納米理化蒸汽發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了納米理化蒸汽發(fā)生器，包括內設熱源腔和儲水腔的殼體，至少一個納米理化熱力器從熱源腔穿入儲水腔內，納米理化熱力器下部位于熱源腔內，中上部位于儲水腔內，儲水腔頂部設有蒸汽輸出口，儲水腔上設有進水口，燃料燃燒器全部或部分設置于熱源腔內，納米理化熱力器包括底端封閉的金屬管，金屬管的頂端設置有封閉金屬管的頂端的真空閥，金屬管下端容納有熱傳導納米合成介質，金屬管內真空閥與熱傳導納米合成介質之間為真空傳熱腔。本實用新型的納米理化蒸汽發(fā)生器結構簡單、熱傳導迅速，并不斷循環(huán)往復的傳輸熱量產(chǎn)生蒸汽，加熱效率高，是普通熱傳導方式效率的1-3倍，熱利用率達到99％，無煙、無塵和無污染,減排率達90％以上。
【專利說明】納米理化蒸汽發(fā)生器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種加熱器，特別是涉及一種納米理化蒸汽發(fā)生器。

【背景技術】
[0002]蒸汽發(fā)生器的發(fā)展史起源于18世紀，經(jīng)過19世紀和20世紀至今，蒸汽發(fā)生器得到了不斷發(fā)展。目前市面上的蒸汽發(fā)生器種類很多，有礦用蒸汽發(fā)生器、工業(yè)蒸汽發(fā)生器、醫(yī)用蒸汽發(fā)生器、住宅用蒸汽鍋爐發(fā)生器、核能蒸汽發(fā)生器等等。爐膛構造形式從火筒鍋爐、火管鍋爐到水管鍋爐。傳熱形式從自然循環(huán)到輔助強制循環(huán)的進步。使用熱源也從燃煤、燃油、燃氣、清潔燃料到電源的普及多元。但這些發(fā)生器使用一次能源的突出表現(xiàn)為污染嚴重，堅決要淘汰。使用電源的蒸汽發(fā)生器耗電高，電費成本昂貴。還有在熱效率上始終是沒有突破性的進展。就像愛迪生1891年發(fā)明白熾燈100多年來，后來盡管有了日光燈在節(jié)電上也沒有多大區(qū)別。當?shù)搅?21世紀的LED半導體燈的出現(xiàn)才是突破性的進步，現(xiàn)在才在電能轉化為光能上實現(xiàn)了一個革命性的跨越。
[0003]為什么傳統(tǒng)蒸汽發(fā)生器沒有革命性的跨越呢？關鍵是始終在一次熱源利用上做文章，只有從火筒、火管到水管的變化。使用電源加熱的蒸汽發(fā)生器也就是使用電阻絲、電熱棒的變化，沒有找到像LED燈半導體轉換光能類似的載體，所以蒸汽發(fā)生器無法實現(xiàn)節(jié)能和效率雙高這一突破。


【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型就是為了解決現(xiàn)有傳統(tǒng)蒸汽發(fā)生器技術中的不足而完成的，本實用新型的目的是提供結構簡單、熱傳導迅速，并不斷循環(huán)往復的傳輸熱量產(chǎn)生蒸汽，加熱效率高，是普通熱傳導方式效率的1-3倍，熱利用率達到99%，無煙、無塵和無污染的納米理化蒸汽發(fā)生器。
[0005]本實用新型的納米理化蒸汽發(fā)生器，包括殼體，所述殼體內設置熱源腔和儲水腔，至少一個納米理化熱力器從所述熱源腔穿入所述儲水腔內，所述納米理化熱力器的下部位于熱源腔內，所述納米理化熱力器的中部和上部位于所述儲水腔內，所述儲水腔頂部設置有蒸汽輸出口，所述蒸汽輸出口連接有蒸汽輸出管，所述儲水腔上設置有進水口，所述進水口處連接有進水管，燃料燃燒器一部分或全部設置于所述熱源腔內，所述納米理化熱力器包括底端封閉的金屬管，所述金屬管的頂端設置有真空閥，所述真空閥封閉所述金屬管的頂端，所述金屬管下端容納有熱傳導納米合成介質，所述金屬管內所述真空閥與所述熱傳導納米合成介質之間為真空傳熱腔。
