專利名稱：一種復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱力輸出裝置，特別涉及一種可使用各種可燃?xì)怏w或燃油作為主要熱源，并可與太陽能集熱器或太陽能光伏光熱一體化裝置配合使用的智能化、陣列式、多級熱力制備輸出的高效復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置。
技術(shù)背景 隨著全人類環(huán)保意識的增強(qiáng)、國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和提高，為改善大中城市日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和空氣質(zhì)量問題，國家對燃料政策進(jìn)行了調(diào)整，鼓勵燃油、燃?xì)忮仩t技術(shù)的快速更新發(fā)展，并大力倡導(dǎo)發(fā)展高質(zhì)量、低污染、高效能、智能化的現(xiàn)代化熱力輸出裝置，以滿足人們的日常生產(chǎn)生活需要。更重要的是，與太陽能集熱系統(tǒng)、太陽能光伏光熱一體化裝置(即PV/T裝置)復(fù)合優(yōu)化系統(tǒng)相配套的設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)與推廣，已出現(xiàn)在各國政府和專業(yè)研究機(jī)構(gòu)的日事議程中。國內(nèi)的一些專業(yè)研究機(jī)構(gòu)雖然早期已對燃油燃?xì)忮仩t進(jìn)行研究、生產(chǎn)，如采用臥式內(nèi)燃方式，鍋爐管采用吸熱較好的螺紋管，并在煙氣回程方面采用二、三回程，甚至四回程，但經(jīng)過三回程后的尾煙溫度還高達(dá)230°c -260°C，增加到四回程后盡管排出溫度已有所降低，但隨著阻力的增加，需加大排煙設(shè)備的功率，增加了耗電量，此種直燃爐有一個較大的爐膛，從飽和蒸汽到再熱蒸汽及余熱回收，需要大量的熱源，而且鋼管用量很大，一般沒有過熱裝置及汽水分離裝置，難以一步到位、“一氣呵成”，而且占地面積大、啟動速度慢、不易保養(yǎng)維護(hù)。因此，很難擔(dān)當(dāng)現(xiàn)代工業(yè)及人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中快速、即時使用熱能的重任。為了滿足國內(nèi)外市場需要，加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代是必然趨勢。因此，迫切需要開發(fā)一種可同時使用多種燃?xì)狻⑷加图翱稍偕茉?，且具備快速、高效、環(huán)保、即開隨即用的新型熱力輸出裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對上述的不足之處及國內(nèi)外市場的需要，提供一種復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置，其最大的特點(diǎn)是合理有效的把加熱段、蒸發(fā)段、再熱段、余熱回收段疊加優(yōu)化組合為一體，體現(xiàn)了極強(qiáng)的蒸發(fā)再熱能力；同時，具備一般性單組加熱和聯(lián)組加熱的特殊結(jié)構(gòu)功能，可與太陽能集熱系統(tǒng)或PV/T復(fù)合優(yōu)化系統(tǒng)配合使用；并提供感知式控制系統(tǒng)更能智能化操作、人性化管理，裝置加熱、蒸發(fā)、再熱、回收的全過程有機(jī)統(tǒng)一于一體，使人們能輕松的在簡單的按鍵中操控整個裝置。為達(dá)到本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型的復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置包括速效補(bǔ)能聯(lián)動組件，阻沸汽水分離組件，目標(biāo)過熱聯(lián)供組件，尾熱交換回收組件以及動態(tài)控制系統(tǒng)。