外燃工質加熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種外燃工質加熱器，包括設有空氣入口、燃料入口和煙氣出口的燃燒室和工質加熱流體通道，所述燃燒室對所述工質加熱流體通道傳熱設置，在所述空氣入口和所述煙氣出口之間設回流通道。本發(fā)明的所述外燃工質加熱器能夠降低所述燃燒室的溫度，結構簡單，易實現(xiàn)。
【專利說明】外燃工質加熱器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及熱能與動力領域，尤其是一種外燃工質加熱器。
【背景技術】
[0002]在發(fā)動機領域中，如果采用外燃形式對工質進行加熱，可以大大改善燃料多樣性，降低污染排放，但是如果使空氣中的氧全部燒盡，就會使燃燒溫度過高，從而使燃燒室和加熱工質的通道的材料難以承受，如果使空氣中的氧只有一部分參與燃燒反應，這樣一定使煙氣流量加大，從而增大熱量損失。因此，需要發(fā)明一種新型外燃工質加熱器。

【發(fā)明內容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術方案如下:
方案一:一種外燃工質加熱器，包括設有空氣入口、燃料入口和煙氣出口的燃燒室和工質加熱流體通道，所述燃燒室對所述工質加熱流體通道傳熱設置，在所述空氣入口和所述煙氣出口之間設回流通道。
[0004]方案二:在方案一的基礎上，所述燃燒室對所述工質加熱流體通道對流傳熱設置。
[0005]方案三:在方案一或二的基礎上，所述空氣入口與進氣道連通，所述煙氣出口與排氣道連通，在所述進氣道上設回流氣體入口，在所述排氣道上設回流氣體出口，所述回流通道連通所述回流氣體入口和所述回流氣體出口。
[0006]方案四:在方案三的基礎上，在所述進氣道和所述排氣道之間設回熱器。
[0007]方案五:在方案一或二的基礎上，所述空氣入口與進氣道連通，所述煙氣出口與排氣道連通，在所述進氣道和所述排氣道之間設回熱器。
[0008]方案六:在上述任一方案的基礎上，所述空氣入口與壓氣機的工質出口連通，所述煙氣出口與渦輪的工質入口連通。
[0009]方案七:在方案六的基礎上,所述渦輪對所述壓氣機輸出動力。
[0010]本發(fā)明中，所謂的“傳熱設置”是指所述工質加熱流體通道是所述燃燒室的壁的一部分，所述工質加熱流體通道可以貫穿所述燃燒室，所述燃燒室也可以設置在所述工質加熱流體通道內。
[0011]本發(fā)明中，所述渦輪可以只對外輸出動力，也可以只對所述壓氣機輸出動力，還可以在對所述壓氣機輸出動力的同時對外也輸出動力。
[0012]本發(fā)明中，某個數(shù)值A以上和某個數(shù)值A以下均包括本數(shù)A。
[0013]本發(fā)明人根據(jù)熱力學的基本原理以及對宇宙現(xiàn)象的觀察認為:在沒有外部因素影響的前提下，熱不可能百分之百的轉換成其它任何形式的能量或物質。傳統(tǒng)熱力學第二定律中只闡述了在沒有外部因素影響的前提下，熱不能百分之百的轉換成功，這一定律是正確的，但是是片面的?？梢杂猛ㄋ椎恼Z言將熱定義為能量的最低形式，或者簡稱為這是宇宙的垃圾。經分析，本發(fā)明人還認為:任何生物(動物、植物、微生物、病毒和細菌)的生長過程都是放熱的。經分析，本發(fā)明人還認為:任何一個過程或任何一個循環(huán)(不局限于熱力學過程，例如化學反應過程、生物化學反應過程、光化學反應過程、生物生長過程、植物生長過程都包括在內)其最大做功能力守恒，本發(fā)明人認為沒有光合作用的植物生長過程是不能提高其做功能力的，也就是說，豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的養(yǎng)分的做功能力之和；之所以一棵樹木的做功能力要大于樹苗的做功能力，是因為陽光以光合作用的形式參與了由樹苗到樹木的生長過程。
[0014]本發(fā)明人認為:熱機工作的基本邏輯是收斂-受熱-發(fā)散。所謂收斂是工質的密度的增加過程，例如冷凝、壓縮均屬收斂過程，在同樣的壓力下，溫度低的工質收斂程度大；所謂受熱就是工質的吸熱過程；所謂發(fā)散是指工質的密度降低的過程，例如膨脹或噴射。任何一個發(fā)散過程都會形成做功能力的降低，例如，氣態(tài)的空氣的做功能力要遠遠低于液態(tài)空氣的做功能力；甲醇加水加中等溫度的熱生成一氧化碳和氫氣，雖然所生成的一氧化碳和氫氣的燃燒熱大于甲醇的燃燒熱20%左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例則微乎其微，其原因在于這一過程雖然吸了 20%左右的熱，但是生成物一氧化碳和氫氣的發(fā)散程度遠遠大于甲醇。因此，利用溫度不高的熱參加化學反應是沒有辦法有效提高生成物的做功能力的。
[0015]本發(fā)明人認為:距離增加是熵增加的過程，冷熱源之間的距離也影響效率，距離小效率高，距離大效率低。
