节能无排无压热水锅炉.pdf

本发明公开了一种节能无排无压热水锅炉，包括炉体、驱动轴和驱动电机，所述炉体轴心穿接有驱动轴，所述炉体壁上设有进水口和出水口，所述驱动轴经轴承与炉体固定连接，外端经驱动电机驱动，其特征在于炉体内设有内加热体、外加热体和导流叶轮，所述驱动轴上使用导流叶轮和内加热体，所述炉体内壁对应内加热体外端设有外加热体，所述内加热体端面与外加热体端面相抵触，以利于将进水口进入炉体内的冷水通过内加热体和外加热体的相互摩擦产生的热量转换成热水，并通过炉体的出水口排出，具有结构新颖、转换效率高、环保无污染、节约能源、安全性能高、维护方便、占用空间小、加工成本低等优点。

权利要求书1.  一种节能无排无压热水锅炉，包括炉体、驱动轴和驱动电机，所述炉体轴心穿接有驱动轴，所述炉体壁上设有进水口和出水口，所述驱动轴经轴承与炉体固定连接，外端经驱动电机驱动，其特征在于炉体内设有内加热体、外加热体和导流叶轮，所述驱动轴上使用导流叶轮和内加热体，所述炉体内壁对应内加热体外端设有外加热体，所述内加热体端面与外加热体端面相抵触。2.  根据权利要求1所述的一种节能无排无压热水锅炉，其特征在于所述外加热体和炉体内壁间设有支撑张紧装置，所述支撑张紧装置包括支撑架、定位弹簧套和张紧弹簧，所述外加热体是由至少两个单元加热块沿着内加热体外端围成，所述支撑架是由前挡板、后挡板、侧板和底板组成，所述底板一端面前端与前挡板固定连接，后端与后挡板固定连接，侧面与侧板固定连接，所述侧板一侧与前挡板固定连接，另一侧与后挡板固定连接，所述底板另一端面与定位弹簧套固定连接，所述定位弹簧套与炉体内壁固定连接，所述定位弹簧套内设有张紧弹簧，所述外加热体插在支撑架内，所述张紧弹簧一端与炉体内壁相抵触，另一端与外加热体相抵触。3.  根据权利要求1所述的一种节能无排无压热水锅炉，其特征在于所述炉体内的驱动轴上套设有磁套，磁套内设有磁片，所述磁片经导线与外部的电源相连接。4.  根据权利要求1所述的一种节能无排无压热水锅炉，其特征在于所述内加热片的材质采用金属铝制成，所述内加热片和外加热片接触面的材质分别采用氯化硅陶瓷、氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷中的任意一种。5.  根据权利要求1所述的一种节能无排无压热水锅炉，其特征在于设有控制箱，所述驱动电机和磁片分别经导线和控制开关与控制箱相连接。6.  根据权利要求1所述的一种节能无排无压热水锅炉，其特征在于所述炉体内设有温度传感器，所述温度传感器与控制箱相连接。7.  根据权利要求1所述的一种节能无排无压热水锅炉，其特征在于所述内加热体采用圆盘形或采用圆柱形或采用圆管形。

说明书节能无排无压热水锅炉
技术领域
本发明涉及水加热设备技术领域，具体地说是一种节能无排无压热水锅炉。
背景技术
众所周知，现有的取暖用的加热装置通常采用燃煤加热、燃油加热、电加热等三种形式，燃煤和燃油加热的不足是：二者均会造成环境的污染，尤其燃煤加热对环境污染更为严重，这两张加热方式不但产生烟尘、有害气体如一氧化碳、二氧化硫和氮氢化物等，而且，还消耗大量的煤或油等自然能源，不符合国家的节能减排政策。
