CN107830758A - 一种双循环式多孔介质智能精准换热系统 - Google Patents

一种双循环式多孔介质智能精准换热系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双循环式多孔介质智能精准换热系统，壳体的一端设有a出口管、壳体的另一端设有a入口管，壳体内设有蛇形管和导流板，蛇形管与壳体之间填充蓄热材料，蛇形管一端部作为入口与a出口管位于同一端，蛇形管另一端部作为出口与a入口管位于同一端；a出口管和a入口管通过a循环管连通，蛇形管入口和出口通过b循环管连通，形成双循环式系统；a出口管和a循环管内设有电磁阀，b循环管内设有控制流体排出或循环进入蛇形管的电磁阀，蛇形管出口处设有流量计、温度计和电磁阀，其中流量计、温度计和电磁阀均连接到计算机系统，实现定量定温换热，从而达到高效、智能、精准换热的目的。

Description

一种双循环式多孔介质智能精准换热系统
技术领域
本发明涉及换热器领域，具体涉及一种双循环式多孔介质智能精准换热系统。
背景技术
随着社会经济的持续发展，现代工业的日益繁荣，人们在享受工业带来的方便的同时往往忽略了能源的高效利用与再利用，如锅炉尾气中的大量热量气体、大型工业高温废水、浴池蒸汽等，这些里面都含有大量的热量。能源的高效利用已然成为现代社会的主流。应时代潮流而生的换热器，可以将废弃物里的大量热量进行回收再利用，从而变废为宝，从一定程度上解决了能源再利用问题。
随着计算机技术的迅猛发展，越来越多的设备都可以与计算机连接，从而实现智能监测控制。作为实现能源的高效利用的主要设备之一，换热器大多应用于大型工业场所，如石油、化工、及动力领域。换热器的种类繁多，可应用于各个行业。然而，随着现代技术的发展，换热器设计大多数仍然采用传统方法，换热器的换热效果不佳和难以控制的现象普遍存在，经常出现出口温度过高或过低，达不到设计要求。随着能源消耗过度，节能减排逐步得到大家认可，可许多换热器无法实现能量的重复利用，能源利用率偏低。因此，设计一种智能精准的换热系统很有必要。
发明内容
本发明的目的在于改进现有换热器的换热效果不佳和难以控制的问题，提供一种双循环式多孔介质智能精准换热系统，将换热器与计算机系统相连接，从而对换热器进行监测与控制，实现智能化、数字化的定量定温换热。
为了上述目的，其技术解决方案为：
一种双循环式多孔介质智能精准换热系统，包括壳体，a循环管，b循环管，位于所述壳体内的蛇形管和导流板，填充在所述蛇形管与壳体之间的蓄热材料，计算机系统，以及分别连接到所述计算机系统的流量计、温度计和电磁阀；所述壳体的一端设有a出口管、所述壳体的另一端设有a入口管，所述a出口管和a入口管通过所述a循环管连通，所述a出口管和a循环管内均设有所述电磁阀；蛇形管一端部作为入口与所述a出口管位于同一端，蛇形管另一端部作为出口与所述a入口管位于同一端，蛇形管端部的入口和出口通过所述b循环管连通，b循环管内设有控制流体排出或循环进入蛇形管的电磁阀，蛇形管端部的出口处设有所述流量计、温度计和电磁阀；所述导流板置于蛇形管相对的管道之间且一端固定在所述壳体上。
在上述的双循环式多孔介质智能精准换热系统，蛇形管的弯折处设有连通到所述b循环管的出口。
在上述的双循环式多孔介质智能精准换热系统，蛇形管弯折处的出口设有所述流量计、温度计和电磁阀。
在上述的双循环式多孔介质智能精准换热系统，所述a循环管内的电磁阀设置在管道两端。
在上述的双循环式多孔介质智能精准换热系统，所述的a循环管、b循环管和蛇形管为圆形管或方形管。
在上述的双循环式多孔介质智能精准换热系统，所述的蓄热材料为堆积型或泡沫型多孔介质材料。
本发明有益效果：
（1）本发明采用双循环式换热系统，流体的出口管与入口管相连接，可以进行多次循环换热，提高热量利用率，从而提高换热效率。
（2）本发明采用在蛇形管上分段设置多个出口管，每个出口处都设有流量计和温度计，对蛇形管内的流体进行流量与温度的监测，当出口处温度计达到设定的温度时，出口管处电磁阀及时打开将流体排出，从而实现温度的精确控制。
（3）本发明采用计算机系统，在每个出口处都设置有电磁阀开关，通过监测数据线和控制数据线与信号转换模块连接实现电磁阀控制，从而达到智能精准换热。
（4）本发明采用多孔介质材料填充在换热管之间，利用多孔介质材料的高效蓄热特性，有助于减少热量散失，从而提高换热效率。
（5）本发明设置导流板结构，可以增大蛇形管外流体的壳程，引导流体流动方向，从而提高换热效率。
（6）本发明采用蛇形管内流体与蛇形管外流体逆向流动的形式，有助于提高换热效率。
附图说明
图1是本发明换热器的结构示意图。
图2是导流板截面图。
图3是蛇形管截面图。
图中：1-监测数据线；2-控制数据线；3-计算机；4-a出口管；5-a循环入口管；6-a循环管；7-b入口管；8-流量计；9-温度计；10-a信号转换模块；11-b1出口管；12-b2出口管；13-导流板；14-b3出口管；15-b信号转换模块；16-b4出口管；17-b5出口管；18-多孔介质材料；19-b循环管；20-a入口管；21-电磁阀；22-换热器壳体；23-蛇形管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种双循环式多孔介质智能精准换热系统，包括壳体22，a循环管6，b循环管19，位于壳体22内的蛇形管23和导流板13，填充在蛇形管23与壳体22之间的蓄热材料18，计算机系统3，以及分别连接到计算机系统3的流量计8、温度计9和电磁阀21。
壳体22的一端设有a出口管4、壳体22的另一端设有a入口管20，如图1所示，a出口管4设置在壳体22的上端、a入口管设置在壳体22的下端。a出口管4和a入口管20通过a循环管6连通，a出口管4和a循环管6内均设有电磁阀21，以控制流体的排出或循环进入壳体内。a循环管6内的电磁阀21可设置在管道两端与壳体22连接处。
蛇形管23一端部作为入口与a出口管4位于同一端，蛇形管23另一端部作为出口与a入口管20位于同一端，蛇形管23端部的入口和出口通过b循环管19连通，b循环管19内设有控制流体排出或循环进入蛇形管23的电磁阀21，蛇形管23端部的出口处设有流量计8、温度计9和电磁阀21。
导流板13置于蛇形管23相对的管道之间且一端固定在所述壳体22上。
在一种优选的方案中， 蛇形管23的弯折处设有连通到b循环管19的出口，且出口均设有流量计8、温度计9和电磁阀21。如图1所示的一种实施例中，蛇形管23弯折了四次，从上到下的弯折处分别设有b1出口管11、b2出口管12、b3出口管14、b4出口管16，另外，蛇形管23的入口连接b入口管7，蛇形管23端部的出口连接b5出口管，且b1出口管11、b2出口管12、b3出口管14、b4出口管16、b5出口管通过b循环管19相互连通。蛇形管23弯折结构的数量可根据具体的应用进行调整，这里并不做具体限制。
如图1所示，控制流体从b循环管19排出的电磁阀21安装在b循环管19下方的出口处。控制流体从b循环管19进入蛇形管23的电磁阀21安装在b循环管19与b入口管7连接的管道内。
a循环管6、b循环管19和蛇形管23可采用圆形管或方形管。蓄热材料18可采用堆积型或泡沫型多孔介质材料。
本发明的工作原理：当换热系统工作时，两种温度不同的流体分别从a入口管20和b入口管7流入，a流体流经填充具有高效蓄热功能的多孔介质材料18的蛇形管23管外，并沿着导流板13的方向流动，b流体流经蛇形管23，两种流体流动方向相反，通过间壁换热的形式进行换热，同时利用多孔介质材料18的高效蓄热特性，减少热量散失，以提高换热效率；蛇形管23每个出口管都设有流量计8、温度计9和电磁阀21，当检测到出口处温度达到设定的温度时，出口管处电磁阀21及时打开将流体排出，达到温度精确控制的目的。流量计8和温度计9通过监测数据线1和a信号转换模块10连接于计算机3，电磁阀21通过控制数据线2和b信号转换模块15连接于计算机3，利用计算机3对换热器进行实时智能监测与控制，实现智能化换热；同时利用a循环管6将a出口管4与a入口管20相连接，利用b循环管19将蛇形管23的每个出入口相互连接，形成双循环式系统，使能量高效重复利用，从而达到双循环式多孔介质智能精准换热。

