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一种高温低压水电加热装置的制作方法

时间:2018-12-09 08:17:09

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一种高温低压水电加热装置的制作方法

本实用新型涉及电加热的技术领域,特别是,涉及一种高温低压水电加热装置。

背景技术:

蒸汽锅炉已有四百年历史,目前市场上用于供热的设备大多是蒸汽锅炉,其特性是能耗高,每产一吨150度的蒸汽需要消耗650000大卡热值,同时需要消耗显热151000大卡和气化潜热500000大卡,使用电加热锅炉产一吨蒸汽差不多要750kw/h电。其二是利用率低,蒸汽在使用的过程中真正用于加热的有用功不到40%,有60%多的蒸汽在管道以及用热设备中被浪费掉。其三是属于压力容器,受监管机制监管。其四是每个蒸汽锅炉至少需要二到三名锅炉工进行值守。

目前和我们的技术领域比较接近的是饱和水热泵加热技术,其特性是无法达到高温,最高理论数据不超过120度,其技术领域采用和蒸汽一样的并联方式,没有解决压力不均匀的特点,不是成熟产品。其二是本身只是一个理念,没有真正应用到实际中去。其三是饱和水热泵技术本身在循环的过程中会产生空气,但是技术无法实现将空气排空,使得压力增大,无法连续长时间使用。

技术实现要素:

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有中存在的问题,提出了本实用新型。

因此,本实用新型其中一个目的是提供一种高温低压水电加热装置。

为解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:一种高温低压水电加热装置,包括,电加热组件,包括加热件、电热棒和壳体,所述加热件置于所述壳体内,所述电热棒与所述加热件相连接;储水分离组件,包括储水罐和支撑件,所述储水罐置于所述支撑件上,所述储水罐上设有入水口和出水口;离心泵,一端与所述电加热组件相连接,另一端与储水分离组件的所述出水口相连接;其中,所述储水罐上设有排气口,所述储水罐内的高温水通过所述离心泵传输,气体通过所述排气口排出。

作为本实用新型所述高温低压水电加热装置的一种优选方案,其中:所述加热件包括第一螺旋管、第二螺旋管和第三螺旋管;所述第一螺旋管、所述第二螺旋管和所述第三螺旋管三者同心,且所述第一螺旋管的直径大于所述第二螺旋管的直径,所述第二螺旋管的直径大于所述第三螺旋管的直径。

作为本实用新型所述高温低压水电加热装置的一种优选方案,其中:所述第一螺旋管的容积为0.029m3,所述第二螺旋管的容积为0.022m3,所述第三螺旋管的容积为0.02m3。

作为本实用新型所述高温低压水电加热装置的一种优选方案,其中:所述第一螺旋管上设有5根所述电热棒,所述第二螺旋管上设有4根所述电热棒,所述第三螺旋管上设有3根所述电热棒。

作为本实用新型所述高温低压水电加热装置的一种优选方案,其中:所述电热棒的功率为2kw。

作为本实用新型所述高温低压水电加热装置的一种优选方案,其中:所述加热件的数量为9,且各个所述加热件之间的连接方式为串联。

作为本实用新型所述高温低压水电加热装置的一种优选方案,其中:所述电加热组件还包括门,所述门铰接于所述壳体的侧面。

作为本实用新型所述高温低压水电加热装置的一种优选方案,其中:所述加热件以3个为一组,循环加热时,仅有一组工作。

本实用新型的有益效果:使用高温低压水电加热装置,同比蒸汽节能效果达到70%以上,电加热器产一吨蒸汽所消耗的电能在100kw/h以下,不需要人工值守,全自动管理。不属于压力容器,不受压力容器监管机制监管,零排放,无需考虑环保污染问题,且体积小,不需要独立建立锅炉房。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:

图1为本实用新型高温低压水电加热装置提供的一个实施例中的整体结构示意图;

图2为本实用新型高温低压水电加热装置提供的一个实施例中的所述电加热组件的整体结构示意图;

图3为本实用新型高温低压水电加热装置提供的一个实施例中的所述加热件的整体结构示意图;

图4为本实用新型高温低压水电加热装置提供的一个实施例中的所述储水分离组件的整体结构立体示意图;

