旋风多级集热系统技术方案

一种旋风多级集热系统，包括集成设置于一封闭外壳内的旋风式集热器以及立式集热单元和卧式集热单元，所述旋风式集热器上部设有燃烧室和冷却仓，下部设有锥形集尘仓，所述冷却仓上部开口，呈环形围绕在燃烧室内，将燃烧室分为中间的柱体燃烧室和四周的环形燃烧室，冷却仓底部连接有冷却管；所述旋风式集热器的上端设有与燃烧室直接连通的供热流体入口管道；所述旋风式集热器内的供热流体出口与所述立式集热单元的供热流体入口连通，所述立式集热单元的供热流体入口与卧式集热单元的供热流体最终出口之间经至少一组集热管相互连通。本实用新型专利技术具有结构简单紧凑，能源利用率高供热速度快，适于多重供热流体，可单独或组合作应用等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种供热设备，尤其涉及一种具有体积小、供热速率快以及能源利用效率高等特点的旋风多级集热系统。
技术介绍
传统供热设备主要采用“水管式”和“火管式”这两种工作模式。其中，“水管式”供热设备是将水、汽或汽水混合物等换热工质置于管内，而以火焰或烟气在管外燃烧和流动，藉以实现供热，而“火管式”供热设备则是将燃料或者燃料燃烧后产生的烟气在火筒或烟管中流过，对火筒或烟管外水、汽或汽水混合物加热，进而实现供热。其中，“水管式”供热设备具有体积相对较小、工作压力较高、安全性能较好、热效率较高等优点，但其不足之处在于，相当一部分热能会流失到周围环境中，从而导致热能利用率偏低，尤其是在水管内积垢等情况下，其能源利用效率会进一步降低。而“火管式”供热设备具有水容量大，蓄热能力大，结构、安装和运行都比较简单等优点，但其亦具有诸多缺陷，例如整体体积较大，热效率较低，蒸发强度不高等。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本技术的主要目的在于提供一种旋风多级集热系统，其具有体积小、供热速度快、能源利用率高等特点。为实现上述技术目的，本技术采用了如下技术方案：一种旋风多级集热系统，其特征在于：它包括集成设置于一封闭外壳内的旋风式集热器以及立式集热单元和卧式集热单元，所述旋风式集热器上部设有燃烧室和冷却仓，下部设有锥形集尘仓，所述冷却仓上部开口，呈环形围绕在燃烧室内，将燃烧室分为中间的柱体燃烧室和四周的环形燃烧室，冷却仓底部连接有冷却管，使得冷却工质直接与位于壳体和旋风式集热器之间的换热工质连通；所述旋风式集热器的上端设有与燃烧室直接连通的供热流体入口管道；所述旋风式集热器内的供热流体出口与所述立式集热单元的供热流体入口连通，所述立式集热单元的供热流体入口与卧式集热单元的供热流体最终出口之间经至少一组集热管相互连通，其中任意一组集热管均包含沿供热流体行进方向依次连通的复数根集热管，所述立式集热单元内的复数根集热管密集排布且垂直并相互平行设置，卧式集热单元内的复数根集热管水平平行设置，所述卧式集热单元和立式集热单元中任意两根相邻集热管的相应一端部经一过渡单元连通，所述外壳上还设有至少一换热工质入口和换热工质出口，换热工质的入口设在供热流体最终出口旁，换热工质出口设在供热流体入口管道旁；所述外壳的内腔经所述换热工质入口与换热工质输入管道连通。作为一较为优选的实施方案之一，所述过渡单元包括中空构件，所述中空构件两端分别与设置于任意一组集热管中的任意两根相邻集热管外壁上的两个相对设置的开口部连通，所述开口部的面积大于所述集热管的横截面面积，其中，至少每一集热管的用以与相邻集热管的相邻一端连通的一端具有封闭端面；或者，所述过渡单元包括封闭壳型构件，任一封闭壳型构件与设置于任意一组集热管中的任意两根相邻集热管的相邻一端均直接连通，其中，设置于任意一组集热管中的任意两根相邻集热管的相邻一端均为开口端。作为一较为优选的实施方案之一，所述旋风式集热器的下部和立式集热单元的下部的过渡单元内均设有锥形集尘仓，所述集尘仓上设有开口部，所述开口部上配有封盖，集尘仓下部为集尘盒。作为一较为优选的实施方案之一，所述旋风式集热器的供热流体出口与立式集热单元的供热流体入口连通，卧式集热单元的供热流体入口与立式集热单元的供热流体出口连通。作为一较为优选的实施方案之一，所述旋风式集热器燃烧室上部的供热流体入口管道与燃烧室内侧壁圆周相切，使得供热流体行进方向可以贴近燃烧室侧壁向下旋转。作为一较为优选的实施方案之一，所述旋风式集热器的供热流体出口位于其柱体燃烧室的顶端。与现有技术相比，本技术的优点至少在于：该旋风多级集热系统采用火管式工作方式，具有结构简单紧凑，体积小，能源利用率高等特点，同时还具有供热速度快等优点，适于采用多种燃料工作，还可以根据需要将旋风式集热器、立式集热单元、卧式集热单元分别与其他集热系统单独搭配或组合搭配使用，可作为多种规格供热设备广泛应用。附图说明图1是本技术一优选实施方案中去掉壳体的内部集热器结构示意图；图2是本技术一优选实施方案中的整体结构俯视示意图；图3是本技术一优选实施方案中的卧式集热单元的整体结构示意图；图4是本技术一优选实施方案中旋风式集热器的竖直剖面示意图；图5本技术一优选实施方案中旋风式集热器的水平剖面示意图；图6本技术一优选实施方案中整体外部结构示意图。附图标记说明：旋风式集热器1、立式集热单元2、卧式集热单元3、燃烧室4、冷却仓5、锥形集尘仓6、冷却管7、供热流体入口管道8、供热流体最终出口9、过度单元10、换热工质入口11、换热工质出口12、封盖13、集尘盒14、柱体燃烧室15。具体实施方式本技术旨在提供一种旋风多级集热系统，其包括集成设置于一封闭外壳内的旋风式集热器1以及立式集热单元2和卧式集热单元3，所述旋风式集热器1上部设有燃烧室4和冷却仓5，下部设有锥形集尘仓6，将燃烧室4分为中间的柱体燃烧室和四周的环形燃烧室，所述冷却仓5上部开口，呈环形围绕在燃烧室4内，冷却仓5底部连接有冷却管7，使得冷却工质直接与位于壳体和旋风式集热器1之间的换热工质连通；所述旋风式集热器1的上端设有与燃烧室4直接连通的供热流体入口管道8；所述旋风式集热器1内的供热流体出口与所述立式集热单元2的供热流体入口连通，所述立式集热单元2的供热流体入口与卧式集热单元3的供热流体最终出口9之间经至少一组集热管相互连通，其中任意一组集热管均包含沿供热流体行进方向依次连通的复数根集热管，所述立式集热单元2内的复数根集热管密集排布且垂直并相互平行设置，卧式集热单元3内的复数根集热管水平平行设置，所述卧式集热单元3和立式集热单元2中任意两根相邻集热管的相应一端部经一过渡单元10连通，所述外壳上还设有至少一换热工质入口11和换热工质出口12，换热工质的入口11设在供热流体最终出口9旁，换热工质出口12设在供热流体入口管道8旁；所述外壳的内腔经所述换热工质入口8与换热工质输入管道连通。通过采用前述设计，使得本技术的多功能高效供热系统较之传统供热设备具有更为简洁紧凑的结构，同时兼具能源利用率高等特点，进一步的，通过采用前述旋风集热器、立式集热单元、卧式集热单元，使得本技术无需将集热管管径缩小，即可在有限的区域内集中安装更大密度的具有较大管径(例如，可以为50mm以上)的集热管，不会影响且甚至可以提高各种供热流体在集热装置内的流通速度和延长流通时间，以及，还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋风多级集热系统，其特征在于：它包括集成设置于一封闭外壳内的旋风式集热器以及立式集热单元和卧式集热单元，所述旋风式集热器上部设有燃烧室和冷却仓，下部设有锥形集尘仓，所述冷却仓上部开口，呈环形围绕在燃烧室内，将燃烧室分为中间的柱体燃烧室和四周的环形燃烧室，冷却仓底部连接有冷却管，使得冷却工质直接与位于壳体和旋风式集热器之间的换热工质连通；所述旋风式集热器的上端设有与燃烧室直接连通的供热流体入口管道；所述旋风式集热器内的供热流体出口与所述立式集热单元的供热流体入口连通，所述立式集热单元的供热流体入口与卧式集热单元的供热流体最终出口之间经至少一组集热管相互连通，其中任意一组集热管均包含沿供热流体行进方向依次连通的复数根集热管，所述立式集热单元内的复数根集热管密集排布且垂直并相互平行设置，卧式集热单元内的复数根集热管水平平行设置，所述卧式集热单元和立式集热单元中任意两根相邻集热管的相应一端部经一过渡单元连通，所述外壳上还设有至少一换热工质入口和换热工质出口，换热工质的入口设在供热流体最终出口旁，换热工质出口设在供热流体入口管道旁；所述外壳的内腔经所述换热工质入口与换热工质输入管道连通。

