技术特征：
1.一种带仿生结构加热装置的蒸汽发生器，其特征在于，包括工质进料管、预热段及位于所述预热段上方，且与所述预热段相连通的蒸发段：
所述预热段包括第一壳体及位于所述第一壳体内的第一加热装置，所述第一加热装置包括第一热源设备及与所述第一热源设备相连接且沿所述第一热源设备的周向分布的第一导热翅片，所述第一导热翅片自所述第一热源设备向所述第一壳体方向延伸；所述蒸发段包括第二壳体及位于所述第二壳体内的第二加热装置，所述第二加热装置包括第二热源设备及与所述第二热源设备相连接且沿所述第二热源设备的周向分布的第二导热翅片，所述第二导热翅片自所述第二热源设备向所述第二壳体方向延伸；所述蒸发段的孔隙率大于所述预热段的孔隙率，其中，孔隙率是指流体通道横截面积与对应其所在位置的壳体围成的空间的横截面积之比；
所述工质进料管与最底部的所述预热段的第一壳体相连通；
所述第一导热翅片和第二导热翅片沿对应壳体的径向呈分叉结构，导热翅片之间及导热翅片与对应壳体之间的间隙构成流体通道，分叉前后的导热翅片横截面当量直径满足最佳结构:
2.根据权利要求1所述的带仿生结构加热装置的蒸汽发生器，其特征在于：所述预热段为2个及2个以上，所述2个及2个以上预热段沿流体上升方向依次堆叠，且不同预热段的流体通道按流体上升方向进行分叉，分叉前后的流体通道的横截面当量直径满足所述最佳结构。
3.根据权利要求1或2任一项所述的带仿生结构加热装置的蒸汽发生器，其特征在于：所述蒸发段为2个及2个以上，所述2个及2个以上蒸发段沿流体上升方向依次堆叠，且不同蒸发段的流体通道按流体上升方向进行分叉，分叉前后的流体通道的横截面当量直径满足所述最佳结构。
4.根据权利要求3所述的带仿生结构加热装置的蒸汽发生器，其特征在于：所述第一导热翅片和第二导热翅片的分叉形状选自树状分叉、蜂窝状分叉、植物茎脉分叉及雪花分叉中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的带仿生结构加热装置的蒸汽发生器，其特征在于：所述第一导热翅片及第二导热翅片均为树形分叉结构。
6.根据权利要求4所述的带仿生结构加热装置的蒸汽发生器，其特征在于：所述第一导热翅片为树形分叉结构，所述第二导热翅片为蜂窝状分叉结构。
7.根据权利要求4所述的带仿生结构加热装置的蒸汽发生器，其特征在于：所述第一导热翅片和所述第二导热翅片均为蜂窝状分叉结构。
8.根据权利要求4所述的带仿生结构加热装置的蒸汽发生器，其特征在于：所述第一导热翅片为蜂窝状分叉结构，所述第二导热翅片为树形分叉结构。
9.根据权利要求1所述的带仿生结构加热装置的蒸汽发生器，其特征在于：所述预热段和蒸发段的孔隙率为0.4～0.95。
10.一种带仿生结构加热装置的蒸汽发生器系统，其特征在于，包括：
如权利要求1～9中任一所述的带仿生结构加热装置的蒸汽发生器；以及
计量泵，所述计量泵连接于工质箱及所述带仿生结构加热装置的蒸汽发生器中的所述工质进料管之间。
技术总结
本发明提供一种带仿生结构加热装置的蒸汽发生器及系统。蒸汽发生器包括预热段、蒸发段及进料管，其中：预热段包括第一壳体及第一加热装置，第一加热装置包括第一热源设备及第一导热翅片；蒸发段包括第二壳体及第二加热装置，第二加热装置包括第二热源设备及第二导热翅片；第一导热翅片及第二导热翅片沿径向呈分叉结构，分叉前后的导热翅片横截面当量直径满足最佳结构:其中，Dm为当前段导热翅片的横截面当量直径，Dk为由当前段导热翅片分叉出的第k段导热翅片的横截面当量直径，和/或不同壳体内的流体通道按流体上升方向进行分叉，且分叉前后的流体通道的横截面当量直径满足所述最佳结构。本发明有助于提高蒸汽发生器的流量和温度控制精度。
技术研发人员：叶爽;李银宾;黄伟光;庄晓杰
受保护的技术使用者：中国科学院上海高等研究院
技术研发日：2020.10.26
技术公布日：2021.01.05
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