图5为本实用新型高温低压水电加热装置提供的一个实施例中的所述储水分离组件的整体结构主视示意图;

图6为本实用新型高温低压水电加热装置提供的一个实施例中的所述储水分离组件的整体结构后视示意图;

图7为本实用新型高温低压水电加热装置提供的一个实施例中的所述储水分离组件的整体结构俯视示意图;

图8为本实用新型高温低压水电加热的方法提供的一个实施例中的整体结构流程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

参照图1~7,本实用新型提供了一种高温低压水电加热装置,在本实用新型的第一个实施例中,该装置的主体包括电加热组件100、储水分离组件200和离心泵300,通过离心泵300将储水分离组件200和电加热组件100之间实现水循环。

具体的,电加热组件100,包括加热件101、电热棒102和壳体103,所述加热件101置于所述壳体103内,所述电热棒102与所述加热件101相连接。

需要说明的是,所述加热件101包括第一螺旋管101a、第二螺旋管101b和第三螺旋管101c,所述第一螺旋管101a、所述第二螺旋管101b和所述第三螺旋管101c三者同心,且所述第一螺旋管101a的直径大于所述第二螺旋管101b的直径,所述第二螺旋管101b的直径大于所述第三螺旋管101c的直径。

较佳的,所述第一螺旋管101a的容积为0.029m3,所述第二螺旋管101b的容积为0.022m3,所述第三螺旋管101c的容积为0.02m3。

需要说明的是,加热件101的下方放置轻质浇注料,其为耐火材料,按照国家耐火材料行业标准生产。

较佳的,所述第一螺旋管101a上设有5根所述电热棒102,所述第二螺旋管101b上设有4根所述电热棒102,所述第三螺旋管101c上设有3根所述电热棒102。因此,每个加热件101上总共接入12根电热棒102,而所述电热棒102的功率为2kw,所以合计共24kw。

在本实施例中,所述加热件101的数量为9,且各个所述加热件101之间的连接方式为串联,27个螺旋管完全串联起来后合计为216kw,加热件101的水的容量达到了0.64m3。

需要说明的是,所述加热件101以3个为一组,循环加热时,仅有一组工作,将循环后的温差补升到理想温度,可在控制上设定上限温度和下限温度,达到上限温度为理想温度,主机停止加热。低于上限温度而高于下限温度自动调整为单组模块(加热件101以3个为一组)交替加热,低于下限温度主机满负荷运转。

储水分离组件200,包括储水罐201和支撑件202,所述储水罐201置于所述支撑件202上,所述储水罐201上设有入水口201a和出水口201b。

应该注意的是,正常的设备用水前会先进行水处理,将水中的氧原子去除,以此来解决膜态沸腾的问题,而在本申请中采用的正常水(也即没有通过处理过的水,不是软水),前端也不会做水处理,所以为了保证整个密闭循环系统的安全性,储水分离装置需要将水和气分离后,并同时将气排出,利用储水罐201内的水循环加热。因此,所述储水罐201上设有气水分离层201d和排气口201c,通过气水分离层201d将气、水分离,所述储水罐201内的高温水通过所述离心泵300传输,气体通过所述排气口201c排出。

需要说明的是,为了合理利用资源,将储水分离装置中循环过程的产生的气体排空,其主要目的也是在于控制整个循环过程中压力,同时通过排气口201c可以做余热回收,利用余热并联进入到用户设备a,将循环过程中多余的气体再次进入用户设备a(如若干台烘干机和烫平机等),二次利用热源,起到控制安全性与节能的效果。

较佳的,储水罐201还设有电动调节阀201e,在储水分离装置与电加热组件100、用户设备a(如若干台烘干机和烫平机等)相连接后,同时,储水分离装置链接控制系统,在紧急情况下(超过一定压力,受阻超过2mpa)自动打开,提高安全控制系数。工作原理为:当储水分离组件200上的排气口201c出的排气阀受阻或不工作时,电动调节阀201e会自动打开。