[0006]本實用新型的納米理化蒸汽發(fā)生器還可以是:
[0007]所述熱傳導納米合成介質由以下按照重量份數(shù)的原材料制成:硼砂10?30份、四氧化氮30?70份、金屬鈉或金屬鉀20?55份、酒石酸鉀鈉5?25份、甲基肼20?55份、石墨烯I?5份、烯烴18?45份、純水901.9?724.5份。
[0008]所述納米合成介質由硼砂10?30份、四氧化氮30?70份、金屬鈉或金屬鉀20?55份、酒石酸鉀鈉5?25份、甲基肼20?55份、石墨烯I?5份、烯烴18?45份、純水901.9?724.5份在反應釜中混合攪拌5_10分鐘制成。
[0009]所述殼體內設置有隔腔板，所述隔腔板與所述殼體上部和中部的內壁形成封閉的儲水腔，所述隔腔板與所述殼體下部內壁形成封閉的熱源腔。
[0010]所述殼體內設置有頂部開口的發(fā)生倉，所述發(fā)生倉內壁與所述殼體頂部內壁固定形成所述儲水腔，所述發(fā)生倉側外壁與所述殼體的側內壁之間留有煙氣通道，所述發(fā)生倉的底面與所述殼體底部內壁之間形成熱源腔，所述進水口設置于所述發(fā)生倉下部，所述進水管穿過所述殼體和所述進水口與所述儲水腔連通，所述發(fā)生倉與所述殼體內壁頂部之間設置有煙氣排放口，所述煙氣排放口與所述煙氣通道連通，所述發(fā)生倉與所述殼體內壁之間形成熱腔，所述殼體內壁頂部設置超壓安全排氣閥。
[0011]所述真空閥與所述金屬管上端焊接固定。
[0012]所述殼體外部設置有水位氣壓顯示控制器，所述水位氣壓顯示控制器與所述儲水腔連通，所述水位氣壓顯示控制器和所述進水口分別與控制系統(tǒng)連接。
[0013]所述金屬管由16M碳鋼、A249、304、310、316不銹鋼管材料任意一種制成，所述外殼、內殼由304不銹鋼或熱鍍鋅鋼板材料制成。
[0014]所述燃料燃燒器為醇基燃料燃燒器或燃氣燃燒器。
[0015]本實用新型的納米理化蒸汽發(fā)生器，包括殼體，所述殼體內設置熱源腔和儲水腔，至少一個納米理化熱力器從所述熱源腔穿入所述儲水腔內，所述納米理化熱力器的下部位于熱源腔內，所述納米理化熱力器的中部和上部位于所述儲水腔內，所述儲水腔頂部設置有蒸汽輸出口，所述蒸汽輸出口連接有蒸汽輸出管，所述儲水腔上設置有進水口，所述進水口處連接有進水管，燃料燃燒器全部或一部分設置于所述熱源腔內，所述納米理化熱力器包括底端封閉的金屬管，所述金屬管的頂端設置有真空閥，所述真空閥封閉所述金屬管的頂端，所述金屬管下端容納有熱傳導納米合成介質，所述金屬管內所述真空閥與所述熱傳導納米合成介質之間為真空傳熱腔。這樣，殼體內的熱源腔用于加熱裝置產(chǎn)生熱源對位于所述熱源腔內的納米理化熱力器下部或下端即納米理化熱力器的加熱端進行加熱，儲水腔用于儲存水，并使得水在納米理化熱力器的加熱作用下蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽進而對需熱區(qū)域進行加熱。產(chǎn)生的蒸汽從蒸汽輸出口通過蒸汽輸出管輸出至需要加熱之處。儲水腔上設置的進水口通過進水管將水輸送至儲水腔內保證有足夠的水浸沒納米理化熱力器并產(chǎn)生蒸汽。