本专利创新要点

1、仔细阅读前言，领会要旨，后面才会更精彩本专利创新要点首先，本专利技术是一项开拓性创举，具有原创性，全世界至今尚未采用蜂窝状结构 来进行换热。目前也只是金属蜂窝载热体，它运用于净化汽车尾气排放，可起到环保作用， 但它不可以用来换热，因为它的结构无法使冷热流体进行交替换热。当今还有陶瓷蜂窝蓄热 体，可用于炉窑烟气换热，在节能减排领域里该项技术已受到极大推崇，起到较好节能效果。 至于本专利技术与上述两种蜂窝体进行比较显然有着截然不同的结构形式，其效果和作用也 是不可同日而语的，这是当今换热器领域里一个颠覆性创举，其对节能减排起着非常重大的 作用，并具有深远的影响！因为人类所使用的能源有 80%以上是需要通过热能进行转换的 （即使在未来人类使用了人造太阳，同样也是需要换热器来进行能量转换的），且极大影响 人类生产与生活方方面面，许多企业和行列都必须用到换热器，而石化领域甚至会有 50% 的设备就是换热设备；我们日常生活所使用的冰箱，空调，热水器等都需要换热器。可想而 知，换热器应当是节能减排最为关键的设备了。它的创新关键点主要是以下四个方面：1、在结构形式上它独特新颖，在两种流体进出口上与现行

2、所有换热器种类都有所不同，它 采用了逐级分流和逐级汇流的办法，并遵循了流体先进者后出，后进者先出原则，这可以 充分使两种流体在横截面上使流体速度达到一致，这有利于提高换热效率。2、热共轭效应，这种共轭效应不同于简单的热耦合，也是现行换热器难以做到的，对于管壳式换热器其换热管单一受热，是很难影响其它换热管的，即便有管板与它们相连， 其影响也是非常微弱的；对于板式换热器来说，其板片之间通过钎焊面来进行传热其导热 量也是非常有限的。然而蜂窝换热器就不同了，它的每一个蜂窝孔洞都会把其它所有蜂窝 孔洞的壁当做自己的传热的肋片，无影中就增大了换热器许多换热表面积了，却不增加其 金属材料耗量和影响其流体通道，这种整体化了蜂窝体起到一定集约化效应和增强了单个 蜂窝孔洞换热能力，也就大大提高了其换热系数。3、互逆涡旋效应，每一个蜂窝孔洞都设有来复线凹痕，且两侧来复线凹痕涡旋方向互逆，这样就会使两种流体在进行热交换时每一个瞬时都是互逆交切，这不仅非常有利于热量 交换，而且这种形式突缘作用可很好防止流体在换热器壁面上结垢，互逆涡旋效应是当今所 有换热器种类都不具备的也是无法实现的。在此也是前所未有的，也只有

3、我们蜂窝换热器独 领风骚了。4、场协同效应，这一先进理论在蜂窝换热器得到很好应用和最好的发挥，并可对其理论深化也有很重要的探究意义。对于流速场和温度梯度场怎样协同一致（当然包括声场，磁 场，还有其它形式的各类场），在学术界很好地认同了速度场和温度场这两个矢量夹角必须 为零或一百八十度，才会使换热效率趋于最大化；若为九十度或二百七十度则换热效率最差。 如是乎科技工作者发明了各种方法来加强换热器的换热效率，诸如采用了缩放管，波纹管， 或在换热管内添加金属片和金属丝等办法来达到横向温度一致，以增强场协同作用，更有甚 者采用震动换热器办法来达到提高换热器使用效率的目的。林林总总，诸如此类方法提高其 换热效率是非常有限的。它们都不会如本蜂窝换热器来的更经济，来的更有效。是因为蜂窝 换热器可以使流体流速方向的横截面的流速趋同一致，其连体共轭也会使流速方向横截面的 温度梯度达到相同，这是符合场协同理论条件之一的；因为温度梯度矢量方向与速度场横截 面几近形成九十度了，这两个场矢量夹角趋于零度了，抑或一百八十度了，这也是场协同理 论最为重要条件之一，也就是速度场与梯度场的余弦夹角最小化原则；其次，当流体

