CN103307744B - 工业用高温热水的制备方法 - Google Patents

Abstract

工业用高温热水的制备方法，一个热水交换循环系统、一个空气交换加热循环系统和一个用于清洗工件的高温热水池，构成高温热水的循环加热，解决机器制造业、轴承制造业等加工工序中对机器零部件清洗所用高温热水的制备，以改变现行蒸汽锅炉加热和电加热存在的不可解决的技术难题，实现节能、环保，降低制造成本，提高生产质量和环境质量。

Description

工业用高温热水的制备方法

技术领域

本发明涉及一种工业用高温热水的制备方法，特别涉及机器制造业、轴承制造业等涉及的零部件清洗用高温热水的制备。

背景技术

目前，无论是在机器设备制造或是在轴承制造过程中，均有一项不可逾越的工序，既对部件组装前的清洗工作，由于各种机械部件经加工后，其部件本身产生一些污浊物，必须将其清洗干净方能使用。清洗污浊物的有效方式是：高温水加碱性清洗剂，高温水加酸性清洗剂。无论是高温碱性清洗还是高温酸性清洗，都离不开高温热水。由于工业用高温热水的量很大，且常年不断的工作，对高温热水的水源提供提出了不小的问题。一般来说，工业用高温热水的加热方式有两种，一是采用锅炉蒸汽加热；二是电加热。无论采用哪种加热方式，均存在如下缺点：一、加热时间长，资源浪费严重，成本高；二、温度不宜控制，水温时高时低，不利于质量稳定性；三、蒸汽锅炉的污染严重，不利于环保；四、电加热的能耗较大，且升温速度慢；五、无论是电加热还是蒸汽加热，都存在高温水蒸汽在清洗池上空的蒸发，造成车间环境温度高、湿度大，不利于工人的身体健康；六、由于电加热和蒸汽加热均在清洗池内进行，清洗池的水不可流动，在清洗工件过程中其池内的污浊物逐渐增多，又无法在工作中进行过滤，需不断的换水，造成用水量和清洗剂量极大，形成严重的资源浪费。为此，解决环保、降低能耗、节约成本是当前我国社会经济发展和实现小康社会建设的重中之重。

本发明是在提出上述问题的不足，利用现代科技技术和空气能技术的结合，研制一种工业用高温热水制备系统，特别涉及机器制造业及轴承制造业涉及的零部件清洗用高温热水的制备系统，以实现节能、环保，提高机器制造加工业的加工质量和环境质量。

发明内容

本发明的目的旨在解决机器制造业、轴承制造业等加工工序中对机器零部件清洗所用高温热水的制备，以改变现行蒸汽锅炉加热和电加热存在的不可解决的技术难题，实现节能、环保，降低制造成本，提高生产质量和环境质量。

本发明为实现上述目的，解决现有问题的不足，所采用的技术方

案是：工业用高温热水的制备方法，一个热水交换循环系统、一个空气交换加热循环系统和一个用于清洗工件的热水池，构成高温热水的循环加热，所述的热水交换循环系统，包括热水池、管路过滤器、热水交换器、高温水交换管和水泵；所述的空气交换加热循环系统，包括热水交换器、储液灌、气体过滤器、空气交换机和压缩机。在工作状态中，随着热水池水温的降低，在开通换热器与空气交换机工作通路的同时，提高热风机的转速，以形成换热器、空气交换机分别与压缩机联动的双重交换加热，用于增大流过热空气交换器的热源流量，以此来调节热水加热器的传热系数，以便将工业用水加热至50℃—80℃。

所述换热器换热器的进气端有两路进气口，并通过热力交换管路进行交换，热力交换管路的一路直接将换热器与气体过滤器联通，另一路通过热力膨胀阀Ⅰ和电磁阀与气体过滤器联通；换热器设有两个出口，一路通过热力膨胀阀Ⅱ将空气交换机和压缩机联通，以形成换热器与空气交换机的二次交换加热；另一路从换热器出来后，直接与压缩机联通，以形成换热器、空气交换机分别与压缩机联动的双重交换加热。

所述的空气交换加热循环系统，设有四通阀和气液分离器，四通阀的一路与气液分离器连接，一路与空气交换机连接，一路与热水交换器连接。

所述的换热器优选为板式换热器，为板式换热器或直管式换热器的一种，也可是能够满足双向加热功能的换热器。

所述的热水交换循环系统，热水池通过管路过滤器与水泵连接，水泵与热交换器的进水口连接，热交换器的出水口通过高温水交换管与热水池连接，形成热水连续交换循环。

所述的空气交换加热循环系统，热空气交换器的出口通过低温气体交换管与储液灌连接，储液罐与气体过滤器连接，过滤器与空气交换机连接，空气交换机与压缩机连接，压缩机与热空气交换器的进口连接，形成空气连续交换加热循环。