Claims (6)

1.一种双循环式多孔介质智能精准换热系统，其特征在于，包括壳体(22)，a循环管(6)，b循环管(19)，位于所述壳体(22)内的蛇形管(23)和导流板(13)，填充在所述蛇形管(23)与壳体(22)之间的蓄热材料(18)，计算机系统(3)，以及分别连接到所述计算机系统(3)的流量计(8)、温度计(9)和电磁阀(21)；
所述壳体(22)的一端设有a出口管(4)、所述壳体(22)的另一端设有a入口管(20)，所述a出口管(4)和a入口管(20)通过所述a循环管(6)连通，所述a出口管(4)和a循环管(6)内均设有所述电磁阀(21)；
蛇形管(23)一端部作为入口与所述a出口管(4)位于同一端，蛇形管(23)另一端部作为出口与所述a入口管(20)位于同一端，蛇形管(23)端部的入口和出口通过所述b循环管(19)连通，b循环管(19)内设有控制流体排出或循环进入蛇形管(23)的电磁阀(21)，蛇形管(23)端部的出口处设有所述流量计(8)、温度计(9)和电磁阀(21)；
所述导流板(13)置于蛇形管(23)相对的管道之间且一端固定在所述壳体(22)上。
2.根据权利要求1所述的双循环式多孔介质智能精准换热系统，其特征在于，蛇形管(23)的弯折处设有连通到所述b循环管(19)的出口。
3.根据权利要求2所述的双循环式多孔介质智能精准换热系统，其特征在于，蛇形管(23)弯折处的出口设有所述流量计(8)、温度计(9)和电磁阀(21)。
4.根据权利要求1所述的双循环式多孔介质智能精准换热系统，其特征在于，所述a循环管(6)内的电磁阀(21)设置在管道两端。
5.根据权利要求1所述的双循环式多孔介质智能精准换热系统，其特征在于，所述的a循环管(6)、b循环管(19)和蛇形管(23)为圆形管或方形管。
6.根据权利要求1所述的双循环式多孔介质智能精准换热系统，其特征在于，所述的蓄热材料(18)为堆积型或泡沫型多孔介质材料。
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