CN105066742A - 一种用于烟道热能回收的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于热换能器技术领域，具体涉及一种用于烟道热能回收的装置，包括热回收模块、环境监测模块、分析模块、控制模块；通过特殊设计的热回收模块，将环境监测模块嵌入到热回收模块中，实时监控热回收模块的状态，检测热回收模块的受损状况；通过分析模块，实时了解当前换能装置的效率，调整热回收模块中水流的速度，达到最高的热回收效率；本发明的技术方案可以实时监测热回收模块的状态，及时发现问题，同时，通过分析当前热交换效率，调整热交换介质的流量，达到最高的转化效率，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于热换能器技术领域，具体涉及一种用于烟道热能回收的装置。
背景技术
用于实现不同形式的能量相互转换的仪器或器件可以通称为换能器，例如把音频电信号转换成可闻声，或者把可闻声转换成音频电信号，实现电能与声能相互转换的电声换能器，如扬声器(喇叭)、耳机、话筒等。换热器亦称热交换器，也是换能器的一种，具有强化传热措施传热阻力小、传热能力大的特点，是合理利用与节约现有能源，开发新能源的关键设备，广泛应用干石油、化工、医药、蚤品、钢铁、供热等行业。为了节能降耗，利用换热器进行余热回收来节煤、节油、节电、节水、节汽是目前最为有效的节能方法。
对于大型的发电厂、炼钢厂等工业生产现场，会有大量的生产余热跟随烟气排出，如果直接将这些烟气排放到空气中，会造成大量的能源浪费，因此，在烟道中安装换能器进行余热收集是一种非常有效的能源利用手段。现有技术将换能管安装在烟道中，换能管中通以水流，通过管子内部的水流收集烟道的余热。烟道环境温度较高，在正常情况下干燥、高温、高流速。因高速高温烟气使迎风面水管磨损很快，当水管出现渗漏沙眼、裂缝时，内部的水流渗出或喷出，在该高温环境下立刻汽化，汽化的水雾会将烟气中的灰尘沉积，从而造成烟道堵塞。
针对这种情况，本发明提供了一种用于烟道热能回收的装置，包括热回收模块、环境监测模块、分析模块、控制模块；通过特殊设计的热回收模块，将环境监测模块嵌入到热回收模块中，实时监控热回收模块的状态，检测热回收模块的受损状况；通过分析模块，实时了解当前换能装置的效率，调整热回收模块中水流的速度，达到最高的热回收效率；本发明的技术方案可以实时监测热回收模块的状态，及时发现问题，同时，通过分析当前热交换效率，调整热交换介质的流量，达到最高的转化效率，具有很好的应用前景。
发明内容
本发明的目的是设计一种烟道热能回收装置，具有监测换能管磨损程度，通过监测，提前对换能管可能磨损的部位进行的检测和维护，避免因换能管磨损造成烟道堵塞，同时，具备检测热转化效率的作用。
为此，本发明提供了一种用于烟道热能回收的装置，包括热回收模块、环境监测模块、分析模块、控制模块；其中，
热回收模块至少包括一个热回收管，热回收管由导热性好的金属材料加工而成，热回收管为中空的管状结构，在管状结构的外壁上，有一半圆柱型沟槽，该沟槽与管状结构的中心轴平行；该半圆柱型沟槽的半径不大于管状结构管壁厚度的二分之一。
环境监测模块包括测量管道和至少一个温度传感器；其中，测量管道是一个由绝热材料加工而成的中空管道，测量管道与热回收模块上的沟槽直径相匹配，测量管道安装在沟槽中；测量管道上均匀分布有若干个孔洞，该孔洞与测量管道的内部连通；温度传感器(安装在测量管道的孔洞上，温度传感器的电气连接导线安装在测量管道的内部。
分析模块包括一个水槽和一个水温传感器；水槽与热回收管的输出端连通，水温传感器位于水槽中，用于测量水槽中的水温。
控制模块包括电源、处理器、温度处理单元、显示器以及报警单元；电源用于给装置供电；温度处理单元与所有的温度传感器以及水温传感器电气连接，同时与处理器电气连接；显示器及报警单元均与处理器电气连接。