[0007]其中，所述的速效補(bǔ)能聯(lián)動組件包括燃燒器A、燃料總管、燃料分配器、燃料支管、余熱回收進(jìn)口、余熱回收支管、余熱回收總管、高溫工作流體管、工作流體、熱交換管A、熱交換管外筒A、工作流體泵、排污閥以及基座；所述的阻沸汽水分離組件包括汽水分離阻板、燃料分配管、膨脹節(jié)A以及蒸汽連接管；所述的目標(biāo)過熱聯(lián)供組件包括熱交換管B、熱交換管外筒B、燃燒器B、膨脹節(jié)B以及過熱蒸汽總管；所述的尾熱交換回收組件包括工作流體管、熱交換管C、熱交換管外筒C、尾煙管、余熱回收管、封板、頂蓋、強(qiáng)排器以及尾煙出口 ；以及所述的動態(tài)控制系統(tǒng)包括中央智能控制器、殼體、保溫元件以及固定井架；其中，所述的速效補(bǔ)能聯(lián)動組件的燃料總管一頭與燃料分配器密封對接，另一頭與外供燃料對接；燃燒器A與燃料分配器密封固定連接，燃料支管從燃料總管上接出；熱交換管A套裝在熱交換管外筒A內(nèi)；余熱回收總管一頭與工作流體泵對接，熱交換管A與熱交換管外筒A之間的空腔內(nèi)注入工作流體；排污閥一頭對接在余熱回收總管上，另一頭穿過殼體；高溫工作流體管固定在固定井架上，并通過連接管與熱交換管外筒A密封連接固定；所述熱交換管A套裝在熱交換管外筒A內(nèi)引成空腔狀，一端用固定封頭焊接密封，并開一個煙氣孔，便于向上排氣，另一端中心開置一個與燃燒器A相當(dāng)大小的孔以設(shè)置燃燒器A，并與基座平穩(wěn)安裝；以及所述余熱回收總管的另一頭設(shè)置有四通法蘭，單組相鄰的余熱回收支管與四通法蘭用螺 釘固定對接，并通過連接管接入余熱回收進(jìn)口 ；所述的阻沸汽水分離組件的所述汽水分離阻板設(shè)置在熱交換管A上部，并開有若干個孔；燃料分配管上開有若干孔，并用連接管一頭和燃燒器B對接，沿?zé)峤粨Q管外筒A周向布置成C形，兩端密封，并固定在熱交換管外筒A上；蒸汽連接管一頭接在熱交換管外筒A的上端，另一頭焊接固定在熱交換管外筒B上；膨脹節(jié)A密封固定在熱交換管A、熱交換管外筒A上端；所述的汽水分離阻板設(shè)置在熱交換管A上部成周向布置；所述燃料支管從燃料總管上接出并向上延伸進(jìn)入阻沸汽水分離組件中的所述燃料分配管內(nèi)；所述的目標(biāo)過熱聯(lián)供組件的熱交換管B套裝在熱交換管外筒B內(nèi)，燃燒器B安裝在熱交換管B的下端延伸段上，熱交換管B、熱交換管外筒B頂部設(shè)置有膨脹節(jié)B ;所述的熱交換管B與熱交換管外筒B之間留有空隙，兩頭用封頭密封，封頭中心處設(shè)有開孔；所述的尾熱交換回收組件的尾煙管與膨脹節(jié)B固定，頂部用封頭密封，熱交換管C一頭與尾煙管周向開出的排煙孔連接，另一頭從開有孔的封板板體上伸出；熱交換管外筒C與膨脹節(jié)B密封連接，工作流體注于熱交換管外筒C與尾煙管之間，工作流體管密封固定在熱交換管外筒向內(nèi)一側(cè)，余熱回收管密封固定在熱交換管外筒上部向內(nèi)一側(cè)；所述封板、頂蓋固定在殼體上，強(qiáng)排器、尾煙出口設(shè)置在頂蓋上；以及所述的動態(tài)控制系統(tǒng)的中央智能控制器固定在殼體正面位置上，中央控制器內(nèi)布置有智能化控制系統(tǒng)的各種元器件；保溫元件固定在殼體內(nèi)側(cè)，殼體固定在底板上；固定井架設(shè)置在兩組熱交換管外筒A、熱交換管外筒B相對應(yīng)中心，并固定在底板上；所述的熱交換管A、熱交換管B、熱交換管C周向布置有散熱翼片或螺旋狀熱交換片；所述的熱交換管A、熱交換管B、熱交換管C和熱交換管外筒A、熱交換管外筒B、熱交換管外筒C、尾煙管為三段分體布置而又緊密相連的、疊加固定于一體的組件。優(yōu)選的，本實(shí)用新型的復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置的其他特征包括一、所述的熱交換管A、熱交換管B、熱交換管C周向布置有散熱翼片或螺旋狀熱交換片，通過焊接或纏繞焊接結(jié)合固定，達(dá)到快速熱交換目的。[0013]二、所述的熱交換管A、熱交換管B、熱交換管C和熱交換管外筒A、熱交換管外筒
