專利名稱：火箱鍋爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蒸汽動力領域的一種“火箱鍋爐”，特別是燃用加水燃油(柴油和重油)燃燒時能把所含水份蒸發(fā)成為直接制取蒸汽的裝置。
一、現(xiàn)行傳統(tǒng)鍋爐的主要結(jié)構(gòu)由鍋爐本體(即儲存水和蒸汽的鋼制容器)、燃料的燃燒裝置及爐膛組成。這是鍋爐自發(fā)明一百多年來的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。至今未變。
二、本發(fā)明燃用的是加水燃油，其中加水量占30％以上，最大加水量達50％。其制法請見本人發(fā)明的“一種加水燃油的制備方法”，專利號為ZL00125943.1。它的工作原理是在一個火箱容器內(nèi)燃燒時把燃油中所含的水份蒸發(fā)，從而直接獲得蒸汽的鍋爐。因此，它的結(jié)構(gòu)非常簡單，比傳統(tǒng)的鍋爐的零件可減少一半以上，且占地面積小，故造價很底。這在歷經(jīng)百年來的鍋爐上的一次重大革命性的創(chuàng)新。
三、“火箱鍋爐”的燃燒機鋰一般柴油含7％的水份就燃燒得不好。但經(jīng)過微?；幚淼募铀加蛥s能燃燒。其中的奧秘是1~3μM(微米)的極細水珠能均勻地與油珠混融，則穩(wěn)定性良好。由于水的熱導率比液態(tài)油的熱導率高，而水的沸點比油低，使油包水型的微孔狀中的內(nèi)相水受熱快，達到沸點后而早蒸發(fā)成為水蒸汽，因而由于水蒸汽造成的壓力，水珠體積積極膨脹，突破油包水的膜殼，使油粒子破裂，發(fā)生微小爆炸，它就叫“微爆效應”。
“微爆效應”，早在1962年NBaHoB.B.M和F.L.Dryer在乳化油燃燒實驗中分別地發(fā)現(xiàn)和證實了存在該效應。這就為加水燃油的燃燒能夠節(jié)能提供了一個有力的理論依據(jù)。
“微爆效應”使油和水再次微?；?，產(chǎn)生了均勻地擴散，這就使燃油在送風機所送的空氣中的分布更加均勻，而提高了空氣利用率，使過量空氣降低，這一切都能促使燃燒完全度的提高，其結(jié)果鍋爐火箱中的火焰明亮，溫度提高。同時減少從煙囪排出的煙氣所帶走的熱量，從而降低了油耗率起了輔助作用。
其中應特別強調(diào)的是水不是燃料，但當加水燃油在火箱鍋爐內(nèi)燃燒時會發(fā)生一系列附加的化學反應，在此過程中這有利于水(水蒸汽)參與燃燒而分解成H、O和OH等原子和自由基等，這些活性物質(zhì)又大大強化和完善了整個燃燒過程，即提高了燃燒完全度。
綜上所述，它實現(xiàn)了“火上加水，而不是火上加油”的反常規(guī)的奇跡。
四、本發(fā)明的優(yōu)點1、火箱鍋爐的總體結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，故造價較低。在傳統(tǒng)鍋爐的市場中具有巨大的潛在競爭的潛力。
2、火箱鍋爐燃用加水燃油，產(chǎn)生了獨特的“微爆效應”而強化了燃燒過程，使火焰輝度(亮度)上升，火焰溫度上升，這可有效地減少氧化氮(NOx)，氧化硫(SOx)，黑煙和飛灰等的排放量，就能降低對環(huán)境的污染。
3、火箱鍋爐與溴化鋰制冷機配套，是最佳的組合。
1)可制成大中型溴化鋰制冷機，以它能改善對環(huán)境的污染，外形尺寸小和油耗率低等優(yōu)點，故具有較大的市場競爭力。
