專利名稱：：流體加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種流體加熱器，該流體加熱器可以用作居所和工業(yè)設(shè)施中的加熱器，其還可以用于漁業(yè)、農(nóng)業(yè)和運輸業(yè)中水的加熱，本發(fā)明尤其涉及一種流體加熱器，該流體加熱器采用流體流動通過分支系統(tǒng)的多通道結(jié)構(gòu)的原理代替采用輔助礦物燃料對流體進行加熱，同時能抑制在加熱期間振動和噪聲的產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
：采用被加熱的水的裝置的常見示例是鍋爐，其可用于各種目的。鍋爐是一種通過燃燒例如油和煤等礦物燃料來將燃燒熱傳遞給水以產(chǎn)生蒸汽的裝置。然而，鍋爐存在下列問題。首先，眾所周知，礦物燃料位于世界上有限的區(qū)域中的地下，并且只有有限數(shù)量的國家擁有這種自然資源。因此，在礦物燃料的需求和供給之間的平衡是不穩(wěn)定的，不產(chǎn)油的國家存在遭遇油慌的可能。而且，油不能被重復(fù)利用，并且其儲備受限制。另外，油已經(jīng)成為環(huán)境污染的主要原因，并且近來我們正遭受著嚴重的環(huán)境污染。也就是說，歸因于工廠和機動車排出的廢氣的大城市的污染和歸因于從儲油罐自然揮發(fā)的氣體和來自煉油廠的氣體的大氣污染都變得越來越嚴重了。第二，眾所周知，由于礦物燃料熱效率低而不能完全燃燒，礦物燃料產(chǎn)生大量的空氣污染。第三，礦物燃料在逐漸枯竭，因而渴望開發(fā)可替代能源。第四，需要具有適合于在其中安裝加熱器的場所和建筑物的大小的熱效率的各種規(guī)格的加熱器，但是目前加熱器的規(guī)格種類很少，這會導(dǎo)致熱效率低。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題提出了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種流體加熱器，該流體加熱器可以不使用礦物燃料進行操作，或者可以提高礦物燃料的熱效率，從而減少空氣污染，并降低對采用礦物燃料進行加熱的依賴。本發(fā)明的另一目的是提供一種利用流體流動通過分支系統(tǒng)的多通道結(jié)構(gòu)的原理使熱效率最大化的流體加熱器，并且該流體加熱器在未增加物理真空狀態(tài)的變化的情況下通過水的循環(huán)來加熱流體，同時能抑制振動和噪聲的產(chǎn)生。本發(fā)明的又一目的是提供一種不受安裝位置限制、可以以各種規(guī)格制造并且熱效率范圍寬的流體加熱器。為了實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點和目的，提供一種流體加熱器，該流體加熱器包括發(fā)生管，通過泵出裝置的運轉(zhuǎn)使流體向上移動；衰減器，設(shè)置在發(fā)生管的上部，用于釆用圓柱形頭部件將被引入的流體分配到渦流室中；流體流動加速部件，i殳置在所迷衰減器和渦流管之間，并且該流體流動加速部件設(shè)置有使從所述衰減器引入的流體在其中進行循環(huán)的相應(yīng)的渦流室；以及一個或多個渦流管與所述流體流動加速部件聯(lián)接成與相應(yīng)的流體流動加速部件連通，從而將所述流體排出到外部。作為優(yōu)選，設(shè)置在所述衰減器的外表面處的圓柱形頭部件的橫截面面積是所述渦流管的橫截面面積的0.5倍。作為優(yōu)選，所述渦流室的面積是圓柱形頭部件的面積的0.8-0.85倍。作為優(yōu)選，所述衰減器的橫截面面積等于所述渦流管的橫截面面積的和。根據(jù)本發(fā)明流體加熱器具有以下有利效果。第一，它能使采用礦物燃料的加熱器的熱效率的最大化，其可以用在居所和大型建筑物中，并可以用作代替鍋爐的批量型加熱器。因此，可以減少空氣污染并減低對礦物燃料的依賴。笫二，它能以小規(guī)格制造，從而能安裝在需要被加熱的流體的地方附近。因此，可以使熱效率最大化和使由于被加熱的流體的傳輸而造成的被加熱的流體的蒸發(fā)最小化。第三，在需要高的熱效率的空間中，其可以用來代替使用傳統(tǒng)礦物燃料的鍋爐。因此，可以使空氣污染和環(huán)境污染最小化。第四，本發(fā)明的流體加熱器結(jié)構(gòu)簡單，可以制成各種恥格，因此，可以以定制的規(guī)格制造流體加熱器，從而可以將其安裝在各種安裝空間中，例如火車或私人臥室。第五，本發(fā)明的流體加熱器適用于包括鍋爐在內(nèi)的使用被加熱的水的各種裝置。第六，本發(fā)明的流體加熱器能產(chǎn)生適用于在其中使用加熱器的地點或建筑物的恥溪的熱量。因此，可以防止熱量浪費。通過結(jié)合附圖的以下詳細描述，將更清楚地理解本發(fā)明的以上和其他的特征及優(yōu)點，其中圖l是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流體加熱器的透視困；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的與泵出裝置連接的流體加熱器的透視圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流體加熱器的流體流動加速部件的分解透視圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流體加熱器的衰減器的截面視圖。圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流體加熱器中的流體的流動的截面視圖。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于測試的流體加熱器的測試設(shè)備的圖。圖7是采用圖6所示的流體加熱器進行性能測試所測得的數(shù)據(jù)的圖。圖8是在4個VHG方向上進行測量所測得的結(jié)果。具體實施例方式在下文，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。以下將參考附圖闡述根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體加熱器。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流體加熱器的透視圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的與泵出裝置連接的流體加熱器的透視圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流體加熱器的流體流動加速部件的分解透視圖，圖4是說明流體加熱器的衰減器的截面視圖，以及圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流體加熱器中的流體流動的截面視圖。如附圖所示，流體加熱器包括通過泵出裝置4的運轉(zhuǎn)來使流體向上移動的發(fā)生管5;設(shè)置在發(fā)生管5的上部的衰減器(damper)6，用于通過相應(yīng)的圓柱形頭部件7將被引入流體分配到渦流室2;設(shè)置在衰減器6和渦流管3之間的流體流動加速部件1，并且該流體流動加速部件1i殳置有4吏從衰減器6引入的流體進行循環(huán)的相應(yīng)的渦流室2;—個或多個的渦流管3聯(lián)接成與相應(yīng)的流體流動加速部件1連通，從而將流體傳送到排出管8;以及排出管8，該排出管8將流動通過渦流管3的流體排出到外部。設(shè)置在衰減器6的外周表面的圓柱形頭部件7的橫截面面積是渦流管3的橫截面面積的0.5倍。渦流室2的面積是圓柱形頭部件7的橫截面面積的0.8-0.85倍。衰減器6的橫截面面積與渦流管3的橫截面面積的和相等。在下文，將描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流體加熱器的操作。首先，流體加熱器的發(fā)生管5的一端與泵出裝置4的排出部分聯(lián)接，泵出裝置4的流體流入口4a與流體加熱器100的排出部分8a連接，從而使流體循環(huán)。然后，將流體供給到流體循環(huán)通道。在完成了上述的安裝以后，打開泵出裝置4的電源開關(guān)，使流體在發(fā)生管5中被加壓，從而被引入到衰減器6。這時，由于泵出裝置的運轉(zhuǎn)帶動葉片旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的周期性振動，在流體的表面上形成環(huán)形波形，該環(huán)形波形在縱向方向上消失。發(fā)生管5另一端被聯(lián)接成與衰減器6的內(nèi)部連通，從而使發(fā)生管5另一端的一部分被插入到衰減器6。發(fā)生管5在衰減器6中偏心設(shè)置，其相對于衰減器6的對置側(cè)表面的偏心比為3:5，并且從衰減器6的側(cè)表面反射的波動與承載反相波動的主要能量的環(huán)相遇。因此，實現(xiàn)了與發(fā)生管5中的偶次諧波的共振和在衰減器6中的衰減。結(jié)果，實現(xiàn)了波動的衰減，從而產(chǎn)生熱量。從衰減器6排出的流體被分配到多個渦流管3。一部分流體^皮引入到渦流室2并包圍渦流管3。沿渦流管3的軸向排出的流體通過渦流室2的中心孔10返回到衰減器6，并與衰減器6中的流體混合。因此產(chǎn)生額外的熱量。以圓柱形附接部件的形式行成每個中心孔10。每個附接部件的橫截面面積優(yōu)選是每個渦流管3的橫截面面積的大約0.5倍。具有上述結(jié)構(gòu)的流體加熱器100可以使熱承載介質(zhì)的損失最小化，可以消除氣穴現(xiàn)象，并可以形成開始并衰減聲波振動的良好條件，該聲波振動使熱承載介質(zhì)的物理真空部分發(fā)生波動。當物理真空狀態(tài)波動時，分子鍵合破裂。結(jié)果，流體的能量改變?yōu)樵亓Ｗ幽芗?，從而水分子的磁矩也發(fā)生改變。因此，從加熱器的內(nèi)部以及該流體加熱器發(fā)出熱能，形成分子鍵合，并產(chǎn)生熱承載介質(zhì)中的物理真空部分的波動。