專利名稱：霧化式慣流引射汽水混合二次加熱方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水快速加熱變成蒸汽的方法，以及實(shí)現(xiàn)該方法所需的系統(tǒng)，主要是指一種霧化式慣流引射汽水混合二次加熱方法及系統(tǒng)。用該方法和系統(tǒng)制造的清洗機(jī)主要用于清洗轎車，還可清洗地面和高層樓房的玻璃幕墻及各種機(jī)器設(shè)備。
背景技術(shù)：
把水加熱變成水蒸汽，這是獲取蒸汽的通常方法，但這種方法要消耗大量的能源，一般加熱1KG的水一小時內(nèi)升溫到產(chǎn)生蒸汽約需100大卡的熱量，這主要原因是水在容器內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，屬于靜止加熱。例如，蒸汽清洗機(jī)所需的蒸汽就是采用傳統(tǒng)的方式，即將水裝入一個容器中，然后給容器加熱把水燒開，再產(chǎn)生蒸汽。這種獲取蒸汽的方式，熱效率低、費(fèi)時、浪費(fèi)能源。所以這種蒸汽式清洗機(jī)根本不能滿足清洗工況的要求，達(dá)不到節(jié)水效果。特別是在洗車方面，還沒有能夠取代水洗的蒸汽洗車機(jī)，因此還在繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的水洗洗車方式，即先是用水槍沖洗車的表面，然后用含有洗滌劑的海綿擦洗，最后再用干布擦凈。這種洗車方法即浪費(fèi)水資源，又費(fèi)時和污染環(huán)境，同時對車的漆面容易造成損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提出一種新的蒸汽產(chǎn)生方法及系統(tǒng)，即燃?xì)狻⑷加?、電加熱的霧化式慣流引射汽水混合二次加熱方法及系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法是該方法包括以燃?xì)?、燃油、電加熱的加熱為主對容器?nèi)的水加熱產(chǎn)生蒸汽的方法，新的方法主要包括燃?xì)?、燃油或電加熱對汽包加熱產(chǎn)生蒸汽和在汽包排出的蒸汽中加入霧化水。
新的方法還包括
所述汽包排出的蒸汽與加入霧化水的比例(容積比)為1∶3；和熱煙對進(jìn)水管加熱后排放；和進(jìn)入進(jìn)水管的水為霧化水；和霧化水經(jīng)內(nèi)外兩層螺旋管加熱后進(jìn)入汽包；和霧化水在進(jìn)入汽包前經(jīng)進(jìn)水管被熱煙加熱兩次；和熱煙經(jīng)內(nèi)外兩層水管之間的間隙后由煙囪排出；和霧化水經(jīng)螺旋管和汽包加熱三次后成為蒸汽從汽包排出。
實(shí)現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)是；該系統(tǒng)包括爐體、燃?xì)獠糠?、煙囪、蒸汽發(fā)生裝置、恒流霧化系統(tǒng)、慣流混合系統(tǒng)、上水系統(tǒng)和蒸汽排放系統(tǒng)，主要改進(jìn)部分是所述系統(tǒng)中設(shè)置汽包出口的汽水混合管路；該管路包括汽包的排汽管通過三通分別接恒流霧化器和噴槍。
該系統(tǒng)還包括系統(tǒng)中爐體的內(nèi)部設(shè)置有燃燒加熱室，在燃燒加熱室的上方設(shè)置有汽包和進(jìn)水螺旋管，該螺旋管分為內(nèi)外兩層，每層螺旋管的管與管之間密接，兩層螺旋管之間有間隙；該兩層螺旋管中的外層下端長于內(nèi)層下端，其中外層螺旋管的上端是入水口，該入水口接恒流霧化器，內(nèi)層螺旋管的上端接汽包，兩層螺旋管的下端通過三通接排水管；在汽包與內(nèi)層螺旋管之間設(shè)置有襯套，該襯套的上端與汽包封接，其下端與內(nèi)層螺旋管密接；汽包內(nèi)的蒸汽經(jīng)排汽管排出。