B、熱交換管外筒C、尾煙管是三段分體布置而又緊密相連的、疊加固定于一體的組件。應(yīng)用時可單組使用，也可根據(jù)目標(biāo)客戶需要串聯(lián)或并聯(lián)幾組使用。三、所述的汽水分離阻板是由一組二至六塊的沖孔的環(huán)形金屬板，與熱交換管A通過焊接固定。金屬板材間設(shè)置成鏤空狀，并放置有空心陶瓷元件或其他耐高溫鏤空材料制成的管狀物體，有利于氣體受阻后水滴回流及蒸汽上升。四、所述的熱交換管A、熱交換管B、熱交換管C、熱交換管外筒A、熱交換管外筒B、熱交換管外筒C及尾煙管可采用含鈦優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼及其他耐高溫、膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱快的金屬材料制成的圓管體。尾煙管頂部用封頭密封環(huán)焊，管周向開有若干個孔，每孔焊接有一根熱交換管C，使尾煙沖頂受阻后轉(zhuǎn)道從每一根熱交換管C排出。五、所述的過熱蒸汽總管、膨脹節(jié)A、膨脹節(jié)B、工作流體管、高溫工作流體管可采 用含鈦優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼及其他耐高溫、耐高壓、抗脹能力強(qiáng)的金屬圓形管。過熱蒸汽總管兩側(cè)或按目標(biāo)任務(wù)需要開有若干個孔，便于在一根總管上匯集單體多組合熱交換管所產(chǎn)生的過熱蒸汽。本實(shí)用新型的有益效果是，本裝置能充分利用太陽能集熱器收集的熱量及電池板降溫后的回收熱水，只需進(jìn)一步加熱，就可達(dá)到目標(biāo)溫度，充分體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的理念，實(shí)現(xiàn)減排的目的。最終，無論陰雨天還是日照不強(qiáng)及夜晚時都能確保起到隨時補(bǔ)充熱力的效果。本實(shí)用新型以一種全新的思路、嚴(yán)密的構(gòu)造展現(xiàn)在世人面前，必將成為此領(lǐng)域無可比擬的新一代主打產(chǎn)品。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于工、農(nóng)業(yè)，如發(fā)電、溴化鋰空調(diào)制冷、供暖、烘干、紡織、印染、造紙、橡膠、海水淡化等各種需要飽和蒸汽、過熱蒸汽、開水的領(lǐng)域。本實(shí)用新型必將成為未來燃油、燃?xì)忮仩t、蒸汽爐、過熱器綜合市場的領(lǐng)軍產(chǎn)品，是一款特別能與太陽能集熱系統(tǒng)及PV/T復(fù)合優(yōu)化系統(tǒng)配套使用的專業(yè)設(shè)備。

通過
以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型前述的和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。其中圖I為本實(shí)用新型的一種復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置的動態(tài)控制系統(tǒng)的圖解示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型的一實(shí)施例的一種復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置包括速效補(bǔ)能聯(lián)動組件、阻沸汽水分離組件、目標(biāo)過熱聯(lián)供組件、尾熱交換回收組件以及動態(tài)控制系統(tǒng)。其中，所述的速效補(bǔ)能聯(lián)動組件包括燃燒器A14、燃料總管17、燃料分配器16、燃料支管12、余熱回收進(jìn)口 13、余熱回收支管22、余熱回收總管21、高溫工作流體管26、工作流體11、熱交換管A9、熱交換管外筒A10、工作流體泵18、排污閥15以及基座19。燃料總管一頭與燃料分配器16密封對接，另一頭與外供燃料對接，燃燒器A14通過連接管與燃料分配器16密封固定連接，燃料支管12從燃料總管上接出，并向上延伸進(jìn)入阻沸汽水分離組件中的燃料分配管25內(nèi)。熱交換管A9套裝在熱交換管外筒AlO內(nèi)，引成空腔狀，一端用固定封頭焊接密封，并開一個煙氣孔，便于向上排氣，另一端中心開置一個與燃燒器相當(dāng)大小的孔，便于設(shè)置燃燒器A14，并與基座19平穩(wěn)安裝。