CN221122321U - 带热回收的油烟净化器装置和厨房油烟余热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带热回收的油烟净化器装置和厨房油烟余热回收系统，带热回收的油烟净化器装置包括油烟净化器、热管余热回收器和温度检测部件，热管余热回收器上具有水进口、水出口、油烟进口和油烟出口，油烟净化器的出口连接于油烟进口并与热管余热回收器相连通，使得高温烟气通过油烟净化器将流向至热管余热回收器内以实现与水进行热交换，温度检测部件连接于热管余热回收器并用于检测热管余热回收器内的温度，以得出热管余热回收器的换热效率。不仅可以有效去除油烟及有害气体，更可以将高温烟气中的余热回收。在线实时监测热管余热回收器内的温度以了解油污结垢状态，以便及时清洗热管余热回收器的内部油污，换热效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种带热回收的油烟净化器装置和厨房油烟余热回收系统。
背景技术
随着全球环境问题日益凸显，各国都在加强对能源和资源的保护与回收利用，以实现可持续发展。建筑余热回收就是其中的一个环节。据研究显示，建筑设施的能源消耗占到全球总能耗的一半以上，其中一个重要来源便是建筑中产生的余热。因此，在人们追求绿色、环保的生活方式的背景下，建筑余热回收被广泛关注。
厨房作为建筑的重要场所，油烟余热回收潜力大。根据油烟颗粒物排放浓度的要求，厨房高温油烟需要经过油烟净化器净化后才能排放于室外，但净化后的烟气温度还是较高的，直接排放不但会对环境产生热污染，还会造成热能浪费。现有的油烟净化器确实能够净化高温油烟，但如何对净化后的高温烟气进行余热回收，是亟待解决的难题。如果能够有效地利用厨房高温油烟中的余热，变“废”为“宝”，用来预热生活用水或其他用途，则能够更大程度地提高能源利用效率，实现能源“双赢”的目标。
然而，市面上现有的厨房油烟余热回收技术存在以下几个方面的缺点：1、余热回收系统中设备分散设置，占用建筑面积较大；2、采用普通盘管进行换热，换热效率低，且不易清洗，后期维护繁琐。
同时，油烟净化器的清洗是日常使用中的一项重要任务，通常为保证油烟净化效果，以及油烟去除率达标，必须定期清洗一次，尤其是对于一些大型油烟净化器，需由专业的清洁团队来完成。市面上的油烟净化器其最大去除效率为95％，也就是说当油烟气体经过油烟净化器净化后，油烟气体中还会残留少量油污，再经过热管释热后，此部分残留油污将会粘附在热管外侧，长时间会阻塞热交换通道，降低热管热交换效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种带热回收的油烟净化器装置和厨房油烟余热回收系统。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种带热回收的油烟净化器装置，其包括油烟净化器、热管余热回收器和温度检测部件，所述热管余热回收器上具有水进口、水出口、油烟进口和油烟出口，所述油烟净化器的出口连接于所述油烟进口并与所述热管余热回收器相连通，使得高温烟气通过所述油烟净化器将流向至所述热管余热回收器内以实现与水进行热交换，所述温度检测部件连接于所述热管余热回收器并用于检测所述热管余热回收器内的温度，以得出所述热管余热回收器的换热效率。
进一步地，所述温度检测部件包括三个温度传感器，三个所述温度传感器分别设置于所述水进口、所述水出口和所述油烟进口处；所述换热效率的计算公式如下：
其中，η为所述热管余热回收器的换热效率；
C水为所述水的比热容；
ρ水为所述水的密度；
M为所述水的流量；
T1为所述水进口处的水温；
T2为所述水出口处的水温；
C气为所述高温烟气的比热容；
ρ气为所述高温烟气的密度；
Ti为所述油烟进口处的所述高温烟气的温度；
G为所述高温烟气的排油烟量。
进一步地，所述带热回收的油烟净化器装置还包括控制器和报警器，所述控制器的输入端电连接于所述温度检测部件，所述控制器的输出端电连接于所述报警器。