较佳的,储水罐201上还设有压力表201f,压力表201f设于出水口201b处,从而实时监测压力的变化,额定压力在2mpa。

优选的,在储水罐201上还可以设有温度表201g,监控温度的变化。

较佳的,在本实施例中,储水罐201上还设有补水口201g和水位表201h。

因为在储水分离组件200中的温度较高,因此一部分水会气化,气化的部分从排气口201c排出,根据能量守恒定律,储水罐201内的水会逐渐变少,因此为了保证工作的有效性和高效性,不能将设备在运转的过程中停机重新加水,故而在本实施例中,在储水罐201上设有补水口201j,补水口201j的位置介于所述入水口201a和出水口201b之间。

需要说明的是,因此设备的温度比较高,因此不会采用熔点较低的透明玻璃制品或者塑料制品,而是采用金属制成,而金属不具有透明的特性,长时间的工作,工作人员无法得知什么时候水位过低,什么时候过高,什么时候需要加水等等,为了便于监控,防止水位过低造成安全性问题或者降低工作效率的问题,在储水罐201的侧壁上设有水位表201h,通过水位表201h控制水桶内的水容量。

较佳的,在储水罐201的下面设有排污阀201k,因为在整个系统(包含储水分离装置)运作中会产生一定的杂物,因此杂物通过排污阀201k排出,起到保持储水罐201内清洁干净的作用,提高了储水分离装置的使用寿命,同时保证装置的工作效率。因为当储水分离组件200中存在杂物后,会影响内部水循环的工作效率,从而影响整体的工作效率。

其中,储水罐201外面设有保温层203,通过保温层203对储水罐201内的高温水进行保温,节省储水罐201内高温水持续加热的能源和时间。

较佳的,储水分离组件200还包括保护外框204,保护外框204套设于储水罐201的外侧,保护储水罐201的安全性,安装时,将带有保护外框204的储水分离组件200放置到支撑件202上。

离心泵300,一端与所述电加热组件100相连接,另一端与储水分离组件200的所述出水口201b相连接,将水从储水分离组件200抽到电加热组件100。

较佳的,在本实用新型中的离心泵300采用多级循环离心泵能够承受200℃以上的高温,密封圈改进后最高温度可达到260℃以上,扬程可达到230米以上,耐高压2.5mp,采用立式节段式外加不锈钢壳体结构。

需要说明的是,在本实施例中的多级离心泵适用于输送清水及物理化学性质类似于清水的物质液体,且多级离心泵均为铸钢材质,因此具备一定程度的耐腐蚀性。

应当注意的是,多级离心泵介质温度范围是:-15℃~220℃,多级离心泵工作压力中的系统压力≤2.5mp,也即系统压力═入口压力+泵工作时的压力≤2.5mpa。并且,多级离心泵周围环境的温度应低于40℃,相对湿度应不超过95℅。

在本实施例中,高温低压水电加热装置的工作原理为:将电加热组件100、储水分离组件200、离心泵300和用户设备a(如若干台烫平机)串联组装,也就是,储水分离组件200一端与用户设备a相连接,另一端与离心泵300相连接,离心泵300的另一端与电加热组件100相连接,用户设备a的另一端与储水分离组件200相连接。通过入水口201a对储水罐201内加水至储水罐201容量的50%,留出沸腾水产生的气,到了沸腾点自动排出气体,但必须留出罐内空间保持平衡,产出沸腾气体在罐的空间进入气、水排气阀分离外流。通过离心泵300将储水罐201内的水抽取到电加热组件100中的加热件101内,因为在上述加热件101的个数为9,9个加热件101串联后,串联在末尾的加热件101与用户设备a相连接,用户设备a的另一端与储水分离组件200相连接,形成一个闭循环。

需要说明的是,加热件101与多台用户设备a相连接时,各个用户设备a采用串联的方式相连接,这样可以保证加热水的温度保持均衡,避免压力过大的情况发生。

需要说明的是,经过一个整个循环加热系统后,高温水经过所有设备回流至储水分离组件200后,将膜态沸腾产生的空气与高温水隔离,通过排气阀将空气排空,保证二次循环过程中离心泵300吸入电加热组件100的高温水不含空气。

