CN106767074A - 一种换热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热系统，该换热系统由固定安装于隔热基座(5)上方的热流风机(1)、高压固体蓄热设备(2)、换热器(3)以及控制器(4)构成；该换热系统是水平布置，有效的降低了整套换热系统的高度，方便运输，而且通过高压固体蓄热设备的结构设计可以显著提高其显热效果，具有设计合理，便于推广使用等优点。

Description

一种换热系统

技术领域

本发明公开涉及环保换热的技术领域，尤其涉及一种换热系统。

背景技术

随着冬季的到来，我国北方也逐步进入了“供暖季”。目前，我国北方城市主要采用集体供暖的方式进行室内供热，具体而言，循环水通过锅炉房的换热系统进行加热之后，由进水管输送到居民室内，循环水在居民室内循环将热量散发之后，由回水管循环到换热系统中，再由锅炉房中的换热系统进行加热，以此往复、循环，实现整个冬季的供暖。

现有换热站的换热系统多采用烧煤锅炉进行加热，存在污染较大等问题。为解决上述问题，部分城市已经开启了煤改电工程，将烧煤的换热系统整改为电加热的换热系统，虽然将加热能源进行替换后，的确能够有效解决污染较大的问题，但现有的电加热换热系统均为分体式设备，而且整体呈上、下结构，给运输带来困难，导致普及率降低。而且在电加热换热系统中高压固体蓄热设备为重要的基础设备，而现有的高压固体蓄热设备由于结构设计不合理，高压固体蓄热设备中存蓄的热能不能有效输出，导致整体的换热系统存在显热效率低，进而成为推广其使用的障碍。

因此，如何对现有的电加热的换热系统进行改进，以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种换热系统，以至少解决现有的电加热换热系统存在的运输不方便、显热效率低，导致无法广泛推广使用等问题。

本发明提供的技术方案，具体为:

一种换热系统，包括：固定安装于隔热基座5上方的热流风机1、高压固体蓄热设备2、换热器3以及控制器4；

所述高压固体蓄热设备2包括：壳体21、高压绝缘基座22、蓄热体23、横向风道24、第一纵向风道25、第二纵向风道26、顶部风道27以及折流板28；

所述壳体21的内部设置有腔体211，且所述壳体21的侧壁上设置有分别与所述腔体211连通的入风口212和出风口213；

所述高压绝缘基座22固定安装于所述腔体211内，且位于所述腔体211的底面上方；

所述蓄热体23固定安装于所述高压绝缘基座22的上方，且所述蓄热体3内设置有多个通风孔和多个加热体；

所述第一纵向风道25固定安装于所述高压绝缘基座22的上方，且位于所述蓄热体23的一侧，与所述蓄热体23中的全部通风孔连通；

所述横向风道24固定安装于所述高压绝缘基座22的上方，且位于所述蓄热体23的另一侧，分别与所述入风口212和所述蓄热体23中部分通风孔连通；

所述折流板28一端插设于所述蓄热体23内，另一端封堵于所述横向风道24的上端端口处；

所述第二纵向风道26固定安装于所述折流板28的上方，且所述第二纵向风道26分别与所述出风口213以及所述蓄热体23中部分通风孔连通；

所述顶部风道27固定安装于所述蓄热体23的上方，且分别与所述第一纵向风道25以及所述出风口213连通；

所述热流风机1位于所述高压固体蓄热设备2的水平一侧，且所述热流风机1的出风口与所述高压固体蓄热设备2中的入风口212连通；

所述换热器3与所述热流风机1同侧，位于所述高压固体蓄热设备2的入风口212和出风口213之间，且所述换热器3的入风口与所述高压固体蓄热设备2的出风口213连通，所述换热器3的出风口与所述热流风机1的入风口连通，所述换热器3内设置有温度传感器；

所述控制器4的输入端与所述温度传感器的输出端连接，所述控制器4的输出端分别与所述热流风机1的控制端和所述加热体的控制端连接。

优选，所述蓄热体23为由多个蓄热砖231依次水平拼接和垂直堆叠构成的垛体；

所述蓄热砖231为由上表面2311、下表面2312、第一侧面2313、第二侧面2314、第一端面2315以及第二端面2316围成的实心立方体；

其中，所述上表面2311和所述下表面2312上均分别间隔设置有多个安装槽2317，且所述上表面2311中安装槽2317的位置与所述下表面2312中安装槽2317的位置一一对应；