4、速度增 加时，或者达到最大值时，温度梯度场亦同时增加或达到最大值，这就是场协同理论甚为重 要条件之一，被称为大值匹配原则。从宏观看两流体非常符合场协同理论最佳原则，从微单 元看其协同效果也是非常理想的，这是互逆涡旋所为，即便是纯逆流的套管式换热器，涡旋 板式换热器都无法与其媲美的，在有限空间内最大化使流体换热流程延长，其它各类换热器 都是无法做到的。蜂窝换热器发展方向及可以拓展的领域本蜂窝式换热器可以用作加热，冷凝，蒸发，还可以用于冷却与散热。它完全可以替代 现行的管壳式换热器，板式换热器，板翅式换热器，板壳式换热器等。它完全打破了板式换 热器一百多年来在高效性上的垄断地位，不仅如此，它还彻底颠覆了现行换热器所无法逾越 的鸿沟：即：“坚固者不高效，高效者不坚固”这一顽疾，这一历史沉疴终于被蜂窝换热器 迎刃而解了。我们完全有信心预见到当这一技术被应用需要热能交换的各个领域以后， 我们蓝天会变得那样的蓝了，我们的碧水会变得那样的绿了；我们能源饥荒不再有了，我们 人类石油，煤炭，天然气都将延长其一倍以上的使用年限了，消除了人类为抢夺能源的战争； 我们温室效应不再有了，风调雨顺了，农作物增产了

5、，饥荒还会有吗？一切一切通胀源头在 于能源的上涨，能源价格下来了，通胀还会持续吗？有鉴如此，节能减排工作是如此重要， 这不只是悟出来的道理啊，现实所使然！与人类生产生活息息相关的各类换热器是那样重要，不管怎样，我们蜂窝换热器还得有 一个战略发展方向与途径，因为这个产品市场容量确实非常大，尤其是它的延伸产品可以达 到好几万亿元以上的市场规模，我们暂且不说这些，找准我们发展路径非常重要。首先我们可以把它应用于锅炉余热利用上，比其它方式会更为恰当，效果会更好，成本 会更低。还有用于替代凉水塔冷却，其意义也非同凡响，因为水资源对于我们缺水地区是非 常宝贵的，现行的凉水塔水的消耗是非常巨大的，它不仅仅是消耗掉赖以冷却蒸发掉的水， 它还有很大一部分以水沫的形式浪费了。你看每个大中城市都有数以万计的凉水塔在工作， 这能源浪费且不说，仅水的浪费就非常惊人了啊。更何况采用蜂窝换热器替代现行凉水塔不 仅仅可以节约许多水资源，它还可以节约许多电能，因为它完全可以采用封闭式循环了，就 不会存在像凉水塔那样有压头损失，其循环泵还有凉水塔冷却风机所消耗的功率也会减少 20%以上了。它还可以不用担忧换热壁面会结垢影

6、响换热效能的情况出现，也不用担心凉水 塔需要清洗，系统而无法使用的情况出现，这样它在使用时无须内部清洗了，而且它对环境 热污染小，蜂窝孔洞又具有消音功能。所以它的市场是大有可为的，就在这两个市场运作就 有足够大的天地了。第二步，我们可以从事热电厂冷却系统开发，把蜂窝换热器用于替代热电厂的冷却塔 这个潜力是非常巨大的。因为当前我国正在进行经济结构调整，还有区域经济结构优化的问 题，对于西北部蕴含巨大煤炭资源，却又苦于水资源短缺，难以实现把当地所具有煤炭资源 优势转化为电能优势。若采用兴建铁路，其投资成本巨大，而且对沿途造成环境污染。由此 可以看出，该技术能够应用于热电厂风冷，其意义是何等重大！它不仅可以避免建造凉水塔 成本巨大问题，也可以避免热电厂由此而占用了许多土地问题，还可以节约循环泵以及轴流 风机所消耗较多的电能。由于北方冬季较长，在较凉爽的天气里，我们无需采用蒸发降温， 仅仅只采用风冷就足够了，若到了较热的夏季，我们可以把两组蜂窝冷却器串联起来，第一 组采用风冷，从第一组出来冷却水温度接近了环境干球温度时，我们可以在第二组采用水降 膜蒸发来达到冷却水接近环境湿球温度。这是一项多么

7、好的节约用水技术呀！而且它可以减 少循环泵以及轴流风机所消耗的电量。利用河水或者海水，湖水进行相关冷却都会带来环境 破坏，因为周围水域的温升都会无法避免造成环境灾难，会造成该水域鱼类死亡，藻类滋生。 我们大家还会记忆犹新的是日本福岛核电事件，那是多么刻骨铭心的担忧，至今还是日本人 挥之不去的梦魇，并由此席卷全球的弃核电潮，已经造成多个国家考虑将来放弃核电建设了， 其症结所在就是人类还没有找到一个非常安全可靠的核电冷却装置与方法。对于核电冷却装 置首当其冲必须考虑其坚固性问题，解决了坚固性难题，势必又会影响其换热效率了，然而 蜂窝换热器却不尽然，它两者都兼顾了，且作为整体，体积又非常小，蜂窝状又是非常耐压 结构形式，从而使它的抗震能力非常强，它也不存在爆炸之虞，因为它们整个压力容积都被 细分成许多细小的蜂窝孔容积了，它的量是不足以产生爆炸威力的，而仅仅只是起到泄压作 用而已，那怕十级以上地震都无须担忧。比之当今核电冷却装置真是小巫见大巫了。当然应 用于核电领域里的冷却装置必须考虑所采用换热材料应具备较强耐辐射性能。第三步，我们考虑使该技术应用在其他诸多领域，特别是石化领域的换热，也可以把

