CN105858763B - 净化加热一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种净化加热一体化装置,所述装置包括加热蒸发单元和热循环单元两部部分,所述热循环单元由W型水槽和导流装置构成;需要净化加热的水首先进入加热蒸发单元,然后以水蒸气的形式进入热循环单元,水蒸气在W型水槽底部上冷凝,将热量传递给W型水槽中的补给水,达到热交换的目的,介于W型水槽和纳米流体膜之间的冷凝水经导流装置导出,补给水在W型水槽中循环达到使用温度后,即可根据实际缺水量进行补给。本发明利用纳米流体改善热交换环境,以达到可以利用蒸发这一相变过程进行水处理和利用内部热循环保证出水温度,净化和加热过程比传统过程更加快速高效,节省了大量空间,简化了处理过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型净化加热一体化装置。
背景技术
当代社会国民经济发展的同时,人们的健康意识也普遍得到提高,游泳已经从一项体育竞赛项目转化成为一项可以全民参与的健身运动,游泳场馆也日渐成为人们喜爱的健身、娱乐的主要场所之一。它不受室外气候条件的影响,可以为人们提供良好的全天侯游泳环境,受到多数人的欢迎和向往。近年来,人们对生活品质的追求不断提高,这也在对游泳池的要求上得到很好的体现。池水品质是游泳场馆需要高度重视的,由于游泳者的身体直接与池水接触,池水品质关系到游泳者的身体健康和舒适性评价。因此,针对游泳场馆的池水净化的研究十分必要。
另一方面,传统游泳池设备仍然存在很多固有缺陷:
1、净化装置体积大、设计流量小、占地面积大、成本高。
2、过滤材料可再生性能差,容易产生环境污染。
3、加氯速度低、混凝效果差、排污设备操作笨重。
4、防腐性能差、加热耗能大等。
与此同时,随着低碳环保概念的不断深入人心,硅藻土等材料的使用越来越无法满足使用的需求,设计一种关于泳池水净化加热的新型利用方式迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是对加热装置进行全面创新,利用水的相变和热循环换热设计一种新型净化加热一体化装置,符合节能减排的需要和要求,同时也是对于泳池水的一次新的革命。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种净化加热一体化装置,包括加热蒸发单元和热循环单元两部部分,其中:
所述加热蒸发单元由热电阻丝组、太阳能辅助加热装置和纳米流体膜组成;
所述热循环单元由W型水槽和导流装置构成,导流装置位于纳米流体膜和W型水槽之间;
需要净化加热的水首先进入加热蒸发单元,然后以水蒸气的形式进入热循环单元,水蒸气在W型水槽底部上冷凝,将热量传递给W型水槽中的补给水,达到热交换的目的,介于W型水槽和纳米流体膜之间的冷凝水经导流装置导出,补给水在W型水槽中循环达到使用温度后,即可根据实际缺水量进行补给。
本发明具有如下优点:
1、本发明利用纳米流体改善热交换环境,以达到可以利用蒸发这一相变过程进行水处理和利用内部热循环保证出水温度;同时采用传统加热和太阳能加热双系统实现加热。
2、本发明使用蒸气换热实现净化和加热过程比传统过程更加快速高效,充分利用传递过程中的热量,并且节省了大量空间,简化了处理过程。
3、本发明的装置除了适用于泳池水之外,还可以用于锅炉等工业设备中高温水蒸气的回收和利用、海水净化与加热。
附图说明
图1为具体实施方式一中净化加热一体化装置的结构示意图;
图2为具体实施方式二中净化加热一体化装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。
具体实施方式一:以泳池水为例,如图1所示,本实施方式提供的净化加热一体化装置由加热蒸发单元和热循环单元两部分组成,其中:
所述加热蒸发单元设置在底部,由热电阻丝组1、太阳能辅助加热装置和纳米流体膜2(纳米级净化膜)组成,其中:以热电阻丝组1为核心,实现处理水的升温过程,同时利用纳米流体膜2改善待处理水的导热情况,加快水的蒸发进程,同时设置太阳能辅助加热装置,通过传感器智能调控,利用太阳能与热电阻丝加热相互配合,实现节能和环保。所述热电阻丝组1由多根相互独立的“S”形电阻丝构成,设置在合适的水位处,使装置内的水在电阻丝的加热作用下温度升高;所述纳米流体膜2漂浮在水面并与装置内壁相交,提升同等环境条件下水蒸发的速率。蒸发可以实现水和细菌、颗粒物等水体杂质的物理分离,实现净化。