为了解决浪费自然资源的实质性技术问题，网上相继公开了一种公开号为CN103591420，发明名称为“将机械能转换成热能的供热装置”的发明专利，公开号CN2037771661、发明名称为无可燃燃料热水锅炉的实用新型专利，其都是利用泵轴带动泵体内的飞轮旋转，液体在飞轮的高速旋转作用下产生离心力，使液体快速进入储液空腔内，经泵齿和泵齿插槽以及轮齿和轮齿插槽的间隙逐步甩到液体出口，同时，在液体甩出过程中，液体通过飞轮与泵体之间的摩擦阻尼通道时，液体分子与液体分子之间高速碰撞而使液体逐渐升温，使飞轮与泵体间的机械能使液体分子之间产生摩擦而转换成使液体升温的热能，泵体内的液体可根据需要的热水的温度进行循环升温，经过测试，多次循环后排出液体的热能最高温度可 100 摄氏度，满足了多种需要热水的工作环境，而且除了无环境污染外，它的热能转换效率比煤炭锅炉、电锅炉转换高，其实质性不足是：一是由于水温是由液体分子与液体分子之间高速碰撞而使液体逐渐升温，导致加热时间长；二是电机轴负载大，使用电机功率高，耗电量大，且使用成本比煤和电大；三是在加工泵体和飞轮的工件时，加工精度要求很高，泵体和轮体的模具制作成本高。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、转换效率高、环保无污染、节约能源、安全性能高、维护方便、占用空间小、加工成本低的节能无排无压热水锅炉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种节能无排无压热水锅炉，包括炉体、驱动轴和驱动电机，所述炉体内穿接有驱动轴，所述炉体壁上设有进水口和出水口，所述驱动轴经轴承与炉体固定连接，外端经驱动电机驱动，其特征在于炉体内设有内加热体、外加热体和导流叶轮，所述驱动轴上使用导流叶轮和内加热体，所述炉体内壁对应内加热体外端设有外加热体，所述内加热体端面与外加热体端面相抵触，以利于将进水口进入炉体内的冷水通过内加热体和外加热体的相互摩擦产生的热量转换成热水，并通过炉体的出水口排出，达到转换效率高、环保无污染、节约能源、安全性能高的作用。
本发明可在外加热体和炉体内壁间设有支撑张紧装置，所述支撑张紧装置包括支撑架、定位弹簧套和张紧弹簧，所述外加热体是由至少两个单元加热块沿着内加热体外端围成，所述支撑架是由前挡板、后挡板、侧板和底板组成，所述底板一端面前端与前挡板固定连接，后端与后挡板固定连接，侧面与侧板固定连接，所述侧板一侧与前挡板固定连接，另一侧与后挡板固定连接，所述底板另一端面与定位弹簧套固定连接，所述定位弹簧套与炉体内壁固定连接，所述定位弹簧套内设有张紧弹簧，所述外加热体插在支撑架内，所述张紧弹簧一端与炉体内壁相抵触，另一端与外加热体相抵触，以使所述外加热体与内加热体始终保持抵触摩擦状态，大大提高了热水的转换效率，达到维护方便、占用空间小、加工成本低的作用。
本发明可在炉体内的驱动轴上套设有磁套，磁套内设有磁片，所述磁片经导线与外部的电源相连接，以利于通过磁套形成磁场效应，使炉体内的水产生涡流，进一步提高炉体内水的热能，缩短加热时间。
本发明所述内加热片的材质采用金属铝制成，以利于降低内加热片的重量，降低驱动轴的负载，所述内加热片和外加热片接触面的材质分别采用氯化硅陶瓷、氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷中的任意一种，以使内加热片和外加热片达到耐磨度高、热传导速度快、抗冲击韧性高和耐腐蚀性能高的作用，进一步延长内加热片和外加热片的使用寿命。
本发明所述内加热体可以采用圆盘形，也可以采用圆柱形，还可以圆管形。
本发明还可设有控制箱，所述驱动电机和磁片分别经导线和控制开关与控制箱相连接，以利于达到方便控制的作用。
本发明还可在所述炉体内设有温度传感器，所述温度传感器与控制箱相连接，以利于精确控制炉体内温度的作用。
本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、转换效率高、环保无污染、节约能源、安全性能高、维护方便、占用空间小、加工成本低等优点。
      附图      说明        
      图      1是本发明立式实施例的结构示意图。
