CN113310213A - 一种余热暖风机及其工作方法 - Google Patents

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彭期林
张光燕
王汝强
严富权
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Abstract

一种余热暖风机，其特征在于：包括风机、加热器和换热器，该加热器的进气口与换热器的出气口连通，该加热器的出气口与风机的进气口连通；换热器包括壳体、气流通道，在壳体上分别开设有进油口、出油口、进气口和出气口；在壳体内均匀分布有气流通道，相邻气流通道之间形成有热流通道，气流通道的入口与进气口连通，气流通道的出口与风机的进气口连通，该热流通道的入口与进油口连通，热流通道的出油口与壳体的出油口连通。利用余热，节省能源，完全利用余热能满足暖空气的温度和流量要求的条件下，能耗约为现有纯电力暖风机的2‑10％。

Description

一种余热暖风机及其工作方法
技术领域
本发明涉及余热利用领域，具体涉及一种余热暖风机及其工作方法。
背景技术
企业在生产过程中有一些机械设备在工作过程中产生温度在60-150℃的液体或者90-280℃气体，本文将这部分较高的液体或者气体称为热流体。目前这部分热流体普遍采用循环冷却水或地面空气等冷却介质进行冷却，之后冷却介质直接或间接排放到地面或大气中；在此过程中基本没有对热流体的热量进行回收利用；造成一定的能源浪费。因此，为了解决上述问题，需要一种新的设备以对该能源进行有效利用。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种余热暖风机及其工作方法，其中，在本发明中，一种余热暖风机的具体技术方案如下：
一种余热暖风机，其特征在于：包括换热器、加热器、风机和变频器，该加热器的进气口与所述换热器的出气口连通，该加热器的出气口与所述风机的进气口连通；
所述换热器包括壳体、气流通道，在所述壳体上分别开设有进油口、出油口、进气口和出气口；
在所述壳体内均匀分布有所述气流通道，相邻气流通道之间形成有热流通道，所述气流通道的入口与所述地面空气连通，所述气流通道的出口与风机的进气口连通，该热流通道的入口与所述进油口连通，所述热流通道的出油口与所述壳体的出油口连通。
进一步地：所述加热器包括两端敞开设置的加热壳体和至少一组加热组件，该加热壳体一端开口为进气口，另一端开口为出气口，所述加热组件设置在所述加热壳体内。
进一步地：所述加热组件采用套片式加热棒结构。
进一步地：所述加热组件采用PTC陶瓷发热单元。
进一步地：在所述气流通道内设置有换热翅片，该换热翅片相对热流体流向倾斜设置，该翅片倾斜角β为10-85度。
其中，本发明中，一种余热暖风机工作方法，其特征在于：在风机的出口处设置了检测暖空气B的温度检测装置；
当暖空气B的温度低于目标温度时启动加热组件；
高于目标温度时关闭加热组件。
加热组件可以分组递增启动或递减关闭；也可整体启动或关闭。
设置变频器通过频率变化使电机转速改变；实现暖风机风量的增加或减少。
本发明的有益效果为：第一，利用余热，节省能源，完全利用余热能满足暖空气的温度和流量要求的条件下，能耗约为现有纯电力暖风机的2-10％。
第二，暖空气B的输送距离远，本发明采用离心扇叶式风机，具有静压高，风力猛的特点。能克服远程输送带来的压力损失和动能损失。因此相对于采用轴流风扇的暖风机本发明的输送距离要远很多。
第三，可用于机械设备的冷却，在利用外部热流体的热量来对地面空气进行加热的时也对机械设备输送过来的外部热流体进行了冷却。
第四，在气流通道内设置有翅片，该翅片相对热流体流向倾斜设置，该倾斜设置的翅片增大了热交换的面积和热交换的时间，使暖空气A的温度提高。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的风机组件结构图；
图3为加热器结构图；
图4为换热器结构主图；
图5为换热器结构辅图；
图6为本发明工作框图；
图中附图说明为，风机1、底座1-1、电机1-2、导风箱1-3、排风箱1-4、离心风扇1-5、换热器2、壳体2-1、出油腔室2-2、进油腔室2-3、气流通道2-4、热流通道2-5、换热翅片2-6、进油口2-7、出油口2-8、加热器3、套片3-1、加热管3-2、固定架3-3、热流体流向4、进风方向5、出风方向6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示为本发明整体结构图，具体结构为，一种余热暖风机1，包括风机1、加热器3和换热器2，该加热器3的进气口与所述换热器2的出气口连通，该加热器3的出气口与所述风机1的进气口连通；
