CN208998340U - 一种供热机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种供热机组，解决了现有的供热机组工作工程中导热油温度上升之后体积膨胀过大导致内胆变形的问题；一种供热机组，包括加热装置和储液装置，加热装置包括壳体、换热器、加热器和导热油，壳体包括内胆，换热器和加热器均穿过壳体设置在内胆内，导热油设置在内胆内；本实用新型的一种供热机组通过储液装置的设置使膨胀后的导热油进入储液罐，避免了膨胀后的导热油挤压内胆导致变形，甚至破损等情况的发生。

Description

一种供热机组

技术领域

本实用新型属于加热设备技术领域，具体涉及一种供热机组。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对生活质量的要求的增加以及我们对于绿色环保可持续发展的倡导，供热机组也在随着时代的前进而进一步的发展，现有的供热机组都朝着节约能源、响应速度快的方向发展；由于热交换方式的局限，供热机组的供热原理并没有太大的创新，都是由加热器加热中间介质后，由中间介质与水体作热交换来加热水体。

受限于上述原理，人们开始在其他方面进行供热机组的改进，比如说现有的供热机组采用导热油作为中间介质，导热油的比热容小，加热迅速，水体通过浸泡在导热油中的盘管与导热油进行热交换，通过对水体速度和盘管长度的控制，可以使水体流出盘管时的温度达到我们所需要的温度，实现了快速的响应。

然而，导热油也有着自身的缺点，最明显也是最限制导热油使用的是导热油受热后体积膨胀明显，温度上升100℃，导热油的体积膨胀率可以达到8％～ 10％，导热油在温度大于70℃时，与空气长期接触会被强烈氧化，影响导热液的导热性能，且为了保证热效率，现有供热机组由于工作的需要都是密封系统，供热机组的结构与导热油性能产生矛盾。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种供热机组，旨在于解决加热后导热油体积膨胀压迫内胆的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种供热机组，包括加热装置和储液装置，加热装置包括壳体、换热器、加热器和导热油，壳体包括内胆，换热器和加热器均穿过壳体设置在内胆内，导热油设置在内胆内；

储液装置设置在壳体上，储液装置包括储液罐和压强调节器，储液罐通过穿过壳体的油管与内胆连通，储液罐通过第一气管与压强调节器连通。

进一步，壳体包括外壳和保温层，保温层是玻璃棉保温层，保温层设置在外壳与内胆之间。

玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃熔融后制成的一种纤维状材料，绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，具有良好的吸音性能对各种声波。噪音均有良好的吸音效果；化学稳定性好，无老化现象长期使用性能不变，产品厚度、密度和形状可按用户要求加工。

进一步，加热器是电阻加热器；导热油是氢化三联苯合成导热油；换热器包括进水管、换热管和出水管，换热管是螺旋盘管。

加热器加热导热油，导热油与换热管内水体进行热交换，加热水体，螺旋状的换热管增加导热油与水体的接触面积，增加了机组的热效率。

进一步，压强调节器包括氧气吸收装置和关断阀，氧气吸收装置通过螺纹设置第一气管上，氧气吸收装置上设有第二气管，关断阀设置在第二气管上，关断阀是球阀。

氧气吸收装置包括管体和设置在管体内的氧气吸收剂。

氧气吸收剂吸收空气中的氧气，避免在进气过程中氧气进入本供热机组，使之后加热的导热油与氧气反应导致导热油变质。

进一步，压强调节器包括气囊和保护气，内胆和储液罐内设有保护气，导热油进入储液罐后将压迫保护气进入气囊，保护气是氮气。

高温导热油接触空气之后会被剧烈氧化生产有机酸，有机酸的存在又会加快导热油的聚合和裂解反应，使导热油的密度和残碳增加，闪点降低，油的颜色逐渐加深，致使导热油提前报废，闭式系统避免了导热油与空气的接触，但是导热油加热后的膨胀会挤压机体，就需要储液装置缓解压力，此时储液装置和机体内也要有保护气保护加热后的导热油不会接触空气后被氧化。

进一步，储液罐内设有螺旋盘管，螺旋盘管出水管与换热器出水管相连。

加热后导热油的挥发性增加，螺旋盘管内进水使挥发的导热油冷凝，避免导热油气体接触压强调节器后附着在压强调节器上；进入储液装置内的高温导热油脱离了机体内的热交换系统，但是该部分的导热油仍有可利用的价值，同时也是避免浪费、节约能源，故在储液罐内设置一组或多组用于热交换的螺旋盘管使进入储液罐的高温导热油能够发挥作用；同时，利用该组热交换螺旋盘管快速降低该部分导热油的温度，减小导热油的膨胀率，使储液罐能容纳更多的导热油；也是避免压强调节器破损后未更换导热油与空气接触反应的强度；螺旋盘管内被加热的水体也可以用于用户的使用，将螺旋盘管出水管与机组出水管相连节约材料、降低经济成本。