和所述爐體中外層螺旋管的上端經(jīng)恒流霧化器接水泵和汽包的排汽管通過三通經(jīng)恒流霧化器接水泵和汽包的排汽管通過三通經(jīng)恒流霧化器接水泵；所述恒流霧化器包括噴嘴外套和噴嘴，其中噴嘴外套的內(nèi)腔裝有噴嘴，噴嘴的前端設(shè)有噴霧孔，噴嘴的內(nèi)孔裝有旋流芯，旋流芯的圓周設(shè)有進(jìn)水道，其前端圓弧面上均勻分布有四條螺旋槽，其后端連接過濾網(wǎng)和磁環(huán)；噴嘴外套的前端接霧化筒頂端的霧化進(jìn)水口；噴嘴內(nèi)套的后端經(jīng)水管接水箱。和所述系統(tǒng)中水箱的水經(jīng)強(qiáng)磁除垢給水器進(jìn)入供水管路和汽包出口的汽水混合管路，其中強(qiáng)磁除垢給水器為內(nèi)置磁環(huán)的管接頭。和所述水箱的水經(jīng)強(qiáng)磁除垢給水器、過濾器和水泵后分兩路，其中一路經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥和單向閥接進(jìn)水管的恒流霧化器；另一路經(jīng)調(diào)節(jié)閥和恒流霧化器接蒸汽排汽管上的三通；和燃?xì)狻⑷加偷膬藿?jīng)手動高壓閥、減壓閥、燃?xì)怆姶砰y和手動球閥接燃?xì)庠?；和汽包?nèi)的蒸汽經(jīng)排汽管和噴槍排出。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.改變傳統(tǒng)加熱方式，熱效率提高5-8倍。
2.提高熱能利用率，節(jié)能顯著。
3.提高工作效率。
4.無環(huán)境污染。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖，其中1液化氣罐、2手動高壓閥、3減壓閥、4煤氣電磁閥、5手動球閥、6燃?xì)鈬娮臁?爐盤、8爐體、9壓力開關(guān)、10安全閥、11煙囪、12三通、13壓力表、14蒸汽軟管、15噴槍、16恒流霧化器、17給水流量調(diào)節(jié)閥、18-19-36調(diào)節(jié)閥、20水泵、21強(qiáng)磁除垢給水器、22進(jìn)水管、23-26-27疏水閥、24高水位探頭、25低水位探頭、28點(diǎn)火探針、29火焰探針、30煤氣泄露探測器、31控制器、32水箱、33單向閥、34過濾器、35連通管。
圖2是圖1中爐體示意圖，其中801煙囪、802排汽管、803煙罩、804汽包、805密封隔離層、806襯套、807內(nèi)層螺旋管、808殼體、809排水管、810閥門、811三通、812燃燒加熱室、813煙道、814外層螺旋管、815進(jìn)水口、816溫度傳感器。
圖3是圖1中強(qiáng)磁除垢給水器示意圖，其中211磁環(huán)、212軸臺、213連接螺紋。
圖4是圖1中恒流霧化器示意圖，其中161霧化出水口、162噴嘴外套、163噴嘴、164磁環(huán)、165噴嘴座、166進(jìn)水口、167過濾網(wǎng)。
圖5是圖4中噴嘴示意圖，其中1631噴嘴孔、1632內(nèi)孔、168旋流芯。
圖6是圖5中旋流芯示意圖，其中1681螺旋槽、1682銑扁。
圖7是圖6的側(cè)視圖，表示螺旋槽的結(jié)構(gòu)和形狀。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明及其工作原理做進(jìn)一步說明本發(fā)明由方法和實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)兩部分組成，其中方法部分主要是指蒸汽發(fā)生方法；系統(tǒng)部分主要是指蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。在蒸汽發(fā)生方法中包括用來產(chǎn)生蒸汽的汽包、與汽包連接的霧化水進(jìn)水管和連接進(jìn)水管的用于向進(jìn)水管輸入霧化水的恒流霧化器，以及在汽包排出的蒸汽中通過恒流霧化器加入3倍的霧化水(按容積計)。