所述的热水池包括清洗过滤系统，形成适用于工件清洗的洁净用水。

所述的换热器，可设置在空气交换机内，业可设置在空气交换加热循环系统中。

换热器的进气端有两个进气口，并通过热力交换管路进行交换，热力交换管路的一路直接将换热器与气体过滤器联通，另一路通过热力膨胀阀Ⅰ和电磁阀与气体过滤器联通。

换热器设有两路出口，出口的一路通过热力膨胀阀Ⅱ将空气交换机和压缩机联通，该路热交换中的气体经换热器交换后，在压缩机的控制下进入空气交换机再次交换，以形成换热器与空气交换机的二次交换加热。出口的另一路从换热器出来后，直接与压缩机联通，既热交换中的气体经换热器交换后在压缩机的控制下直接送入热水交换器。上述的交换加热方式，以形成换热器、空气交换机分别与压缩机联动的双重交换加热。

所述的热交换器由热水加热器、热空气交换器和外壳组成。

所述的热水池与管路过滤器之间还设有一低温水过滤池，低温水过滤池内设有过滤器。

所述的低温水过滤池内设有一级过滤器、二级过滤器和三级过滤器。

本发明还可以采用热水池与低温水过滤池连接，低温水过滤池与管路过滤器连接，管路过滤器与热水交换器的进水口连接，热水交换器的出水口与水泵连接，水泵与通过高温水交换管与热水池连接，以形成热水循环交换系统。

本发明的有益效果是：

1、采用了现代最先进的空气压缩机技术和空气交换机技术，将空气压缩机和空气交换机技术与自行研制的热交换器技术融为一体，可实现用较少的电量产生较大的热能。

2、本发明的工业用高温热水制备系统，可连续常年工作，不停断的制备恒温热水，高温水温度可达50—80℃，充分满足机器制造、化工、轴承制造等工业的高温用水的制备。

3、本发明制热速度快，供水量大，质量可靠，使用寿命长。

4、采用本发明系统制备高温热水与采用蒸汽加热制备热水、锅炉加热制备热水等方法相比，降低能源4倍以上，节约成本50%以上，提高效率3.5倍以上。

5、在系统中设置的管路过滤器有效解决了因清洗水污垢进入热水交换器的问题，又便于除污，维修方便。

6、在系空气交换机与压缩机之间设置了板式换热器，有效形成了对交换机的二次加热，且避免了因空气温度过高对系统的损坏。

7、本发明可实现绿色环保，无污染，符合国家环保政策及标准。

8、本发明可提高产品的生产质量，由于所制备的高温热水是在循环过滤过程中进行的，可使得工件生产池中的热水始终保持一定的清洁度，保证了所加工部件的清洁、无污染，又降低了用水量。

9、本发明具有除湿功能，在制备热水过程中空气交换机将室内的大量的高温气体置换为空气热能量，在制备热能的同时，又改善了车间内的环境空气质量，有利于工人的健康。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的一种热水交换器的结构示意图；

图3是本发明图2的剖视图；

图4是本发明的一种直管式热水交换器的结构示意图；

图5是本发明的管路过滤器的结构示意图。

附图标记：1、热水池；2、低温水过滤池；3、管路过滤器；301、过滤网；302、进口；303、出口；304、低温水连接管；4、热水交换器；401、热水加热器；402、热空气交换器；403、高温水交换管；404、外壳；405、低温气体交换管；406、高温气体交换管；5、储液灌；6、气体过滤器；7、热力交换管路；8、空气交换机；801、气液交换管；802、换热器；803、热力膨胀阀Ⅰ；804、电磁阀；805、热风机；806、热力膨胀阀Ⅱ；9、压缩机；901、四通阀；902、气液分离器；10、水泵。

具体实施方式

工业用高温热水的制备方法，一个热水交换循环系统、一个空气交换加热循环系统和一个用于清洗工件的热水池1，构成高温热水的循环加热，所述的热水交换循环系统，包括热水池1、管路过滤器3、热水交换器4、高温水交换管403和水泵10。