温度传感器采用铂电阻，安装时，铂电阻的感温头露在测量管道的外部。
水温传感器采用铂电阻或者热电偶。
温度传感器与测量管道接触的位置涂有绝热胶。
控制模块中的处理器用于测量温度、显示温度参数以及报警。对于测量温度，由铂电阻完成，涉及的处理器程序为简单的模数转化，属于现有技术。对于显示以及显示屏驱动，是本领域的常用技术，也属于现有公开技术。报警即简单的开关控制，属于现有技术。
本发明的有益效果：通过特殊设计的热回收管，将环境监测模块嵌入到热回收管中，通过排布的传感器，实现对热回收管的实时监测，如果热回收管因为烟气冲击出现渗漏，及时报警提醒；通过对热回收管输出的水温进行测量，获取当前热交换效率，选择增加或降低热交换管流速，获取更大的热交换效率。
附图说明
如图1是本发明热回收模块的一种实施例的主视图和右视图。
如图2是本发明环境监测模块的一种实施例的示意图。
如图3是本发明分析模块的一种实施例的示意图。
如图4是本发明控制模块的一种实施例的结构框图。
附图标记说明：1、热回收管；2、沟槽；3、测量管道；4、温度传感器；5、水槽；6、水温传感器；7、电源；8、处理器；9、温度处理单元；10、显示器；11、报警单元。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用于烟道热能回收的装置，包括热回收模块、环境监测模块、分析模块、控制模块。
如图1是本发明热回收模块的一种实施例的主视图和右视图，热回收模块至少包括一个热回收管1，热回收管1由导热性好的金属材料加工而成，热回收管1为中空的管状结构，在管状结构的外壁上，有一半圆柱型沟槽2，该沟槽2与管状结构的中心轴平行；该半圆柱型沟槽2的半径约为管状结构管壁厚度的二分之一。安装时，有沟槽2的一面背对烟气方向，即保证沟槽2不被烟气直接冲击到，保护安装在沟槽上的环境监测模块。
如图2是本发明环境监测模块的一种实施例的示意图，环境监测模块包括测量管道3和五个温度传感器4；其中，测量管道3是一个由绝热材料加工而成的中空管道，测量管道3与热回收模块上的沟槽2直径相匹配，测量管道3安装在沟槽2中；测量管道3上均匀分布有五个孔洞，该孔洞与测量管道的内部连通；温度传感器4安装在测量管道的孔洞上，温度传感器4的电气连接导线安装在测量管道的内部。温度传感器4采用铂电阻，安装时，铂电阻的感温头露在测量管道3的外部，通过测量铂电阻的电阻，由其说明书提供的阻值与温度的关系，获取当前温度。温度传感器4与测量管道3接触的位置涂有绝热胶。
如图3是本发明分析模块的一种实施例的示意图，分析模块包括一个水槽5和一个水温传感器6；水槽5与热回收管1的输出端连通，水温传感器6位于水槽5中，用于测量水槽5中的水温。水温传感器6可以采用铂电阻或者热电偶，这里为了方便
如图4是本发明控制模块的一种实施例的结构框图，控制模块包括电源7、处理器8、温度处理单元9、显示器10以及报警单元11；电源7用于给装置供电；温度处理单元9与所有的温度传感器4以及水温传感器6电气连接，同时与处理器8电气连接；显示器10及报警单元11均与处理器8电气连接。报警单元11主要由扬声器构成，这里选用一个蜂鸣器，当出现报警信号时，蜂蜜器鸣响。
实施例2
一种用于烟道热能回收的装置，包括热回收模块、环境监测模块、分析模块、控制模块。
如图1是本发明热回收模块的一种实施例的主视图和右视图，热回收模块至少包括一个热回收管1，热回收管1由导热性好的金属材料加工而成，热回收管1为中空的管状结构，在管状结构的外壁上，有一半圆柱型沟槽2，该沟槽2与管状结构的中心轴平行；该半圆柱型沟槽2的半径约为管状结构管壁厚度的五分之一。安装时，有沟槽2的一面背对烟气方向，即保证沟槽2不被烟气直接冲击到，保护安装在沟槽上的环境监测模块。