所述热循环单元位于加热蒸发单元之上,由W型水槽3和导流装置4构成,水箱5中的补给水通过水管流入W型水槽3中,蒸汽在W型水槽3下表面冷凝,将热量传递给W型水槽3中的新鲜补给水,达到热交换的目的;介于W型水槽和纳米流体膜之间的冷凝水经导流装置导出。由于不可避免热量的损失,经一次循环补给水无法达到使用温度,因此将补给水在热循环单元中进行4~5次循环,达到使用温度后,即可根据泳池实际缺水量进行补给。泳池中设置水位控制系统,保证合适的水位高度,当水位下降时,即通过补给水补充。至此,实现整个水的循环和加热过程,完成水的净化。
具体实施方式二:如图2所示,本实施方式与具体实施方式一不同的是,所述净化加热一体化装置还包括出水及检测单元6。所述出水及检测单元6由温度传感器和补充加热系统两部分组成。冷凝水经导流装置4进入出水及检测单元3,导流装置4引导的冷凝水通过温度传感器进行温度的检测,达标后进入泳池;未达标则通过补充加热系统进行加热处理同时将数据反馈给加热蒸发单元,调整加热蒸发单元的热电阻丝组1加热温度。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一不同的是,所述出水及检测单元6还包括加冷凝系统,当冷凝水温度过高时,则应该进行降温处理,导流装置引导的冷凝水先通过冷凝系统进行降温,之后再进入温度传感器进行温度的测量,如果不达标,则重新进入冷凝系统,通过不断修改冷凝系统参数,指导数据,直至温度符合要求为止。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一、二、三不同的是,所述出水及检测单元6还包括加氯传感器。在装置的出口处,为了使净化的水达到泳池水要求的使用标准,还要对水进行一系列的加氯加氧操作,加氯操作也需要加氯传感器进行检测,通过对加氯之后的水进行氯浓度测量,判断加氯量是否符合要求,加氯不能过多也不能过少,过少无法达到杀菌消毒的作用,过多会对人体产生较大的损害,如果符合要求,则可以直接排放到泳池内。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一、二、三、四不同的是,加热蒸发单元中设置有水蒸气温度传感器。当系统开始运行时,水蒸气温度传感器将其所测量的水蒸气温度传递到控制电路中,控制电路将根据水蒸气的实际温度对电阻丝的档位进行控制,通过对水蒸气温度的控制,看水的温度是否符合要求,通过控制水蒸气的加热来控制温度传递的多少,进而改变水的温度,这样,可以省略补充加热系统和冷凝系统,不断对装置进行温度测量,改变电阻值,当水温符合要求时电阻值即是所要求的电阻值。
Claims (6)
1.一种净化加热一体化装置,其特征在于所述装置包括加热蒸发单元和热循环单元两部部分,其中:
所述加热蒸发单元由热电阻丝组、太阳能辅助加热装置和纳米流体膜组成;
所述热循环单元由W型水槽和导流装置构成;
需要净化加热的水首先进入加热蒸发单元,然后以水蒸气的形式进入热循环单元,水蒸气在W型水槽底部上冷凝,将热量传递给W型水槽中的补给水,达到热交换的目的,介于W型水槽和纳米流体膜之间的冷凝水经导流装置导出,补给水在W型水槽中循环达到使用温度后,即可根据实际缺水量进行补给;所述纳米流体膜为纳米级净化膜;所述纳米流体膜漂浮在水面并与装置内壁相交。
2.根据权利要求1所述的净化加热一体化装置,其特征在于所述装置还包括出水及检测单元,所述出水及检测单元包括温度传感器和补充加热系统;导流装置引导的冷凝水通过温度传感器进行温度的检测,达标后进入泳池,未达标则通过补充加热系统进行加热处理同时将数据反馈给加热蒸发单元,调整加热蒸发单元的热电阻丝组加热温度。
3.根据权利要求1或2所述的净化加热一体化装置,其特征在于所述热电阻丝组由多根相互独立的“S”形电阻丝构成。
4.根据权利要求1或2所述的净化加热一体化装置,其特征在于所述加热蒸发单元中设置有用于测量水蒸气温度的水蒸气温度传感器。
5.根据权利要求2所述的净化加热一体化装置,其特征在于所述出水及检测单元还包括加冷凝系统,当冷凝水温度过高时,导流装置引导的冷凝水先通过冷凝系统进行降温,之后再进入温度传感器进行温度的测量,如果不达标,则重新进入冷凝系统,通过不断修改冷凝系统参数直至温度符合要求为止。
6.根据权利要求2或5所述的净化加热一体化装置,其特征在于所述出水及检测单元还包括用于氯浓度测量的加氯传感器。
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