本方法改變了以往的蒸汽發(fā)生方法，充分利用熱源和熱煙，使水在進(jìn)入進(jìn)水管時成為霧化水，這樣霧化水更容易被加熱，所以霧化水在進(jìn)入汽包前的管道中即被加熱汽化，當(dāng)霧化水進(jìn)入汽包時已基本成為水蒸汽，然后再經(jīng)汽包加熱即可迅速成為具有一定壓力的蒸汽。具體方法是，加熱源可以是包括液化氣的可燃?xì)怏w或電，氣體燃燒或電首先對汽包(蒸汽發(fā)生裝置)進(jìn)行加熱，此時汽包內(nèi)只有少量的水(以往的方法一般要裝有大量的水，所以加熱大量的水就需要大量的能源和時間，這也是一個主要的差別所在)。燃?xì)鈱ζ訜岷蟮挠酂?熱煙)不是直接排放掉，而是經(jīng)過由進(jìn)水管形成的煙道后再排放，這樣就達(dá)到了對進(jìn)水管中的霧化水進(jìn)行加熱的目的，這就是對熱煙的再利用。為了增加水管的受熱面積，把水管制成螺旋狀(螺旋管)，并且是內(nèi)外兩層，兩層中間有間隙，該間隙就是走熱煙的煙道，所以當(dāng)熱煙經(jīng)過時對內(nèi)外層螺旋管內(nèi)的霧化水進(jìn)行了二次加熱(霧化水在經(jīng)過外層螺旋管時被加熱一次，霧化水在經(jīng)過內(nèi)層螺旋管時又被加熱一次)，加之水在進(jìn)入螺旋管時呈水霧狀噴射，所以水在水管內(nèi)很容易被加熱汽化，然后再經(jīng)汽包加熱后可完全汽化為蒸汽。這就是霧化水在水管和汽包內(nèi)共被加熱了三次，即節(jié)省了98％的水，又節(jié)省了能源(加熱產(chǎn)生200克/分鐘蒸汽，出蒸汽只需一分多鐘。而老辦法則需15分鐘預(yù)熱后，才能產(chǎn)生蒸汽，且不能連續(xù))，達(dá)到快速汽化的目的。用這種方法產(chǎn)生的蒸汽，其溫度可達(dá)150-160℃、壓力可達(dá)6KG/cm2。我們可以把這種新方法稱為“運(yùn)動型熱交換法”，而把老方法稱為“靜止型熱交換法”；運(yùn)動型熱交換法就是霧化水經(jīng)恒流霧化器的噴嘴呈螺旋狀高速噴射到管道中并在運(yùn)動中受熱膨脹汽化，而靜止型熱交換法指水靜止不動。此外，汽包排出的蒸汽屬干蒸汽，不能直接使用，必須按比例加入經(jīng)霧化的水，使噴槍噴出的水蒸汽的溫度在80℃左右。
為了實(shí)現(xiàn)上述新方法，制造了一套系統(tǒng)(如圖所示)，該系統(tǒng)包括爐體、燃?xì)獠糠?、煙囪、蒸汽發(fā)生裝置、恒流霧化系統(tǒng)、慣流混合系統(tǒng)、上水系統(tǒng)和蒸汽排放系統(tǒng)。在本系統(tǒng)中最主要的部分應(yīng)屬爐體8和進(jìn)水螺旋管814、807以及恒流霧化器，其中爐體8的內(nèi)部設(shè)置有燃燒加熱室812，該燃燒室用于燃燒液化氣，在燃燒加熱室812的上方設(shè)置有汽包804和進(jìn)水螺旋管，該螺旋管分為內(nèi)外兩層(內(nèi)層807，外層814)，每層螺旋管的管與管之間密接，兩層螺旋管之間有間隙(該間隙既是煙道813)；該兩層螺旋管中的外層下端長于內(nèi)層下端，其中外層螺旋管的上端是入水口815，該入水口接恒流霧化器16，內(nèi)層螺旋管的上端接汽包，兩層螺旋管的下端通過三通811接排水管809；在汽包804與內(nèi)層螺旋管807之間設(shè)置有襯套806，該襯套的上端通過設(shè)置的密封隔離層(一般為耐高溫材料)805與汽包封接，其下端與內(nèi)層螺旋管密接，以便形成煙道813；汽包內(nèi)的蒸汽經(jīng)排汽管802接三通12，該三通另一端接恒流霧化器16，其余一端經(jīng)蒸汽軟管14和噴槍15排出。
