从出水口 110，水被沿着管道42栗送到水/空气中间冷却器90，以及然后经管道62栗送到水/发动机冷却剂热交换器部分60上，经管道64通过废气热交换器50，以及随后经管道52返回到进水口 100中。
[0037]在原型机中，直接附接到原动机并且由原动机运行的叶轮式栗被用于此种功能。第二代机器通过排除高维护量的栗，而利用离心水栗40的出口(高压)侧(出水口 110)来更简单和高效地实行此功能。离心水栗40还用于从水栗40的高压侧(出水口 110)，将水通过管道112栗送到加热器流体/水热交换器70中，以及随后通过管道102返回到栗的入口端。
[0038]—旦所述原动机10已经暖机并且空气已从系统清除，所述原动机10就被调节升高到最大功率和转速。此时流体剪切栗20开始产热。所述热量被传递到加热器流体，加热器流体被从加热器流体储器80栗出，经管道82通过加热器流体栗30，经管道22通过流体剪切栗20以获得由流体剪切栗20产生的热量，以及经管道72通过加热器流体/水热交换器70。在所述加热器流体/水热交换器70处，热量被从加热器流体传递到水，而所述水通过管道102返回到入口。
[0039]一旦所述流体已经穿过加热器流体/水热交换器70并且热量已经被从所述加热器流体移除，所述加热器流体就通过管道74返回到加热器流体储器80中，在所述加热器流体储器80中加热器流体被存储和过滤，直到加热器流体被栗回这一循环。所述加热器流体处于连续遵循此路径的闭环系统中。这是第一热源。
[0040]水被从离心水栗40的出水口 110，通过管道42栗送到发动机中间冷却器。所述中间冷却器的目的是冷却来自原动机10的涡轮增压机的压缩机侧的空气。随着空气穿过所述涡轮增压机，所述空气被加热。通过使空气穿过水/空气中间冷却器90，所述空气在所述水/空气中间冷却器90中被来自管道42的水冷却。这导致所述空气被冷却，以及与此同时所述水被加热。这是第二热源。
[0041]所述水通过管道62从水/空气中间冷却器90延续到水/发动机冷却剂热交换器部分60。所述水/发动机冷却剂热交换器部分60允许来自从管道68传送到水/发动机冷却剂热交换器部分66的热冷却剂的热量在水/发动机冷却剂热交换器部分60处被传递到水。栗送足够体积的水，以使发动机冷却剂保持在其规定的温度范围内运行。这是第三热源。
[0042]在离开水/发动机冷却剂热交换器部分60之后，所述水通过管道64被栗送到废气热交换器50。在所述发动机废气热交换器50中，允许来自排气装置14、可处于700 °F (400°C)的发动机热废气流经水在所述废气热交换器50中所流过的一系列管道。所述交换器被定制尺寸为使得来自管道54的废气输出温度在大约70 0F (20 0C -25 0C )。从废气热热交换器50的出口，所述水通过管道52被栗送回到排污水栗40的进水口 100中，在所述进水口 100处被加热的水与进入系统的较冷的水混合。这是第四热源。
[0043]前述描述应当被视为仅用于说明本发明的原理。因为本领域的技术人员将容易想到许多修改及变化，所以不欲使本发明限于所图示及所描述的确切构造及操作，且因此可采用落在本发明范围内的所有合适的修改和等效形式。
【主权项】
1.一种无火焰流体加热器系统，用于加热流体，包括: 原动机，所述原动机包括发动机冷却剂、中间冷却器和发动机废气； 闭环的加热器流体系统，所述闭环的加热器流体系统包括加热器流体栗以及用于加热加热器流体的动态加热器，所述动态加热器是由所述原动机驱动的； 主栗，所述主栗用于传送水； 第一热交换器，所述第一热交换器将热量从所述加热器流体传递到所述水； 第二热交换器，所述第二热交换器将热量从所述发动机冷却剂传递到所述水； 第三热交换器，所述第三热交换器将热量从所述中间冷却器传递到所述水；以及 第四热交换器，所述第四热交换器将热量从所述发动机废气传递到所述水。2.根据权利要求1所述的无火焰流体加热器系统，来自所述主栗的出口的水被传送到所述第一热交换器中，并且返回到所述主栗的入口。3.