进一步地，所述热管余热回收器包括第一换热通道、第二换热通道和密封隔板，所述水进口和所述水出口分别位于所述第一换热通道的两端，所述油烟进口和所述油烟出口分别位于所述第二换热通道的两端，所述第二换热通道位于所述第一换热通道的下方，所述密封隔板的上下两侧分别连接于所述第一换热通道和所述第二换热通道。
进一步地，所述水出口和所述油烟进口均位于所述热管余热回收器的同一侧，所述水进口和所述油烟出口均位于所述热管余热回收器的另一侧。
一种厨房油烟余热回收系统，其包括如上所述的带热回收的油烟净化器装置。
进一步地，所述厨房油烟余热回收系统还包括循环水组件，所述循环水组件连接于所述水进口和所述水出口，以使所述循环水组件与所述热管余热回收器相连通并形成循环水通路。
进一步地，所述循环水组件包括储水换热容器、第一连接管路和第二连接管路，所述第一连接管路的两端分别连接于所述水进口和所述储水换热容器，所述第二连接管路的两端分别连接于所述储水换热容器和所述水出口，所述储水换热容器、所述第一连接管路、所述热管余热回收器和所述第二连接管路之间形成有所述循环水通路；
和/或，所述循环水通路上具有水泵。
进一步地，所述厨房油烟余热回收系统还包括离心风机，所述离心风机连接于所述油烟出口并与所述热管余热回收器相连通。
进一步地，所述厨房油烟余热回收系统还包括油烟罩，所述油烟罩连接于所述油烟净化器的进口并与所述油烟净化器相连通。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的带热回收的油烟净化器装置和厨房油烟余热回收系统，不仅可以有效去除油烟及有害气体，更可以将高温烟气中的余热回收，利用热管余热回收器通过热传导的方式将余热传递给水，从而实现预热水的功效，可将厨房的高温烟气中的废热进行回收利用，大大地减少了高温烟气带来的热污染。同时，通过温度检测部件在线实时监测热管余热回收器内的温度以了解油污结垢状态，以便及时清洗热管余热回收器的内部油污，实现换热热阻小，换热效率高。且维护简单，使用寿命较长。
附图说明
图1为本实用新型实施例的厨房油烟余热回收系统的结构示意图。
图2为本实用新型实施例的热管余热回收器的内部结构示意图。
附图标记说明：
油烟净化器1
热管余热回收器2
水进口21
水出口22
油烟进口23
油烟出口24
第一换热通道25
第二换热通道26
密封隔板27
循环水组件3
储水换热容器31
第一连接管路32
第二连接管路33
水泵34
离心风机4
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。
如图1和图2所示，本实施例公开了一种厨房油烟余热回收系统，该厨房油烟余热回收系统包括带热回收的油烟净化器装置。该带热回收的油烟净化器装置包括油烟净化器1、热管余热回收器2和温度检测部件，热管余热回收器2上具有水进口21、水出口22、油烟进口23和油烟出口24，油烟净化器1的出口连接于油烟进口23并与热管余热回收器2相连通，使得高温烟气通过油烟净化器1将流向至热管余热回收器2内以实现与水进行热交换，温度检测部件连接于热管余热回收器2并用于检测热管余热回收器2内的温度，以得出热管余热回收器2的换热效率。
热管余热回收器2上具有水进口21、水出口22、油烟进口23和油烟出口24，水将通过水进口21进入至热管余热回收器2内，之后通过水出口22排出；油烟进口23的出口与油烟进口23相连接，高温烟气将通过油烟净化器1流向至热管余热回收器2内以实现与水进行热交换，不仅可以有效去除油烟及有害气体，更可以将高温烟气中的余热回收，利用热管余热回收器2通过热传导的方式将余热传递给水，从而实现预热水的功效，可将厨房的高温烟气中的废热进行回收利用，大大地减少了高温烟气带来的热污染。
温度检测部件连接于热管余热回收器2并用于检测热管余热回收器2内的温度，通过温度检测部件在线实时监测热管余热回收器2内的温度以了解油污结垢状态，以便及时清洗热管余热回收器2的内部油污，实现换热热阻小，换热效率高。且维护简单，使用寿命较长。
其中，本专利将油烟净化器1的出口直接连接在油烟进口23，油烟净化器1和热管余热回收器2二者紧密衔接，通过一体化设计，将传输过程中的热量损失降至最低，从而显著提高了节能效益；且结构紧凑，占地面积小。
