燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置，它包括內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管、圓筒狀溫差發(fā)電片、圓筒狀冷水散熱器、水箱強(qiáng)化換熱肋片以及煙管強(qiáng)化換熱肋片。本實(shí)用新型與熱水器排氣管相結(jié)合，既可以用于新產(chǎn)品，也可以用于改造目前已有燃?xì)鉄崴鳌１緦?shí)用新型提供的燃?xì)鉄崴鳒夭畎l(fā)電煙管一方面能夠?qū)煔庵械臒崮苓M(jìn)行回收用于加熱進(jìn)水，另一方面能夠利用煙氣與進(jìn)水的溫差進(jìn)行發(fā)電，不僅提高了燃?xì)鉄崴鞯臒嵝?，而且?jié)約了運(yùn)行成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及燃?xì)鉄煔庥酂峄厥绽孟嘟Y(jié)合的溫差發(fā)電領(lǐng)域，具體是一種燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，如何在確保環(huán)境友好的前提下最大限度的提高能源的利用效率己成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的問(wèn)題?，F(xiàn)有能源體系中，近70%的能量是以余熱或廢熱的形式散發(fā)到大氣中，造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，如果能將這部分能量利用起來(lái)，那么將具有非常大的節(jié)能空間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)燃?xì)鉄崴鞯氖褂昧恳殉^(guò)7000萬(wàn)臺(tái)，行業(yè)年產(chǎn)量已達(dá)到2000萬(wàn)臺(tái)以上。并且近年來(lái)隨著房地產(chǎn)大力發(fā)展，燃?xì)獗趻鞝t的使用量也越來(lái)越大。熱水器、采暖爐是直接利用燃?xì)馊紵尫诺臒崃?，通過(guò)換熱器將冷水加熱到所需溫度的裝置，根據(jù)產(chǎn)品類(lèi)型的不同，其排煙溫度波動(dòng)較大，實(shí)際運(yùn)行中，非冷凝產(chǎn)品排煙溫度大約在120 °C?180 °C，冷凝產(chǎn)品排煙溫度大約在50?100 V。即使熱效率較高的冷凝產(chǎn)品，排煙損失也在15%以上，大量的熱量隨尾氣排放到大氣中，造成熱量的巨大浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置，該煙氣溫差發(fā)電煙管與熱水器排氣管相結(jié)合，既可以用于新產(chǎn)品，也可以用于改造目前已有燃?xì)鉄崴?。本?shí)用新型一方面能夠?qū)煔庵械臒崮苓M(jìn)行回收用于加熱進(jìn)水，另一方面能夠利用煙氣與進(jìn)水的溫差進(jìn)行發(fā)電，不僅提高燃?xì)鉄崴鞯臒嵝?，而且?jié)約了運(yùn)行成本。此外，本實(shí)用新型通過(guò)合理設(shè)計(jì)盡可能利用煙氣的冷凝潛熱，提高煙氣余熱利用率。
[0004]本實(shí)用新型提供的燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置包括內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管、圓筒狀溫差發(fā)電片、圓筒狀冷水散熱器、水箱強(qiáng)化換熱肋片以及煙管強(qiáng)化換熱縱向肋片。圓筒狀溫差發(fā)電片的外側(cè)為溫差發(fā)電片的冷端，內(nèi)側(cè)為溫差發(fā)電片的熱端，在外側(cè)加裝圓筒狀冷水散熱器，冷水散熱器是一個(gè)密閉的圓筒狀箱體，圓筒狀冷水散熱器兩端分別設(shè)置冷水的進(jìn)口和出口，并且在散熱器內(nèi)沿?zé)煿芊较蚣友b水箱強(qiáng)化換熱肋片以達(dá)到強(qiáng)化換熱的目的。在圓筒狀溫差發(fā)電片內(nèi)側(cè)加裝內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管，內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管內(nèi)裝有煙管強(qiáng)化換熱縱向肋片以強(qiáng)化換熱。
[0005]本實(shí)用新型提供的燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置將內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管、圓筒狀溫差發(fā)電片、圓筒狀冷水散熱器分別做成有較小角度的錐形(角度3-5度)，在圓筒狀溫差發(fā)電片的內(nèi)外側(cè)接觸面涂抹導(dǎo)熱硅脂，然后依次套裝而成，導(dǎo)熱硅脂能夠確保溫差發(fā)電片能夠分別與換熱煙管、圓筒狀水冷散熱器緊密接觸。為方便規(guī)?；a(chǎn)，本裝置可以做成模塊化單體，實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)煙氣溫度以及發(fā)電量的需求選擇相應(yīng)數(shù)量的模塊化溫差發(fā)電煙管組裝使用。此外，溫差發(fā)電煙管的內(nèi)部強(qiáng)化煙管的尺寸與接口參照傳統(tǒng)煙管制作，方便本裝置替換傳統(tǒng)煙管。
