CN105996767A - 一种热循环流体加热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及节能领域,特别是涉及一种热循环流体加热系统。本发明提供一种热循环流体加热系统,包括加热装置和热回收装置,所述热回收装置包括热回收管道,所述热回收管道包括互相配合的热输出管道和热吸收管道,所述热输出管道的入口与加热装置的出口流体连通,所述热吸收管道的出口与加热装置的入口流体连通。本发明提供一种热循环流体加热系统,利用对高温的流体(例如沸水)的热量进行回收,减少加热过程中的能量消耗,以达成减小碳排放、节能环保的目的。

Description

一种热循环流体加热系统
技术领域
本发明涉及节能领域,特别是涉及一种热循环流体加热系统。
背景技术
在很多的公共场所和私人场合,例如体育场、公园、会议厅、公寓房等地,人们的快速安全饮水是个大问题。由于水的内能很高,例如,在未损失热能的理想前提下,5kg水从25℃升至100℃时所需要消耗的热能如下:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-25℃)=1.575×106J,所以,为了让人们在任何场所、场合下都可以安心喝到及时冷却的沸腾开水,可能需要消耗大量的热能。所以,随之而来的问题就是如何能够节约能耗。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种热循环流体加热系统,用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种热循环流体加热系统,包括加热装置和热回收装置,所述热回收装置包括热回收管道,所述热回收管道包括互相配合(热交换)的热输出管道和热吸收管道,所述热输出管道的入口与加热装置的出口流体连通,所述热吸收管道的出口与加热装置的入口流体连通。
在本发明一些实施方式中,所述加热装置包括加热腔,所述加热腔延伸形成沸腾腔且沸腾腔的至少一部分腔体高于加热腔,所述加热腔中设有加热器。
在本发明一些实施方式中,所述加热装置的入口与加热腔流体连通,所述加热装置的出口与沸腾腔流体连通。
在本发明一些实施方式中,所述加热装置还包括热装置输出通道,所述加热装置的出口通过加热装置输出通道与沸腾腔流体连通,所述加热装置输出通道与沸腾腔和/或加热腔互相配合(热交换)。
在本发明一些实施方式中,所述加热装置输出通道为下行管道。
在本发明一些实施方式中,所述互相配合的热输出管道和热吸收管道为并行管道。
在本发明一些实施方式中,所述热输出管道为下行管道。
在本发明一些实施方式中,所述热吸收管道为上行管道。
在本发明一些实施方式中,所述热输出管道上设有温度检测装置。
在本发明一些实施方式中,所述热回收管道包括多个间隔设置的管道,且各管道之间依次流体连通。
在本发明一些实施方式中,所述热输出管道上设有多个引出口。
在本发明一些实施方式中,所述引出口位于包括多个间隔设置的管道的热回收管道的同一侧。
在本发明一些实施方式中,还包括用于驱动管道内流体的流体输送装置。
在本发明一些实施方式中,所述第一存储装置与热吸收管道的入口流体连通。
在本发明一些实施方式中,所述第二存储装置与热输出管道的出口流体连通。
附图说明
图1显示为本发明所提供的系统的示意图。
图2显示为本发明一实施方式中热回收装置剖面示意图。
图3显示为本发明一实施方式中加热装置剖面示意图。
元件标号说明
1 加热装置
11 加热腔
12 沸腾腔
13 加热器
14 加热装置输出通道
2 热回收装置
21 热回收管道
211 热输出管道
212 热吸收管道
213 引出口
214 温度检测装置
3 流体输送装置
4 第一存储装置
5 第二存储装置
601 待加热的流体
602 预热流体
603 已加热流体
604 冷却流体
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1-3。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1-2所示,本发明提供一种热循环流体加热系统,包括加热装置1和热回收装置2,所述热回收装置2包括热回收管道21,所述热回收管道21包括互相配合的热输出管道211和热吸收管道212,所述热输出管道211的入口与加热装置1的出口流体连通,所述热吸收管道212的出口与加热装置1的入口流体连通。所述流体连通通常指在装置之间可将一装置中的流体引入另一装置中,所述流体通常指有固定质量而无固定形状的物体,如液体和气体,液体的例子包括但不限于水。