余熱回收總管21 —頭與工作流體泵18對接，另一頭設(shè)置有四通法蘭，單組相鄰的余熱回收支管22與四通法蘭用螺釘固定對接，并通過連接管接入余熱回收進(jìn)口 13。熱交換管A9與熱 交換管外筒AlO之間的空腔內(nèi)注入工作流體11，排污閥15 —頭對接在余熱回收總管21上，另一頭透過殼體23，有利于定期自檢及排污清洗。高溫工作流體管26固定在固定井架4上，并通過連接管與熱交換管外筒AlO密封連接固定，多根連接管共用一根高溫工作流體管26形成串聯(lián)狀態(tài)，方便目標(biāo)客戶隨時取用高溫工作流體。阻沸汽水分離組件包括汽水分離阻板8、燃料分配管25、膨脹節(jié)A7以及蒸汽連接管27。汽水分離阻板8設(shè)置在熱交換管A9上部，成周向布置，并開有若干個孔。蒸汽向上運(yùn)動時，接觸阻板后通過空心陶瓷環(huán)進(jìn)行汽水分離。燃料分配管25上開有若干孔，并用連接管一頭和燃燒器B6對接，沿?zé)峤粨Q管外筒AlO周向布置成C形，兩端密封，并固定在熱交換管外筒AlO上。蒸汽連接管27 —頭接在熱交換管外筒AlO上端，另一頭焊接固定在熱交換管外筒B5上，有利于飽和蒸汽有序向上運(yùn)動。膨脹節(jié)A7焊接密封固定在熱交換管A9、熱交換管外筒AlO上端。目標(biāo)過熱聯(lián)供組件包括熱交換管B28、熱交換管外筒B5、燃燒器B6、膨脹節(jié)B3以及過熱蒸汽總管29。熱交換管B28套裝在熱交換管外筒B5內(nèi)，兩管間留有空隙，兩頭用封頭焊接密封，封頭中心處開孔，便于煙氣上升，燃燒器B6安裝在開好孔的熱交換管B28的下端延伸段上。熱交換管B28、熱交換管外筒B5頂部設(shè)置有膨脹節(jié)B3，起到及時消除軸向受熱后的膨脹量。尾熱交換回收組件包括工作流體管35、熱交換管Cl、熱交換管外筒C2、尾煙管36、余熱回收管31、封板30、頂蓋32、強(qiáng)排器33以及尾煙出口 34。尾煙管36與膨脹節(jié)B3焊接固定，頂部用封頭密封焊接，熱交換管Cl 一頭與尾煙管36周向開出的排煙孔焊接，另一頭從開有孔的封板30板體上伸出。熱交換管外筒C2與膨脹節(jié)B3密封焊接，熱交換管外筒C2與尾煙管36之間注入工作流體11，工作流體管35通過連接管件密封固定在熱交換管外筒向內(nèi)一側(cè)。余熱回收管31密封固定在熱交換管外筒上部向內(nèi)一側(cè)。封板30上開有尾煙管36大小的孔。封板30、頂蓋32通過螺釘固定在殼體23上。強(qiáng)排器33、尾煙出口 34設(shè)置在頂蓋32上。如圖2所不,動態(tài)控制系統(tǒng)包括中央智能控制器、殼體23、保溫兀件24、固定井架4及其他元器件組成。中央智能控制器固定在殼體23正面適當(dāng)位置上，中央控制器內(nèi)布置有智能化控制系統(tǒng)的各種元器件，包括溫度傳感器、壓力傳感器、煙氣流量傳感器、斷水補(bǔ)償及報(bào)警傳感器、燃料流量控制器、單組/聯(lián)組點(diǎn)火控制器、強(qiáng)排器33及超壓放空傳感器。溫度傳感器設(shè)置在熱交換管A9、熱交換管B28、熱交換管Cl自然形成的煙氣通道內(nèi)及高溫工作流體管26、過熱蒸汽總管29、余熱回收出口、工作流體管35、汽水分離阻板8段上。保溫元件24固定在殼體23內(nèi)側(cè)，殼體23固定在底板20上。固定井架4設(shè)置在二組熱交換管外筒A10、熱交換管外筒B5相對應(yīng)中心，并固定在底板20上。其他配件均按需要設(shè)置在必要的位置上。燃料總管、熱交換管A9、熱交換管B28、尾煙管36與熱交換管外筒A10、熱交換管外筒B5、熱交換管外筒C2之間的空腔內(nèi)及高溫工作流體管26、過熱蒸汽總管29、汽水分離阻板8段均設(shè)置有壓力傳感器。煙氣流量傳感器主要設(shè)置在尾煙管36及頂蓋32空腔內(nèi)。工作流體管35設(shè)置有斷水補(bǔ)償器，而報(bào)警傳感器設(shè)置在熱交換管Cl上。燃料流量控制器、單組/聯(lián)組點(diǎn)火控制器設(shè)置在燃料總管和燃燒器A14、燃燒器B6上。強(qiáng)排和超壓放空傳感器設(shè)置在頂蓋32及過熱蒸汽總管29上。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，優(yōu)選的，一、所述的熱交換管A9、熱交換管B28、熱交換管Cl周向布置有散熱翼片或螺旋狀熱交換片，通過焊接或纏繞焊接結(jié)合固定，達(dá)到快速熱交換目的。