一種高效熱風熱水系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱風熱水系統，尤其是一種能夠實現余熱回用的高效熱風熱水系統。
【背景技術】
[0002]熱風熱水系統是洗染、印刷、清洗、畜牧等行業運用較為普遍的系統，還能為野營、勘探、救災人員的野外生活保障提供便利。目前常見的熱風熱水系統，主要采用主動同步加熱新風和冷水的技術形式，難以實現單獨加熱冷水或單獨加熱新風。即使個別熱風熱水系統可以單獨主動加熱冷水或者新風，但在加熱冷水(或新風)的過程中仍有相當一部分熱量被動供給不需要加熱的新風(或冷水)，造成熱能浪費，增加了系統能耗，降低了系統熱效率。此外，目前國內外缺少智能化、高效率、低耗能的小型一體化熱風熱水系統，難以通過自動控制技術實現熱能在熱風與熱水中的最佳分配及交換利用。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本發明提供一種智能型高效熱風熱水系統，能夠根據使用工況執行三種操作，單獨加熱冷水、單獨加熱新風、同時加熱冷水和新風。
[0004]為實現上述目的，本發明采取以下技術方案:一種高效熱風熱水系統，其特征在于:它包括一爐體架、一熱風換熱器和一熱水換熱水箱組；所述熱風換熱器包括一坐落在所述爐體架上的殼體和一設置在所述殼體中的爐膛，所述爐膛連接一燃燒器，所述爐膛的頂端連接一煙氣調節風門，在所述爐膛的外周設置有多個熱風換熱層板；在各所述熱風換熱層板所形成的弧形間隙中，一部分作為高溫煙氣通道，另一部分作為第一新風通道；所述高溫煙氣通道與所述第一新風通道互不連通；所述高溫煙氣通道包括下行通道和上行通道，所述下行通道的上端與所述爐膛的上部連通，下端與一位于所述爐膛下方的煙氣回流室連通；所述上行通道的下端與所述煙氣回流室連通，上端與一位于所述熱風換熱器與所述熱水換熱水箱組之間的煙氣匯集擴散室連通；所述第一新風通道的進口通過一第二新風通道與一離心風機的出口連接；所述第一新風通道的出口與一位于所述爐膛水平段下方的熱風匯集室連通，所述熱風匯集室的另一端與一沿水平方向延伸的熱風通道連通，所述熱風通道的末端設置有用于連接供熱設備的熱風出口 ；所述熱水換熱水箱組包括一固定連接在所述熱風換熱器上端的水箱，所述水箱上設置有一用于連接冷水源的水箱進口和一用于輸出熱水的水箱出口，在所述水箱中設置有一豎直方向的煙氣道，所述煙氣道的下端與所述煙氣匯集擴散室連通，所述煙氣道的上端出口位于所述水箱的頂部。
[0005]所述水箱包括豎直段和位于所述豎直段上部的水平段；所述煙氣道位于所述水箱豎直段內；在所述煙氣匯集擴散室中設置有多個豎直方向的加熱管，所述加熱管的上端伸入所述水箱的底部；在所述煙氣道中均勻布置有多個V形翅片式低溫余熱熱管，每一所述V形翅片式低溫余熱熱管的翅片式吸熱段位于所述煙氣道內，兩端放熱段穿過所述煙氣道的側壁伸入所述水箱內。
[0006]在所述水箱內設置一新風預熱器，所述新風預熱器包括一矩形框架，所述矩形框架的頂端和底端分別與所述水箱的頂板和底板固定連接，在所述矩形框架內設置有多個豎直方向的內翅片換熱管，所述內翅片換熱管的外壁浸沒在所述水箱中的水中，內壁則形成自上而下的空氣通道，所述空氣通道的進口位于所述水箱的頂部，出口位于所述水箱的底部并且通過一新風換向及過濾組件與所述離心風機的進口連接。
[0007]在所述水箱內還設置一氣水加熱器，所述氣水加熱器包括一矩形框架，所述矩形框架的頂端和底端分別與所述水箱的頂板和底板固定連接，在所述矩形框架內設置有多個豎直方向的內翅片換熱管，所述內翅片換熱管的外壁浸沒在所述水箱中的水中，內壁則形成自下而上的熱風排空通道，所述熱風排空通道的進口連接一豎直的熱風排空管道的頂端；所述熱風排空通道的出口位于所述水箱的頂部；所述熱風排空管道的底端連接所述熱風通道。
[0008]所述新風換向及過濾組件包括一新風羽閥組件、一電動執行機構、一空氣過濾板和一第三新風通道；所述新風羽閥組件包括一上、下開口的框架，在所述框架下部的兩側分別設置一作為常溫新風進口的矩形通孔，在每一所述矩形通孔上邊緣轉動連接一用來開啟或關閉常溫新風進口的閥板，兩所述閥板的內側分別轉動連接一孔板，兩所述孔板上對應設置有數量相等的通孔；兩所述孔板上下疊放且在所述電動執行機構的驅動下實現相對滑動，以使兩所述孔板合攏時通孔重合形成空氣通道，分開時通孔互不連通閉合空氣通道；并且，當兩所述閥板打開時，兩所述孔板上的通孔均互不連通的狀態；當兩所述閥板關閉時，兩所述孔板上的所有通孔呈重合狀態；所述空氣過濾板安裝在所述框架的下端開口處；所述第三新風通道的一端固定連接在所述框架的下端，另一端固定連接在所述離線風機的進