进一步，加热装置包括控制装置，控制装置包括单片机和控制面板，控制面板上设有显示屏和控制按键，控制按键与单片机相连，单片机是STC89C52。

控制装置通过蓝牙与移动终端相连。

STC89C52RC是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器；STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能；在单芯片上，拥有灵巧的8位 CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

现在的人们都追求方便、有效率的生活方式，控制装置的添加允许用户远程控制本供热机组的工作，方便、快捷、节约用户时间。

本实用新型的有益效果为：

当本供热机组工作时，用户可以通过移动终端或者通过设置在供热机组机体上的控制面板上启动本供热机组，用户设定好所需要的热水温度后本供热机组启动，加热器通电后加热装在内胆内的合成导热油；随着导热油温度的上升，换热器为了避免热腐蚀，换热器也将从进水管进水，但该部分水体不会输送到用户的使用端；导热油加热到所需要的温度后，降低加热器的加热功率并加大换热器的进水量，通过控制装置对加热器的加热功率、换热器的进水量和换热器内水体的流动速度进行调整，保证换热器出水管的出水温度到达用户所设定的温度。

加热器加热后，导热油由于自身物理性质的限制，体积开始膨胀且挥发加剧，又由于本供热机组是密封系统，膨胀后的导热油开始挤压内胆，使内胆发生形变；此时高温导热油将会压迫机组内的保护气，受到压迫的保护气压迫气囊，气囊开始变形，体积逐渐增加，内胆变形的程度得到缓解，储液装置内的螺旋盘管进水，挥发的导热油接触螺旋盘管后冷凝，挥发的导热油变成液体滴落在储液罐底板上；进一步加热后，气囊进一步变形，有部分高温导热油通过油管进入储液罐内，进入储液罐的高温导热油立即与螺旋盘管内水体进行热交换，导热油的温度开始下降，螺旋盘管内被加热的水体将沿着螺旋盘管出水管通向机组出水管。

用户使用完毕后，加热器停止加热，此时机组换热器内仍然通水，该部分水体将进入供热机组的储水箱内；高温导热油一方面失去加热器的加热，另一方面不停地与换热器进行热交换，导热油的温度将快速下降，导热油的体积也将逐渐恢复；进入储液装置内的导热油也将在重力的作用下回到内胆内；导热油对保护气的压迫也将缓解，保护气也不再压迫气囊，气囊的形变也将逐渐减小，气囊也逐渐恢复原形。

本供热机组通过储液装置的设置，解决了在供热机组工作时导热液受热膨胀后导热液体积膨胀导致内胆变形的问题；机体和储液罐内的氮气保证密封完好的条件下，高温导热油能够在内胆与储液罐中移动，且不与空气接触而氧化，保证导热油的长时间使用，节约了经济成本；储液罐内的螺旋盘管与进入储液罐内的高温导热油进行热交换，利用该部分导热油的热量，提高了导热油的利用率。

附图说明

图1是压强调节器为气囊时供热机组的结构示意图。

图2是压强调节器为氧气吸收装置和关断阀时供热机组的结构示意图。

图中：1-螺旋盘管；2-氧气吸收装置；3-关断阀；4-储液罐；5-外壳；6- 保温层；7-内胆；8-控制装置；9-加热器；10-换热器；11-气囊。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。

实施例一：

如图1所示，一种供热机组，包括加热装置和储液装置，加热装置包括壳体、换热器10、加热器9和导热油，壳体包括内胆7，换热器10和加热器9均穿过壳体设置在内胆7内，导热油设置在内胆7内；