[0016]本發(fā)明中，應根據(jù)熱能與動力領域的公知技術，在必要的地方設置必要的部件、單元或系統(tǒng)等。
[0017]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明的所述外燃工質加熱器能夠在降低所述燃燒室的溫度的同時降低熱量損失，本發(fā)明的所述外燃工質加熱器結構簡單，易實現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1所示的是本發(fā)明實施例1的結構示意圖；
圖2所示的是本發(fā)明實施例2的結構示意圖；
圖3所示的是本發(fā)明實施例3的結構示意圖；
圖4所示的是本發(fā)明實施例4的結構示意圖；
圖5所示的是本發(fā)明實施例5的結構示意圖；
圖中:
I燃燒室、2工質加熱流體通道、3空氣入口、4燃料入口、5煙氣出口、6回流通道、7進氣道、71回流氣體入口、8排氣道、81回流氣體出口、9回熱器、10壓氣機、11渦輪。
【具體實施方式】
[0019]實施例1
如圖1所示的外燃工質加熱器，包括設有空氣入口 3、燃料入口 4和煙氣出口 5的燃燒室I和工質加熱流體通道2，所述燃燒室I對所述工質加熱流體通道2傳熱設置，在所述空氣入口 3和所述煙氣出口 5之間設回流通道6，所述燃燒室I對所述工質加熱流體通道2對流傳熱設置。
[0020]實施例2 如圖2所示的外然工質加熱器，其與實施例1的基礎上:將所述空氣入口 3與進氣道7連通，所述煙氣出口 5與排氣道8連通，在所述進氣道7和所述排氣道8之間設回熱器9。
[0021]實施例3
如圖3所示的外然工質加熱器，其與實施例1的區(qū)別在于:所述空氣入口 3與進氣道7連通，所述煙氣出口 5與排氣道8連通，在所述進氣道7上設回流氣體入口 71，在所述排氣道8上設回流氣體出口 81，所述回流通道6連通所述回流氣體入口 71和所述回流氣體出口81。
[0022]實施例4
如圖4所示的外燃工質加熱器，其與實施例3的基礎上:在所述進氣道7和所述排氣道8之間增設回熱器9。
[0023]實施例5
如圖5所示的外燃工質加熱器，其與實施例3的基礎上:將所述空氣入口 3與壓氣機10的工質出口連通，將所述煙氣出口 5與渦輪11的工質入口連通。
[0024]具體實施例時，可以使所述渦輪11只對所述壓氣機10輸出動力，也可以使所述渦輪11只對外輸出動力，還可以使所述渦輪11在對所述壓氣機10輸出動力的同時對外輸出動力。
[0025]作為可以變換的實施方式，本發(fā)明的所有實施方式中，都可以選擇性地參考本實施例設置所述渦輪11和所述壓氣機10。
[0026]作為可以變換的實施方式，上述所有實施方式中，所述燃燒室I和所述工質加熱流體通道2可以不采用對流傳熱設置的方式，而是采用其他傳熱設置方式。
[0027]顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，根據(jù)本領域的公知技術和本發(fā)明所公開的技術方案，可以推導出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應認為是本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種外燃工質加熱器，包括設有空氣入口( 3)、燃料入口(4)和煙氣出口( 5)的燃燒室(I)和工質加熱流體通道(2)，其特征在于:所述燃燒室(I)對所述工質加熱流體通道(2)傳熱設置，在所述空氣入口(3)和所述煙氣出口(5)之間設回流通道(6)。
2.如權利要求1所述外燃工質加熱器，其特征在于:所述燃燒室(I)對所述工質加熱流體通道(2)對流傳熱設置。
3.如權利要求1所述外燃工質加熱器，其特征在于:所述空氣入口(3)與進氣道(7)連通，所述煙氣出口( 5)與排氣道(8)連通，在所述進氣道(7)上設回流氣體入口( 71)，在所述排氣道(8)上設回流氣體出口(81)，所述回流通道(6)連通所述回流氣體入口(71)和所述回流氣體出口(81)。
4.如權利要求3所述外燃工質加熱器，其特征在于:在所述進氣道(7)和所述排氣道(8)之間設回熱器(9)。
5.如權利要求1所述外燃工質加熱器，其特征在于:所述空氣入口(3)與進氣道(7)連通，所述煙氣出口(5)與排氣道(8)連通，在所述進氣道(7)和所述排氣道(8)之間設回熱器(9)。
6.如權利要求1至5中任一項所述外燃工質加熱器，其特征在于:所述空氣入口(3)與壓氣機(10)的工質出口連通，所述煙氣出口(5)與渦輪(11)的工質入口連通。
7.如權利要求6所述外燃工質加熱器，其特征在于:所述渦輪(11)對所述壓氣機(10)輸出動力。
【文檔編號】F02G1/055GK103867335SQ201410080900
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2013年3月8日
【發(fā)明者】靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術股份有限公司