□ O
[0009]所述電動執行機構包括一固定連接在所述框架內壁上的雙軸電機，所述雙軸電機的兩轉軸分別固定連接一螺桿，兩所述螺桿上分別配合有一螺套，兩所述螺套分別通過一連接桿固定連接一所述孔板。
[0010]所述煙氣調節風門包括一固定盤和一轉動盤，所述固定盤固定連接在所述爐膛的頂端，所述固定盤的頂部固定連接一中心軸，所述轉動盤通過所述中心軸轉動連接在所述固定盤的頂部，在所述轉動盤和固定盤上同時開設數量、尺寸相等的扇形通孔。
[0011]在所述轉動盤上設置一銷軸，所述銷軸與一手柄的一端連接，所述手柄的另一端設置在所述熱風換熱器的外部并與一步進直線電機的輸出端連接。在所述熱風通道的熱風出口處設置一熱風控制閥，在所述熱風排空管道上設置一熱風排空控制閥。
[0012]還包括一套智能控制系統，所述套智能控制系統包括一電器控制箱、一 PLC可控編程控制器和一液晶顯示器；所述電器控制箱分別電連接一位于所述熱風出口處的第一溫度傳感器、一位于所述熱風出口處的熱風控制閥、一位于所述煙氣道出口處的第二溫度傳感器、一位于所述煙氣道內的煙氣成分在線分析探頭、一安裝于所述水箱上的第三溫度傳感器、一安裝于所述水箱頂部的水位傳感器；所述PLC可控編程控制器預設定各種工況，通過信號輸出功能模塊反饋給各執行機構，以執行加熱風、加熱水、加熱冷水新風三種工作模式；所述液晶顯示器用于顯示熱風熱水系統的工作狀態。
[0013]本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點:1、本發明在熱風換熱器上方設置一熱水換熱水箱組，在熱風換熱器中設置一呈L形的爐膛，爐膛頂部設置一煙氣調節風門，爐膛的外周設置由多個熱風換熱層板形成互不連通的高溫煙氣通道和第一新風通道，第一新風通道的出口通過一熱風匯集室連接熱風通道，熱風通道的末端設置由用于連接供熱設備的熱風出口 ；熱水換熱水箱組包括一水箱，水箱中設置有一煙氣道，煙氣道中均勻布置有多個V形翅片式低溫余熱熱管，因此，本發明通過控制煙氣調節風門的開啟或關閉，可以在熱風加熱模式、熱水加熱模式及熱風熱水加熱模式下切換，不同模式下，高溫煙氣的走向不同，與高溫煙氣換熱的對象也不同，繼而實現了單獨加熱新風、單獨加熱冷水以及同時加熱新風和冷水等多種功能。2、本發明在水箱中設置有一新風預熱器，水箱中被加熱的水可以為通過新風預熱器的新風進行一定程度的預加熱，為后續新風的加熱過程節約一定的能量，因而能量的利用率高。3、本發明在水箱中設置有一氣水加熱器，新風與高溫煙氣換熱后成為熱風，其最終通過熱風排空通道排出，在排出過程中，其攜帶的熱量可以與水箱中的水換熱，使得熱量能到進一步的利用。4、本發明設置了一新風羽閥組件，其設置有兩個常溫新風進口和一個與新風預熱器連接的預熱新風進口，并且當常溫新風進口關閉時，兩孔板上的通孔導通形成空氣通道，當常溫新風進口開啟時，兩孔板上的通孔不導通，因此，實現了對新風的選擇，離心風機既可以向第一新風通道中導入常溫新風，也可以導入經過新風預熱器預熱后的新風。5、本發明可以采用模塊化設計，即快速組裝、快速拆卸，這樣可以滿足野外、車載等臨時性或移動性的要求。6、本發明設置有一套智能控制系統，可以根據用熱需要，通過PLC控制電控風閥、新風羽閥等功能部件，將風中的熱能傳遞給水，也可以將水中的熱量傳遞給風，由此在風和水之間進行熱量的可控轉換，由此可以實現熱量的高效利用，同時采用PLC控制系統、各傳感器終端及液晶顯示器，因此可以實現無人值守，自動運行，極大地降低了生產人員的勞動強度，提高了系統智能化程度。7、本發明在熱風換熱器新風通道與高溫煙氣通道的結構上采用交叉流，冷層、熱層間壁式換熱設計，特別是煙氣通道采用強制下降通道和上升回流通道的雙程流設計，因此，可以提高高溫煙氣在熱風換熱器內的停留時間，也可以極大地提高高溫煙氣與新風之間的換熱面積，從而在整個構思和設計上滿足了高效率換熱的要求8、本發明的爐膛設置為L形，在爐膛的