的同时，还能节省大量的水和能源。该锅炉所使用的油介质是在封闭的状态下并通过不断地循环的方式传导热量的，虽然油相对于水蒸汽而言，能利用回油中的余热，以实现节能，但因油是一种具有粘滞性的液体，使其在循环过程中必须通过大功率的泵促进其循环，所以，利用循环油直接作为热交换介质需要有较大的附加能源；同时即便采用大功率泵，油的流动速度相对气体的流动速度也要慢许多，而流动速度慢的液体在循环过程中，热量的散失较大。
而中国专利1234994授权公告的名称为“热油蒸汽发生装置”给出的是一种利用高温循环油加热水使其产生蒸汽的方案。它包括一个罐体和设置在该罐体内的热油管，以及安装在罐体上方且与其相连通的汽包。热油管通过进油管和出油管与热油炉连接，其意是想利用热油炉所产生的热油直接对水加热并使其变成水蒸汽或热水。虽然该专利采用热油炉所产生的热油来加热水，但，同样需要使液态水变成气态水的程序，如果不考虑利用热油炉所产生的热油的问题，该种结构的装置并不节能。
另外，中国专利1648544号还公告了一种名称为“节能无水供暖锅炉”的改进技术。该锅炉或采用电或燃气或煤作为能源，并利用压力空气作为热交换介质。当压力空气被加热后，可通过蜗轮轴风机强制被加热的气体循环。其意是想流通速度快的空气来降低能耗，同时还可以解决水锅炉的易冻和跑水等问题。但，直接用空气作为热交换介质首先反应出来的问题是因气体分子之间的能量交换非常快，如果蜗轮轴风机的输出风力过小会浪费加热空气的能源，而其输出风力过大会浪费电能，同时被加热气体也很难达不到预想的恒定温度；其次是直接对空气加热必须有可容纳被加热的气体的腔室，但因气体分子之间的能量交换非常快，所以，在消耗等量能源的情况下，加热气体所需要的腔室比加热流体所要的腔室要大许多，进而使锅炉的体积增大，直接提高制作成本；另外，直接对空气加热还易使锅炉受损。
发明内容：
本发明的任务是提供一种利用被加热的油加热气体的方式解决耗能大和制作成本高等问题的热交换器。
本发明所提出的热交换器包括盛油装置和对该盛油装置内的油进行加热的加热组件，以及安装在所述盛油装置内的并与油直接接触的连通管件，在该连通管件上还安装有强制其内气体流动的风机。加热组件首先加热油，再由被加热的油加热气体或空气，而油温比水温要高许多，所以，空气或气体在高温下并通过在连通管内迂回的方式被加热，使其能以接近或略低于油的温度且可通过输出功率小的风机就能将其快速输出。
所述盛油装置具有一个由金属材料制成的用于盛油的腔室，所述加热组件包括安装在腔室内的电加热器和/或燃气加热器。所述加热组件还包括太阳能加热器和/或安装在盛油装置下方的用于燃烧碳质材料的炉式加热器。所述加热组件中的电加热器和/或燃气加热器通过封闭件安装在盛油装置内，太阳能加热器安装在盛油装置侧面，炉式加热器安装在盛油装置底部。
所述连通管件由轴向安装在盛油装置内且间隔一定距离的2-10根主管件和安装在主管件端部的1-9根副管件构成，且使副管件的直径小于主管件的直径。所述主管件的外径上设置有轴向凹槽。
所述连通管件的输出端延伸至热交换室内，该热交换室包括储能室和与储能室相连通的调温室，在储能室内安装有储能板。
本发明所提出的热交换器是利用空气直接作为热交换介质，而空气具有易加热和流通速度快等本质特性，只需要输出功率小的风机就能将热风输送到最终用户，所以，该种热交换器在节省大量的水资源的同时，还可节省因取水和促进水循环所消耗的电能。对于一个20吨燃烧煤的水锅炉而言，该锅炉仅为取水和促进水循环这一环节每小时需要消耗1200Kw的电能，而将其消耗的电能用于本发明所提出的热交换器上，足以完成20吨水锅炉的热交换任务，所以，该热交换器至少可以节省20吨锅炉燃烧煤的能源，而另一个节能渠道是利用太阳能加热器对油进行加热。另外，该热交换器采用先加热油再通过油加热空气或气体的方式实现能量交换，在交换过程中，油始终是处在封闭和静止的状态，所以，该种热交换器几乎不消耗油。
附图说明：
附图1是本发明所提出的热交换器一个实施例的外观部分剖面结构示意图；
附图2是图1的端部剖面结构示意图；
附图3是热交换室的平面结构示意图。
具体实施方式：
参见图1和图2，这两个附图给出本发明所提出的热交换器一个实施例的外观整体结构。该热交换器包括盛油装置1和加热组件2，以及安装在盛油装置1内的连通管件3。其中，盛油装置1是用于盛装油的构件，具有一个由金属材料制成的用于盛油的腔室11，在腔室11的外表面设置有保温层12，以使盛油装置1保温。盛油装置1可以由如矩形的壳体或其它形状的几何形体构成，而本实施例中给出的盛油装置1是由圆筒形粗管件构成。
加热组件2是为盛油装置1内油加热的部件，可以采用多种能源对其加热。本实施例中在盛油装置1的腔室11内设置有电加热器和燃气加热器，其中，电加热器可采用电阻式加热器，即在腔室11内设置有四根用于电阻丝插入的绝缘管件21，并且根据需要导通四根绝缘管件21内的电阻，以调整被加热油的温度；而燃气加热器采用一根设置在腔室11下底部的管件22，且在该管件22的两端分别设置有进风管221和出风管222。为了利用取之不尽的太阳能，在盛油装置1的侧下方还安装有太阳能加热器23，该太阳能加热器23包括用于吸收太阳能的热管231，且使热管231的一端延伸至盛油装置1的侧壁或其内；另外，在盛油装置1的下方还安装有用于燃烧碳质材料如煤的炉式加热器24，该炉式加热器24包括炉膛241和安装在炉膛241下方的炉箅242。
在使用时，有条件的场合先利用太阳能加热器23为盛油装置1内的油加热，而当太阳能加热器23不能将油加热到预定的温度时，再利用炉式加热器24或电加热器或燃气加热器来加热油。