二、所述的熱交換管A9、熱交換管B28、熱交換管Cl和熱交換管外筒A10、熱交換管外筒B5、熱交換管外筒C2、尾煙管36是三段分體布置而又緊密相連的、疊加固定于一體的組件。應(yīng)用時可單組使用，也可根據(jù)目標(biāo)客戶需要串聯(lián)或并聯(lián)幾組使用。三、所述的汽水分離阻板8是由一組二至六塊的沖孔的環(huán)形金屬板，與熱交換管 A9通過焊接固定。金屬板材間設(shè)置成鏤空狀，并放置有空心陶瓷元件或其他耐高溫鏤空材料制成的管狀物體，有利于氣體受阻后水滴回流及蒸汽上升。四、所述的熱交換管A9、熱交換管B28、熱交換管Cl、熱交換管外筒A10、熱交換管外筒B5、熱交換管外筒C2及尾煙管36可采用含鈦優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼及其他耐高溫、膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱快的金屬材料制成的圓管體。尾煙管36頂部用封頭密封環(huán)焊，管周向開有若干個孔，每孔焊接有一根熱交換管Cl，使尾煙沖頂受阻后轉(zhuǎn)道從每一根熱交換管Cl排出。五、所述的過熱蒸汽總管29、膨脹節(jié)A7、膨脹節(jié)B3、工作流體管35、高溫工作流體管26可采用含鈦優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼及其他耐高溫、耐高壓、抗脹能力強(qiáng)的金屬圓形管。過熱蒸汽總管29兩側(cè)或按目標(biāo)任務(wù)需要開有若干個孔，便于在一根總管上匯集單體多組合熱交換管所產(chǎn)生的過熱蒸汽。本實(shí)用新型的工作原理如下所述工作流體從工作流體管通過連接管進(jìn)入尾煙管與熱交換管外筒C之間的空腔內(nèi)，經(jīng)余熱回收管進(jìn)入余熱回收支管，經(jīng)過余熱回收總管短暫儲存后由工作流體泵加壓注入熱交換管A與熱交換管外筒A之間的空腔內(nèi)，在燃燒器A點(diǎn)火燃燒產(chǎn)生的高溫作用下，熱交換管A內(nèi)壁迅速吸熱并通過設(shè)置在周身的散熱翼片或螺旋熱片向空腔中散熱，快速加熱空腔中的工作流體，使工作流體受熱后其分子狀態(tài)激烈變化，體積增大變輕，從而向上成沸沖式運(yùn)動。高溫液體和高溫高壓氣體運(yùn)動到汽水分離阻板時,液體受阻回落,而高溫高壓氣體卻利用自身體積輕、沖力大的優(yōu)勢繼續(xù)上升，當(dāng)沖向上部時，遇封板而受阻，強(qiáng)迫改道由蒸汽連接管進(jìn)入熱交換管B和熱交換管外筒B之間的空腔內(nèi)，在燃燒器B的高溫再熱作用下，高溫高壓氣體進(jìn)一步得到再熱，蒸汽溫度、壓力快速實(shí)現(xiàn)目標(biāo)溫度和壓力，實(shí)現(xiàn)后的過熱蒸汽通過連接管進(jìn)入過熱蒸汽總管，并輸送到高壓氣罐存儲以供目標(biāo)客戶使用。以此進(jìn)入下一個有序流程。當(dāng)燃燒后的尾煙一路向上運(yùn)動，到達(dá)尾煙管頂部遇密封封頭時受阻。尾煙強(qiáng)迫分流通過設(shè)置在尾煙管周向的熱交換管C時，多支熱交換管C周身布置的散熱翼片或螺旋熱片將熱量快速傳導(dǎo)并加熱尾煙管與熱交換管外筒C之間空腔內(nèi)的工作流體。經(jīng)冷卻后的尾煙從熱交換管C出口自然進(jìn)入頂蓋后，由尾煙出口排出。而經(jīng)尾煙加熱具有一定溫度的工作流體由余熱回收管進(jìn)入回收利用，由此進(jìn)入下一個程序。中央智能控制器控制著整個裝置的分段、分組或整體點(diǎn)火、燃料供應(yīng)，使之安全有序的運(yùn)行。并通過分布在各段的傳感器實(shí)現(xiàn)顯示工作流體在尾煙交換回收段、目標(biāo)過熱聯(lián)供段、阻沸汽水分離段、速效補(bǔ)能聯(lián)動段的溫度、壓力、流量、流速等的重要信息，當(dāng)檢測到尾氣排放不暢時，在數(shù)秒時間內(nèi)自動打開尾氣強(qiáng)排器，保證燃燒器及煙道正常工作。當(dāng)檢測到水量不足、斷水、過熱、壓力過高及不安全現(xiàn)象時，智能控制器會采取相應(yīng)的補(bǔ)救和自動保護(hù)措施，包括控制氣態(tài)燃料進(jìn)入及泄壓放空。