应当说明的是,为了合理利用资源,在本实施例中将排气口201c排出的气体也可通过与用户设备b相连接的方式连接,且各个用户设备b采用并联的方式相连接。

需要说明的是,开机后先由离心泵300将水抽入电加热组件100,水通过串联至每个加热件101内使得所有螺旋管内充满水,再由离心泵300将水抽出,直至水将整个闭路循环系统灌满。

较佳的,为了合理利用资源,可以在将用户设备a与用户设备b相连接(串联),实现资源的二次利用。

参照图1~7,本实用新型提供的高温低压水电加热装置的第二个实施例,该实施例不同于第一个实施例的是:在本实施例中,所述电加热组件100还包括门104,所述门104铰接于所述壳体103的侧面。

在本实施例中设置门104,可用于更换或者调变电热棒102的使用,每个门104的长度在950m,打开后可完全检测每个模块的电热棒102情况。

本实用新型提供的高温低压水电加热装置的第三个实施例,该实施例不同于第二个实施例的是:在本实施例中,电加热组件100还包括余热回收件105和二级泵106,所述余热回收件105设于所述壳体103的上方,包括盘管做成的散热器,通过散热器将释放出来的余热回收,余热将余热回收件105中的水加热,二级泵106一端与余热回收件105相连接,另一端与储水罐201相连接,用户设备c(如,水洗机等)与储水罐201相连接。二级泵106将储水罐201中的水吸到余热回收件105内,通过余热回收件105的热量,将余热回收件105内的水加热,并传送到用户设备c。

需要说明的是,当用户设备c(如,水洗机等)的数量大于等于2时,余热回收件105内出来的水的温度为90℃左右,温度较高容易损坏衣物,因此,在用户设备c上设置水桶,余热回收件105与水桶串联,水桶与各个用户设备c并联,水桶中的水与用户设备c原本带有的接头进入的水,温度中和后为40℃~70℃。

参照图1~8,本实用新型还提供了一种高温低压水电加热的方法,包括以下几个步骤:

第一步,通过入水口201a将储水分离组件200内的储水罐201补充至50%;

第二步,通过离心泵300将水抽入到加热件101内,所述加热件101之间相互串联,水通过串联至每个加热件101的第一螺旋管101a、第二螺旋管101b和第三螺旋管101c中,且充满各个螺旋管,且每个单体模块(每3个加热件101位一组)小于30升,不属于压力容器,不受压力监管机制监管;

第三步,加热件101与用户设备a相连接,所述用户设备a(如烫平机)和用户设备b(如烘干机)相串联,如果用户设备b的数量大于等于2时,则用户设备b采用串联的方式,通过离心泵300将所述加热件101中的水抽出到储水分离组件200,形成闭路循环系统;

第四步,将所述储水分离组件200中排出的多余气体再次回收,并联进入用户设备b;

第五步,所述加热件101中产生的多余的热量采用余热回收件105回收,通过二级泵106抽取到用户设备c(如,水洗机等)中,且水加热的温度为90℃,若用户设备b的数量大于等于2时,采用并联的方式;

其中,所述闭路循环系统的流量为11.3t/h,且所述闭路循环系统的出口压力不大于0.3mpa。

需要说明的是,电加热组件100的发热温度为110℃~370℃,被加热成高温低压水的温度控制在110℃~300℃,串联压力为0.3mpa~2.5mpa。

也就是,将电加热组件100、储水分离组件200、离心泵300和用户设备(如若干台烘干机和烫平机等)组装。需要说明的是,开机后先由离心泵300将水抽入电加热组件100,水通过串联至每个加热件101内使得所有螺旋管内充满水,再由离心泵300将水抽出,直至水将整个闭路循环系统灌满。

具体的,储水分离组件200一端与用户设备a相连接,另一端与离心泵300相连接,离心泵300的另一端与电加热组件100相连接,用户设备a的另一端与电加热组件100相连接。通过入水口201a对储水罐201内加水至储水罐201容量的50%,通过离心泵300将储水罐201内的水抽取到电加热组件100中的加热件101内,因为在上述加热件101的个数为9,9个加热件101串联后,串联在末尾的加热件101与用户设备a相连接。