[0006]本實(shí)用新型能夠有效利用熱氣熱水器煙氣的余熱資源，不僅能夠預(yù)熱設(shè)備進(jìn)水，而且能夠發(fā)出可觀的電量，既節(jié)約了能源，提高了熱氣熱水器整體的熱效率，又創(chuàng)造了部分經(jīng)濟(jì)價(jià)值(電能可用來(lái)供應(yīng)外部設(shè)備或者儲(chǔ)備)。本實(shí)用新型不僅能夠用于新產(chǎn)品(在制備燃?xì)鉄崴靼l(fā)電裝置上的應(yīng)用)，也能改造既有燃?xì)鉄崴鳎野惭b簡(jiǎn)單，只需要將原煙管替換掉即可。本實(shí)用新型煙管通過(guò)薄肋片加強(qiáng)煙氣換熱，由于肋片厚度很薄，對(duì)排煙阻力影響不大，但通過(guò)加強(qiáng)煙氣側(cè)以及水側(cè)的換熱能力，使溫差發(fā)電片盡可能有較大的溫差，發(fā)出較大的電量，并且通過(guò)強(qiáng)化傳熱過(guò)程，盡可能的利用煙氣的冷凝熱量。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型提供的熱氣熱水器煙氣溫差發(fā)電煙管的剖面圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型提供的熱氣熱水器煙氣溫差發(fā)電煙管的原理簡(jiǎn)圖。
[0009]圖3為本實(shí)用新型提供的燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置模塊組裝簡(jiǎn)圖。
[0010]圖4為本實(shí)用新型提供的燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置的環(huán)形卡箍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0011 ]圖5為本實(shí)用新型提供的熱氣熱水器煙氣溫差發(fā)電煙管的運(yùn)行簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本實(shí)用新型參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型中使用的設(shè)備和零件在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下均為市售產(chǎn)品。
[0013]如圖1所示，本裝置包括內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管1、圓筒狀溫差發(fā)電片2、圓筒狀冷水散熱器3、水箱強(qiáng)化換熱肋片4以及煙管強(qiáng)化換熱肋片5。圓筒狀溫差發(fā)電片2的外側(cè)為溫差發(fā)電片的冷端，內(nèi)側(cè)為溫差發(fā)電片的熱端，在外側(cè)加裝圓筒狀冷水散熱器3，冷水散熱器3是一個(gè)密閉的圓筒狀箱體，冷水散器兩端分別設(shè)置冷水的進(jìn)出口，并且在散熱器內(nèi)沿?zé)煿芊较蚣友b肋片4以達(dá)到強(qiáng)化換熱的目的。在圓筒狀溫差發(fā)電片2內(nèi)側(cè)加裝強(qiáng)化換熱煙管I，煙管內(nèi)裝有縱向肋片5以強(qiáng)化換熱。
[0014]如圖2所示，然氣熱水器的煙氣通過(guò)內(nèi)層強(qiáng)化煙管I排出，煙氣的熱量依此通過(guò)煙管I進(jìn)入圓筒狀溫差發(fā)電片2，在圓筒狀溫差發(fā)電片2中，一部分熱量轉(zhuǎn)化成電能，剩余的熱量被圓筒狀冷水散熱器3中的冷水吸收，冷卻水與煙氣逆流換熱。由于煙氣煙管I內(nèi)加裝了薄肋片5強(qiáng)化了煙氣換熱，使溫差發(fā)電片2的熱端溫度得到提高，冷卻水箱3中加裝肋片4強(qiáng)化了冷端的換熱，降低了溫差發(fā)電片2冷端的溫度，由于溫差發(fā)電器的電量與冷熱端溫差成正比，因此溫差發(fā)電器的發(fā)電量得到盡可能的提高。
[0015]為方便規(guī)?；a(chǎn)，可以將溫差發(fā)電煙管做成模塊化單元，如圖3所示，溫差發(fā)電煙管模塊是將內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管1、圓筒狀溫差發(fā)電片2、圓筒狀冷水散熱器3分別做成有較小角度的錐形(角度3-5度)，并在圓筒狀溫差發(fā)電片2的內(nèi)外側(cè)接觸面涂抹導(dǎo)熱硅脂，然后依次套裝，使各部件緊密接觸，形成溫差發(fā)電模塊。相鄰兩個(gè)溫差發(fā)電模塊的內(nèi)部煙管I利用環(huán)形卡箍7連接，冷水散熱器3利用膠管6連接。圖3所示的是三個(gè)發(fā)電模塊連接使用的情形，實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)煙氣溫度以及發(fā)電量的需要選擇任意數(shù)量的模塊組裝使用。如圖4所示，卡箍7利用螺栓8進(jìn)行緊固，以達(dá)到密封煙管I的目的。
