专利名称：余热回转方法
技术领域：
本发明是一种燃烧加热后余热的再利用与燃烧预热相结合的方法。
中国专利法所称的发明是指对产品，方法或者其改进所提出的新的技术方案，必须具备新颖性，创造性和实用性。
检索，审查现有有关余热回转方法的技术，一种是余热回收再加热被加热体，如公告号GG86204407半贮存式热水器，其燃烧后的余热是用来加热水箱中的水，而不是用来再加热燃烧进风或燃料的;而本发明是将全部回风余热用来预热全部进风的.所以两者具有不同的特征.另一种是另外专门用加热器对进风空气预热，以提高燃烧效率，这与本发明也不同。
本发明的目的解决现有燃烧加热方法中热能损失大，余热利用率低的问题;同时解决利用外部热量，预热进风空气的能量浪费现象.从而充分利用余热预热进风空气，一举两得。
本发明的内容第一.全封闭式螺旋层腔热交换方法工作原理附
图1中，高温流体从7(内层腔内口)输入，与低温流体相向而流，流经3(内层腔)螺旋层，一边流动，一边向高温层腔壁释放热量，高温流体由于释放热量，而使高温流体温度逐渐下降一直到高温流体流出5(内层腔外口)为止，温度也就下降到最低点，如果是充分热交换的话，这个高温流体输出时的温度最低点就是低温流体的输入温度，这样就使原高温流体降为低温。另一方面，低温流体从4(外层腔外口)输入，与高温流体相向而流，流经2(外层腔)螺旋层，一边流动一边吸收高温流体通过1(螺旋层腔壁)传导过来的热量，低温流体由于吸收热量，使低温流体温度逐渐上升，一直到低温流体流出6(外层腔内口)为止，温度也就上升到最高点，如果是充分热交换的话，这个低温流体输出时的温度最高点就是高温流体的输入温度，这样就使原低温流体升为高温.即高，低温流体成份不换，而使热量和温度互换一下.这就是全封闭式螺旋层腔热交换的全过程。
第二.半封闭式螺旋层腔热交换方法工作原理附图2中，(假如此热交换器上方被一罩子罩住，下方敞口)高温流体将从2(敞口层隙)上部输入，向下与低温流体垂直而流，流经2(敞口层隙)螺旋层，一边流动，一边向高温层腔壁释放热量，高温流体由于释放热量，而使高温流体温度逐渐下降，直到高温流体流出2(敞口层隙)底端为止，温度也就下降到最低点，如果是充分热交换的话，这个高温流体输出时的温度最低点就渐近低温流体的输入温度，这样使原高温流体降为低温.另一方面，低温流体从4(封闭层腔外口)输入，流经3(封闭层腔)螺旋层，一边流动一边吸收1(螺旋层腔壁)的热量，而使低温逐渐上升，一直到流出5(封闭层腔内口)为止，温度上升到最高点，如果是充分热交换的话，这个原低温流体的输出温度将渐近原高温流体的输入温度.即高，低温流体成份不换，热量和温度互换一下，这就是半封闭式螺旋层腔热交换的全过程。
第三.本发明的内容1.燃料燃烧放出的热量可分为两部分一部分用着对本身燃料及空气预热;另一部分放出.放出部分的热量又可分为两部分一部分对需要加热的物体加热;另一部分随燃烧后产生的气体一起排出，这部分热量称为余热.余热的排放是一种浪费。
2.余热回转方法就是将全部回风流体的余热收集起来，与燃烧腔的全部进风空气或燃料进行充分热交换，使燃烧的进风或燃料得到预热，以便于提高燃烧温度和热量利用率。
3.举例说明例1如使用上述全封闭式螺旋层腔热交换方法(见附图1)将收集起来带余热的回风输入7(内层腔内口)，在5(内层腔外口)处安装一抽风机抽风，将6(外层腔内口)与封闭燃烧炉腔的供风口相连接，4(外层腔外口)为新鲜空气或燃料的进口，然后点火燃烧，开起抽风机促使空气或氧气不断更换，由于全封闭式螺旋层腔热交换器中高，低温气流是相向间隔导热层螺旋分层，相互包围，相互渗透充分接触进行热交换.从而使热交换充分，速度快，特别是交换后温差大，能使被预热的空气或燃料加热到渐近余热输入交换器时的温度，这样就能使余热流体的热量充分转移到进风空气或燃料中去，便于全热利用和提高燃烧加热温度。
例2.如将半封闭式圆筒型螺旋层腔热交换器(见附图2)，竖直安置于锅底下方一定距离，且锅体与半封闭式圆筒型螺旋层腔热交换器的6(保温外壳)密封相接，煤气输入管路通过5(封闭层腔内口)由下向上一直输入到锅底向下一定距离，且在该热交换器螺旋层腔上端.点火燃烧时用鼓风机将新鲜空气从4(封闭层腔外口)吹入，经3(封闭层腔)螺旋吸收1(螺旋层腔壁)上的热量，而使新鲜空气的温度逐渐升高，最后通过5(封闭层腔内口)喷出与煤气的喷出相混合燃烧.燃烧放出的高温流体，一方面加热锅体，另一方面通过2敞口层隙逐步向下移动，同时与1(螺旋层腔壁)热交换，通过1(螺旋层腔壁)再向3(封闭层腔)导热，这样使高温流体温度逐渐下降，最终以最低温排出2(敞口层隙)的下端口.由于煤气输入管安于5(封闭层腔内口)中，所以封闭层腔内口的被预热的新鲜空气对煤气也有预热作用。总之，这样就能排出高温流体的余热充分转到进风空气及输入燃料中，而不影响新鲜空气中氧气的输入与二氧化碳的排出，从而提高了燃烧温度和热量利用率。
