【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热交换器、锅炉以及包括它们的系统相关申请的交叉引用本申请要求于2013年3月8日提交的美国临时专利申请第61/774,790号的权益和优先权,其全部内容通过引用合并于此。
本公开涉及锅炉,并且更具体地,涉及构造成将接收介质(receivermedium)(例如,水)从接近室温液体加热至热液体、蒸气和/或过热蒸气(取决于具体目的)的高效锅炉。本公开还涉及包括这种锅炉的系统,例如,炉系统、家庭供暖系统、动力产生系统等。
技术介绍
在传统的锅炉中,源介质(例如,源气态烟雾)被用以通过布置在源介质与接收介质(例如,水)之间的导热交换材料、经由热交换来加热接收介质。然而,这种传统锅炉中的阻力导致很多热能作为废料逸出,这样严重降低了这些锅炉的效率。无论是使用煤气炉煮沸一壶水、使用燃油炉为家庭供暖系统产生水蒸气、为蒸汽轮机产生过热水蒸气,还是利用任何其他的传统锅炉系统,热交换过程中的阻力都会通过分子薄膜层在交换材料(例如,布置在源介质与接收介质之间的导热材料)的表面上的形成引起,并且该阻力阻碍其间的热交换。具体地,根据边界层理论,在这种传统锅炉中,来自源介质的分子由于摩擦而粘住交换材料的表面并且最终达到与交换材料相同的温度,从而形成所谓的边界层。这个边界层阻止来自源介质的热量通过交换材料而交换到接收介质,并且被称为边界层阻力。为减小边界层阻力,源介质循环通过锅炉的速率或速度必须增加用于使边界分子与源介质的干流分子之间的动量交换发生。当速度增加时,由于一些较冷的边界分子被较热的干流分子取代,产生湍流类型。这被称作强制对流,并且引起增强的热交换。然而,增加源介质的速度并非无 ...
【技术保护点】
一种热交换器,包括:第一壳体,其限定容积;分离装置,其将所述第一壳体的容积划分成混合区域和热交换区域,所述分离装置限定多个孔口,其中,所述第一壳体的混合区域构造成接收热烟雾和液滴,所述热烟雾和液滴彼此混合以形成烟雾‑液滴蒸气混合物,所述烟雾‑液滴蒸气混合物构造成穿过所述分离装置的孔口进入到所述热交换区域中;以及多个盒状件,其布置在所述第一壳体的热交换区域中,所述多个盒状件包括最下盒状件、最上盒状件以及布置在所述最下盒状件和最上盒状件之间的至少一个中间盒状件,每个盒状件均限定腔,所述腔布置成彼此连通,所述最下盒状件构造成接收被从所述最下盒状件穿过每个相继的盒状件的腔泵送至所述最上盒状件的接收介质,其中所述烟雾‑液滴蒸气混合物构造成关于所述盒状件循环以当所述接收介质被泵送穿过每个相继的盒状件的腔时逐渐地加热所述接收介质。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.08 US 61/774,7901.一种热交换器,包括:第一壳体,其限定容积;分离装置,其将所述第一壳体的容积划分成混合区域和热交换区域,所述分离装置限定多个孔口,其中,所述第一壳体的混合区域构造成接收热烟雾和液滴,所述热烟雾和液滴彼此混合以形成烟雾-液滴蒸气混合物,所述烟雾-液滴蒸气混合物构造成穿过所述分离装置的孔口进入到所述热交换区域中;以及多个盒状件,其布置在所述第一壳体的热交换区域中,所述多个盒状件包括最下盒状件、最上盒状件以及布置在所述最下盒状件和最上盒状件之间的至少一个中间盒状件,每个盒状件均限定腔,所述腔布置成彼此连通,所述最下盒状件构造成接收被从所述最下盒状件穿过每个相继的盒状件的腔泵送至所述最上盒状件的接收介质,其中所述烟雾-液滴蒸气混合物构造成关于所述盒状件循环以当所述接收介质被泵送穿过每个相继的盒状件的腔时逐渐地加热所述接收介质。2.根据权利要求1所述的热交换器,其中,所述分离装置包括至少一个隔板。3.根据权利要求1所述的热交换器,进一步包括至少部分地穿过所述混合区域延伸的给料管,所述给料管构造成连接至用于提供液体的液体源,所述给料管限定多个针状孔,所述液体被迫通过所述多个针状孔而将所述液滴喷涌到所述混合区域中。4.根据权利要求3所述的热交换器,其中,所述液体是水,并且其中,所述接收介质是水。5.根据权利要求4所述的热交换器,其中,所述最上盒状件构造成输出水蒸气。6.根据权利要求1所述的热交换器,其中,每个盒状件均包括板和罩,所述板限定凹槽并且具有关于所述凹槽的外周延伸的凸缘,所述罩关于所述板的凹槽布置以限定并且封闭其间的腔。7.根据权利要求1所述的热交换器,其中,所述盒状件中的至少一个的腔的深度等于相邻盒状件之间的竖直间距。8.根据权利要求1所述的热交换器,其中,所述最上盒状件构造为具有限定上部和下部的扩大腔的蒸发器,所述上部保持蒸气而所述下部保持液体。9.根据权利要求1所述的热交换器,其中,所述第一壳体由多个面板形成,其中,所述面板中的至少两个经由包括布置在于所述至少两个面板之间限定的间隙中的密封覆盖层的柔性联接而接合。10.根据权利要求1所述的热交换器,进一步包括第二壳体,所述第二壳体围绕所述第一壳体布置并且限定所述第一壳体与所述第二壳体之间的绝缘区域。11.根据权利要求1所述的热交换器,进一步包括限定在所述第一壳体的所述热交换区域中且朝向所述第一壳体的底部的烟囱出口,所述烟囱出口构造成使得冷却的混合物流出所述热交换区域。12.根据权利要求1所述的热交换器,其中,被限定为穿过所述分离装置的所述孔口布置成允许所述烟雾-液滴蒸气混合物穿过所述分离装置中的孔口流入到每对相邻的盒状件之间的热交换区域中。13.一种用于家庭供暖系统的锅炉,包括:烟雾产生器,其构造成产生热烟雾;以及热交换器,其联接至所述烟雾产生器,所述热交换器包括:壳体,其限定内部区域;分离装置,其将所述壳体的内部划分成混合区域和热交换区域,所述分离装置限定多个孔口,其中,所述混合区域构造成接收来自所述烟雾产生器的热烟雾以及液滴,所述热...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。