所述互相配合具体指热输出管道211和热吸收管道212之间可以实现热交换。实现热交换的方法可以是例如,热传导、热对流、或热辐射等方法中的一种或它们的任意组合。在本发明一些具体实施方式中,所述热输出管道211和热吸收管道212可以为并行管道,并行管道可以使得管道之间充分地热交换。在本发明另一些具体实施方式中,所述热输出管道211为下行管道(热输出管道211的入口高于热输出管道211的出口),所述热吸收管道212为上行管道(热吸收管道212入口低于热吸收管道212的出口),以使得热输出管道211中温度较高的流体可以与热吸收管道212中温度较低的流体实现充分地热交换。待加热的流体601可以被引入热回收装置2的热吸收管道212中,待加热的流体601可以在热吸收管道212中经受热交换以产生预热流体602。预热流体602可以被引出热回收装置2,预热流体602还可以被引入加热装置1进行加热以产生已加热流体603。已加热流体603可以被引出加热装置1,已加热流体603还可以进一步被引入热回收装置2的热输出管道211中,可以在热输出管道211中经受热交换以产生冷却流体604,冷却流体604可以被引出热回收装置2。
本发明所提供的热循环流体加热系统中,所述热输出管道211上还可以设有温度检测装置214,以检测热输出管道211中流体的温度。例如,可以在热输出管道211的出口设置温度检测装置214,当热输出管道211所输出的流体,例如冷却流体的温度达到所需温度时,可以停止热交换(例如,可以停止向热吸收管道212中进一步引入待加热的流体601),所述温度检测装置214可以是例如温度计等。
本发明所提供的热循环流体加热系统中,所述热回收管道21包括多个间隔设置的管道,且各管道之间依次流体连通,可以充分节约空间,还可以提高热交换效果。例如,可以是多个横向的管道,管道可以间隔设置(例如,平行间隔)并依次流体连通。所述热输出管道211上还可以设有多个引出口213,用于引出热输出管道211中的流体,例如,由于热输出管道211中不同位置的流体温度可以不同,所以可以通过特定的引出口213引出所需温度的流体。在本发明一些具体实施方式中,引出口213可以位于包括多个间隔设置的管道的热回收管道21的同一侧。
本发明所提供的热循环流体加热系统中,如图3所示,加热装置1可以包括加热腔11,加热腔11可以延伸形成沸腾腔12且沸腾腔12的至少一部分腔体高于加热腔11,加热腔11中设有加热器13。在本发明一些具体实施方式中,加热腔11向上延伸形成沸腾腔12,加热器13可以对加热腔11中的流体进行加热,温度升高后的流体会进入沸腾腔12。
本发明所提供的热循环流体加热系统中,加热装置1的入口可以与加热腔11流体连通,所述加热装置1的出口可以与沸腾腔12流体连通。预热流体602可以通过加热装置1的入口被引入加热腔11中,沸腾腔12中的流体可以作为已加热流体603通过加热装置1的出口被引出加热装置1。在本发明一些具体实施方式中,沸腾腔12中的流体通常自沸腾腔12的上部被引出沸腾腔12,优选自沸腾腔12的顶部被引出沸腾腔12,从而可以使加热过程中因高温而气化的流体可以被引出沸腾腔12。在本发明一些具体实施方式中,所述加热装置1还包括热装置输出通道14,加热装置1的出口可以通过加热装置输出通道14与沸腾腔12流体连通,所述加热装置输出通道14与沸腾腔12和/或加热腔11互相配合,所述互相配合具体指加热装置输出通道14与沸腾腔12可以实现热交换和/或加热装置输出通道14与加热腔11可以实现热交换,以使得高温流体在被引出加热装置1的过程中,可以与沸腾腔12和/或加热腔11中温度相对较低的流体之间实现热交换,将热量传递给温度相对较低的流体,热交换可以使加热过程中因高温而气化的流体被引出沸腾腔12以后,重新被冷却为液态。在本发明另一些具体实施方式中,所述加热装置输出通道14为下行管道(加热装置输出通道14的入口高于加热装置输出通道14的出口),从而可以提升加热装置输出通道14中流体的热交换效果。
