[发明专利]高效直接接触式高温水加热器

权利要求书

1、一种燃气直接接触式水加热器系统，其特征在于，包括：第一壳体，该壳体包括一圆周侧壁、一闭合底端壁和一与所述第一壳体的顶端部连通的烟道；该壳体中与由热交换元件构成的第一填料装置对应的排水装置；所述第一壳体的边上在所述第一填料装置的下方的一燃烧器；与所述燃烧器连接而把燃气供应给所述燃烧器的一燃气供应管；与所述燃烧器连接的一燃烧空气供应管；所述燃烧器下方用来收集热水的水收集装置；另一些壳体中另一些由热交换元件构成的填料装置；所述另一些填料装置上方的另一些排水装置，它们用作与所述燃气混合的湿润空气源，以便在燃烧时提高燃烧产物的露点和降低NO_x排放量；所述另一些壳体中在所述另一些填料装置下方用来收集渗过所述另一些填料装置的水的另一些水收集装置；用来对流从所述第一壳体的所述水收集装置流出的热水的第一管道装置；和用来对流从所述另一些壳体装置流出的水的另一些管道装置。

2、按权利要求1所述的水加热器，其特征在于，所述填料装置为由所述热交换元件构成、与在所述第一壳体中上升的燃烧产物换热的第一填料；所述另一些壳体包括第二和第三壳体；所述另一些填料装置包括由热交换元件构成、在所述第二和第三壳体中分别与烟气和上升空气换热的第二和第三填料；所述另一些排水装置包括分别与所述第二和第三填料对应的第二和第三排水装置；所述第二和第三壳体在其所述第二和第三填料下方分别有第二和第三水收集装置；所述第二填料位于与所述第一壳体连接的烟道的下游而与所述第一壳体的烟气换热从而冷却所述烟气，所述第三填料位于所述第一壳体的所述燃烧空气供应管的上游而预热和加湿周围空气从而生成所述湿润空气。

3、按权利要求1所述的水加热器，其特征在于，所述第三排水装置位于所述第三填料上方，喷射来自所述第二壳体的所述水收集装置的经加热的水，从而使所述经加热的水渗过所述第三填料而加热和加湿以与所述经加热水相反方向流动的空气，从而向所述燃烧器提供所述湿热空气。

4、按权利要求3所述的水加热器，其特征在于，收集在所述第三水收集装置中的所述水用一反馈管道和一泵送到所述第二水排放装置。

5、按权利要求3所述的水加热器，其特征在于，所述第一壳体的所述烟道连接到所述第二壳体的所述第二热交换元件填料的下方，所述第二排水装置使得水渗过所述第二填料，从而被所述烟气加热后收集在由所述第二壳体底端部的一水槽构成的所述第二水收集装置中。

6、按权利要求5所述的水加热器，其特征在于，所述第二水槽中的热水在渗过所述第三填料冷却后经一反馈管道和一泵返回所述第二水排放装置。

7、按权利要求2所述的水加热器，其特征在于，所述第三水收集装置由所述第三壳体的底端部构成。

8、按权利要求1所述的水加热器，其特征在于，所述烟道为一位于所述第一壳体的顶壁中心的缩颈烟道。

9、按权利要求5所述的水加热器，其特征在于，所述第二水槽与所述第三水收集装置之间还有一溢流管，把所述第二水槽中溢出的热水送到所述第三水收集装置。

10、按权利要求2所述的水加热器，其特征在于，所述待送到所述供应管的空气为周围空气，所述周围空气由所述第三填料加热，送入所述燃烧器的所述空气的温度约为45℃-75℃，在此温度下在水蒸气中大致饱和，所述第三排水装置连接到一温度约为50℃-60℃的热水水源，所述第一壳体的所述水收集装置中的所述热水的温度约为80℃-90℃。

11、按权利要求2所述的水加热器，其特征在于，所述第三填料下方的所述第三水收集装置中的所述水被在所述第三填料中上升的所述空气冷却到约30℃-35℃后用一反馈管送到所述第二水排放装置，然后被所述第二填料重新加热到约为50℃-60℃的温度。

12、按权利要求1所述的水加热器，其特征在于，所述经预热和加湿的空气与天然气混合而提高燃烧产物的露点，降低由所述燃烧器所生成的所述烟气的NO_x排放量，所述第一壳体的所述水收集装置中的所述热水的温度约为80℃-90℃。