      图      2是本发明卧式实施例的结构示意图。
      图      3是图2中A-A的剖视图。
      图      4是本发明利用水作为介质进行试验的数据对比表。
      图      5是本发明利用导热油作为介质进行试验的数据对比表。
      附图标记：炉体1、驱动轴2、驱动电机3、进水口4、出水口5、内加热体6、外加热体7、导流叶轮8、支撑架9、定位弹簧套10、张紧弹簧11、单元加热块12、磁套13、控制箱14、水箱15。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明：
如附图1所示，一种节能无排无压热水锅炉，包括炉体1、驱动轴2和驱动电机3，所述炉体1内穿接有驱动轴2，所述炉体1壁上设有进水口4和出水口5，所述驱动轴2经轴承与炉体1固定连接，外端经驱动电机3驱动，其特征在于炉体1内设有内加热体6、外加热体7和导流叶轮8，所述驱动轴2上使用导流叶轮8和内加热体6，所述炉体1内壁对应内加热体6外端设有外加热体7，所述内加热体6端面与外加热体7端面相抵触，以利于将进水口4进入炉体1内的冷水通过内加热体6和外加热体7的相互摩擦产生的热量转换成热水，并通过炉体1的出水口5排出，达到转换效率高、环保无污染、节约能源、安全性能高的作用。
本发明可在外加热体7和炉体1内壁间设有支撑张紧装置，所述支撑张紧装置包括支撑架9、定位弹簧套10和张紧弹簧11，所述外加热体7是由至少两个单元加热块12沿着内加热体6外端围成，所述支撑架9是由前挡板、后挡板、侧板和底板组成，所述底板一端面前端与前挡板固定连接，后端与后挡板固定连接，侧面与侧板固定连接，所述侧板一侧与前挡板固定连接，另一侧与后挡板固定连接，所述底板另一端面与定位弹簧套10固定连接，所述定位弹簧套10与炉体1内壁固定连接，所述定位弹簧套10内设有张紧弹簧11，所述外加热体7插在支撑架9内，所述张紧弹簧11一端与炉体1内壁相抵触，另一端与外加热体7相抵触，以使所述外加热体7与内加热体6始终保持抵触摩擦状态，大大提高了热水的转换效率，达到维护方便、占用空间小、加工成本低的作用。
本发明可在炉体1内的驱动轴2上套设有磁套13，磁套13内设有磁片，所述磁套13内的磁片经导线与外部的电源相连接，以利于通过磁套13形成磁场效应，使炉体1内的水产生涡流，进一步提高炉体内水的热能，缩短加热时间。
本发明所述内加热片6的材质采用金属铝制成，以利于降低内加热片的重量，降低驱动轴的负载，所述内加热片6和外加热片7接触面的材质分别采用氯化硅陶瓷、氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷中的任意一种，以使内加热片6和外加热片7达到耐磨度高、热传导速度快、抗冲击韧性高和耐腐蚀性能高的作用，进一步延长内加热片和外加热片的使用寿命。
本发明所述内加热体6可以采用圆盘形，也可以采用圆柱形，还可以圆管形。
本发明还可设有控制箱14，所述驱动电机3和磁片分别经导线和控制开关与控制箱相连接，以利于达到方便控制的作用。
本发明还可在所述炉体1内设有温度传感器（图中未示出），所述温度传感器与控制箱14相连接，以利于精确控制炉体内温度的作用。
本发明在安装时，可在炉体1内的驱动轴2上串接有一个或一个以上的内加热体6，本发明的炉体1可以制成立式，也可以制成卧式，所述内加热体6可以采用圆盘形，也可以采用圆柱形，还可以圆管形，采用炉体1内壁对应内加热体6安装有外加热体7，当室内采热面积小时，可采用立式锅炉，在安装时，可将驱动电机3固定在炉体1上端，驱动轴2伸入炉体1内并经轴承、轴承座与炉体1固定连接，在驱动轴2上端安装有导流叶轮8，下端安装有内加热体6，在内加热体6下方的炉体1上安装有支撑张紧装置，所述外加热体7坐在支撑张紧装置的支撑架9上，所述支撑架9下端固定在炉体1底部，所述外加热体7下端经张紧弹簧11与外加热体7相抵触；