當(dāng)目標(biāo)任務(wù)要求過多、過大的用氣、用熱水量時，可自行啟動多組或整體啟動所有熱交換管，直至達(dá)到設(shè)計(jì)最大功率。如目標(biāo)任務(wù)要求只作適量補(bǔ)充熱源，智能控制器會暫時關(guān)閉多余熱交換管，達(dá)到節(jié)能目的。本實(shí)用新型具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，具體描述如下I、速效補(bǔ)能聯(lián)動配合技術(shù)、加熱速度快、產(chǎn)熱量大。由于采用特殊的換熱結(jié)構(gòu)-套管&散熱翼片，使換熱管擁有較大換熱面積，而所需 加熱的目標(biāo)工質(zhì)存于熱交換管A與熱交換管外筒A、熱交換管B與熱交換管外筒B、尾煙管與熱交換管外筒C之間形成的有限管腔內(nèi)，使得本實(shí)用新型加熱速度增快、產(chǎn)熱量大。并且設(shè)置在熱交換管A上的散熱翼片或螺旋形型熱片將腔內(nèi)工質(zhì)進(jìn)行分割加熱，根據(jù)傅里葉(Fourier)熱傳導(dǎo)定律，物體中的傳導(dǎo)速度(亦稱熱流率)與溫度梯度及熱流通過的截面積成比例。由此可見，本實(shí)用新型安裝的大口徑內(nèi)外套管組件(帶散熱翼片或螺旋熱片)，具有加熱工作流體少、易使工作流體氣化蒸發(fā)的特點(diǎn)，必要時還可對單組外套管進(jìn)行“穿衣”保溫元件，提升加熱效果。特別與太陽能集熱器、PV/T電熱聯(lián)產(chǎn)裝置配套使用，可以節(jié)約能源，降低二氧化碳排放量，更能體現(xiàn)本實(shí)用新型的速熱優(yōu)勢。2、阻沸汽水分離效果明顯，蒸汽品質(zhì)優(yōu)。由于采用特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)原理，突破了一般蒸汽爐、再熱鍋爐自身不設(shè)汽水分離裝置或汽水分離部分靠另外增設(shè)汽水分離設(shè)備來完成的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型將汽水分離結(jié)構(gòu)設(shè)置在熱交換管A、熱交換管外筒A之間的空腔內(nèi)，采用多層環(huán)形沖孔阻板&空心陶瓷環(huán)連續(xù)阻沸水技術(shù)，使飽和蒸汽中的水分子減少到最小值，提供了優(yōu)質(zhì)的蒸汽、供過熱段或直供目標(biāo)客戶使用。3、目標(biāo)過熱聯(lián)供復(fù)壓雙高優(yōu)化技術(shù)，發(fā)氣量大、應(yīng)用面廣。特殊的熱交換理念及特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)布局決定了其與眾不同的效果。普通過熱爐采用高熱值的燃料進(jìn)行再加熱，以滿足目標(biāo)任務(wù)要求，而本實(shí)用新型則以尾煙余熱及補(bǔ)充部分熱源，使飽和蒸汽向過熱蒸汽轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到高溫高壓的目的。設(shè)置在熱交換管B周身的散熱翼片或螺旋熱片擔(dān)當(dāng)了此重任，因此發(fā)氣量大就理所當(dāng)然了。如果目標(biāo)任務(wù)并不要求過熱蒸汽太高質(zhì)量時，那么可以通過自動調(diào)節(jié)關(guān)閉燃燒器B來完成。目標(biāo)客戶可以隨心所欲的要求并獲取飽和蒸汽或過熱蒸汽，來滿足自己的生產(chǎn)生活需要，更好的合理利用能源，節(jié)省開支、降低成本。4、尾熱交換回收徹底，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，余熱回收率高。尾煙經(jīng)頂部受阻后，進(jìn)入尾煙管周向設(shè)置的熱交換管C的管體內(nèi)，通過熱交換管C周身布滿的散熱翼片或螺旋熱片加熱熱交換管外筒C與熱交換管C之間腔內(nèi)的工作流體，充分利用上升尾煙未盡熱量，進(jìn)行截留再利用，余熱回收率達(dá)到75%以上，而且熱阻小，不會產(chǎn)生煙氣排放困難問題。