[发明专利]一种基于旋流的流体工质快速加热方法及装置

权利要求书

1.一种基于旋流的流体工质快速加热方法，其特征在于，利用旋流火焰的流动特性和火焰稳定性，使用旋流装置将待加热流体通入，使流体在燃烧腔体内外均为旋流运动状态，且内外流体的旋向和燃气的旋向相反；利用气体燃料和氧化剂在环形燃烧腔体内混合并燃烧产生的高温旋流火焰加热待加热流体，火焰的内外均参与换热。

2.一种基于旋流的流体工质快速加热装置，其特征在于，包括外罩(1)、环形燃烧腔体(2)、燃气旋流发生装置(3)、外流体旋流发生装置(4)和内流体旋流发生装置(5)；

其中，环形燃烧腔体(2)包括多个排气管，均匀分布在环形燃烧腔体(2)末尾的外侧；排气管通过外罩(1)壁面的开孔伸出加热装置；

在外罩(1)末尾有流体出口，用于排出加热后的流体工质；

环形燃烧腔体(2)内部为燃烧室，通过燃气旋流发生装置(3)通入燃料和氧化剂，并在环形燃烧腔体(2)内产生旋流运动并燃烧；环形燃烧腔体(2)内外分别为内层流体和外层流体，内层流体通过内流体旋流发生装置(5)通入，在环形燃烧腔体(2)的中心圆柱区域产生旋流；外层流体通过外流体旋流发生装置(4)通入，在环形燃烧腔体(2)的外部环形区域产生旋流；

外罩(1)、环形燃烧腔体(2)、燃气旋流发生装置(3)、内流体旋流发生装置(4)、外流体旋流发生装置(5)采用同轴安装；其中，内流体旋流发生装置(4)的旋向和外流体旋流发生装置(5)的旋向相同，燃气旋流发生装置(3)的旋向与二者相反；

上述装置的工作过程为：

燃料和氧化剂从燃气旋流发生装置(3)的进气通道通入环形燃烧腔体(2)内，点火燃烧；燃烧尾气通过均匀分布在环形燃烧腔体(2)末尾的排气管排出，待加热流体通过外流体旋流发生装置(5)和内流体旋流发生装置(4)进入。

3.如权利要求2所述的一种基于旋流的流体工质快速加热装置，其特征在于，向环形燃烧腔体(2)通入燃料和氧化剂时，采用预混燃烧方式，由燃料和氧化剂形成的预混气体在环形燃烧腔体(2)内部产生旋流运动并燃烧。

4.如权利要求2所述的一种基于旋流的流体工质快速加热装置，其特征在于，向环形燃烧腔体(2)通入燃料和氧化剂时，采用急速混合燃烧方式，燃料和氧化剂在环形燃烧腔体(2)内产生旋流运动掺混并燃烧。