本发明与现有燃烧加热器相比具有热量利用率高，燃烧加热温度高，燃烧充分.节约燃料，炉体周围不感到烤人等优点。本发明的出现，将使现有炉体更新换代，以便全热利用，最大限度节约能源。
附面说明图1是全封闭式螺旋层腔热交换方法原理(热交换器剖面)示意图.图中1-螺旋层腔壁 2-外层腔3-内层腔 4-外层腔外口5-内层腔外口 6-外层腔内口7-内层腔内口 8-保温外壳图2是半封闭式螺旋层腔热交换方法原理(热交换器剖面)示意图。图中1-螺旋层腔壁 2-敞口层隙3-封闭层腔 4-封闭层腔外口
5-封闭层腔内口 6-保温外壳实现本发明的最好方式第一.使进风，回风和燃烧腔之间封密接通，与外界隔离，确保不漏风，特别注意锅体或炉壳与半封闭螺旋层腔保温外壳的密封联接.确保整个炉体不漏风。
第二.确保整个传热通路不漏热，使用良好的保温外壳保温.余热输送管路要尽量短，并用保温材料包扎或用保温管输送。
第三.注意空气，燃料，火焰大小，温度高低，炉腔大小的合理配合，确保充分燃烧，加热温度最高。
第四.带余热的高温流体与进风空气，输入燃料之间充分热交换，提高热交换后的反温差是本发明的关键。
1.螺旋层腔壁应选用导热系数大，在高温流体长期通过不变形的材料.如铜，铝等。
2.尽量减小螺旋层腔壁的厚度，但也要满足机械强度的要求。
3.尽量增大螺旋层腔内，外壁的热交换温差。强制性增加高温流体的流速，如采用抽风机将火陷拉长，卷进螺旋层腔.全封闭螺旋层腔热变换器中余热流体与进风流体相向螺旋流动，高温流体热交换后的温度可降到渐近低温流体热交换前的温度.同样低温流体热交换后的温度可升到渐近与高温流体热交换前的温度。
4.尽量加螺旋层数，扩大热交换表面积，减小螺旋层距，就能增多高，低温流体质点接触层腔壁进行热交换的机会。
5.增加层腔内壁的粗糙程度，同样能增加高，低温质点与层腔内壁的接触机会，加快热交换速度。
6.增加高，低温流体层腔通路的条数，可扩大高，低温流体的总流量，提高了热交换速度。
7.加快低温流体的流速，降低高温回风流体的流速可使低温流体的温度升到最高温度。
8.根据不同要求选用全封闭或半封闭螺旋层腔热交换器。注意高，低温流体内，外口的输入与输出方向之间的合理搭配.筒型，鼓型等全封闭式螺旋层腔热交换器制造时先做成敞口层隙，然后用高温橡皮垫及盖子封闭该热交换器的两端。再在热交换器外围加上保温层，防止能量损失。
9.调节高，低温流体总流量阀门，就可以控制螺旋层腔热交换器的热交换量，交换速度和交换后的温差等有关参数。
权利要求
余热回转方法是一种燃烧加热后余热的再利用与燃烧预热相结合的方法，用以节约能源，提高燃烧温度及热能利用率。现有GG86 2 04407“半贮存式热水器”，回收烟管中的余热，再加热的是被加热物体。现有燃烧预热的方法是另设加热器对全部进风或燃料预热。本发明的特征在于用全部回风中的余热预热全部进风或燃料，并能提高燃烧的温度。
权利要求
1、用全部回风余热预热全部进风和燃料的方法和直接使用该方法制造的产品的独立权利要求。
2.根据权利要求1所述的“预热”的一种关键技术全封闭式螺旋层腔热交换方法，其特征在于高，低温腔封闭，高，低温流体相隔导热层，螺旋分层，相互包围，相互隔离渗透，充分接触，相向流动。
3.根据权利要求1所述的“预热”的一种关键技术半封闭式螺旋层腔热交换方法，其特征在于高，低温腔只有一个是封闭的，高，低温流体相隔导热层，螺旋分层，相互包围，相互隔离渗透，充分接触，相垂直流动。
4.根据权利要求2所述的全封闭式螺旋层腔热交换方法或权利要求3所述的半封闭式螺旋层腔热交换方法所生产的产品。
全文摘要
余热回转方法是一种用燃烧加热后全部回风的余热，预热全部进风或燃料，以节约能源，提高热能利用率和燃烧温度的方法。广泛用于各种锅、炉等燃烧加热装置。
文档编号F28D7/02GK1064544SQ9110402
公开日1992年9月16日 申请日期1991年6月11日 优先权日1991年6月11日
发明者杨福九 申请人:杨福九