在本实施例中，热管余热回收器2包括第一换热通道25、第二换热通道26和密封隔板27，水进口21和水出口22分别位于第一换热通道25的两端，油烟进口23和油烟出口24分别位于第二换热通道26的两端，第二换热通道26位于第一换热通道25的下方，密封隔板27的上下两侧分别连接于第一换热通道25和第二换热通道26。
第一换热通道25和第二换热通道26中的热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件,具有超常的热活性和热敏感性，遇热而吸，遇冷而放，是余热回收器的主要热传导元件，与普通的热交换器有着本质的不同。实现热管余热回收器2的换热效率可达98％以上，这是普通热交换器无法比拟的。
第二换热通道26内具有烟气通道，第一换热通道25内具有自来水通道，中间的密封隔板27将热管的两端分成了两个密闭的第一换热通道25和第二换热通道26。高温烟气由烟气通道排放，排放时高温烟气冲刷第二换热通道26中的热管，当高温烟气的温度＞30℃时，第二换热通道26的热管被激活便自动将热量传导至上面的热管，这时第一换热通道25中的热管下端吸热，高温烟气流经第二换热通道26后温度下降，热量被热管吸收并传导至第一换热通道25，从而对第一换热通道25内的水进行加热升温。
在本实施例中，水出口22和油烟进口23均位于热管余热回收器2的同一侧，水进口21和油烟出口24均位于热管余热回收器2的另一侧。如图2所示，水出口22和油烟进口23均位于热管余热回收器2的左侧，水进口21和油烟出口24均位于热管余热回收器2的右侧，高温烟气在第二换热通道26的左侧进入，从右侧排出，常温的自来水在第一换热通道25的左侧进入至第一换热通道25内，沿自来水通道反方向流动冲刷第一换热通道25，这时第一换热通道25放热，自来水流经第一换热通道25后温度升高。
在本实施例中，温度检测部件包括三个温度传感器，三个温度传感器分别设置于水进口21、水出口22和油烟进口23处；换热效率的计算公式如下：
其中，η为热管余热回收器2的换热效率，考虑使用一段时间以后，热管外侧存在一定的油污粘附，按不利情况考虑则取90％；C水为水的比热容，水的比热容，取4.2kJ/(kg.℃)；ρ水为水的密度，取1000kg/m3；M为水的流量，m3/h；T1为水进口21处的水温，℃；T2为水出口22处的水温，℃；C气为高温烟气的比热容；ρ气为高温烟气的密度；Ti为油烟进口23处的高温烟气的温度，考虑从油烟罩到油烟净化器1沿程管道的散热等因素，取为50℃；G为高温烟气的排油烟量，m3/h。
带热回收的油烟净化器装置还包括控制器和报警器，控制器的输入端电连接于温度检测部件，控制器的输出端电连接于报警器。温度检测部件通过三个温度传感器分别设置于水进口21、水出口22和油烟进口23处的温度，并将检测到的实时温度值信号输送至控制器，控制器将用于接收实时温度值信号并计算出换热效率，从而来控制报警器的开关，从而可做到及时清洗热管余热回收器2内部油污，保证热管余热回收器2的换热效率最低不小于90％。
其中，高温烟气可回收的余热量按下式计算：
Q＝C气*ρ气*G*(Ti-To)/3600
水被加热后的温升按下式计算：
其中，Q：油烟处回收的余热量，kW；To：换热后的高温烟气的排放温度；ΔT：热管余热回收器2的水进口21与水出口22的自来水的温差。
本实施例的带热回收的油烟净化器装置处理10000m3/h风量为例，对极端天气气候下的工况进行计算分析：夏季，热管余热回收器2的进口水温T1即地表水的温度按大值选取，即20℃，根据换热效率公式可知，当换热效率为90％时，热管余热回收器2的出口水温T2为33.7℃，也就是当T2<33.7℃时，输出清洗报警信号。冬季，热管余热回收器2的进口水温T1即地表水的温度按小值选取，即5℃，根据换热效率公式可知，当换热效率为90％时，热管余热回收器2的出口水温T2为30.2℃，也就是当T2<30.2℃时，输出清洗报警信号。
厨房油烟余热回收系统还包括循环水组件3，循环水组件3连接于水进口21和水出口22，以使循环水组件3与热管余热回收器2相连通并形成循环水通路。通过循环水组件3连接于水进口21和水出口22，从而实现循环水组件3与热管余热回收器2形成循环水通路，使得热管余热回收器2可以用于预热生活用水，较大地减少了生活用水加热所需的能耗。