所述第一侧面2313和所述第二侧面2314上均分别设置有通风孔道2318，每个所述通风孔道2318均贯通于所述第一端面2315和所述第二端面2316，且所述第一侧面2313中通风孔道2318的位置与所述第二侧面2314中通风孔道2318的位置对应；

当所述蓄热砖231水平拼接时，相邻蓄热砖231中的通风孔道2318可拼接到一起，构成用于风流通过的通风孔；

当所述蓄热砖231垂直堆叠时，相邻蓄热砖231中的安装槽2317可拼接到一起，构成安装孔，所述加热体安装于所述安装孔内。

进一步优选，所述蓄热砖231在第一侧面2313上设置有向内凹陷的卡槽23131；

所述蓄热砖231在第二侧面2314上设置有向外凸出的凸块23141，且所述凸块23141与所述卡槽23131可匹配卡接。

进一步优选，所述凸块23141和所述卡槽23131均为燕尾形。

进一步优选，所述通风孔道2318为弧形孔道。

进一步优选，所述高压绝缘基座22由多个绝缘砖221依次拼接构成；

所述绝缘砖221整体呈多棱柱体，所述绝缘砖221上设置有贯通上下的通孔2211。

进一步优选，所述绝缘砖221是由绝缘材质制成，按重量百分比计，所述绝缘材质由以下成分组成：氧化镁95％、二氧化硅2％，氧化钙2％，三氧化二铁1％。

进一步优选，所述横向风道24由多个耐火砖241依次拼接构成；

所述耐火砖241包括：基座2411，在所述基座2411的一侧侧壁上间隔设置有第一隔板2412和第二隔板2413，所述第一隔板2412和所述第二隔板2413之间形成的通道用于风流通过；

其中，所述基座2411与所述高压固体蓄热设备2中腔体211的侧壁相抵，所述第一隔板2412和所述第二隔板2413的端部均与所述高压固体蓄热设备2中的蓄热体23相抵。

进一步优选，所述耐火砖241中的基座2411与所述第一隔板2412和所述第二隔板2413为一体式结构。

本发明的优点及有益效果是：

本发明提供的换热系统,通过隔热基座的设置将热流风机、高压固体蓄热设备、换热器和控制器设置成一体的结构，而且是水平布置，有效的降低了整套换热系统的高度，方便运输；同时该换热系统中，在蓄热体的上方设置了顶部风道，在蓄热体一侧设置了第一纵向风道，在蓄热体的另一侧设置了第二纵向风道和横向风道，而且在横向风道和第二纵向风道之间设置了折流板，当风流从入风口进入到腔体后，会直接进入横向风道中，然后通过与横向风道连通的部分通风孔进入到蓄热体中，将该部分蓄热体中的热能带出后，进入到第一纵向风道中，而进入到第一纵向风道中的风流会分成两部分，一部分风流直接进入到顶部风道中从出风口流出，而另一部分风流会分别进入到与第二纵向风道连通的部分通风孔中，将该部分蓄热体中的热能带出，然后由出风口流出，通过上述的结构设计，可以将蓄热体中存蓄的热能高效带出，不存在任何的风流死角，显著提高该换热系统的显热效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。

