模塊氣電聯供熱水系統的製作方法

2023-05-24 08:37:56 3

本發明涉及一種供熱水系統，特別是一種模塊氣電聯供熱水系統，屬於燃燒供熱領域。

技術背景

換熱供熱系統在生產生活中應用極為普遍，例如在化工、冶金、機械、建築、食品、醫藥及航空航天等工業部門都佔有很重要的地位，對於家庭供暖來說，如何最大效率提高熱能利用率，保證供暖溫度，增大供熱面積，減少資源浪費是重中之重，因此對換熱系統的優化設計以及提高換熱效率對燃燒供暖行業來說很有必要。

技術實現要素：

根據技術需求，本發明提供一種換熱效率高的模塊氣電聯供熱水系統，包括一級換熱系統、二級換熱系統、三級換熱系統和四級換熱系統，循環水泵通過水管連接到四級換熱系統入水口，四級換熱系統出水口連接到三級換熱系統入水口，三級換熱系統出水口連接到二級換熱系統入水口，二級換熱系統出水口連接到一級換熱系統入水口，由一級換熱系統出水口出水，所述一級換熱系統包括雙螺旋受熱器和常壓紅外燃燒器，所述常壓紅外燃燒器設置在雙螺旋受熱器的下方，所述雙螺旋受熱器為圓筒狀，所述雙螺旋受熱器中間設置軸心出水管，雙螺旋受熱器圓筒內壁周向設有壁爐夾層，壁爐夾層與若干雙螺旋盤管連接，每個雙螺旋盤管包括以圓筒軸心對稱的兩個支管和兩個螺旋盤管，所述支管一端連接壁爐夾層，支管另一端連接螺旋盤管，螺旋盤管另一端與軸心出水管相連。

進一步地，所述二級換熱系統為熱管換熱器，所述熱管換熱器內設有水槽和若干換熱管，換熱管上部浸沒在水槽中，換熱管下部浸沒煙氣中，水槽內設置若干條水管延伸至雙螺旋受熱器壁爐夾層中。

進一步地，所述三級換熱系統為煙氣換熱器。

進一步地，所述四級換熱系統包括蒸發器、冷凝器和壓縮機，所述冷凝器通過管道連接至蒸發器，蒸發器通過管道連接壓縮機，壓縮機通過管道連接冷凝器，所述蒸發器設置在靠近供熱水系統煙氣出口的位置，循環水泵通過水管連接到冷凝器入水口，冷凝器出水口連接至三級換熱系統。

進一步地，所述蒸發器下方設有「v」字形柵欄。

進一步地，所述若干支管在壁爐夾層內豎直排列。

進一步地，所述常壓紅外燃燒器上設置有點火控制系統。

進一步地，所述供熱水系統上部設置煙囪，煙囪下方設置變頻風機，變頻風機與點火控制系統聯動。

進一步地，常壓紅外燃燒器燃燒產生熱煙氣，熱煙氣聚攏於雙螺旋受熱器中進行一次換熱，一次換熱後的煙氣從雙螺旋受熱器進入二級換熱系統進行二次換熱，二次換熱後的煙氣從二級換熱系統進入三級換熱系統進行三次換熱，三次換熱後的煙氣從三級換熱系統進入四級換熱系統進行四次換熱，四次換熱後的煙氣從煙囪排出。

本發明的有益效果為：採用四次換熱，大大提高了燃燒熱量的利用率，使用螺旋式結構有效對熱源進行分火，增大受熱範圍，提高出水溫度，節省能源，換熱效率高。

附圖說明

圖1為模塊化氣電聯供熱水系統結構示意圖，

圖中：1、常壓紅外燃燒器，2、點火控制系統，3、雙螺旋受熱器，4、一級換熱系統出水口，5、熱管換熱器，6、壓縮機，7、冷凝器，8、煙氣換熱器，9、蒸發器，10、循環水泵，11、煙囪，12、變頻風機，13、「v」字形柵欄，14、換熱管，15、水槽，16、壁爐夾層，17、支管，18、螺旋盤管，19、軸心出水管，20、閥門。

具體實施方式

根據附圖對本發明作進一步說明，一種換熱效率高的模塊氣電聯供熱水系統，包括一級換熱系統、二級換熱系統、三級換熱系統和四級換熱系統，循環水泵10通過水管連接到四級換熱系統入水口，四級換熱系統出水口連接到三級換熱系統入水口，三級換熱系統出水口連接到二級換熱系統入水口，二級換熱系統出水口連接到一級換熱系統入水口，由一級換熱系統出水口4出水，所述一級換熱系統包括雙螺旋受熱器3和常壓紅外燃燒器1，所述常壓紅外燃燒器1設置在雙螺旋受熱器3的下方，所述雙螺旋受熱器3為圓筒狀，所述雙螺旋受熱器3中間設置軸心出水管19，雙螺旋受熱器3圓筒內壁周向設有壁爐夾層16，壁爐夾層16與若干雙螺旋盤管連接，每個雙螺旋盤管包括以圓筒軸心對稱的兩個支管17和兩個螺旋盤管18，所述支管17一端連接壁爐夾層16，支管17另一端連接螺旋盤管18，螺旋盤管18另一端與軸心出水管19相連，若干支管17在壁爐夾層16內豎直排列，各個螺旋盤管之間互不幹擾。