如图3所示为换热器结构图，换热器2包括壳体2-1、气流通道2-4，在所述壳体2-1上分别开设有进油口2-7、出油口2-8、进气口和出气口；
在所述壳体2-1内均匀分布有所述气流通道2-4，相邻气流通道2-4之间形成有热流通道2-5，所述气流通道2-4的入口与所述进气口连通，所述气流通道2-4的出口与风机1的进气口连通，该热流通道2-5的入口与壳体2-1的进油口2-7连通，所述热流通道2-5的出油口2-8与所述壳体2-1的出油口2-8连通。
其中，在所述气流通道2-4内设置有换热翅片2-6，该换热翅片2-6相对热流体流向4倾斜设置，该翅片倾斜角β为10-85度。
其中，加热器3的结构如图3所示，包括套片3-1，9根加热管3-2和固定架3-3，9根加热管3-2竖直固定在固定架3-3的顶部和底部之间，在每根加热管3-2上安装有套片3-1。其中在本实施例中，可以一个加热管3-2单独构成一个通电单元或者多个加热管3-2并联或串联组成一个通电单元，采用该种方法，结构简单，加热管3-2易于更换。
如图2为风机组件结构图，在底座1-1上分别安装有排风箱1-4和导风箱1-3，该导风箱1-3的出风口与该排风箱1-4的入口连通，在该排风箱1-4内设置有离心风扇，在该排风箱1-4外侧上安装有电机1-2，该电机1-2带动离心扇叶1-5转动。
本发明工作原理描述如下，
地面空气经换热器与热流体a进行热交换后温度升高，此处温度升高的地面空气以暖空气A表示。
之后暖空气A进入加热器进行热交换后温度升高，此处温度升高的暖空气A以暖空气B表示，之后暖空气B排出暖风机。
采用的风机为离心风机，用电机拖动离心扇叶旋转，将电机的机械能转换成为暖风的动能和压力能，为暖风机提供动力与风量。
如图6所示具体工作为，暖风机启动时加热器中的加热单元全部通电单元进行通电发热，当温度检测装置检测到暖空气B的温度大于目标温度时，通过人工或自动控制关闭发热组件的一组最小通电单元、开始递减通电平衡过程；发热组件开始减少对暖空气A加热。反之当温度检测装置检测到暖空气B的温度小于目标温度时，通过人工或自动控制启动发热组件的最小通电单元、开始递增通电平衡过程，发热组件开始对暖空气A加热。
风量的控制过程为，增大风量：增加控制器中变频器的输出频率，此时电机转速增高使离心扇叶的转速同步增高，风量也同步增大。
降低风量：减小控制器中变频器的输出频率，此时电机转速降低使离心扇叶的转速同步降低，风量也同步降低。
本发明采用的工作方法为，一种余热暖风机工作方法，在风机的出口处设置有温度检测装置，包括如下步骤：
S1：风机启动，发热组件全部通电，地面空气从换热器的进气口进入到气流通道中；
S2：在与换热器中的热流通道中的热流体进行热量交换后，地面空气形成暖空气A；
S3：暖空气A经过加热组件加热后升温成暖空气B从风机的出风口排出；
S4：温度检测装置采集风机出口的空气温度，如果暖空气B空气温度大于目标温度值，则进入S6；如果小于目标温度值，则进入S7；
S6：关闭加热组件的一组通电单元，回到S4；
S7：启动加热组件的一组通电单元，回到S4。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种余热暖风机，其特征在于：包括换热器、加热器、风机和变频器，该加热器的进气口与所述换热器的出气口连通，该加热器的出气口与所述风机的进气口连通；
所述换热器包括壳体、气流通道，在所述壳体上分别开设有进油口、出油口、进气口和出气口；
在所述壳体内均匀分布有所述气流通道，相邻气流通道之间形成有热流通道，所述气流通道的入口与所述地面空气连通，所述气流通道的出口与风机的进气口连通，该热流通道的入口与所述进油口连通，所述热流通道的出油口与所述壳体的出油口连通。
2.根据权利要求1所述一种余热暖风机，其特征在于：所述加热器包括两端敞开设置的加热壳体和至少一组加热组件，该加热壳体一端开口为进气口，另一端开口为出气口，所述加热组件设置在所述加热壳体内。
3.根据权利要求2所述一种余热暖风机，其特征在于：所述加热组件采用套片式加热棒结构。
4.根据权利要求2所述一种余热暖风机，其特征在于：所述加热组件采用PTC陶瓷发热单元。
5.根据权利要求1所述一种余热暖风机，其特征在于：在所述气流通道内设置有换热翅片，该换热翅片相对热流体流向倾斜设置，该翅片倾斜角β为10-85度。
6.一种余热暖风机工作方法，其特征在于：在风机的出口处设置了检测暖空气B的温度检测装置；
当暖空气B的温度小于目标温度时启动加热组件；大于目标温度时关闭加热组件；
加热组件采用分组递增启动或递减关闭；
设置变频器通过频率变化使电机转速改变实现暖风机风量的增加或减少。
7.根据权利要求6所述一种余热暖风机工作方法，其特征在于：所述加热组件的开闭方式替换为整体启动或关闭。
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