图1为本发明公开实施例提供的一种换热系统的立体结构示意图；

图2为本发明公开实施例提供的一种换热系统的平面结构示意图；

图3为本发明公开实施例提供的一种换热系统中高压固体蓄热设备的结构示意图；

图4为本发明公开实施例提供的一种换热系统中蓄热砖的结构示意图；

图5为本发明公开实施例提供的一种换热系统中绝缘砖的结构示意图；

图6为本发明公开实施例提供的一种换热系统中耐火砖的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

参见图1、图2为一种换热系统，该换热系统包括：固定安装于隔热基座5上方的热流风机1、高压固体蓄热设备2、换热器3以及控制器4。

参见图3，高压固体蓄热设备2包括：内部设置有腔体211的壳体21，在壳体21的侧壁上设置有分别与腔体211连通的入风口212和出风口213，在腔体211的内部底面上固定安装有高压绝缘基座22，该高压绝缘基座主要目的在于将上方的部件与地面隔离，防止漏电的现象发生，提高使用的安全性，在高压绝缘基座22上固定安装有蓄热体23，该蓄热体23内设置有多个通风孔和多个加热体，在高压绝缘基座22的上方还固定安装有第一纵向风道25，且该第一纵向风道25位于蓄热体23的一侧，该第一纵向风道25与蓄热体23中的全部通风孔连通，在高压绝缘基座22的上方还固定安装有横向风道24，该横向风道24位于蓄热体23的另一侧，与第一纵向风道25的位置相对，该横向风道24分别与入风口212和蓄热体23中部分通风孔连通，在蓄热体23内插设有折流板28，该折流板28的一端端部封堵于横向风道24的上端端口处，在该折流板28的上方，恰好位于封堵于横向风道24的对应端部，固定安装有第二纵向风道26，该第二纵向风道26分别与出风口213以及蓄热体23中部分通风孔连通，顶部风道27固定安装于蓄热体23的上方，且分别与第一纵向风道25以及出风口213连通。

参见图1、图2，整个换热系统中，热流风机1位于高压固体蓄热设备2的水平一侧，且热流风机1的出风口与高压固体蓄热设备2中的入风口212连通，换热器3与热流风机1同侧，位于高压固体蓄热设备2的入风口212和出风口213之间，且换热器3的入风口与高压固体蓄热设备2的出风口213连通，该换热器3的出风口与热流风机1的入风口连通，而且换热器3内设置有温度传感器，控制器4的输入端与温度传感器的输出端连接，控制器4的输出端分别与热流风机1的控制端和加热体的控制端连接。

上述换热系统的工作过程为：使用时，将该换热系统中换热器的进水口与循环水的出水口连通，将换热器的出水口与循环水的进水口连通，通过温度传感器对换热器中的水温进行实时检测，并且温度传感器将检测到的实时温度发送到控制器中，控制器依据接收到的实时温度，控制热流风机的运行以及高压固体蓄热设备中加热体的工作。例如：当控制器接收到的实时温度较低，控制器会控制加热体提高加热温度以及加大热流风机的运行功率；当控制器接收到的实时温度较高时，控制器会控制加热体降低加热温度以及降低热流风机的运行功率。

而高压固体蓄热设备的具体蓄热过程为：通过对加热体通电生热，而加热体产生的热量会散发蓄热中，由蓄热体进行热量的存储，如果需要使用高压固体蓄热设备对外界进行散温加热时，只需向高压固体蓄热设备中的入风口吹风，风流会直接进入横向风道中，然后经由与横向风道连通的通风孔进入到第一纵向风道中，此时，已经将蓄热体中的部分热量带出，而进入第一纵向风道的分流会分成两部分，一部分的风流直接经由顶部风道从出风口流出，进入到换热器中进行加热作业，而另一部分的风流会进入与第一纵向风道连通的通风孔中，将蓄热体中的热量带出后，从出风口流出，进入到换热器中进行加热作业。该高压固体蓄热设备不存在任何风流死角，可将蓄热体中的热量有效带出，提高高压固体蓄热设备的显热性。

其中，蓄热体23为由多个蓄热砖231依次水平拼接和垂直堆叠构成的垛体。参见图4，该蓄热砖231为由上表面2311、下表面2312、第一侧面2313、第二侧面2314、第一端面2315以及第二端面2316围成的实心立方体，在上表面2311和下表面2312上均分别间隔设置有多个安装槽2317，且上表面2311中安装槽2317的位置与下表面2312中安装槽2317的位置一一对应；在第一侧面2313和第二侧面2314上均分别设置有通风孔道2318，每个通风孔道2318均贯通于第一端面2315和第二端面2316，且第一侧面2313中通风孔道2318的位置与第二侧面2314中通风孔道2318的位置对应。