2)可制成小型家用溴化鋰制冷機，可以常壓0.1Mpa的蒸汽壓力來加熱溴化鋰制冷劑，則可填補長期來家用溴化鋰制冷機的市場空白點。因它具有外形尺寸小，價格低，對大氣無污染等優(yōu)點，故具有極強的競爭力。
且目前家用氟里昂空調(diào)機，它的制冷劑氟里昂是有毒的，它會破壞大氣層的臭氧層，對人們帶來生存的不安全感。因此現(xiàn)在世界許多國都在逐漸被禁止使用氟里昂制冷劑，而溴化鋰制冷劑是無毒的，必然會受到人們的雙手歡迎。
4、火箱鍋爐燃用高加水率的燃油，故節(jié)能效果顯著。
五、下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的兩種型式的火箱鍋爐進行具體描述。


圖1、蒸汽型火箱鍋爐圖2、為溴化鋰制冷機配套的專用火箱鍋爐。
如圖1所示，火箱鍋爐由爐體1，蒸汽輸出管2，蒸發(fā)管3，火箱(爐膛)4，煙囪5，蒸汽提取管6和燃燒器7組成，其工作原理是加水燃油經(jīng)燃燒器7壓入火箱4中進行燃燒時，把燃油中所含的水份在高溫下被立即汽化，變成蒸汽+煙氣的混合體，其中的蒸汽經(jīng)蒸汽提取管6上升至火箱4的上部蒸發(fā)管3和左右兩旁設置的蒸發(fā)管，它是一根鋼管彎成內(nèi)外側(cè)的盤香管狀(它的供水由強制循環(huán)的水泵供給，圖中未示出)進行加熱、則蒸汽的熱量被吸收，所剩余下的煙氣從煙囪5排出。向外供應壓力為1.0~1.5Mpa的蒸汽則經(jīng)蒸汽輸出管2輸出到供應處。該鍋爐效率高達85-95％，且操作方便，可廣泛用于工廠、醫(yī)院和商貿(mào)大廈等單位。
如圖2所示為溴化鋰制冷機配套的專用火箱鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖。
1、左側(cè)為專用火箱鍋爐8。與圖1所示的蒸汽型火箱鍋爐結(jié)構(gòu)相同，所不同處是前者火箱的上部置有溴化鋰制冷劑。當加水燃油燃燒時新產(chǎn)生的蒸汽+煙氣的混合體，其中的蒸汽經(jīng)蒸汽提取管同樣輸送到火箱上部，與火箱燃燒時產(chǎn)生的輻射熱一并加熱溴化鋰。這為了最大限度地提高機子的燃燒效率。當產(chǎn)生的蒸汽的熱量被溴化鋰吸收，所剩下以煙氣同樣從煙囪中排出。
2、右測為兩效溴化鋰吸收式制冷機。它由高溫熱交換器11，調(diào)節(jié)閥12，冷凝器13、低壓發(fā)生器14，蒸發(fā)器15，冷凍水管回路16，吸收器17，冷卻水輸入管18，蒸發(fā)器泵19，排汽裝置20，發(fā)生器泵21，吸收器泵22，低溫熱交換器23組成。
該制冷機所產(chǎn)生的冷劑水蒸汽作為低壓發(fā)生器14的熱源，這不僅利用了冷劑水蒸汽的潛熱，同時減少了冷凝器13的熱負荷。使機組的熱力系數(shù)可達1.0以上。為使安裝方便，四個熱交換器都封裝在一個筒體內(nèi)。
該制冷機的工作流程是吸收器17出口的稀溶液由發(fā)生器泵21輸送，先后經(jīng)低溫熱交換器23，高溫熱交換器11，把稀溶液溫度升高后進入火箱鍋爐8，被加熱后產(chǎn)生冷劑水蒸氣，溶液的溫度和濃度升高。由火箱鍋爐8出來的溶液經(jīng)高溫熱交換器11降溫后進入低壓發(fā)生器14，被管內(nèi)來自火箱鍋爐8的冷劑水蒸汽加熱，再次產(chǎn)生冷劑水蒸氣，溶液的濃度進一步提高。