燃料燃燒器全部或部分在熱源腔內保證位于熱源腔內的納米理化熱力器的下端即加熱端可以被加熱。而納米理化熱力器是將液體形式的熱傳導納米合成介質注入金屬管內后，使用真空泵通過真空閥將金屬管內空氣抽出，使得金屬管內的壓力抽至10—1大氣壓，當金屬管內抽至真空狀態(tài)時，熱傳導納米合成介質變?yōu)楣腆w狀態(tài)，其在重力作用下熱傳導納米合成介質下沉至底端，金屬管下端部形成加溫端，對金屬管下端加熱，溫度超過45°c時,熱傳導納米合成介質迅速溶解并霧化為氣體之后，其在真空傳熱腔內循環(huán)并與金屬管的金屬管壁進行熱傳導，將熱量傳遞至金屬管的金屬管壁，由于熱傳導納米合成介質不會向外排放廢氣、煙氣，而且重復利用率高，相對于現(xiàn)有技術的優(yōu)點是無煙、無塵、無污染，而且循環(huán)加熱使用，節(jié)能50%以上，減排率在95%以上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1本實用新型納米理化蒸汽發(fā)生器一實施例示意圖。
[0017]圖2本實用新型納米理化蒸汽發(fā)生器中納米理化熱力器示意圖。
[0018]圖3本實用新型納米理化蒸汽發(fā)生器另一實施例示意圖。
[0019]圖4本實用新型納米理化蒸汽發(fā)生器另一實施例俯視內部結構圖。
[0020]圖號說明
[0021]I…納米理化熱力器2…金屬管3…熱傳導納米合成介質
[0022]4…真空閥5…真空傳熱腔 6…保溫層
[0023]7…內殼8…外殼9…隔腔板
[0024]10…儲水腔11…熱源腔12…進水管
[0025]13…蒸汽輸出管14…燃料燃燒器 15…發(fā)生倉
[0026]16…煙氣通道17…煙氣排放口 18…熱腔
[0027]19…水位氣壓顯示控制器 20…超壓安全排氣閥

【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖的圖1至圖4對本實用新型的納米理化蒸汽發(fā)生器作進一步詳細說明。
[0029]本實用新型的納米理化蒸汽發(fā)生器，請參考圖1至圖4，包括殼體，所述殼體內設置熱源腔11和儲水腔10，至少一個納米理化熱力器I從所述熱源腔11穿入所述儲水腔10內，所述納米理化熱力器I的下部位于熱源腔11內，所述納米理化熱力器I的中部和上部位于所述儲水腔10內，所述儲水腔10頂部設置有蒸汽輸出口，所述蒸汽輸出口連接有蒸汽輸出管13，所述儲水腔10上設置有進水口，所述進水口處連接有進水管12，燃料燃燒器14全部或一部分設置于所述熱源腔11內，所述納米理化熱力器I包括底端封閉的金屬管2，所述金屬管2的頂端設置有真空閥4，所述真空閥4封閉所述金屬管2的頂端，所述金屬管2下端容納有熱傳導納米合成介質3，所述金屬管2內所述真空閥4與所述熱傳導納米合成介質3之間為真空傳熱腔185。這樣，殼體內的熱源腔11用于加熱裝置產(chǎn)生熱源對位于所述熱源腔11內的納米理化熱力器I下部或下端即納米理化熱力器I的加熱端進行加熱，儲水腔10用于儲存水，并使得水在納米理化熱力器I的加熱作用下蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽進而對需熱區(qū)域進行加熱。產(chǎn)生的蒸汽從蒸汽輸出口通過蒸汽輸出管13輸出至需要加熱之處。儲水腔10上設置的進水口通過進水管12將水輸送至儲水腔10內保證有足夠的水浸沒納米理化熱力器I并產(chǎn)生蒸汽。