参见图3，当蓄热砖231水平拼接时，相邻蓄热砖231中的通风孔道2318可拼接到一起，构成用于风流通过的通风孔；当蓄热砖231垂直堆叠时，相邻蓄热砖231中的安装槽2317可拼接到一起，构成安装孔，而加热体安装于该安装孔内。

上述蓄热砖通过新型的结构设计，可以同时在蓄热砖的上表面安装槽和下表面安装槽形成的安装孔内安装加热体，在上下表面同时对蓄热砖进行加热，实现蓄热砖的快速升温蓄热，同时在第一侧面和第二侧面处均可形成用于风流流动的通风孔，该通风孔夹持在上表面和下表面之间，当向蓄热砖进行吹风时，风流沿着通风孔道会依次经过多安装孔，位于砖体的中部，能够将砖体内的热能有效带出，提高其显热效率。

为了方便蓄热砖之间的拼接，作为方案的改进，参见图4，该蓄热砖231在第一侧面2313上设置有向内凹陷的卡槽23131，在第二侧面2314上设置有向外凸出的凸块23141，且凸块23141与卡槽23131可匹配卡接。优选，凸块23141和卡槽23131均为燕尾形。

为了降低通风孔道形成的通风孔对风流的阻碍能力，进一步提高显热效果，该通风孔道2318为弧形孔道。

参见图3，高压绝缘基座22由多个绝缘砖221依次拼接构成，参见图5，该绝缘砖221整体呈多棱柱体，在绝缘砖221上设置有贯通上下的通孔2211。优选，绝缘砖221是由绝缘材质制成，按重量百分比计，所述绝缘材质由以下成分组成：氧化镁95％、二氧化硅2％，氧化钙2％，三氧化二铁1％。

现有的高压固体蓄热设备，对地绝缘多采用瓷材质制作，在高温状态下，极易粉碎，造成蓄热体坍塌，而本实施方案中的绝缘砖采用上述以氧化镁为主成分的绝缘材质后，能有效的解决这个问题，可显著提高高压绝缘底座的强度。

参见图3，横向风道24由多个耐火砖241依次拼接构成，参见图6，耐火砖241包括：基座2411，在基座2411的一侧侧壁上间隔设置有第一隔板2412和第二隔板2413，所述第一隔板2412和第二隔板2413之间形成的通道用于风流通过；其中，基座2411与高压固体蓄热设备2中腔体211的侧壁相抵，第一隔板2412和第二隔板2413的端部均与高压固体蓄热设备2中的蓄热体23相抵。为了方便制作和提高使用的寿命，耐火砖241中的基座2411与第一隔板2412和第二隔板2413设计为一体式结构。

通过上述耐火砖的结构设计，不仅可以实现横向风道的形成，而且在蓄热体和腔体之间形成支撑，可提高设备整体牢固程度。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种换热系统，其特征在于，包括：固定安装于隔热基座(5)上方的热流风机(1)、高压固体蓄热设备(2)、换热器(3)以及控制器(4)；

所述高压固体蓄热设备(2)包括：壳体(21)、高压绝缘基座(22)、蓄热体(23)、横向风道(24)、第一纵向风道(25)、第二纵向风道(26)、顶部风道(27)以及折流板(28)；