储液装置设置在壳体上，储液装置包括储液罐4和压强调节器，储液罐4 通过穿过壳体的油管与内胆7连通，储液罐4通过第一气管与压强调节器连通。

压强调节器包括气囊11和保护气，内胆7和储液罐4内设有保护气，导热油进入储液罐4后将压迫保护气进入气囊11，保护气是氮气。

储液罐4内设有螺旋盘管1，螺旋盘管出水管与换热器出水管相连。

当本供热机组工作时，用户可以通过移动终端或者通过设置在供热机组机体上的控制面板上启动本供热机组，用户设定好所需要的热水温度后本供热机组启动，加热器9通电后加热装在内胆7内的合成导热油；随着导热油温度的上升，换热器10为了避免热腐蚀，换热器10也将从进水管进水，但该部分水体不会输送到用户的使用端；导热油加热到所需要的温度后，降低加热器9的加热功率并加大换热器10的进水量，通过控制装置8对加热器9的加热功率、换热器10的进水量和换热器10内水体的流动速度进行调整，保证换热器出水管的出水温度到达用户所设定的温度。

加热器9加热后，导热油由于自身物理性质的限制，体积开始膨胀，又由于本供热机组是密封系统，膨胀后的导热油开始挤压内胆7，使内胆7发生形变；此时高温导热油将会压迫机组内的保护气，受到压迫的保护气压迫气囊11，气囊11开始变形，体积逐渐增加，内胆7变形的程度得到缓解，储液装置内的螺旋盘管1进水，挥发的导热油接触螺旋盘管1后冷凝，挥发的导热油变成液体滴落在储液罐4底板上；进一步加热后，气囊11进一步变形，有部分高温导热油通过油管进入储液罐4内，进入储液罐4的高温导热油立即与螺旋盘管1 内水体进行热交换，导热油的温度开始下降，螺旋盘管1内被加热的水体将沿着螺旋盘管出水管通向换热器出水管。

用户使用完毕后，加热器9停止加热，此时机组换热器10内仍然通水，该部分水体将进入供热机组的储水箱内；高温导热油一方面失去加热器9的加热，另一方面不停地与换热器10进行热交换，导热油的温度将快速下降，导热油的体积也将逐渐恢复；进入储液装置内的导热油也将在重力的作用下回到内胆7 内；导热油对保护气的压迫也将缓解，保护气也不再压迫气囊11，气囊11的形变也将逐渐减小，气囊11也逐渐恢复原形。

氮气是惰性气体，惰性气体的性质稳定，极少进行化学反应，利用氮气对对机体和储液罐4进行气封，保证高温导热油进入储液罐4后不会被氧化而变质。

上述保护气可以是氮气或氖气等不与高温导热油发生反应的气体都在本专利的保护范围之内。

壳体包括外壳5和保温层6，保温层6是玻璃棉保温层，保温层6设置在外壳5与内胆7之间。

内胆7要与加热后高温导热油直接接触，对于内胆7材料性能的要求就不能像外壳5那样随意，一般可以采用耐热合金钢板作为内胆7的原材料。

外壳5在本供热机组中作用较小，为了节约经济成本，采用能够到达使用要求且价格较便宜的材料即可。

保温层6主要用在隔绝内胆7与外界的联系，使加热后的导热油所储存的热能能够绝大部分用于与换热器10的热交换，而不是散发到空气中，浪费能源。

除了玻璃棉保温材料外，还有多种保温材料可供选择，比如说无机微孔保温材料，硅藻土由无定形的二氧化硅组成，并含有少量铁、钙、镁、铝的氧化物及有机杂质，特点是硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色，质软，多孔而轻，其空隙率为50％～80％，因此具有良好的保温绝热性能；硅藻土的化学成分为含水的非晶质二氧化硅，其最高使用温度可达到900℃主要用于工业上常用来作为保温材料、过滤材料、填料、研磨材料、水玻璃原料、脱色剂及催化剂载体等；硅酸钙保温材料是以65％氧化硅石英砂粉、硅藻土等、35％免氧化钙也有用消石灰、电石渣等和5％增强纤维如石棉.玻璃纤维等为主要原料，经过搅拌、加热、凝胶、成型、蒸压硬化、干燥等工序制成的一种新型保温材料，特点是表观密度小，抗折强度高，导热系数小，使用温度高，耐水性好，防火性强，无腐蚀，经久耐用，其制品易加工、易安装。

上述保温层6可以是玻璃棉保温材料或无机微孔保温材料等实现隔绝内胆 7与外界的热交换的材料制成的保温层6都在本专利的保护范围之内。

加热器9是电阻加热器；导热油是氢化三联苯合成导热油；换热器10包括进水管、换热管和出水管，换热管是螺旋盘管。

依据电磁感应原理制成的电磁感应加热器利用电磁感应现象使金属管道自身发热，热利用率高，节能高效，降低了用户的使用成本，也符合现在所提倡的绿色、节能的环保理念。

上述加热器9可以是电阻加热器或电磁感应加热器等实现对导热油加热的加热器9都在本专利的保护范围之内。

一般的，都会在导热油内加入抗氧化剂、防垢剂等辅助性药剂帮助延长导热油的使用寿命；本防爆供热机组选用的氢化三联苯合成导热油的许用温度范围是-7℃-345℃，我国北方冬季温度常低于-7℃，为了配合市场需要，就要更换导热油。