【技术特征摘要】
1.一种旋风多级集热系统，其特征在于：它包括集成设置于一封闭外壳内的旋风式集
热器以及立式集热单元和卧式集热单元，所述旋风式集热器上部设有燃烧室和冷却仓，下
部设有锥形集尘仓，所述冷却仓上部开口，呈环形围绕在燃烧室内，将燃烧室分为中间的柱
体燃烧室和四周的环形燃烧室，冷却仓底部连接有冷却管，使得冷却工质直接与位于壳体
和旋风式集热器之间的换热工质连通；所述旋风式集热器的上端设有与燃烧室直接连通的
供热流体入口管道；所述旋风式集热器内的供热流体出口与所述立式集热单元的供热流体
入口连通，所述立式集热单元的供热流体入口与卧式集热单元的供热流体最终出口之间经
至少一组集热管相互连通，其中任意一组集热管均包含沿供热流体行进方向依次连通的复
数根集热管，所述立式集热单元内的复数根集热管密集排布且垂直并相互平行设置，卧式
集热单元内的复数根集热管水平平行设置，所述卧式集热单元和立式集热单元中任意两根
相邻集热管的相应一端部经一过渡单元连通，所述外壳上还设有至少一换热工质入口和换
热工质出口，换热工质的入口设在供热流体最终出口旁，换热工质出口设在供热流体入口
管道旁；所述外壳的内腔经所述换热工质入口与换热工质输入管道连通。
2.根据权利要求1所述的旋风多级集热系统，其特征在于：所述过渡单元包括中空构
件...

【专利技术属性】
技术研发人员：童书开，
申请(专利权)人：苏州艾克玛能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32