需要说明的是,加热件101与多台用户设备相连接时,各个用户设备采用串联的方式相连接,这样可以保证加热水的温度保持均衡,避免压力过大的情况发生。例如,加热件101与用户设备a和用户设备b相连接,用户设备a和用户设备b实行的是串联。为了合理利用资源,在本实施例中将排气口201c排出的气体也可通过与用户设备相连接的方式连接,且各个用户设备采用并联的方式相连接。

需要说明的是,经过一个整个循环加热系统后,高温水经过所有设备回流至储水分离组件200后,将膜态沸腾产生的空气与高温水隔离,通过排气阀将空气排空,保证二次循环过程中离心泵300吸入电加热组件100的高温水不含空气。

以上描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优越性。本实用新型不受上述实施例的限制,在不脱离本实用新型原理和应用范围的前提下,本实用新型会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围内由所附的权利要求及其等同物界定。

应说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征:

1.一种高温低压水电加热装置,其特征在于:包括,

电加热组件(100),包括加热件(101)、电热棒(102)和壳体(103),所述加热件(101)置于所述壳体(103)内,所述电热棒(102)与所述加热件(101)相连接;

储水分离组件(200),包括储水罐(201)和支撑件(202),所述储水罐(201)置于所述支撑件(202)上,所述储水罐(201)上设有入水口(201a)和出水口(201b);

离心泵(300),一端与所述电加热组件(100)相连接,另一端与储水分离组件(200)的所述出水口(201b)相连接;

其中,所述储水罐(201)上设有排气口(201c),所述储水罐(201)内的高温水通过所述离心泵(300)传输,气体通过所述排气口(201c)排出。

2.根据权利要求1所述的高温低压水电加热装置,其特征在于:所述加热件(101)包括第一螺旋管(101a)、第二螺旋管(101b)和第三螺旋管(101c);

所述第一螺旋管(101a)、所述第二螺旋管(101b)和所述第三螺旋管(101c)三者同心,且所述第一螺旋管(101a)的直径大于所述第二螺旋管(101b)的直径,所述第二螺旋管(101b)的直径大于所述第三螺旋管(101c)的直径。

3.根据权利要求2所述的高温低压水电加热装置,其特征在于:所述第一螺旋管(101a)的容积为0.029m3,所述第二螺旋管(101b)的容积为0.022m3,所述第三螺旋管(101c)的容积为0.02m3。

4.根据权利要求2或3所述的高温低压水电加热装置,其特征在于:所述第一螺旋管(101a)上设有5根所述电热棒(102),所述第二螺旋管(101b)上设有4根所述电热棒(102),所述第三螺旋管(101c)上设有3根所述电热棒(102)。

5.根据权利要求4所述的高温低压水电加热装置,其特征在于:所述电热棒(102)的功率为2kw。

6.根据权利要求1、2、3或5任一所述的高温低压水电加热装置,其特征在于:所述加热件(101)的数量为9,且各个所述加热件(101)之间的连接方式为串联。

7.根据权利要求6所述的高温低压水电加热装置,其特征在于:所述电加热组件(100)还包括门(104),所述门(104)铰接于所述壳体(103)的侧面。

8.根据权利要求6所述的高温低压水电加热装置,其特征在于:所述加热件(101)以3个为一组,循环加热时,仅有一组工作。

技术总结

本实用新型公开了一种高温低压水电加热装置,包括电加热组件,包括加热件、电热棒和壳体,所述加热件置于所述壳体内,所述电热棒与所述加热件相连接;储水分离组件包括储水罐和支撑件,所述储水罐置于所述支撑件上,所述储水罐上设有入水口和出水口;离心泵一端与所述电加热组件相连接,另一端与储水分离组件的所述出水口相连接;其中,所述储水罐上设有排气口,所述储水罐内的高温水通过所述离心泵传输,气体通过所述排气口排出。本实用新型比蒸汽节能效果达到70%以上,电加热器产一吨蒸汽所消耗的电能在100kw/h以下,不需要人工值守,全自动管理。

技术研发人员:张友谊

受保护的技术使用者:上海勋友节能环保设备有限公司

技术研发日:.05.15

技术公布日:.12.31

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