在本系統(tǒng)中，還包括強(qiáng)磁除垢給水器21和恒流霧化器16。其中強(qiáng)磁除垢給水器21安裝在水箱32的出口，它是一內(nèi)設(shè)有一個或多個磁環(huán)211的管接頭，其作用是磁化(軟化)水。恒流霧化器16安裝在進(jìn)水管的入水口815和蒸汽出口的三通12上，它由霧化出水口161、噴嘴外套162、噴嘴163、磁環(huán)164、噴嘴座165、進(jìn)水口166和過濾網(wǎng)167組成；而噴嘴163內(nèi)設(shè)置有旋流芯168；旋流芯168主要由前面圓錐頭上的四個均勻分布的螺旋槽1681和后面用于通水的銑扁1682組成；該恒流霧化器的作用是使進(jìn)入進(jìn)水螺旋管的水呈恒流螺旋霧狀，并在壓力作用下高速噴射到管內(nèi)。另外，本系統(tǒng)還設(shè)置有用于監(jiān)控水箱水位的探頭24-25、燃?xì)庑孤短綔y器30和用于操作的控制器31等。
工作原理首先向汽包內(nèi)充入少量的水，然后點(diǎn)燃液化氣，當(dāng)燃燒室燃燒時，直接對汽包加熱；由于在汽包與襯套之間有密封隔熱層，所以燃燒后的煙氣排不出去(見圖2中箭頭)而只能沿襯套壁向下進(jìn)入內(nèi)外層螺旋管之間的間隙(煙道)，然后再經(jīng)煙罩上的排煙孔和煙囪排出。這種結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是在霧化水進(jìn)入汽包前時已經(jīng)在螺旋管里被加熱汽化了，即燃燒室和熱煙對霧化水進(jìn)行三次加熱，其加熱區(qū)為兩個，一個是襯套外面的內(nèi)外層螺旋管(進(jìn)水管)，另一個是汽包。當(dāng)霧化水在進(jìn)入第一回程螺旋管時即被加熱，高溫區(qū)輻射經(jīng)第一回程螺旋管到第二回程螺旋管加熱兩次成為飽和水蒸汽后進(jìn)入汽包又被第三次加熱，這樣就最大限度的利用了熱量，大大縮短了水加熱轉(zhuǎn)換蒸汽的時間。汽包內(nèi)的水蒸汽由出汽管排出即為高溫高壓的蒸汽，但從汽包排出的是干蒸汽，不能直接使用，還要在干蒸汽中加入一定比例的霧化水混合后使用。
本系統(tǒng)可以用于清洗機(jī)上，例如洗車(洗車機(jī))，完全可以取代當(dāng)前的水洗，實(shí)現(xiàn)了既省時、又節(jié)水(一升水加熱到159℃、6KG表壓時，其體積膨脹1650倍)，因加熱速度快比同類產(chǎn)品節(jié)能、還不污染環(huán)境；節(jié)水率達(dá)98％，工作效率提高3-5倍。利用蒸汽對污垢有很強(qiáng)熱降解的物理原理，在相當(dāng)節(jié)水的情況下達(dá)到很好的去污效果，并對被清洗的物體帶有蒸汽高溫消毒作用。
權(quán)利要求
1.一種霧化式慣流引射汽水混合二次加熱方法，包括以燃?xì)?、燃油、電加熱產(chǎn)生蒸汽后排出并經(jīng)汽水混合二次加熱的方法，其特征是a.燃?xì)?、燃油、電加熱對汽包加熱產(chǎn)生蒸汽；b.在汽包排出的蒸汽中加入霧化水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的加熱方法，其特征是所述汽包排出的蒸汽與加入霧化水的比例為1∶3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的加熱方法，其特征是c.熱煙氣對鍋爐內(nèi)水加熱后排放；d.進(jìn)入進(jìn)水管的水為霧化水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的方法，其特征是上述方法還包括熱煙經(jīng)內(nèi)外兩層進(jìn)水管之間的間隙后由煙囪排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的方法，其特征是上述方法還包括霧化水經(jīng)內(nèi)外兩層螺旋管加熱后進(jìn)入汽包。