火箱鍋爐8中產(chǎn)生的冷劑水蒸汽經(jīng)過輸汽管10，加熱低壓發(fā)生器14中的溶液后放出潛熱，凝成冷劑水經(jīng)節(jié)流后與低壓發(fā)生器14中的冷劑水蒸汽一起進入冷凝器13，被冷卻水管18的冷卻而成為冷劑水。冷劑水經(jīng)節(jié)流裝置后進入蒸發(fā)器15的水盤中，并由蒸發(fā)器泵19輸送，被噴淋在蒸發(fā)器15的管束表面，吸收冷凍水管回路16中的冷凍水熱量而汽化成為冷劑水蒸汽，冷凍水溫度降低，就達到制冷的目的。
另一方面，由低壓發(fā)生器13出來的濃溶液經(jīng)低溫熱交換器23降溫后進入吸收器17與稀溶液混合后由吸收器泵22輸送并噴淋在吸收器17的管束上，吸收由蒸發(fā)器15產(chǎn)生的冷劑水蒸氣，使蒸發(fā)器15保持所需的低壓，冷劑水便能夠不斷汽化吸熱。吸收器17中被噴淋溶液吸收了冷劑水蒸汽后濃度降低，重新變?yōu)橄∪芤?，又由發(fā)生器泵21送往火箱鍋爐8，吸收過程產(chǎn)生的熱量則由吸收器17的進出水回路18中的冷卻水帶走。
此機特點是溴化鋰制冷機與專用火箱鍋爐相配套的機組，是最佳的組合。其結(jié)構(gòu)簡單，且占地面積小和耗能低，為廣大的家庭用戶提供了安全與環(huán)保型的新穎制冷機。
權(quán)利要求
1.火箱鍋爐，其主要特征是燃用加水燃油，其中加水率為30％～50％，當火箱鍋爐進行燃燒時在該火箱中能把加水燃油所含的水分迅速被蒸發(fā)而直接制取蒸汽的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述火箱鍋爐有二種型式，其中特征在于1、)蒸汽型火箱鍋爐由爐體[1]，蒸汽輸出管[2]，蒸發(fā)管[3]，火箱[4]，煙囪[5]，蒸汽提取管[6]和燃燒器[7]組成。2、)與溴化鋰制冷機配套的火箱鍋爐機組①該機組之一是火箱鍋爐[8]的結(jié)構(gòu)與上述蒸汽型火箱鍋爐結(jié)構(gòu)相同，所不同處是配套鍋爐的上部置有溴化鋰制冷劑[9]，代替了蒸發(fā)管[3]。當該鍋爐進行燃燒時所產(chǎn)生的冷劑水蒸汽器由輸氣管[10]送住制冷機的低壓發(fā)生器[14]。②該機組之二是兩效式溴化鋰吸收式制冷機，由高溫交換器[11]，調(diào)節(jié)閥[12]，冷凝器[13]，低壓發(fā)生器[14]，蒸發(fā)器[15]，冷凍水管回路[16]，吸收器[17]，冷卻水輸入管[18]，蒸發(fā)器泵[19]，排氣裝置[20]，發(fā)生器泵[21]，吸收器泵[22]和低溫熱交換器[23]組成。
全文摘要
火箱鍋爐燃用高加水率的燃油(柴油或重油)。燃燒時能把燃油中所含的水份迅速汽化，從火箱內(nèi)直接制取蒸汽的裝置。再加上置于水箱周邊的蒸汽管。故燃燒效率很高，它具有二種機型(一)是蒸汽型；(二)是與溴化鋰制冷機配套的專用型。因機組結(jié)構(gòu)非常簡單，體積小，造價低，且無氟里昂空調(diào)機的有毒性，是無毒的環(huán)保型的綠色制冷機。有巨大的市場競爭潛力。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新奇，零件少，節(jié)能效果顯著與實用性強等優(yōu)點。
文檔編號F23L7/00GK1558144SQ20041001618
公開日2004年12月29日 申請日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者徐建中 申請人:徐建中