本发明所提供的热循环流体加热系统中,还可以包括用于驱动管道内流体的流体输送装置3,所述流体输送装置3可以是例如水泵等。所述流体输送装置3通常位于热循环流体加热系统的管道上,例如,可以位于热回收装置的入口管道处,再例如,可以位于热回收装置的出口管路处。
本发明所提供的热循环流体加热系统中,还可以包括第一存储装置4,所述第一存储装置4可以与热吸收管道212的入口流体连通,第一存储装置4可以用于存储待加热的流体601,第一存储装置4中的待加热的流体可以被引入热回收装置2的热吸收管道212中,第一存储装置4可以是例如储罐等。
本发明所提供的热循环流体加热系统中,还可以包括第二存储装置5,所述第二存储装置5可以与热输出管道211的出口流体连通,第一存储装置4可以用于存储冷却流体604,热回收装置2所产生的冷却流体604可以被引入第二存储装置5中,第二存储装置5以是例如储罐等。在本发明一些具体实施方式中,第二存储装置5可以包括多个储罐,多个储罐可以分别用于存储不同温度的冷却流体604。
本发明提供一种热循环流体加热系统,利用对高温的流体(例如沸水)的热量进行回收,减少加热过程中的能量消耗,以达成减小碳排放、节能环保的目的。本发明利用热量回收循环,通过连续对小批量未加热流体进行加热(例如将水加热至沸腾),并对加热后的流体(沸腾后的开水)进行热量提取,用于给未加热的流体进行预热,以减少未加热的流体加热时所需要的的能量,来达到减少能量注入,获取特定量目标产物(例如已沸腾消毒锅的开水)的目的。
综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种热循环流体加热系统,其特征在于,包括加热装置(1)和热回收装置(2),所述热回收装置(2)包括热回收管道(21),所述热回收管道(21)包括互相配合的热输出管道(211)和热吸收管道(212),所述热输出管道(211)的入口与加热装置(1)的出口流体连通,所述热吸收管道(212)的出口与加热装置(1)的入口流体连通。
2.如权利要求1所述的一种热循环流体加热系统,其特征在于,所述加热装置(1)包括加热腔(11),所述加热腔(11)延伸形成沸腾腔(12)且沸腾腔(12)的至少一部分腔体高于加热腔11,所述加热腔(11)中设有加热器(13)。
3.如权利要求2所述的一种热循环流体加热系统,其特征在于,所述加热装置(1)的入口与加热腔(11)流体连通,所述加热装置(1)的出口与沸腾腔(12)流体连通。
4.如权利要求3所述的一种热循环流体加热系统,其特征在于,所述加热装置(1)还包括加热装置输出通道(14),所述加热装置(1)的出口通过加热装置输出通道(14)与沸腾腔(12)流体连通,所述加热装置输出通道(14)与沸腾腔(12)和/或加热腔(11)互相配合。
5.如权利要求4所述的一种热循环流体加热系统,其特征在于,所述加热装置输出通道(14)为下行管道。
6.如权利要求1所述的一种热循环流体加热系统,其特征在于,所述互相配合的热输出管道(211)和热吸收管道(212)为并行管道;
和/或,所述热输出管道(211)为下行管道;
和/或,所述热吸收管道(212)为上行管道。
7.如权利要求1所述的一种热循环流体加热系统,其特征在于,所述热输出管道(211)上设有温度检测装置(214)。
8.如权利要求1所述的一种热循环流体加热系统,其特征在于,所述热回收管道(21)包括多个间隔设置的管道,且各管道之间依次流体连通;
和/或,所述热输出管道(211)上设有多个引出口(213)。
9.如权利要求8所述的一种热循环流体加热系统,其特征在于,所述引出口(213)位于包括多个间隔设置的管道的热回收管道(21)的同一侧。
10.如权利要求1所述的一种热循环流体加热系统,其特征在于,还包括用于驱动管道内流体的流体输送装置(3);
和/或,还包括第一存储装置(4),所述第一存储装置(4)与热吸收管道(212)的入口流体连通;
和/或,还包括第二存储装置(5),所述第二存储装置(5)与热输出管道(211)的出口流体连通。
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