所述的空气交换加热循环系统，包括热水交换器4、储液灌5、气体过滤器6、空气交换机8和压缩机9。

在工作状态中，随着热水池水温的降低，在开通换热器802与空气交换机8工作通路的同时，提高热风机805的转速，以形成换热器802、空气交换机8分别与压缩机9联动的双重交换加热，用于增大流过热空气交换器402的热源流量，以此来调节热水加热器401的传热系数，以便将工业用水加热至50℃—80℃。

换热器802的进气端有两个进气口，并通过热力交换管路7进行交换，热力交换管路7的一路直接将换热器与气体过滤器6联通，另一路通过热力膨胀阀Ⅰ803和电磁阀804与气体过滤器6联通。

换热器设有两个出口，一路通过热力膨胀阀Ⅱ806将空气交换机8和压缩机9联通，以形成换热器802与空气交换机8的二次交换加热；另一路从换热器802出来后，直接与压缩机9联通，以形成换热器、空气交换机8分别与压缩机9联动的双重交换加热。

在空气交换加热循环系统中还设有四通阀901和气液分离器902，四通阀901的一路与气液分离器902连接，一路与空气交换机8连接，一路与热水交换器4连接。

在热水交换循环系统中，热水池通过管路过滤器与水泵连接，水泵与热水交换器的进水口连接，热水交换器的出水口通过高温水交换管与热水池连接，形成热水连续交换循环。

在空气交换加热循环系统中，热空气交换器的出口通过低温气体交换管405与储液灌5连接，储液罐5与气体过滤器6连接，气体过滤器6与热力交换管路7连接。

所述的热水池包括清洗过滤系统，形成适用于工件清洗的洁净用水。

所述的换热器802，优选为板式换热器，可设置在空气交换机内，也可独立设置在空气交换加热循环系统中。

换热器802的进气端有两个进气口，并通过热力交换管路7进行交换，热力交换管路7的一路直接将换热器与气体过滤器6联通，另一路通过热力膨胀阀Ⅰ803和电磁阀804与气体过滤器6联通；

换热器设有两路出口，出口的一路通过热力膨胀阀Ⅱ806将空气交换机8和压缩机9联通，该路热交换中的气体经换热器交换后，在压缩机的控制下进入空气交换机再次交换，以形成换热器802与空气交换机8的二次交换加热。出口的另一路从换热器802出来后，直接与压缩机9联通，既热交换中的气体经换热器交换后在压缩机的控制下直接送入热水交换器。上述的交换加热方式，以形成换热器、空气交换机8分别与压缩机9联动的双重交换加热。

所述的热水池与管路过滤器之间还设有一低温水过滤池，低温水过滤池内设有过滤器。

本发明所述的低温水过滤池2内的过滤器至少为一个。

经热水交换器4交换后，进入热水池1内的热水，可分别恒定控制在50℃、60℃、70℃或80℃。更能分别恒定控制在55℃、65℃或75℃。

本发明将最先进的空气能交换技术应用于工业热水制备，可实现用较少的电量产生较大的热能；本系统，可连续常年不停断的制备恒温热水，水温可达50—80℃，充分满足机器制造、化工、轴承制造等工业的高温用水的制备。

实施例1

本发明一种工业用高温热水的制备方法，采用热水池1、低温水过滤池2、管路过滤器3、热交换器4、储液灌5、气体过滤器6、热力交换管路7、空气交换机8、换热器802、压缩机9和水泵10构成的空气能加热系统。

其中的热水池1与低温水过滤池2连接，低温水过滤池2与管路过滤器3连接，管路过滤器3与水泵10连接，水泵10与热水交换器4的进水口连接，热水交换器4的出水口通过高温水交换管403与热水池1连接，以形成热水循环交换系统。

如图2所示，所述的热水交换器4采用盘管式交换器，盘管式交换器由热水加热器401、热空气交换器402和外壳404组成，热空气交换器402设置在热水加热器401的外表面上，热空气交换器402的出口通过低温气体交换管与储液灌5连接，储液罐5与气体过滤器6连接，气体过滤器6通过热力交换管路7和换热器802连接。

在换热器802上设有两路出口，换热器802出口的一路直接与压缩机9连接，该路从换热器802交换后的气体，在压缩机9的作用下通过四通阀进入热水交换器4。

板式换热器802出口的另一路通过热力膨胀阀Ⅱ806与空气交换机8连接，该路从换热器802交换后的气体，在热力膨胀阀Ⅱ806的控制下进入空气交换机8进行二次交换加热，后在压缩机9的作用下通过四通阀进入热水交换器4。