常壓紅外燃燒器1常壓低氮燃燒，作為熱源燃燒溫度600℃—800℃，可以減少氮氧化合物（主要為一氧化氮、二氧化氮）的產生，常壓紅外燃燒器1上設有點火控制器系統2，可以點火自動控制，熄火停氣，根據要求自動調整供氣量，燃燒器1產生的熱量和煙氣進入雙螺旋受熱器3中加熱雙螺旋盤管中的水，雙螺旋盤管最好為1—4組，既可以有效分火，擴大受熱範圍，又不會因為雙螺旋受熱器筒內太過擁擠，阻塞火苗燃燒，導致熄火。

二級換熱系統為熱管換熱器5，熱管換熱器5內設有水槽15以及若干換熱管14，換熱管14上部浸沒在水槽15中，換熱管14下部浸沒煙氣中，水槽15內部設置兩條水管延伸至螺旋受熱器壁爐夾層21中，熱煙由雙螺旋受熱器3進入熱管換熱器5，熱煙加熱換熱管14底部，使熱量儘可能多的傳遞到熱管14頂部的水槽15內。

三級換熱系統為煙氣換熱器8，煙氣換熱器8內設置水管連接到熱管換熱器5的水槽15內，熱煙由熱管換熱器5進入煙氣換熱器8中，煙氣換熱器8內的水吸收煙氣中的熱量。

四級換熱系統包括蒸發器9、冷凝器7和壓縮機6，所述冷凝器7通過管道連接至蒸發器9，蒸發器9通過管道連接壓縮機6，壓縮機6通過管道連接冷凝器7，冷凝器2、蒸發器9和壓縮機6依次連接，構成一個完整迴路。蒸發器9設置在靠近供熱水系統煙氣出口的位置，方便煙氣排出，循環水泵10通過水管連接到冷凝器入水口，冷凝器出水口連接至煙氣換熱器8。

循環水泵10與冷凝器7之間設置閥門20，閥門20打開，冷水由循環水泵10進入冷凝器7中，冷媒在冷凝器7釋放出蒸發器9內吸收的煙氣熱能以及冷媒氣化潛熱加熱冷水，進行一次加熱，一次加熱後的冷水由冷凝器7進入煙氣換熱器8，吸收煙氣的熱能，進行二次加熱，二次加熱後的水由煙氣換熱器8進入熱管換熱器5的水槽15內，由煙氣加熱換熱管14底部並將熱量傳遞到換熱管14頂部的水槽15中進行三次加熱，三次加熱後的水由水槽15進入雙螺旋受熱器3的壁爐夾層16中，在壁爐夾層16中通過各個支管17進入螺旋盤管18，在螺旋盤管18中進行四次加熱，然後通過螺旋盤管18進入雙螺旋受熱器3的軸心出水管19中並通過出水口4流出，此時水溫達到最高。

常壓紅外燃燒器1燃燒產生熱煙，熱量及熱煙氣聚攏於雙螺旋受熱器3中加熱螺旋盤管18中的水，進行一次換熱，煙氣上升加熱換熱管14底部，換熱管14將熱量傳遞到換熱管14頂部的水槽15中，加熱水槽15中的水進行二次換熱，帶有少量熱量的煙氣進入煙氣換熱器8中，煙氣換熱器8中的水吸收煙氣中的少量熱量進行三次換熱，進行三次換熱後的煙氣繼續上升進入蒸發器9中，蒸發器9中的冷媒吸收煙氣的熱量和水蒸氣液化產生的熱量，並將熱能傳遞到冷凝器中加熱冷水，進行四次換熱，四次換熱後的煙氣從煙囪11排出，煙囪11的管壁下方設有變頻風機12，變頻風機12與點火控制系統2聯動，點火控制系統2根據燃燒情況調整燃氣量，變頻風機通過燃氣量控制排煙風量、排煙速度和排煙溫度。雙螺旋受熱器3、熱管換熱器5、煙氣換熱器8和蒸發器中9作為煙氣通道是依次連通並整體封閉的，煙氣只能從雙螺旋受熱器3下方進入，從煙囪11排出。

壓縮機6把冷媒壓縮，冷媒進入冷凝器7遇到冷水，冷媒液化放熱同時釋放出在蒸發器中吸收的熱量加熱冷水，液態冷媒通過管道進入蒸發器9，冷媒氣化吸收換熱水系統中水蒸氣液化產生的熱量和煙氣中存在的熱量後，冷媒變成高溫氣體重新回到壓縮機6繼續壓縮，重新進入冷凝器7釋放熱量，如此循環。

由於蒸發器9內冷媒氣化吸熱，蒸發器附近水蒸氣液化凝結成水滴附著在蒸發器9外壁上，為防止水滴滴落影響換熱水系統，在蒸發器9下方設有凝結水收集裝置攔截水滴，所述凝結水收集裝置為「v」字形柵欄13，「v」字形柵欄之間具有縫隙，可以使煙氣通過，不影響換熱過程。

本發明提供的供熱水系統多個模塊組合使用，進行供暖。