根据权利要求2所述的无火焰流体加热器系统，在所述动态加热器中被加热的加热器流体被传送到所述第一热交换器中，并且返回到所述加热器流体栗。4.根据权利要求3所述的无火焰流体加热器系统，加热器流体被从所述加热器流体栗传送到所述动态加热器。5.根据权利要求1所述的无火焰流体加热器系统，水被从所述主栗的出口传送到所述第三热交换器、所述第二热交换器、所述第四热交换器，以及返回到所述主栗的入口。6.根据权利要求5所述的无火焰流体加热器系统，来自所述主栗的所述出口的水还被传送到所述第一热交换器中，并且返回到所述主栗的所述入口。7.根据权利要求6所述的无火焰流体加热器系统，加热器流体被从所述加热器流体栗传送到所述动态加热器。8.根据权利要求7所述的无火焰流体加热器系统，在所述动态加热器中被加热的加热器流体被传送到所述第一热交换器中，并且返回到所述加热器流体栗。9.根据权利要求1所述的无火焰流体加热器系统，所述主栗是由所述原动机驱动的。10.根据权利要求1所述的无火焰流体加热器系统，加热器流体储器提供加热器流体到所述加热器流体栗。11.根据权利要求10所述的无火焰流体加热器系统，冷却的加热器流体被从所述第一热交换器传送到所述加热器流体储器。12.一种无火焰流体加热器系统，用于加热流体，包括: 原动机，所述原动机包括发动机冷却剂、中间冷却器以及发动机废气； 闭环的加热器流体系统，所述闭环的加热器流体系统包括加热器流体栗以及用于加热加热器流体的动态加热器，所述动态加热器是由所述原动机驱动的； 主栗，所述主栗用于传送水； 第一热交换器，所述第一热交换器将热量从所述加热器流体传递到所述水； 第二热交换器，所述第二热交换器将热量从所述发动机冷却剂传递到所述水； 第三热交换器，所述第三热交换器将热量从所述中间冷却器传递到所述水；以及 第四热交换器，所述第四热交换器将热量从所述发动机废气传递到所述水； 所述第三热交换器、所述第二热交换器和所述第四热交换器渐进连通，以在所述主栗的出口和所述主栗的入口之间传送水。13.根据权利要求12所述的无火焰流体加热器系统，来自所述主栗的所述出口的水还被传送到所述第一热交换器中，并且返回到所述主栗的所述入口。14.根据权利要求13所述的无火焰流体加热器系统，在所述动态加热器中被加热的加热器流体被传送到所述第一热交换器中，并且返回到所述加热器流体栗。15.根据权利要求14所述的无火焰流体加热器系统，加热器流体被从所述加热器流体栗传送到所述动态加热器。16.一种用于无火焰地加热流体的方法，所述方法包括以下步骤: 驱动发动机以驱动加热器流体栗和水栗； 在包含所述加热器流体栗、动态加热器和第一热交换器的闭环中传送加热器流体； 沿着第一路径将水从所述水栗的出口传送到所述第一热交换器，在所述第一热交换器处用所述加热器流体加热所述水，以及随后将所述水传送到所述水栗的入口 ；以及 沿第二路径将水从所述水栗的所述出口传送到第二热交换器，在所述第二热交换器中用来自所述发动机的空气加热所述水，然后传送到第三热交换器，在所述第三热交换器中用来自所述发动机的冷却剂加热所述水，以及传送到第四热交换器，在所述第四热交换器中在所述水返回到所述水栗的所述入口之前用来自所述发动机的废气加热所述水。
【专利摘要】本发明公开了一种无火焰流体加热器。收集来自驱动流体剪切泵的旋转原动机的热量、来自原动机的热量以及由原动机产生的所有废热。从这些热源收集的热能通过热交换器被传输到需要热能的流体中。这个流体加热过程是在没有明焰的情况下实施的。
【IPC分类】F24H1/38, F24H9/14, E21B41/00
【公开号】CN105209832
【申请号】CN201480020607
【发明人】帕特里克·G·贝尔, 威廉·N·贝琪
【申请人】康利马克斯公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年3月17日
【公告号】CA2816749A1, CA2816749C, EP2971997A1, US20140261720, WO2014139035A1