CN115158693A - 一种用于升温的加温装置及升温方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于升温的加温装置，涉及加温的技术领域，包括依次连接的第一换热器、离心机和电加热器，空气从所述第一换热器进入，并依次经过所述离心机和所述电加热器，以使对空气进行多次升温；还包括发电机组，所述发电机组与所述离心机和所述电加热器电连接，以使为所述发电机组和所述电加热器提供电源；所述第一换热器与所述发电机组连接，用于给所述发电机组降温，通过所述第一换热器的余热给空气进行升温。

Description

一种用于升温的加温装置及升温方法

技术领域

本发明涉及飞机空调机组通风设备的技术领域，具体而言，涉及一种用于升温的加温装置。

背景技术

目前，在地服设备中，飞机地面空调机组可以对飞机客舱加热，但是该机组采用电加热制热为主，制热功率相对较小，想要得到较高温度的空气难度较大，同时该机组为固定安装式，使用范围有限，尤其是针对一部分机场远机位停靠的客机使用时，实用性较差。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于升温的加温装置，主要用于给空气或者其他类型的气体升温，通过本装置实现合理利用资源，提高加温的效率，以使达到更强的实用性的技术效果。

本发明通过以下技术方案实现：包括依次连接的第一换热器、离心机和电加热器，空气从所述第一换热器进入，并依次经过所述离心机和所述电加热器，以使对空气进行多次升温；

还包括发电机组，所述发电机组与所述离心机和所述电加热器电连接，以使为所述发电机组和所述电加热器提供电源；

所述第一换热器与所述发电机组连接，用于给所述发电机组降温，通过所述第一换热器外表面的余热给空气进行升温。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述第一换热器包括中冷器和缸套水换热箱，所述缸套水换热箱靠近所述离心机，空气先经过所述中冷器外表面后再经过所述缸套水换热箱外表面。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述第一换热器与所述离心机之间还设有用于导风的第一风罩。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述离心机与所述电加热器之间还设有用于导风的第二风罩。

为了更好的实现本发明，进一步的，还包括第二换热器，所述第二换热器设置在所述电加热器的后方，所述第二换热器的一端与发电机组的尾气管连接，通过所述发电机组的尾气余热给所述第三换热器提供热源，使其给空气进行升温。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述第二换热器的末端还设有用于导风的第三风罩，所述第三风罩上还设有电动风阀。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述第二换热器与所述发电机组的尾气管之间还设有三通阀，所述三通阀的第一个端口与所述发电机组的尾气管连接，所述三通阀的第二端口与所述第二换热器连接，所述三通阀的第三端口连接有第一消声器。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述第二换热器的另一端还设有第二消声器。

为了更好的实现本发明，进一步的，加温装置还包括油箱，所述油箱与所述发电机组连通，所述油箱内存放有柴油。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述加温装置还包括底盘托架，所述发电机组、第一换热器、离心机、电加热器和第二换热器均设于所述底盘托架的上，所述底盘托架的下方还设有滑动轮。

为了更好的实现本发明，进一步的，加温装置还包括设于所述底盘托架的安装箱，所述安装箱内设有隔板，以使将所述安装箱内分割为第一空腔室和第二空腔室，所述第一空腔室内放置发电机组，所述第二空腔室内放置第一换热器、离心机、电加热器和第二换热器。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述安装箱的一端还设有放置架，所述放置架前端还设有方便拉动的拉杆。

本发明的目的之二在于提供一种升温方法，该方法操作简单，能够利用发电机组废热进行合理利用、转换，使其资源不浪费，同时提高制热量。

包括以下步骤：

S1：启动发电机组，使其离心机将空气从所述第一换热器中吸入，通过所述第一换热器外表面进行初级升温：

S2：空气经过所述离心机，所述离心机对所述空气进行增压升温，然后将增压升温后的空气输送至所述电加热器内；

S3：空气在所述电加热器内再次升温，经过所述电加热器后的空气温度为100～120℃；

S4：从所述电加热器流出的空气再通过所述第二换热器外表面进行升温，使其输出的空气温度为110～130℃；

所述第一换热器为中冷器和缸套水换热器，所述第二换热器为烟气换热器。

本发明的有益效果是：

本发明通过采用第一换热器，该第一换热器用于给发电机组作业时降温，利于设备本身的余热热量，将其转换利用，用于给新鲜空气进行初级升温，该升温过程为阶段性，使其对新鲜空气升温的均匀更佳，将进行初级升温后的新鲜空气然后再通入电加热器，由于本身具有一定温度的新鲜空气，再电加热器过程中，升温的效率会更高，有利于高热量空气均匀的输出，本设备达到合理利用资源，提高经济效益，通过余热热量重复利用，有效提高新鲜空气高热量的制热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的加温装置的结构示意图；