被加熱的熱承載介質(zhì)的一部分被從流體加熱器引入到一加熱器，熱承載介質(zhì)的其余部分通過旁路(未示出)返回流體加熱器，其產(chǎn)生的效果使分子鍵合破裂。流體通過加熱器，然后返回到泵。隨后，將流體引入到流體加熱器。在流體加熱器中，當流體的溫度達到預(yù)定的最小值水平時，打開泵出裝置的電源。相反，當流體的溫度達到預(yù)定的最大值水平時，電源自動關(guān)閉。也就是說，流體加熱器在自動模式下操作。接下來進行根據(jù)本發(fā)明的一個實施例制造的流體加熱器的性能測試。在如圖6所示構(gòu)造的流體加熱器的狀態(tài)中進行性能測試。1)效率的確定7=Q/W*100%Q:輸出能量(焦耳)W:輸入(供給)功率(焦耳)2)從VHG輸出的熱能Q=Q1+Q2+Q3Ql:熱7K的力口熱Ql=Cl*ml*ATCl=4.2*103(焦耳/Kg。C)ml:水的質(zhì)量(Kg)在該測試中，加熱系統(tǒng)中的水的總質(zhì)量ml=35Kg，將三只恒溫傳感器安裝在與輔助水箱連接的管道中，從而得到使用熱水進行加熱的能量。當進行測試時，記錄輔助水箱中的水位。管道的溫度與水的主流的溫度不同，并且輔助水箱中的水位隨著主流的溫度的上升而升高。在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上，計算在輔助管道中的水量和水溫的變化。Q2=C2*m2*ATC2-480(焦耳/Kg。C)m2:鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量(Kg)=121.5Kg在述等式中，m2是VHG(渦流加熱發(fā)生器，即流體加熱器)、泵和所有管道的質(zhì)量的和。例如，VHG是57Kg、泵是49Kg、電機是109Kg以及管道是15.5Kg.因為泵的表面的傳導(dǎo)面積很小，所以不考慮泵的質(zhì)量。Q3是散發(fā)到空氣中的熱能。釆用玻璃棉對VHG和管道進行保溫處理，從而可以降低熱消耗。3)功率W=P*r這里，P供給電機的有效功率(kW)，而r是電機的運轉(zhuǎn)周期。采用布置在電機和功率轉(zhuǎn)換器之間的三相功率分析儀測量有效功率。時間每過去30秒對所供給的功率求和，從而計算效率。4)誤差假設(shè)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>5)其它考慮保溫的作用和管道的表面積，假設(shè)熱損失可歸因于對空氣的散熱。假設(shè)17米長、外徑為38mm的輔助管道的熱效率在保溫和未保溫狀態(tài)具有5%的差異。6)結(jié)論圖7示出了釆用圖6所示的流體加熱器進行性能測試所測得的數(shù)據(jù)的圖。在75'C或更大處，有效功率和壓力顯著地降低。盡管水的溫度降低了，但是效率沒有降低。圖8示出了在4個VHG方向上進行測量所測得的結(jié)果。平均效率在88-92%范圍內(nèi)。在該測試中，未觀察到方向的影響。權(quán)利要求1.一種流體加熱器，包括發(fā)生管，通過泵出裝置的運轉(zhuǎn)使流體向上移動；衰減器，形成在發(fā)生管的上部，用于通過圓柱形頭部件將被引入的流體分配到渦流室中；流體流動加速部件，形成在所述衰減器和渦流管之間，并且流體流動加速部件設(shè)置有在從所述衰減器引入的流體中形成渦流的所述渦流室；一個或多個渦流管，與所述流體流動加速部件聯(lián)接成與該流體流動加速部件連通，用于將被引入的流體傳送到排出管；以及所述排出管用于將由渦流管出去的流體排出到所述流體加熱器外；其中，經(jīng)由所述發(fā)生管將借助于泵出裝置的運轉(zhuǎn)而向上移動的流體引入到所述衰減器，然后使該流體被分配到形成在所述衰減器的外側(cè)的所述流體流動加速部件，并且經(jīng)由所述流體流動加速部件內(nèi)的渦流室、所述渦流管和所述排出管使該流體被最終排出到所述流體加熱器外部。2.根據(jù)權(quán)利要求l的流體加熱器，其中，在所述衰減器的外表面處的圓柱形頭部件的橫截面面積是所述渦流管的橫截面面積的0.5倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的流體加熱器，其中，所述渦流室的橫截面面積是所述圓柱形頭部件的橫截面面積的0.8-0.85倍。4.根據(jù)權(quán)利要求l的流體加熱器，其中，所述衰減器的橫截面面積等于所述渦流管的橫截面面積的和。全文摘要本發(fā)明公開了一種流體加熱器，該加熱器可以用作居所和工業(yè)設(shè)施中的加熱器，或者用于在漁業(yè)、農(nóng)業(yè)和運輸業(yè)中的加熱水。本發(fā)明尤其公開了一種流體加熱器，該流體加熱器采用流體流動通過分支系統(tǒng)的多通道結(jié)構(gòu)代替采用礦物燃料來加熱流體，并且該流體加熱器在加熱流體的同時能抑制振動和噪聲的產(chǎn)生。文檔編號F24J3/00GK101377362SQ20081012565公開日2009年3月4日申請日期2008年6月17日優(yōu)先權(quán)日2007年8月29日發(fā)明者穆斯塔法耶夫·拉斐爾申請人:穆斯塔法耶夫·拉斐爾;張學(xué)禎