6.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1的霧化式慣流引射汽水混合二次加熱方法的系統(tǒng)，包括爐體、燃?xì)獠糠?、煙囪、蒸汽發(fā)生裝置、恒流霧化系統(tǒng)、慣流混合系統(tǒng)、上水系統(tǒng)和蒸汽排放系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)中設(shè)置汽包出口的汽水混合管路；該管路包括汽包的排汽管通過三通分別接恒流霧化器和噴槍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所說的系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)中爐體的內(nèi)部設(shè)置有燃燒加熱室，在燃燒加熱室的上方設(shè)置有汽包和進(jìn)水螺旋管，該螺旋管分為內(nèi)外兩層，每層螺旋管的管與管之間密接，兩層螺旋管之間有間隙；該兩層螺旋管中的外層下端長于內(nèi)層下端，其中外層螺旋管的上端是入水口，該入水口接恒流霧化器，內(nèi)層螺旋管的上端接汽包，兩層螺旋管的下端通過三通接排水管；在汽包與內(nèi)層螺旋管之間設(shè)置有襯套，該襯套的上端與汽包封接，其下端與內(nèi)層螺旋管密接；汽包內(nèi)的蒸汽經(jīng)排汽管排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所說的系統(tǒng)，其特征是所述爐體中外層螺旋管的上端經(jīng)恒流霧化器接水泵和汽包的排汽管通過三通經(jīng)恒流霧化器接水泵；所述恒流霧化器包括噴嘴外套和噴嘴，其中噴嘴外套的內(nèi)腔裝有噴嘴，噴嘴的前端設(shè)有噴霧孔，噴嘴的內(nèi)孔裝有旋流芯，旋流芯的圓周設(shè)有進(jìn)水道，其前端圓弧面上均勻分布有四條螺旋槽，其后端連接過濾網(wǎng)和磁環(huán)；噴嘴外套的前端接霧化筒頂端的霧化進(jìn)水口；噴嘴內(nèi)套的后端經(jīng)水管接水泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所說的系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)中水箱的水經(jīng)強(qiáng)磁除垢給水器進(jìn)入供水管路和汽包出口的汽水混合管路，其中強(qiáng)磁除垢給水器為內(nèi)置磁環(huán)的管接頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所說的系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)還包括e.水箱的水經(jīng)強(qiáng)磁除垢給水器、過濾器和水泵后分兩路，其中一路經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥和單向閥接進(jìn)水管的恒流霧化器；另一路經(jīng)調(diào)節(jié)閥和恒流霧化器接蒸汽排汽管上的三通；f.燃?xì)?、燃油的儲罐?jīng)手動高壓閥、減壓閥、燃?xì)怆姶砰y和手動球閥接燃?xì)庠?；g.汽包內(nèi)的蒸汽經(jīng)排汽管和噴槍排出。
全文摘要
一種霧化式慣流引射汽水混合二次加熱方法及系統(tǒng)，其中方法主要包括燃?xì)鈱ζ訜岙a(chǎn)生蒸汽和在汽包排出的蒸汽中加入適量的霧化水。所說的系統(tǒng)包括爐體、燃?xì)獠糠?、煙囪、蒸汽發(fā)生裝置、恒流霧化系統(tǒng)、慣流混合系統(tǒng)、上水系統(tǒng)和蒸汽排放系統(tǒng)。其中，主要部分應(yīng)屬爐體和進(jìn)水螺旋管，該螺旋管分為內(nèi)外兩層，燃燒加熱室的上方設(shè)置有汽包，汽包的進(jìn)水管出汽管都連接恒流霧化器。工作時，汽包內(nèi)排出的是干蒸汽，不能直接使用，還要在干蒸汽中加入一定比例的霧化水混合后使用。
文檔編號F22B1/14GK1601177SQ20041005194
公開日2005年3月30日 申請日期2004年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月26日
發(fā)明者鄧小寶 申請人:深圳市眾望汽車護(hù)理連鎖有限公司