盛油装置1内安装有用于气体流通的连通管件3，在连通管件3的输入端设置有与其相连通的吸风管34，在其输出端设置有与其相通的出风管35。该连通管件3包括轴向安装在盛油装置1内的主管件31和安装在主管件31端部的副管件32，在通常情况下，主管件31设置在四根，副管件32设置有三根，且使副管件32的直径远小于主管件31的直径，以使流通的气体在变径部位因受阻而提高其温度。为使流入主管件31内的气体能更快地吸收热量，在主管件31的外径上设置有多个轴向凹槽33。盛油装置1内的主管件31的数量可根据该热交换器所需要的输出功率来设置，即根据需要可间隔一定距离地设置有2-10根主管件31，而主管件31的数量确定以后，副管件32的数量比主管件31少一根。
由于风机(图中没有给出风机的具体结构)是用于强制被加热气体在连通管件3及输出管路内循环的部件，故风机可安装在连通管件3的进风端或出风端的任何一个位置。
参见图3，该图给出热交换室的平面结构示意图。因为油的温度可达300℃左右而不气化，致使连通管件3内被加热的气体温度较高，一般气体在超过100℃时就不易作为取暖使用，所以，在连通管件3的输出端并通过管件将被加热气体输送到一个热交换室4内，以使气体降温。该热交换室4包括由储能板41为主件构成的储能室42和与储能室42相连通的调温室43，经过调温后的气体再输送给最终用户。储能室42的输入端设置有与其相通的减压腔室45，该腔室45通过输入管44与出风管35相连通。
Claims (8)
1、一种热交换器，其特征在于：该热交换器包括盛油装置和对该盛油装置内的油进行加热的加热组件，以及安装在所述盛油装置内的并与油直接接触的连通管件，在该连通管件上还安装有强制其内气体流动的风机。
2、根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于：所述盛油装置具有一个由金属材料制成的用于盛油的腔室，所述加热组件包括安装在腔室内的电加热器和/或燃气加热器。
3、根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于：所述加热组件还包括太阳能加热器和/或安装在盛油装置下方的用于燃烧碳质材料的炉式加热器。
4、根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于：所述加热组件中的电加热器和/或燃气加热器通过封闭件安装在盛油装置内，太阳能加热器安装在盛油装置侧面，炉式加热器安装在盛油装置底部。
5、根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于：所述连通管件由轴向安装在盛油装置内且间隔一定距离的2-10根主管件和安装在主管件端部的1-9根副管件构成，且使副管件的直径小于主管件的直径。
6、根据权利要求5所述的热交换器，其特征在于：所述主管件的外径上设置有轴向凹槽。
7、根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于：所述连通管件的输出端延伸至热交换室内，该热交换室包括储能室和与储能室相连通的调温室，在储能室内安装有储能板。
8、根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于：所述腔室的外表面设置有保温层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200610048089 CN1959285A (zh) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | 一种热交换器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 200610048089 CN1959285A (zh) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | 一种热交换器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1959285A true CN1959285A (zh) | 2007-05-09 |
Family
ID=38071099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200610048089 Pending CN1959285A (zh) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | 一种热交换器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN1959285A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106369274A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-02-01 | 歌思（天津）低温设备有限公司 | 一种新型汽化器 |
| CN108413246A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-08-17 | 华北电力大学（保定） | 利用光伏发电和热辐射强化lng空温式气化的系统及方法 |
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2006
- 2006-10-24 CN CN 200610048089 patent/CN1959285A/zh active Pending
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| CN108413246A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-08-17 | 华北电力大学（保定） | 利用光伏发电和热辐射强化lng空温式气化的系统及方法 |
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