图2为本发明提供的加温装置的主视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为本发明提供的加温装置内部的结构示意图一；

图5为本发明提供的加温装置内部的结构示意图一；

图6为本发明提供的加温装置内部的爆炸图；

图7为本发明提供的升温流程图。

图标：

100-第一换热器，110-中冷器，120-缸套水换热箱，130-第一风罩，200-离心机，210-第二风罩，300-电加热器，400-发电机组，500-第二换热器，510-第三风罩，520-油箱，530-三通阀，540-第一消声器，550-第二消声器，560-电动风阀，600-底盘托架，601-滑动轮，610-安装箱，611-隔板，612-第一空腔室，613-第二空腔室，614-散热孔，615-进气窗，617-放置架，618-拉杆。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

请参看图1～7，本发明提供一种用于升温的加温装置，用于给空气或者其他类型的气体升温，以对新鲜空气升温为例，现在技术为：在地服设备中，飞机地面空调机组可以对飞机客舱加热，但是大部分加热都是采用的电加热制热为主，制热功率相对较小、升温时间较长，使其飞机客舱内的体验度较低，为了解决上述技术问题，本发明通过优化改进加温装置，达到缩短升温时间，提高制热量的目的。

其主要的结构包括第一换热器100、离心机200和电加热器300，以及给离心机200和电加热器300提供电源的发电机组400，具体是离心机200和电加热器300与发电机组400通过电连接方式连接，第一换热器100与发电机组400连接，主要是用于给正在作业的发电机组400降温，该第一换热器100在降温过程中其外表面始终存在一定的余热，在离心机200的吸力的作用下，新鲜空气从第一换热器100的外表面经过，通过第一换热器100的余热给新鲜空气进行升温，然后通过离心机200做功升压升温后进入电加热器300，使其进行再次升温，然后排出，通过第一换热器100、离心机200和电加热器300协同，以使达到加快提高制热温度的效率，提高制热量的目的。

为了进一步使本装置的结构更加完善，因此优化第一换热器100的结构，该第一换热器100包括中冷器110和缸套水换热箱120，该中冷器110和缸套水换热箱120用于给发电机组400降温属于常规技术，不进行过多的阐述，在降温过程中，中冷器110和缸套水换热箱120外表面都存在较高温度的余热，因此新鲜空气从中冷器110和缸套水换热箱120外表面经过时，能够对新鲜空气进行一定的升温，通常情况下，发动机中冷器110外表面散热余热产生的温度约在70℃，发动机缸套水换热箱120外表面散热余热产生的温度约在95℃，新鲜空气先通过中冷器110外表面进行第一次升温，然后通过缸套水换热箱120外表面进行第二次升温。

新鲜空气经过上述两次升温后，在通过离心机200增压升温后进入电加热器300，该电加热器300通过发电机组400提供电力源，使其电加热器300的热源温度可以达到200℃，由于已经对新鲜空气进行初级升温后，再通过电加热器300升温后，使其新鲜空气出口温度可以高达的120℃，可以用于给飞机客舱加热，由于新鲜空气已经有一定温度，再次经过电加热器300时，能够缩短到达出口温度的时间，进而提高给飞机客舱升温的效率，除此之外，这样高的出口温度还可以用于北方地区机场内对飞机外侧进行除冰除雪等操作，提高实用性。

本发明的工作流程如下：

先将发电机组400与离心机200、电加热器300电连接，然后将发电机组400与中冷器110和缸套水换热箱120进行连接，发电机组400给离心机200和电加热器300提供电源，发电机组400启动后，带动离心机200运行，新鲜空气被依次从中冷器110外表面吸入，然后经过缸套水换热箱120外表面、离心机200、电加热器300，新鲜空气通过中冷器110外表面进行第一次升温、经过缸套水换热箱120外表面时进行第二升温，离心机200进行升压升温，然后通过电加热器300进行第三次升温，通过多次阶段升温后，使其最终出口新鲜空气温度能够高达120℃，该高温的空气可以用于给飞机客舱升温，加快飞机客舱升温的效果，提高飞机客舱内机组人员和乘客的舒适度，除此之外，该出口的新鲜空气还能用于北方地方除冰除雪等。

现有技术中是直接将新鲜空气通过电加热器300进行升温，由于新鲜空气未进行前期的升温，电加热器300的温度虽然可以达到200℃，但是出口的新鲜空气的温度往往较低，如果要达到高温度的新鲜空气，则通常是需要增设电加热器300等，来改变新鲜空气流经电加热的时间，但这样的升温效率，成本较高，不利于经济效益。