所述壳体(21)的内部设置有腔体(211)，且所述壳体(21)的侧壁上设置有分别与所述腔体(211)连通的入风口(212)和出风口(213)；

所述高压绝缘基座(22)固定安装于所述腔体(211)内，且位于所述腔体(211)的底面上方；

所述蓄热体(23)固定安装于所述高压绝缘基座(22)的上方，且所述蓄热体(3)内设置有多个通风孔和多个加热体；

所述第一纵向风道(25)固定安装于所述高压绝缘基座(22)的上方，且位于所述蓄热体(23)的一侧，与所述蓄热体(23)中的全部通风孔连通；

所述横向风道(24)固定安装于所述高压绝缘基座(22)的上方，且位于所述蓄热体(23)的另一侧，分别与所述入风口(212)和所述蓄热体(23)中部分通风孔连通；

所述折流板(28)一端插设于所述蓄热体(23)内，另一端封堵于所述横向风道(24)的上端端口处；

所述第二纵向风道(26)固定安装于所述折流板(28)的上方，且所述第二纵向风道(26)分别与所述出风口(213)以及所述蓄热体(23)中部分通风孔连通；

所述顶部风道(27)固定安装于所述蓄热体(23)的上方，且分别与所述第一纵向风道(25)以及所述出风口(213)连通；

所述热流风机(1)位于所述高压固体蓄热设备(2)的水平一侧，且所述热流风机(1)的出风口与所述高压固体蓄热设备(2)中的入风口(212)连通；

所述换热器(3)与所述热流风机(1)同侧，位于所述高压固体蓄热设备(2)的入风口(212)和出风口(213)之间，且所述换热器(3)的入风口与所述高压固体蓄热设备(2)的出风口(213)连通，所述换热器(3)的出风口与所述热流风机(1)的入风口连通，所述换热器(3)内设置有温度传感器；

所述控制器(4)的输入端与所述温度传感器的输出端连接，所述控制器(4)的输出端分别与所述热流风机(1)的控制端和所述加热体的控制端连接。

2.根据权利要求1所述换热系统，其特征在于，所述蓄热体(23)为由多个蓄热砖(231)依次水平拼接和垂直堆叠构成的垛体；

所述蓄热砖(231)为由上表面(2311)、下表面(2312)、第一侧面(2313)、第二侧面(2314)、第一端面(2315)以及第二端面(2316)围成的实心立方体；

其中，所述上表面(2311)和所述下表面(2312)上均分别间隔设置有多个安装槽(2317)，且所述上表面(2311)中安装槽(2317)的位置与所述下表面(2312)中安装槽(2317)的位置一一对应；

所述第一侧面(2313)和所述第二侧面(2314)上均分别设置有通风孔道(2318)，每个所述通风孔道(2318)均贯通于所述第一端面(2315)和所述第二端面(2316)，且所述第一侧面(2313)中通风孔道(2318)的位置与所述第二侧面(2314)中通风孔道(2318)的位置对应；

当所述蓄热砖(231)水平拼接时，相邻蓄热砖(231)中的通风孔道(2318)可拼接到一起，构成用于风流通过的通风孔；

当所述蓄热砖(231)垂直堆叠时，相邻蓄热砖(231)中的安装槽(2317)可拼接到一起，构成安装孔，所述加热体安装于所述安装孔内。

3.根据权利要求2所述换热系统，其特征在于，所述蓄热砖(231)在第一侧面(2313)上设置有向内凹陷的卡槽(23131)；

所述蓄热砖(231)在第二侧面(2314)上设置有向外凸出的凸块(23141)，且所述凸块(23141)与所述卡槽(23131)可匹配卡接。

4.根据权利要求3所述换热系统，其特征在于，所述凸块(23141)和所述卡槽(23131)均为燕尾形。

5.根据权利要求2所述换热系统，其特征在于，所述通风孔道(2318)为弧形孔道。

6.根据权利要求1所述换热系统，其特征在于，所述高压绝缘基座(22)由多个绝缘砖(221)依次拼接构成；

所述绝缘砖(221)整体呈多棱柱体，所述绝缘砖(221)上设置有贯通上下的通孔(2211)。

7.根据权利要求6所述换热系统，其特征在于，所述绝缘砖(221)是由绝缘材质制成，按重量百分比计，所述绝缘材质由以下成分组成：氧化镁95％、二氧化硅2％，氧化钙2％，三氧化二铁1％。

8.根据权利要求1所述换热系统，其特征在于，所述横向风道(24)由多个耐火砖(241)依次拼接构成；

所述耐火砖(241)包括：基座(2411)，在所述基座(2411)的一侧侧壁上间隔设置有第一隔板(2412)和第二隔板(2413)，所述第一隔板(2412)和所述第二隔板(2413)之间形成的通道用于风流通过；

其中，所述基座(2411)与所述高压固体蓄热设备(2)中腔体(211)的侧壁相抵，所述第一隔板(2412)和所述第二隔板(2413)的端部均与所述高压固体蓄热设备(2)中的蓄热体(23)相抵。

9.根据权利要求8所述高压固体蓄热设备，其特征在于，所述耐火砖(241)中的基座(2411)与所述第一隔板(2412)和所述第二隔板(2413)为一体式结构。