燃料燃燒器14全部或部分在熱源腔11內保證位于熱源腔11內的納米理化熱力器I的下端即加熱端可以被加熱。而納米理化熱力器I是將液體形式的熱傳導納米合成介質3注入金屬管2內后，使用真空泵通過真空閥4將金屬管2內空氣抽出，使得金屬管2內的壓力抽至10-1大氣壓，當金屬管2內抽至真空狀態(tài)時，熱傳導納米合成介質3變?yōu)楣腆w狀態(tài)，其在重力作用下熱傳導納米合成介質3下沉至底端，金屬管2下端部形成加溫端，對金屬管2下端加熱，溫度超過45°C時，熱傳導納米合成介質3迅速溶解并霧化為氣體之后，其在真空傳熱腔185內循環(huán)并與金屬管2的金屬管2壁進行熱傳導，將熱量傳遞至金屬管2的金屬管2壁，由于熱傳導納米合成介質3不會向外排放廢氣、煙氣，而且重復利用率高，相對于現(xiàn)有技術的優(yōu)點是無煙、無塵、無污染，而且循環(huán)加熱使用，節(jié)能50%以上，減排率在95%以上。
[0030]本實用新型的納米理化蒸汽發(fā)生器，請參考圖1至圖4，在前面描述的技術方案的基礎上具體可以是:所述熱傳導納米合成介質3由以下按照重量份數(shù)的原材料制成:硼砂10?30份、四氧化氮30?70份、金屬鈉或金屬鉀20?55份、酒石酸鉀鈉5?25份、甲基肼20?55份、石墨烯I?5份、烯烴18?45份、純水901.9?724.5份。即熱傳導納米合成介質3制備原料是上述所列的，由于熱傳導納米合成介質3里有石墨烯，其具有超導特質使得整個熱傳導納米合成介質3得到升華和提升，在真空環(huán)境里受熱后能以每秒鐘700?1500米的速度將熱能迅速傳遞至金屬管2的上端，并不斷循環(huán)往復的傳輸熱量，使金屬管2處于整體同時發(fā)熱狀態(tài)，熱效率能達到99%。比采用普通電熱棒、石英管、電阻絲以及燃煤、柴油、燃氣等加熱方式的熱力設備所耗用的能源相比，節(jié)能在50%以上，減排在95%以上，無煙、無塵、無污染。進一步優(yōu)選的技術方案為所述熱傳導納米合成介質33由硼砂10?30份、四氧化氮30?70份、金屬鈉或金屬鉀20?55份、酒石酸鉀鈉5?25份、甲基肼20?55份、石墨烯I?5份、烯烴18?45份、純水901.9?724.5份在反應釜中混合攪拌5_10分鐘制成。這樣，可以制備熱傳導性比較好的所述熱傳導納米合成介質3，具體的可以是使用硼砂10份、四氧化氮30份、金屬鈉20份、酒石酸鉀鈉5份、甲基肼20份、石墨烯I份、烯烴18份、純水901.9份在反應釜中混合攪拌5分鐘制成實例I的熱傳導納米合成介質3。還可以是由硼砂30份、四氧化氮70份、金屬鉀55份、酒石酸鉀鈉25份、甲基肼55份、石墨烯5份、烯烴45份、純水724.5份在反應釜中混合攪拌10分鐘制成實例2的熱傳導納米合成介質33。也可以是由硼砂20份、四氧化氮50份、金屬鈉35份、酒石酸鉀鈉15份、甲基肼46份、石墨烯3份、烯烴30份、純水806份在反應釜中混合攪拌8分鐘制成實例3的熱傳導納米合成介質3。這三個實例的熱傳導納米合成介質3注入金屬管2內制成納米理化熱力器I均可以實現(xiàn)金屬管2整體發(fā)熱，熱效率高達99%以上，對儲水腔10內接觸的水加熱使得其蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽并將該蒸汽輸出至需要加熱的區(qū)域。