[0016]如圖5所示，實(shí)際應(yīng)用中，熱氣熱水器31的進(jìn)水管33與溫差發(fā)電煙管32的進(jìn)水管34通過(guò)三通連接，溫差發(fā)電煙管32的出水管35連接到燃?xì)鉄崴?1的進(jìn)水管33，實(shí)際運(yùn)行中，燃?xì)鉄崴?1的進(jìn)水通過(guò)進(jìn)水管34首先進(jìn)入溫差發(fā)電煙管32中，設(shè)備進(jìn)水在溫差發(fā)電煙管32中，一方面可以冷卻煙氣，提升設(shè)備進(jìn)水的溫度，另一方面設(shè)備進(jìn)水與高溫?zé)煔獯嬖跍囟炔睿梢允沟脠A筒壯溫差發(fā)電片2發(fā)出可觀的電量，這樣燃?xì)鉄崴髡w的熱效率將會(huì)提高很多，煙氣余熱利用率提高。
[0017]煙氣中冷凝熱量占所有熱量的12%，實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)盡可能利用煙氣的冷凝潛熱，由于煙氣發(fā)生冷凝時(shí)，其換熱系數(shù)要比單純對(duì)流換熱大得多，此時(shí)圓筒狀溫差發(fā)電片2的熱端溫度也相對(duì)提升;并且煙氣冷凝時(shí)，定壓比熱容要比非冷凝時(shí)大得多，單位長(zhǎng)度溫差發(fā)電煙管32的發(fā)電量也得到提高，綜上所述，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)盡可能的利用煙氣中的冷凝潛熱。可根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)適當(dāng)延長(zhǎng)溫差發(fā)電管以利用煙氣冷凝潛熱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置，其特征在于它包括內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管(I)、圓筒狀溫差發(fā)電片(2)、圓筒狀冷水散熱器(3)、水箱強(qiáng)化換熱肋片(4)以及煙管強(qiáng)化換熱縱向肋片(5);圓筒狀溫差發(fā)電片(2)的外側(cè)為溫差發(fā)電片的冷端，內(nèi)側(cè)為溫差發(fā)電片的熱端，在圓筒狀溫差發(fā)電片(2)的外側(cè)安裝圓筒狀冷水散熱器(3)，在圓筒狀溫差發(fā)電片(2)內(nèi)側(cè)安裝內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管(I)，內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管(I)內(nèi)裝有煙管強(qiáng)化換熱縱向肋片(5);圓筒狀冷水散熱器(3)兩端分別設(shè)置冷水的進(jìn)口和出口，并且在圓筒狀冷水散熱器(3)內(nèi)沿?zé)煿芊较虬惭b水箱強(qiáng)化換熱肋片(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置，其特征在于該燃?xì)鉄崴鳒夭畎l(fā)電煙管是將溫差發(fā)電模塊各個(gè)部件分別單獨(dú)制造，依次套裝形成模塊:將內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管(1)、圓筒狀溫差發(fā)電片(2)、圓筒狀冷水散熱器(3)分別做成有較小角度的錐形，角度3-5度，并在圓筒狀溫差發(fā)電片(2)的內(nèi)外側(cè)接觸面涂抹導(dǎo)熱硅脂，使各部件緊密接觸，然后依次套裝，形成溫差發(fā)電模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置，其特征在于相鄰兩個(gè)溫差發(fā)電模塊的內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管(I)利用環(huán)形卡箍(7)連接，圓筒狀冷水散熱器(3)利用膠管(6)連接;卡箍(7)利用螺栓(8)進(jìn)行緊固，密封內(nèi)部煙管(I)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置，其特征在于所述的內(nèi)部強(qiáng)化換熱煙管(I)的內(nèi)徑尺寸、接口與傳統(tǒng)煙管相同，以方便替換傳統(tǒng)煙管。5.權(quán)利要求1-4任一所述的燃?xì)鉄崴鳠煔鉁夭畎l(fā)電煙管裝置所制備的燃?xì)鉄崴靼l(fā)電裝置。
【文檔編號(hào)】H02N11/00GK205424966SQ201620116591
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年2月5日
【發(fā)明人】葛明慧, 嚴(yán)健儒, 劉聯(lián)勝, 張富貴, 李寧
【申請(qǐng)人】河北工業(yè)大學(xué)