由于从换热器802交换后的气体出来后，一路在压缩机9的作用下通过四通阀进入热水交换器4；另一路经空气交换机8的二次交换加热后在压缩机9的作用下通过四通阀进入热水交换器4。

上述的热交换方式，形成了换热器802、空气交换机8分别与压缩机9联动的双重交换加热。

经热水交换器4交换后，进入热水池1内的热水，可分别恒定控制在50℃、60℃、70℃或80℃。更能分别恒定控制在55℃、65℃或75℃。

实施例2

如图4所示，所述的热交换器4采用直管式交换器，直管式交换器由热水加热器401、热空气交换器402和外壳组成，热水加热器401设置在热空气交换器402内，热空气交换器402的出口通过低温气体交换管405与储液灌5连接，储液罐5与气体过滤器6连接，气体过滤器6通过热力交换管路7和换热器802连接。

在换热器802上设有两路出口，换热器802出口的一路直接与压缩机9连接，该路从换热器802交换后的气体，在压缩机9的作用下通过四通阀进入热水交换器4。

板式换热器802出口的另一路通过热力膨胀阀Ⅱ806与空气交换机8连接，该路从换热器802交换后的气体，在热力膨胀阀Ⅱ806的控制下进入空气交换机8进行二次交换加热，后在压缩机9的作用下通过四通阀进入热水交换器4。

由于从换热器802交换后的气体出来后，一路在压缩机9的作用下通过四通阀进入热水交换器4；另一路经空气交换机8的二次交换加热后在压缩机9的作用下通过四通阀进入热水交换器4。

上述热交换方式，形成了换热器802、空气交换机8分别与压缩机9联动的双重交换加热。

经热水交换器4交换后，进入热水池1内的热水，可分别恒定控制在50℃、60℃、70℃或80℃。更能分别恒定控制在55℃、65℃或75℃。

Claims (5)

1.工业用高温热水的制备方法，一个热水交换循环系统、一个空气交换加热循环系统和一个用于清洗工件的热水池（1），构成高温热水的循环加热；所述的热水交换循环系统，包括热水池(1)、管路过滤器(3)、热水交换器（4）、高温水交换管(403)和水泵（10）；所述的空气交换加热循环系统，包括热水交换器(4)、储液灌(5)、气体过滤器(6)、空气交换机（8）和压缩机(9)；其特征是：还设有换热器（802），换热器(802)的进气端有两路进气口，并通过热力交换管路（7）进行交换，热力交换管路(7)的一路直接将换热器(802)与气体过滤器(6)联通，另一路通过热力膨胀阀Ⅰ（803）和电磁阀(804)与气体过滤器(6)联通；换热器(802)设有两个出口，换热器(802)出口的一路直接与压缩机连接，另一路通过热力膨胀阀Ⅱ(806)与空气交换机（8）连接，该路从换热器（802）交换后的气体，在热力膨胀阀Ⅱ(806)的控制下进入空气交换机（8）进行二次交换加热，后在压缩机（9）的作用下通过四通阀进入热水交换器（4）；所述的热水交换器(4)采用盘管式交换器，由热水加热器（401）、热空气交换器(402)和外壳组成，热水加热器（401）和热空气交换器(402)均成管状，且热水加热器（401）嵌套在热空气交换器(402)中；在工作状态中，随着热水池(1)水温的降低，在开通换热器(802)与空气交换机(8)工作通路的同时，提高热风机（805）的转速，以形成换热器(802)和空气交换机(8)分别与压缩机(9)联动的双重交换加热，用于增大流过热空气交换器(402)的热源流量，以此来调节热水加热器（401）的传热系数，以便将工业用水加热至50℃—80℃。

2.根据权利要求1所述的工业用高温热水的制备方法，其特征是：所述的空气交换加热循环系统，设有四通阀(901)和气液分离器(902)，四通阀(901)的一路与气液分离器（902）连接，一路与空气交换机（8）连接，一路与热水交换器(4)连接，一路与压缩机（9）连接。

3.根据权利要求1所述的工业用高温热水的制备方法，其特征是：所述的换热器(802)，为板式换热器或直管式换热器中的一种。

4.根据权利要求1所述的工业用高温热水的制备方法，其特征是：所述的热水池(1)与管路过滤器（3）之间还设有一低温水过滤池（2），低温水过滤池(2)内设有过滤器。

5.根据权利要求4所述的工业用高温热水的制备方法，其特征是：所述的低温水过滤池(2)内设有一级过滤器、二级过滤器和三级过滤器。