[0031]本實用新型的納米理化蒸汽發(fā)生器，請參考圖1至圖4，在前面描述的技術方案的基礎上還可以是:所述殼體內設置有隔腔板9，所述隔腔板9與所述殼體上部和中部的內壁形成封閉的儲水腔10，所述隔腔板9與所述殼體下部內壁形成封閉的熱源腔11。隔腔板9的作用是將熱源腔11與儲水腔10分割開，避免兩者相互影響。而儲水腔10頂部預留空間內形成蒸汽，蒸汽從儲水腔10頂部的蒸汽輸出口通過蒸汽輸出管13輸送至需要加熱之處。還可以是所述殼體內設置有頂部開口的發(fā)生倉15，所述發(fā)生倉15內壁與所述殼體頂部內壁固定形成所述儲水腔10，所述發(fā)生倉15側外壁與所述殼體的側內壁之間留有煙氣通道16 (或熱腔18)，所述發(fā)生倉15的底面與所述殼體底部內壁之間形成熱源腔11，所述進水口設置于所述發(fā)生倉15下部，所述進水管12穿過所述殼體和所述進水口與所述儲水腔10連通，所述發(fā)生倉15與所述殼體內壁頂部之間設置有煙氣排放口 17，所述煙氣排放口 17與所述煙氣通道16連通，所述發(fā)生倉15與所述殼體內壁之間形成熱腔18，所述殼體內壁頂部設置超壓安全排氣閥20。在本優(yōu)選的實施例中，單獨設立用于存儲水的發(fā)生倉15，發(fā)生倉15內的納米理化熱力器I對發(fā)生倉15內的水進行加熱并產(chǎn)生蒸汽。發(fā)生倉15底面與殼體之間形成熱源腔11，這樣熱源腔11與儲水腔10不可能出現(xiàn)漏水情況，各部件分體，安裝方便，獨立運行，延長整體納米理化蒸汽發(fā)生器的使用壽命。進水管12的作用是方便向發(fā)生倉15內注入水，而煙氣排放口 17則是方便燃料燃燒后產(chǎn)生的煙氣的排放。同時由于煙氣本身溫度比較高，因此煙氣通道16也可以是熱腔18，大量煙氣和熱氣充滿熱腔18和煙氣通道16內，因此煙氣在煙氣通道16內上升的過程中與發(fā)生倉15的倉壁接觸進行熱傳導，進一步提高蒸汽產(chǎn)生率并提高熱傳導效率。而超壓安全排氣閥20的作用是在發(fā)生倉內壓力過大時，排出部分蒸汽，使得發(fā)生倉內壓力回歸正常范圍值。
[0032]本實用新型的納米理化蒸汽發(fā)生器，請參考圖1至圖4，在前面描述的技術方案的基礎上還可以是:所述真空閥4與所述金屬管2上端焊接固定。真空閥4的作用是用于將金屬管2內抽成真空狀態(tài)的。這樣能夠將真空閥4與金屬管2上端密封固定，使得金屬管2形成封閉的真空傳熱腔185。焊接的方式的優(yōu)點是密封性好，工藝簡單，成本低。還可以是所述殼體外部設置有水位氣壓顯示控制器19，所述水位氣壓顯示控制器19與所述儲水腔10連通，所述水位氣壓顯示控制器19和所述進水口分別與控制系統(tǒng)連接。與儲水腔10連通的水位氣壓顯示控制器19用于顯示儲水腔10內的水位和氣壓，避免納米理化熱力器I露出在水平面外部?？刂葡到y(tǒng)在儲水腔10內水位不高時，控制進水口打開向內注水。
[0033]本實用新型的納米理化蒸汽發(fā)生器，請參考圖1至圖4，在前面描述的技術方案的基礎上還可以是:所述殼體包括外殼8、內殼7和夾設于所述內殼7和外殼8之間的保溫層
6。外殼8和內殼7之間的保溫層6用于對儲水腔10內的水進行保溫作用。還可以是所述金屬管2由16M碳鋼、A249、304、310、316不銹鋼管材料任意一種制成。16M為低合金高強度結構鋼，合理選配碳含量可以有較好的切割和焊接性能；A249屬奧氏體優(yōu)質焊接鋼，適用于壓力容器的制造，且有較好的耐溫性能；304不銹鋼管有較好的耐腐蝕性能且耐溫可達400-600度，310、316不銹鋼板則由較高的耐高溫性能可適應500-1300度高溫。所述外殼8、內殼7由304不銹鋼或熱鍍鋅鋼板材料制成，這類材料具有足夠耐腐蝕性能和強度即可。還可以是所述燃料燃燒器14為燃氣燃燒器。當然還可以使用其他的類型的燃燒器或電源加熱，只要是能夠燃燒燃料對納米理化熱力器I下部或下端的加熱端進行加熱即可。