上述导热油可以是氢化三联苯合成导热油或二甲苯基醚型导热油等实现热交换的导热油都在本专利的保护范围之内。

加热装置包括控制装置8，控制装置8包括单片机和控制面板，控制面板上设有显示屏和控制按键，控制按键与单片机相连，单片机是STC89C52。

控制装置8通过蓝牙与移动终端相连。

实现远程控制的方式有很多，不仅仅是蓝牙连接，还可以通过WiFi无线连接等实现控制器8与移动终端的连接。

上述连接方式可以是蓝牙连接或WiFi无线连接等实现控制器8与移动终端相连的连接方式都在本专利的保护范围之内。

实施例二：

与实施例一的不同之处在于，压强调节器的结构不同，本实施例中的压强调节器的结构如图2所示，压强调节器包括氧气吸收装置2和关断阀3，氧气吸收装置2通过螺纹设置第一气管上，氧气吸收装置2上设有第二气管，关断阀3设置在第二气管上，关断阀3是球阀。

氧气吸收装置2包括管体和设置在管体内的氧气吸收剂。

本供热机组工作时，储液装置工作如上所述，球阀打开，高温导热油将会挤压本供热机组内空气沿着气管向外流出，保持本供热机组压强不变，同时导热油流入储液罐4内，不会挤压内胆7，内胆7就不会发生形变；本供热机组停止工作后，导热油温度逐渐下降，导热油的体积也会随之减小，导热油就会从储液罐4回到内胆7内，本供热机组外空气也会随着气管进入本供热机组，氧气吸收装置2中的氧气吸收剂将会吸收空气中的氧气，避免氧气氧化导热油使导热油变质的情况出现；通过控制器监测内胆7内导热油温度，在导热油体积不会发生大的变化的温度时，关闭球阀，阻止空气再进入本供热机组，避免氧气吸收剂与过多氧气反应缩减氧气吸收剂的使用寿命。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (9)

1.一种供热机组，其特征在于：包括加热装置和储液装置，加热装置包括壳体、换热器(10)、加热器(9)和导热油，壳体包括内胆(7)，换热器(10)和加热器(9)均穿过壳体设置在内胆(7)内，导热油设置在内胆(7)内；

储液装置设置在壳体上，储液装置包括储液罐(4)和压强调节器，储液罐(4)通过穿过壳体的油管与内胆(7)连通，储液罐(4)通过第一气管与压强调节器连通。

2.根据权利要求1所述的一种供热机组，其特征在于：壳体包括外壳(5)和保温层(6)，保温层(6)是玻璃棉保温层，保温层(6)设置在外壳(5)与内胆(7)之间。

3.根据权利要求1所述的一种供热机组，其特征在于：加热器(9)是电阻加热器；导热油是氢化三联苯合成导热油；换热器(10)包括进水管、换热管和出水管，换热管是螺旋盘管。

4.根据权利要求1所述的一种供热机组，其特征在于：压强调节器包括氧气吸收装置(2)和关断阀(3)，氧气吸收装置(2)通过螺纹设置第一气管上，氧气吸收装置(2)上设有第二气管，关断阀(3)设置在第二气管上，关断阀(3)是球阀。

5.根据权利要求4所述的一种供热机组，其特征在于：氧气吸收装置(2)包括管体和设置在管体内的氧气吸收剂。

6.根据权利要求1所述的一种供热机组，其特征在于：压强调节器包括气囊(11)和保护气，内胆(7)和储液罐(4)内设有保护气，导热油进入储液罐(4)后将压迫保护气进入气囊(11)，保护气是氮气。

7.根据权利要求1所述的一种供热机组，其特征在于：储液罐(4)内设有螺旋盘管(1)，螺旋盘管出水管与换热器出水管相连。

8.根据权利要求1所述的一种供热机组，其特征在于：加热装置包括控制装置(8)，控制装置(8)包括单片机和控制面板，控制面板上设有显示屏和控制按键，控制按键与单片机相连，单片机是STC89C52。

9.根据权利要求8所述的一种供热机组，其特征在于：控制装置(8)通过蓝牙与移动终端相连。