8、 它用作大型的石化催化裂解装置，因为我们可以采用镍合金或在蜂窝孔洞表面镀镍，也可以 采用铝合金制作蜂窝体，且表面经过氧化，形成致密的氧化铝表面层，氧化铝也可以起到催 化作用的。本专利技术还可以使催化裂解与加热同步进行，达到完全一体化的催化裂解加热 在一个装置里进行。本专利技术必将会成为石化行列最为关键而热门技术之一，其市场前景 不可小觑啊!应用烟气脱硫它也可以发挥很好作用。我们同样也知道换热器不仅在化工领域 应用是非常广泛，而且它应用于医药，食品加工，余热回收，机械电力，造船工业等等诸多 领域，在这里就不一一赘述了。第四步我们着力开发汽车，家电，中央空调所应用的各类换热器，可形成高端产品一 体化和多种产品系列化。尤其把该技术应用于空调里的冷凝器和蒸发器会有其独到优势。由 于现行蒸发器多半是采用降膜蒸发，不管是卧管降膜还是竖管降膜蒸发都会遇到一个同样问 题，就是换热管下部积聚的液膜过厚影响其蒸发效果，蜂窝换热器焉能有此事，因为它每一 个蜂窝孔都均匀分布流量，且是逆流方式进行换热，这两点现行的各类蒸发器都是无法实现 的。用作冷凝器它同样如此，若把压缩机与冷凝器，蒸发器整体设计为一体，不仅是

9、显得非 常机巧，而且可以节约压缩机的功耗，因为它可以克服许多弯道与容积壁所造成的阻力，其 制冷剂循环倍率大大提高了啊，这是多么诱人的前景呀！第五步应当是更加艰巨发展计划，也是更加辉煌的壮举，把该项技术应用到热电厂绝 大多数换热器里去，代替现行的过热器，凝汽器，省煤器，空气预热器等，那是一番怎样景 象呢？我们也应当知道现行的超临界锅炉热发电厂，那也只是把过去锅炉蒸汽温度从400C 左右提咼到600C以上而已，才会进入超临界状态呀，从而使热效能从过去30%左右跃迁到 现在的 40%左右的效能了啊，步履维艰的热电事业经历了多少个春秋岁月，时至今日依然 没有解决炉膛内1100C度温度却换来只是600C度的蒸汽温度，然而这任然有好几百度的温 差无法得到利用啊！这是何故呀，原来现行的过热器无法采用逆流方式进行换热，究其原因 就是担心现行的过热器无法耐此咼的压力和如此咼的温度，现在咼温情况下金属耐腐蚀的材 料我们已经有了，显然咼温下金属的应力会有所下降，那么我们也只有从换热器结构上想办 法了，我们可以从结构上去找到一个很好方式，来弥补咼温下金属材料应力下降的缺憾，蜂 窝状是耐压结构最好选择。我们若能把蜂窝换热器技术应用在过热器上面，并采用逆流换热 方式，蒸汽温度岂不就达到900C左右了啊，那么它的热效率岂不达到60%以上了啊。我们 须对此做做出努力，实现我们人类共同梦想！试想一下，我国电能有70%以上是靠火力发电 实现的，每一个热电厂若能把热效率提咼到60%以上，每年可以为国家节约多少的煤炭资源， 减少多少二氧化碳排放量啊！还可以关闭多少电厂，无须新建电厂了。蜂窝换热器专利技术现状本专利技术研发历时将近两年了，它是受多个专利技术启发与联想，其间不乏发明人 心酸与苦楚，还有困惑与迷惘，当然在无助中找到希望，在迷惘里看到了光明前程。我已经 用五个发明专利还有四个实用新型专利把该技术保护起来了，以防技术偷盗者打擦边球，专 利技术保护安全度非常可靠，实现该技术最主要方案与途径都用专利保护起来了，其中三个 实用新型专利得到授权，两个发明专利得到授权，其它都已在实质审查阶段中了。本专利技术已经做了两次样机了，第三次样机正在实施过程中，很快会在一两个月内 会有结果。第一次样机也不算失败，它使我们看到希望

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