循环水组件3包括储水换热容器31、第一连接管路32和第二连接管路33，第一连接管路32的两端分别连接于水进口21和储水换热容器31，第二连接管路33的两端分别连接于储水换热容器31和水出口22，储水换热容器31、第一连接管路32、热管余热回收器2和第二连接管路33之间形成有循环水通路。在本实施例中，循环水通路是闭式的，通过储水换热容器31内设的盘管间接给自来水加热；储水换热容器31内用于存储自来水并随用随取，通过循环水通路用于输出热水热媒，热水热媒进入储水换热容器31后将对储水换热容器31内的自来水水进行预热，从而有效减少了生活用水加热所需的能耗。
循环水通路上具有水泵34。水泵34用于对水提供动力，通过在循环水通路上增设水泵34，从而加快了对储水换热容器31内的自来水进行预热。其中，对应油烟量下输出的热媒流量一定，可根据实际项目选配水泵34，从而增加了带热回收的油烟净化器装置用来预热生活用水的适应性和灵活性。
厨房油烟余热回收系统还包括离心风机4，离心风机4连接于油烟出口24并与热管余热回收器2相连通。通过离心风机4将用于将换热后的烟气向室外排出。
厨房油烟余热回收系统还包括油烟罩，油烟罩连接于油烟净化器1的进口并与油烟净化器1相连通。来自室内的高温烟气将通过油烟罩的引导流向油烟净化器1内。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种带热回收的油烟净化器装置，其特征在于，其包括油烟净化器、热管余热回收器和温度检测部件，所述热管余热回收器上具有水进口、水出口、油烟进口和油烟出口，所述油烟净化器的出口连接于所述油烟进口并与所述热管余热回收器相连通，使得高温烟气通过所述油烟净化器将流向至所述热管余热回收器内以实现与水进行热交换，所述温度检测部件连接于所述热管余热回收器并用于检测所述热管余热回收器内的温度，以得出所述热管余热回收器的换热效率。
2.如权利要求1所述的带热回收的油烟净化器装置，其特征在于，所述带热回收的油烟净化器装置还包括控制器和报警器，所述控制器的输入端电连接于所述温度检测部件，所述控制器的输出端电连接于所述报警器。
3.如权利要求1所述的带热回收的油烟净化器装置，其特征在于，所述热管余热回收器包括第一换热通道、第二换热通道和密封隔板，所述水进口和所述水出口分别位于所述第一换热通道的两端，所述油烟进口和所述油烟出口分别位于所述第二换热通道的两端，所述第二换热通道位于所述第一换热通道的下方，所述密封隔板的上下两侧分别连接于所述第一换热通道和所述第二换热通道。
4.如权利要求3所述的带热回收的油烟净化器装置，其特征在于，所述水出口和所述油烟进口均位于所述热管余热回收器的同一侧，所述水进口和所述油烟出口均位于所述热管余热回收器的另一侧。
5.一种厨房油烟余热回收系统，其特征在于，其包括如权利要求1-4中任意一项所述的带热回收的油烟净化器装置。
6.如权利要求5所述的厨房油烟余热回收系统，其特征在于，所述厨房油烟余热回收系统还包括循环水组件，所述循环水组件连接于所述水进口和所述水出口，以使所述循环水组件与所述热管余热回收器相连通并形成循环水通路。
7.如权利要求6所述的厨房油烟余热回收系统，其特征在于，所述循环水组件包括储水换热容器、第一连接管路和第二连接管路，所述第一连接管路的两端分别连接于所述水进口和所述储水换热容器，所述第二连接管路的两端分别连接于所述储水换热容器和所述水出口，所述储水换热容器、所述第一连接管路、所述热管余热回收器和所述第二连接管路之间形成有所述循环水通路；
和/或，所述循环水通路上具有水泵。
8.如权利要求5所述的厨房油烟余热回收系统，其特征在于，所述厨房油烟余热回收系统还包括离心风机，所述离心风机连接于所述油烟出口并与所述热管余热回收器相连通。
9.如权利要求5所述的厨房油烟余热回收系统，其特征在于，所述厨房油烟余热回收系统还包括油烟罩，所述油烟罩连接于所述油烟净化器的进口并与所述油烟净化器相连通。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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