[0034]上述僅對本實用新型中的幾種具體實施例加以說明，但并不能局限本實用新型的保護范圍，凡是依據(jù)本實用新型中的設計精神所作出的等效變化或修飾或等比例放大或縮小等，均應認為落入本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.納米理化蒸汽發(fā)生器，其特征在于:包括殼體，所述殼體內設置熱源腔和儲水腔，至少一個納米理化熱力器從所述熱源腔穿入所述儲水腔內，所述納米理化熱力器的下部位于熱源腔內，所述納米理化熱力器的中部和上部位于所述儲水腔內，所述儲水腔頂部設置有蒸汽輸出口，所述蒸汽輸出口連接有蒸汽輸出管，所述儲水腔上設置有進水口，所述進水口處連接有進水管，燃料燃燒器一部分或全部設置于所述熱源腔內，所述納米理化熱力器包括底端封閉的金屬管，所述金屬管的頂端設置有真空閥，所述真空閥封閉所述金屬管的頂端，所述金屬管下端容納有熱傳導納米合成介質，所述金屬管內所述真空閥與所述熱傳導納米合成介質之間為真空傳熱腔。
2.根據(jù)權利要求1所述的納米理化蒸汽發(fā)生器，其特征在于:所述殼體內設置有隔腔板，所述隔腔板與所述殼體上部和中部的內壁形成封閉的儲水腔，所述隔腔板與所述殼體下部內壁形成封閉的熱源腔。
3.根據(jù)權利要求1所述的納米理化蒸汽發(fā)生器，其特征在于:所述殼體內設置有頂部開口的發(fā)生倉，所述發(fā)生倉內壁與所述殼體頂部內壁固定形成所述儲水腔，所述發(fā)生倉側外壁與所述殼體的側內壁之間留有煙氣通道，所述發(fā)生倉的底面與所述殼體底部內壁之間形成熱源腔，所述進水口設置于所述發(fā)生倉下部，所述進水管穿過所述殼體和所述進水口與所述儲水腔連通，所述發(fā)生倉與所述殼體內壁頂部之間設置有煙氣排放口，所述煙氣排放口與所述煙氣通道連通，所述發(fā)生倉與所述殼體內壁之間形成熱腔，所述殼體內壁頂部設置超壓安全排氣閥。
4.根據(jù)權利要求1所述的納米理化蒸汽發(fā)生器，其特征在于:所述真空閥與所述金屬管上端焊接固定。
5.根據(jù)權利要求1所述的納米理化蒸汽發(fā)生器，其特征在于:所述殼體外部設置有水位氣壓顯示控制器，所述水位氣壓顯示控制器與所述儲水腔連通，所述水位氣壓顯示控制器和所述進水口分別與控制系統(tǒng)連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的納米理化蒸汽發(fā)生器，其特征在于:所述殼體包括外殼、內殼和夾設于所述內殼和外殼之間的保溫層。
7.根據(jù)權利要求6所述的納米理化蒸汽發(fā)生器，其特征在于:所述金屬管由16M碳鋼、A249、304、310、316不銹鋼管材料任意一種制成，所述外殼、內殼由304不銹鋼或熱鍍鋅鋼板材料制成。
8.根據(jù)權利要求1所述的納米理化蒸汽發(fā)生器，其特征在于:所述燃料燃燒器為醇基燃料燃燒器或燃氣燃燒器。
【文檔編號】C09K5/02GK204005895SQ201420403179
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權日:2014年7月21日
【發(fā)明者】程新明 申請人:程新明