如图2是本发明环境监测模块的一种实施例的示意图，环境监测模块包括测量管道3和五个温度传感器4；其中，测量管道3是一个由绝热材料加工而成的中空管道，测量管道3与热回收模块上的沟槽2直径相匹配，测量管道3安装在沟槽2中；测量管道3上均匀分布有五个孔洞，该孔洞与测量管道的内部连通；温度传感器4安装在测量管道的孔洞上，温度传感器4的电气连接导线安装在测量管道的内部。温度传感器4采用铂电阻，安装时，铂电阻的感温头露在测量管道3的外部，通过测量铂电阻的电阻，由其说明书提供的阻值与温度的关系，获取当前温度。温度传感器4与测量管道3接触的位置涂有绝热胶。
如图3是本发明分析模块的一种实施例的示意图，分析模块包括一个水槽5和一个水温传感器6；水槽5与热回收管1的输出端连通，水温传感器6位于水槽5中，用于测量水槽5中的水温。水温传感器6可以采用铂电阻或者热电偶，这里为了方便
如图4是本发明控制模块的一种实施例的结构框图，控制模块包括电源7、处理器8、温度处理单元9、显示器10以及报警单元11；电源7用于给装置供电；温度处理单元9与所有的温度传感器4以及水温传感器6电气连接，同时与处理器8电气连接；显示器10及报警单元11均与处理器8电气连接。报警单元11主要由扬声器构成，这里选用一个蜂鸣器，当出现报警信号时，蜂蜜器鸣响。
控制模块中的处理器8用于测量温度、显示温度参数以及报警。对于测量温度，由铂电阻完成，涉及的处理器8程序为简单的模数转化，属于现有技术。对于显示以及显示屏驱动，是本领域的常用技术，也属于现有公开技术。报警即简单的开关控制，属于现有技术。以上程序进行的逻辑控制，均为现有公开技术，本发明不再进行描述。
以上内容只是结合基于本发明下的优选实施方式对本发明作进一步详细的说明，并不构成对发明的限制；当然，对于本发明所属的技术领域的技术人员而言，在发明技术方案的基础上，可以进行若干简单的推演或者替换，应当均属于本发明保护的范围。
Claims (4)
1.一种用于烟道热能回收的装置，其特征在于：包括热回收模块、环境监测模块、分析模块、控制模块；其中，
所述的热回收模块至少包括一个热回收管(1)，所述的热回收管(1)由导热性好的金属材料加工而成，热回收管(1)为中空的管状结构，在管状结构的外壁上，有一半圆柱型沟槽(2)，该沟槽(2)与管状结构的中心轴平行；该半圆柱型沟槽(2)的半径不大于管状结构管壁厚度的二分之一；
所述的环境监测模块包括测量管道(3)和至少一个温度传感器(4)；其中，所述的测量管道(3)是一个由绝热材料加工而成的中空管道，测量管道(3)与热回收模块上的沟槽(2)直径相匹配，测量管道(3)安装在沟槽(2)中；测量管道(3)上均匀分布有若干个孔洞，该孔洞与测量管道的内部连通；温度传感器(4)安装在测量管道的孔洞上，温度传感器(4)的电气连接导线安装在测量管道的内部；
所述的分析模块包括一个水槽(5)和一个水温传感器(6)；水槽(5)与热回收管(1)的输出端连通，水温传感器(6)位于水槽(5)中，用于测量水槽(5)中的水温；
所述的控制模块包括电源(7)、处理器(8)、温度处理单元(9)、显示器(10)以及报警单元(11)；所述的电源(7)用于给装置供电；所述的温度处理单元(9)与所有的温度传感器(4)以及水温传感器(6)电气连接，同时与处理器(8)电气连接；显示器(10)及报警单元(11)均与处理器(8)电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于烟道热能回收的装置，其特征在于：所述的温度传感器(4)采用铂电阻，安装时，铂电阻的感温头露在测量管道(3)的外部。
3.根据权利要求1所述的一种用于烟道热能回收的装置，其特征在于：所述的水温传感器(6)采用铂电阻或者热电偶。
4.根据权利要求2所述的一种用于烟道热能回收的装置，其特征在于：在所述的温度传感器(4)与测量管道(3)接触的位置涂有绝热胶。
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