当室内采热面积大，可采用卧式锅炉，在安装时，可将驱动电机3安装在炉体1一侧，驱动轴2伸入炉体1内并经轴承、轴承座与炉体1固定连接，在驱动轴2上固定有导流叶轮8，在导流叶轮8两侧的驱动轴2上分别对称串接有两个或两个以上的内加热体6，对应内加热体6外部的炉体1上设有外加热体7，所述外加热体7经支撑张紧装置与炉体1相连接，所述炉体1上的出水口5两侧可分别设有进水口4，以便于增大热水的换热量，同时，还能缩短水的换热时间，为了进一步缩短水的加热时间，可在驱动轴2上密封套有磁套13，使进入炉体1内的冷水在内加热体6和外加热体7相互摩擦换热的同时，再通过磁套13的磁场效应，使热水产生涡流，进一步增大热水的热量。
本发明在制作时，可将所述内加热片6制成铝圆盘，所述内加热片6的摩擦面上的材质可采用氯化硅陶瓷或氮化硅陶瓷或碳化硅陶瓷，所述外加热片的摩擦面上可采用氯化硅陶瓷或氮化硅陶瓷或碳化硅陶瓷，在工作时，可采用内加热片摩擦面的材质为氯化硅陶瓷和外加热片摩擦面的材质为碳化硅陶瓷相互摩擦，也可以采用内加热片和外加热片的摩擦面为氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷，也可以采用摩擦面为碳化硅陶瓷和碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷，氯化硅陶瓷和氯化硅陶瓷，以利于提高耐磨度，延长使用寿命。
本发明在工作时，炉体1的进水口4通过进水管连接水源，出水口5通过出水管连接水箱15，驱动电机3在设备控制箱14的控制下使用，打开控制开关，驱动驱动轴2旋转，带动驱动轴2上的内加热片6和导流叶轮8旋转，内加热片6在高速旋转过程中与外加热片7摩擦产生热能，使进入炉体1内的水温度升高，升温后的水经导流叶轮8和出水口5排出，进入水箱15内，再通过水箱15输送到预定地点；若需要将水温升到需要的温度，可将进水管放入水箱15内，水箱15内的水通过进水管、炉体1、内加热片6和外加热片7、导流叶轮8和出水口5进入水箱，如此往复循环，使水箱15内的水温升到预定温度，本发明最高水温可达到100℃，当炉体1上的温度传感器感应到水温达到设定的温度时，温度传感器将信息上传至控制箱，控制箱指令驱动电机停止运转，并同时指令再将水箱中的水泵将热水送至用水处。
本发明通过试验在进一步说明：取100Kg、5°的水做实验，分别用煤、液化气、电阻管和本发明加热，热效比试验数据如附图4：其中附图中的煤和液化气在燃烧时，必须用人工操作，大大增加了人工费用；通过附图4可以看出，本发明锅炉体积小，重量轻，运转平稳，无需人员操作，省工省力，无任何可排之物，一边进水一边出水，无任何压力，完全可靠，使用费用比煤还省两倍，做到了高效节能、无排、无压、运转平稳、生产效率高。
本发明也可利用导热油做实验，分别取100Kg常温下的导热油放置在4Kw的电加热锅炉、4Kw的本发明中进行电加热，热效比试验数据具体如附图5：通过试验可以看出，本发明通过导热油进行加热，与现有的电加热锅炉相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，极大地节约了燃烧电量。
本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、转换效率高、环保无污染、节约能源、安全性能高、维护方便、占用空间小、加工成本低等优点。
本发明可广泛应用于大型工矿企业或加热中心。