本发明通过采用第一换热器100，该第一换热器100用于给发电机组400作业时降温，利于设备本身的余热热量，将其转换利用，用于来新鲜空气进行初级升温，该升温过程为阶段性，使其对新鲜空气升温的均匀更佳，将进行初级升温后的新鲜空气然后再通入电加热器300，由于本身具有一定温度的新鲜空气，再电加热器300过程中，升温的效率会更高，有利于高热量空气均匀的输出，本设备达到合理利用资源，提高经济效益，通过余热热量重复利用，有效提高新鲜空气高热量的制热效率。

实施例2：

为了使本装置的输出高温度的新鲜空气更加有保障，因此还在电加热器300的末端设置第二换热器500，该第二换热器500为烟气换热器，具体是第二换热器500与发电机组400的尾气管连接，通过尾气所带的余热再次对新鲜空气的温度进行升温效果。

在使用过程中，为了更加合理的利用发电机组400的尾气余热，因此还设置三通阀530，优选该三通阀530为电动三通阀530，便于控制，其中电动三通阀530的第一端口与发电机组400尾气管连接，第二端口与第二换热器500连接，第三端口与第一消声器540连接，通过电动三通阀530有效控制尾气输至烟气换热器的量，可以根据实际需要进行设置，比例尾气流通至烟气换热器的流量可以是0～100，当为0时，则尾气通过第一消声器540排出，当为100时，尾气全部流进烟气换热器内，换热后，再通过第二消声器550排出。

为了使本装置的结构更加完善，因此还进一步优选，具体是在第一换热器100和离心机200之间还设置用于导风的第一风罩130，离心机200与电加热器300之间还设置用于导风第二风罩210，以及在第二换热器500的末端还设置用于导风的第三风罩510，如图中所示，第一风罩130、第二风罩210和第三风罩510虽然同样均为导风，但是其结构均匀差异，该结构的差异是用于适用安装不同结构物件，第三风罩510的端部还设有电动风阀560，用于控制新鲜空气出口关闭或者流量等，电动风阀560主要包括旁通阀和送风阀，其中送风阀是用于向飞机客舱送风的，旁通阀则是用于将多余的新鲜空气排出的，该旁通阀和送风阀可以为常规的电动阀门等。

本实施例的操作过程大致如下：

先将发电机组400与离心机200、电加热器300电连接，然后将发电机组400与中冷器110和缸套水换热箱120进行连接，发电机组400给离心机200和电加热器300提供电源，发电机组400启动后，带动离心机200运行，新鲜空气被依次中冷器110外表面吸入，然后经过缸套水换热箱120外表面、离心机200、电加热器300，新鲜空气通过中冷器110进行第一次升温、经过缸套水换热箱120外表面进行第二升温，离心机200进行升压升温，然后通过电加热器300进行第三次升温，最后通过第二换热器500外表面再对新鲜空气进行第四升温，使其新鲜空气最终的出口温度恒定为120℃。

本发电机组400优选为柴油发电机组400，加温装置还设有油箱520，用于给发电机组400提供能源。

本发明还进行如下的热效率测算：

柴油机能量分布

采用本发明的技术方案，在运行时，充分利用了发电机组400自身的余热、废热热源，使其发电机组400在满负载运行时最大热效率超过70％。

实施例3:

为了进一步优化本发明的方案，还进一步设置底盘托架600，将其发电机组400、第一换热器100、离心机200、电加热器300和第二换热器500均放在底盘托架600上，除此之外，还在底盘托架600上设置安装箱610，安装箱610内设置隔板611，将安装箱610的空间分割为第一空腔室612和第二空腔室613，其中发电机组400放在第一空腔室612，第二空腔室613内有序放置第一换热器100、离心机200、电加热器300和第二换热器500，为了便于新鲜空气的流通，因此还在第一空腔室612对应的箱体表面还设置散热孔614，第二空腔室613对应的箱体表面还设置进气窗615，该进气窗615与中冷器110的安装位置对应，使其新鲜空气从进气窗615内进入，并吸入进中冷器110、缸套水换热器内进行升温处理。

为了使本装置的结构的实用性更强，因此还在安装箱610的一端设置放置架617，该放置架617可以用于放置送风软管等，该底盘托架600的端部还设置用于方便拉动的拉杆618，为了便于拉动，因此还在底盘托架600的底部设置滑动轮601。

实施例4：

本实施例提供一种用于给空气进行加温的升温方法：

包括以下步骤:

S1：启动发电机组400，使其离心机200将空气从所述第一换热器100中吸入，通过所述第一换热器100外表面的余热进行初级升温：

S2：空气经过所述离心机200，所述离心机200对所述空气进行增压升温，然后将增压升温后的空气输送至所述电加热器300内；

S3：空气在所述电加热器300内再次升温，经过所述电加热器300后的空气温度为100～120℃；

S4：从所述电加热器300流出的空气再通过所述第二换热器500的余热进行升温，使其输出的空气温度为110～130℃；

所述第一换热器100为中冷器110和缸套水换热器，所述第二换热器500为烟气换热器。

该升温方法简易，流程化，无需新增多余的加温设备，节约成本，尤其采用废热源的温度来进行升温，有效提高资源合理的利用，提高制热效率和制热量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于升温的加温装置，其特征在于，

包括依次连接的第一换热器(100)、离心机(200)和电加热器(300)，空气从所述第一换热器(100)进入，并依次经过所述离心机(200)和所述电加热器(300)，以使对空气进行多次升温；

还包括发电机组(400)，所述发电机组(400)与所述离心机(200)和所述电加热器(300)电连接，以使为所述发电机组(400)和所述电加热器(300)提供电源；

所述第一换热器(100)与所述发电机组(400)连接，用于给所述发电机组(400)降温，通过所述第一换热器(100)外表面的余热给空气进行升温。

2.根据权利要求1所述的用于升温的加温装置，其特征在于，

所述第一换热器(100)包括中冷器(110)和缸套水换热箱(120)，所述缸套水换热箱(120)靠近所述离心机(200)，空气先经过所述中冷器(110)外表面后再经过所述缸套水换热箱(120)外表面。

3.根据权利要求2所述的用于升温的加温装置，其特征在于，

所述第一换热器(100)与所述离心机(200)之间还设有用于导风的第一风罩(130)，和/或；

所述离心机(200)与所述电加热器(300)之间还设有用于导风的第二风罩(210)。

4.根据权利要求1或2所述的用于升温的加温装置，其特征在于，

还包括第二换热器(500)，所述第二换热器(500)设置在所述电加热器(300)的后方，所述第二换热器(500)的一端与发电机组(400)的尾气管连接，通过所述发电机组(400)的尾气余热给所述第二换热器(500)提供热源，使其给空气进行升温。

5.根据权利要求4所述的用于升温的加温装置，其特征在于，

所述第二换热器(500)的末端还设有用于导风的第三风罩(510)，所述第三风罩(510)上还设有电动风阀(560)。

6.根据权利要求4所述的用于升温的加温装置，其特征在于，

所述第二换热器(500)与所述发电机组(400)的尾气管之间还设有三通阀(530)，所述三通阀(530)的第一个端口与所述发电机组(400)的尾气管连接，所述三通阀(530)的第二端口与所述第二换热器(500)连接，所述三通阀(530)的第三端口连接有第一消声器(540)。

7.根据权利要求4所述的用于升温的加温装置，其特征在于，

所述加温装置还包括底盘托架(600)，所述发电机组(400)、第一换热器(100)、离心机(200)、电加热器(300)和第二换热器(500)均设于所述底盘托架(600)的上，所述底盘托架(600)的下方还设有滑动轮(601)。

8.根据权利要求7所述的用于升温的加温装置，其特征在于，

加温装置还包括设于所述底盘托架(600)的安装箱(610)，所述安装箱(610)内设有隔板(611)，以使将所述安装箱(610)内分割为第一空腔室(612)和第二空腔室(613)，所述第一空腔室(612)内放置发电机组(400)，所述第二空腔室(613)内放置第一换热器(100)、离心机(200)、电加热器(300)和第二换热器(500)。

9.根据权利要求8所述的用于升温的加温装置，其特征在于，

所述安装箱(610)的一端还设有放置架(617)，所述放置架(617)前端还设有方便拉动的拉杆(618)。

10.根据权利要求4所述的加温装置给空气进行升温的升温方法：

包括以下步骤：

S1：启动发电机组(400)，使其离心机(200)将空气从所述第一换热器(100)中吸入，通过所述第一换热器(100)外表面进行初级升温：

S2：空气经过所述离心机(200)，所述离心机(200)对所述空气进行增压升温，然后将增压升温后的空气输送至所述电加热器(300)内；

S3：空气在所述电加热器(300)内再次升温，经过所述电加热器(300)后的空气温度为100～120℃；

S4：从所述电加热器(300)流出的空气再通过所述第二换热器(500)外表面进行升温，使其输出的空气温度为110～130℃；

所述第一换热器(100)为中冷器(110)和缸套水换热器，所述第二换热器(500)为烟气换热器。

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