[发明专利]一种相变供暖热机及利用相变供暖热机加热的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种相变供暖热机及利用相变供暖热机加热的方法。

背景技术

利用锅炉产热已有很长时间，为提高锅炉的功能、效率、污染物排放，安全运行，在科研、生产、安装、运行部门都投入大量的人力物力。现在还继续进行这方面工作。包括锅炉材料、结构形式、控制方法、环境污染等方面的研究。锅炉安全运行、监督均有严格的法规。但锅炉始终安全、能源消耗、环境污染研究注重课题。在国家李节能减排的硬性规定下，一些小型锅炉拆除，并入大型集中供热系统，同时相继开发大型热泵集中供热系统、地源热泵、海水热泵、污水热泵等到系统，这些措施是解决人们所关心的供暖问题，但是更存在诸多问题：1、目前的供暖设备具有统一的供停时间，但是供前停供后如果天气发生变化就得不到供暖，且末端用户温度会出现不达标的现象，从而造成使用不便，不能适应供暖的需求；2、上班族的时间与实际供暖时间的矛盾，由于间断性供暖，家中老人孩子得不到供暖；分户计量问题，实际用热费用不合理；3、这种设备会出现外网热损以及对环境的影响，不但使用效果差，而且投资大，成本高，对环境污染大；另外工程造价大，外网维修时的安全性较差，频繁维修，泄漏对人造成危害发生；4、如果对远离集中供热区域的高端住宅以及入住率低、大量空置或无人居住的群楼，将会出现无法供热的情况；5、启动时间较长，消耗了大量能源；6、大量水资源的启用，高品质水资源浪费。

发明内容

本发明提供了一种相变供暖热机及利用相变供暖热机加热的方法，它不但节能效果好，而且无污染，安全性高，符合国家节能减排要求。

本发明采用了以下技术方案：一种相变供暖热机，其特征是它包括进水设备、补水箱、相变加热器、负压热交换器、供热增压循环泵、供热负载和供电及自动化控制单元，相变加热器的控制端、供热增压循环泵的控制端以及供热负载的控制端都与供电及自动化控制单元连接，进水设备与补水箱相连通，补水箱的冷水出水口与供热增压循环泵的进水口连接，供热增压循环泵回水口的出口处分流为回水支路Ⅰ和回水支路Ⅱ，回水支路Ⅰ包括压力管Ⅰ，供热增压循环泵回水口通过回水支路Ⅰ的压力管Ⅰ与相变加热器顶部的进水口相连接，相变加热器底部设有的出气口与负压热交换器的进气口相连接，回水支路Ⅱ包括压力管和压力调节阀，回水支路Ⅱ另一条支路与负压热交换器的进水口连接，压力调节阀位于供热增压循环泵与负压热交换器的进水口之间，负压热交换器的混合出口依次与供热负载和补水箱的热水进口连接，补水箱的冷水经过供热增压循环泵的抽取后分流为两路，一路冷水通过压力管Ⅰ输送到相变加热器内，在相变加热器内经过雾化和加热后形成水蒸汽，水蒸汽通过相变加热器底部的出气口输送到负压热交换器内，另一路冷水通过压力调节阀和压力管Ⅱ后进入到负压热交换器内，水蒸汽与冷水进行热交换后通过负压热交换器的混合出口将热交换后的热水依次经过供热负载后回流到补水箱内。

所述的相变加热器设置为内热式相变器，内热式相变器设有壳体，在壳体内腔的下部设有法兰盘，在法兰盘上插有若干干烧不锈钢电热管，在整个壳体外表面包裹有硅酸铝保温层，壳体顶部的进水口处设有雾化器，出气口位于壳体的另一端。

所述的壳体为碳钢钢管或不锈钢钢管。所述的供电及自动化控制单元之间通过电力线Ⅰ和温控线Ⅰ与相变加热器的控制端连接。所述的供电及自动化控制单元之间通过电力线Ⅱ与供热增压循环泵的控制端连接。所述的供电及自动化控制单元之间通过两条温控线Ⅲ与供热负载的控制端连接。所述的供电及自动化控制单元设置为PLC控制器。

本发明公开了一种利用相变供暖热机加热的方法，它包括以下步骤：

步骤一，补水箱内的水源依次经过供热增压循环泵的抽取后分流为两条支路，一路冷水通过压力管Ⅰ输送到相变加热器内，冷水进入到相变加热器内经过相变加热器中的雾化器进行雾化后形成雾化水汽，雾化水汽产生很强的内能，然后将雾化后的水喷入相变加热器内经过干烧不锈钢电热管的加热至100-400°，水分子颗粒在加热的状态下膨胀，膨胀后的水分子颗粒在瞬间变成水蒸汽，完成水的相变过程，雾化水汽在变为水蒸汽的过程中产生热量的能效比达到1:1.5-3，水蒸汽通过相变加热器底部的出气口输送到负压热交换器内，打开压力调节阀，另一路冷水通过压力调节阀和压力管Ⅱ后进入到负压热交换器内；

步骤二，水蒸汽与冷水在负压热交换器进行热交换后通过负压热交换器的混合出口将热交换后的热水依次经过供热负载后回流到补水箱内进行循环利用，这样完成了热水的加热、利用和循环的过程。