該設(shè)計(jì)及制造工藝完全符合熱力學(xué)熱傳導(dǎo)、對流傳熱、輻射傳熱三大定律，因此，必將成為未來蒸汽爐、直燃鍋爐行業(yè)中余熱回收裝置的首選產(chǎn)品。5、感知動態(tài)控制智能操作、人性化管理。如果說速效補(bǔ)能聯(lián)動組件、阻沸汽水分離組件、目標(biāo)過熱聯(lián)供組件、尾熱交換回收組件此四大組件是一個人的四肢的話，那么中央感知動態(tài)控制器就是整個裝置的大腦。本實(shí)用新型實(shí)行全智能控制，一般具有中專以上學(xué)歷的就業(yè)人員，經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)一段時間均可上崗操作。無論是單組點(diǎn)火還是聯(lián)組點(diǎn)火，只要任務(wù)目標(biāo)明確，即可在數(shù)秒內(nèi)輕松按鍵中完成。從工作流體回收、加熱蒸發(fā)到再熱蒸汽的產(chǎn)生和收集，從對各種氣態(tài)燃料的流量、流速控制到可能產(chǎn)生的不安全因素如斷水、補(bǔ)償、超壓、放空、負(fù)壓排氣等均實(shí)現(xiàn)了預(yù)警及人性化管理。本實(shí)用新型并不局限于所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神即公開范圍內(nèi)，仍可作一些修正或改變，故本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書 限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置，其特征在于，所述裝置包括速效補(bǔ)能聯(lián)動組件、阻沸汽水分離組件、目標(biāo)過熱聯(lián)供組件、尾熱交換回收組件以及動態(tài)控制系統(tǒng)；其中，所述的速效補(bǔ)能聯(lián)動組件包括燃燒器A、燃料總管、燃料分配器、燃料支管、余熱回收進(jìn)口、余熱回收支管、余熱回收總管、高溫工作流體管、工作流體、熱交換管A、熱交換管外筒A、工作流體泵、排污閥以及基座；所述的阻沸汽水分離組件包括汽水分離阻板、燃料分配管、膨脹節(jié)A以及蒸汽連接管；所述的目標(biāo)過熱聯(lián)供組件包括熱交換管B、熱交換管外筒B、燃燒器B、膨脹節(jié)B以及過熱蒸汽總管；所述的尾熱交換回收組件包括工作流體管、熱交換管C、熱交換管外筒C、尾煙管、余熱回收管、封板、頂蓋、強(qiáng)排器以及尾煙出口 ；以及所述的動態(tài)控制系統(tǒng)包括中央智能控制器、殼體、保溫元件以及固定井架；其中，所述的速效補(bǔ)能聯(lián)動組件的燃料總管一頭與燃料分配器密封對接，另一頭與外供燃料對接；燃燒器A與燃料分配器密封固定連接，燃料支管從燃料總管上接出；熱交換管A套裝在熱交換管外筒A內(nèi)；余熱回收總管一頭與工作流體泵對接，熱交換管A與熱交換管外筒A之間的空腔內(nèi)注入工作流體；排污閥一頭對接在余熱回收總管上，另一頭穿過殼體；高溫工作流體管固定在固定井架上，并通過連接管與熱交換管外筒A密封連接固定；所述熱交換管A套裝在熱交換管外筒A內(nèi)引成空腔狀，一端用固定封頭焊接密封，并開一個煙氣孔，便于向上排氣，另一端中心開置一個與燃燒器A相當(dāng)大小的孔以設(shè)置燃燒器A，并與基座平穩(wěn)安裝；以及所述余熱回收總管的另一頭設(shè)置有四通法蘭，單組相鄰的余熱回收支管與四通法蘭用螺釘固定對接，并通過連接管接入余熱回收進(jìn)口； 所述的阻沸汽水分離組件的所述汽水分離阻板設(shè)置在熱交換管A上部，并開有若干個孔；燃料分配管上開有若干孔，并用連接管一頭和燃燒器B對接，沿?zé)峤粨Q管外筒A周向布置成C形，兩端密封，并固定在熱交換管外筒A上；蒸汽連接管一頭接在熱交換管外筒A的上端，另一頭焊接固定在熱交換管外筒B上；膨脹節(jié)A密封固定在熱交換管A、熱交換管外筒A上端；所述的汽水分離阻板設(shè)置在熱交換管A上部成周向布置；所述燃料支管從燃料總管上接出并向上延伸進(jìn)入阻沸汽水分離組件中的所述燃料分配管內(nèi)； 所述的目標(biāo)過熱聯(lián)供組件的熱交換管B套裝在熱交換管外筒B內(nèi)，燃燒器B安裝在熱交換管B的下端延伸段上，熱交換管B、熱交換管外筒B頂部設(shè)置有膨脹節(jié)B ;所述的熱交換管B與熱交換管外筒B之間留有空隙，兩頭用封頭密封，封頭中心處設(shè)有開孔； 所述的尾熱交換回收組件的尾煙管與膨脹節(jié)B固定，頂部用封頭密封，熱交換管C 一頭與尾煙管周向開出的排煙孔連接，另一頭從開有孔的封板板體上伸出；熱交換管外筒C與膨脹節(jié)B密封連接，工作流體注于熱交換管外筒C與尾煙管之間，工作流體管密封固定在熱交換管外筒向內(nèi)一側(cè)，余熱回收管密封固定在熱交換管外筒上部向內(nèi)一側(cè)；所述封板、頂蓋固定在殼體上，強(qiáng)排器、尾煙出口設(shè)置在頂蓋上；以及所述的動態(tài)控制系統(tǒng)的中央智能控制器固定在殼體正面位置上，中央控制器內(nèi)布置有智能化控制系統(tǒng)的各種元器件；保溫元件固定在殼體內(nèi)側(cè)，殼體固定在底板上；固定井架設(shè)置在兩組熱交換管外筒A、熱交換管外筒B相對應(yīng)中心，并固定在底板上；所述的熱交換管A、熱交換管B、熱交換管C周向布置有散熱翼片或螺旋狀熱交換片；所述的熱交換管A、熱交換管B、熱交換管C和熱交換管外筒A、熱交換管外筒B、熱交換管外筒C、尾煙管為三段分體布置而又緊密相連的、疊加固定于一體的組件。
2.如權(quán)利要求I所述的復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置，其特征在于，所述的汽水分離阻板為一組二至六塊的沖孔的環(huán)形金屬板材，與熱交換管A通過焊接固定；所述的金屬板材間設(shè)置成鏤空狀，并放置有空心陶瓷元件制成的管狀物體。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置，其特征在于，所述的熱交換管A、熱交換管B、熱交換管C、熱交換管外筒A、熱交換管外筒B、熱交換管外筒C及尾煙管為包括含鈦優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)或不銹鋼金屬材料制成的圓管體。
4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置，其特征在于，所述的尾煙管頂部用封頭密封環(huán)焊，管周向開有若干個孔，每孔焊接有一根熱交換管C，尾煙沖頂受阻后轉(zhuǎn)道從每一根熱交換管C排出。
5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置，其特征在于，所述的過熱蒸汽總管、膨脹節(jié)A、膨脹節(jié)B、工作流體管、高溫工作流體管可采用含鈦優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼的金屬圓形管；所述的過熱蒸汽總管兩側(cè)開有若干個便于在一根總管上匯集單體多組合熱交換管所產(chǎn)生的過熱蒸汽的孔。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種復(fù)壓直燃再熱式熱力輸出裝置，其包括速效補(bǔ)能聯(lián)動組件，阻沸汽水分離組件，目標(biāo)過熱聯(lián)供組件，尾熱交換回收組件以及動態(tài)控制系統(tǒng)；所述的阻沸汽水分離組件的汽水分離阻板設(shè)置在速效補(bǔ)能聯(lián)動組件的熱交換管A上部，并與熱交換管外筒A固定；所述的阻沸汽水分離組件的蒸汽連接管一頭接在熱交換管外筒A的上端，另一頭焊接固定在目標(biāo)過熱聯(lián)供組件的熱交換管外筒B上；所述的尾熱交換回收組件的尾煙管與目標(biāo)過熱聯(lián)供組件的膨脹節(jié)B固定；動態(tài)控制系統(tǒng)的中央智能控制器固定在熱力輸出裝置殼體正面位置。此裝置合理有效的把加熱段、蒸發(fā)段、再熱段、余熱回收段疊加優(yōu)化組合為一體，體現(xiàn)了極強(qiáng)的蒸發(fā)再熱能力；同時便于操作和管理。
文檔編號F24H1/00GK202598469SQ20112048294
公開日2012年12月12日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者李勇強(qiáng), 姚伯龍, 陳東輝, 趙廉, 李勇良 申請人:無錫中陽新能源科技有限公司