一种化学反应热能增效方法与流程

文档序号:31092133发布日期:2022-08-09 23:55阅读:122来源:国知局

1.本发明属于节能取暖技术领域,具体涉及一种化学反应热能增效方法。


背景技术:

2.在寒冷地区,冬季需要对室内增温取暖,一般是通过公共供暖设施或壁挂炉等家用取暖设施供暖,本技术发明人经过调研,对目前市场多种类型的取暖设备进行分析研究,总结出大部分取暖设备存在一个共同的不足:能耗大。
3.比如,电力取暖的壁挂炉耗电功率大,并且初安装时,对用户的供电基础设施基本上都要做配电增容改造,这对于用户是一个难题,也是资金投入方面的负担,相对出现的另一个让用户难以承受的是耗电高,运行成本高。
4.因此,针对目前的取暖设备存在在能耗大、运行成本居高不下这个普遍存在的问题,需要对取暖设备进行节能设计,以降低能耗,并降低取暖设备的运行成本。


技术实现要素:

5.本发明旨在提供一种化学反应热能增效方法,解决现有技术中取暖系统的能耗较高、热效能不够高的技术问题。
6.为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:提供一种化学反应热能增效方法,包括:在取暖系统中设置化学反应器,在所述化学反应器中设有结晶水合物;在取暖系统升温过程中,取暖系统对化学反应器内结晶水合物加热,使得结晶水合物受热分解;在取暖系统升温到设定的温度后,取暖系统停止升温;随着取暖系统温度下降,所述化学反应器中结晶水合物的分解产物结合成结晶水合物放热,对取暖系统增补热能,使得取暖系统的取暖温度得到保持;随着所述化学反应器中分解产物结合成结晶水合物放热不足以增补取暖系统散失的热能,取暖系统再次启动进行升温。
7.优选的,所述化学反应器包括反应箱体,在所述反应箱体中设有换热盘管,所述换热盘管穿梭在所述结晶水合物中。
8.优选的,所述反应箱体中沿上下间隔设有多层隔网,所述结晶水合物设置在所述隔网上。
9.优选的,在所述反应箱体外设有换热箱体,所述取暖系统的取暖介质分别通过管道在所述换热箱体和所述换热盘管中回流。
10.优选的,所述反应箱体设有第一箱盖,所述换热箱体顶部设有第二箱盖,所述第二箱盖中部设有对应于所述反应箱体的通孔,所述反应箱体的顶部从所述通孔延伸至所述换热箱体外部。
11.优选的,所述反应箱体的内壁设有用于支撑所述隔网的环形台阶,所述隔网可拆
支撑在所述环形台阶上。
12.优选的,所述第一箱盖与所述反应箱体顶部之间设有第一密封圈;所述第二箱盖与所述换热箱体顶部之间设有第二密封圈;所述反应箱体上部外周设有环形凸缘,所述第二箱盖与所述环形凸缘之间设有第三密封圈。
13.优选的,所述取暖系统为电取暖系统、燃气取暖系统或燃油取暖系统。
14.优选的,所述化学反应器中结晶水合物的分解产物结合成结晶水合物放热过程中,所述取暖系统的循环泵开启。
15.优选的,所述结晶水合物为三水醋酸钠或硼砂。
16.与现有技术相比,本发明的有益效果是:该化学反应热能增效方法在取暖系统中设置化学反应器,在化学反应器中设有结晶水合物,取暖系统升温过程中,取暖系统对化学反应器内结晶水合物加热,使得结晶水合物受热分解储能,在取暖系统升温到设定的温度后,取暖系统停止升温,随着取暖系统温度下降,化学反应器中结晶水合物的分解产物结合成结晶水合物放热,对取暖系统增补热能,使得取暖系统的取暖温度得到保持,通过这种方式使得取暖系统每启动一次,热量能够平缓的消散,取暖系统的温度能够较长时间维持在较高水平,避免取暖系统频繁启动,减少能量消耗。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:图1为本发明化学反应热能增效方法一实施例所采用的取暖系统的结构示意图。
18.图2为本发明化学反应热能增效方法一实施例所采用的取暖系统中化学反应器的结构示意图。
19.图3为本发明化学反应热能增效方法一实施例所采用的取暖系统中隔网的俯视图。
20.图4为图2的a部放大图。
21.图5为图2的b部放大图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
23.一种化学反应热能增效方法,请参阅图1至图5。
24.如图1所示,该化学反应热能增效方法在取暖系统中设置化学反应器1,结合图2所示,化学反应器1包括反应箱体11,在反应箱体11中设有换热盘管12,并在化学反应器1中设有结晶水合物3,本实施例中,结晶水合物3为三水醋酸钠,换热盘管12穿梭在结晶水合物3中。
25.如图2所示,在本实施例中,反应箱体11中沿上下间隔设有多层隔网13,隔网13中部设有供换热盘管12通过的穿孔131,且隔网13位于穿孔131四周设有隔板132,结晶水合物
设置在隔网13上,防止隔网13上的结晶水合物物料从穿孔131掉落,每一层隔网13上均设有结晶水合物,使得结晶水合物比较分散,能够充分受热。
26.如图4所示,反应箱体11的内壁设有用于支撑隔网13的环形台阶111,隔网13支撑在环形台阶111上,并可将隔网13拆下,从而可在维护过程中,对隔网13上的结晶水合物3进行换新,在取下隔网13时,先将换热盘管12顶部的接头121连接的短管122拆卸,从而避免换热盘管12阻挡隔网13的拆卸。
27.如图2所示,反应箱体11设有第一箱盖112,并在反应箱体11外设有换热箱体2,换热箱体2顶部设有第二箱盖21,第二箱盖21中部设有对应于反应箱体11的通孔,使得反应箱体11的顶部从第二箱盖21中部的通孔延伸至换热箱体2外部。第一箱盖112侧面设有紧定螺钉113,使得第一箱盖112与反应箱体11固定连接,同样的,第二箱盖21侧边也设有与换热箱体2顶部连接的紧定螺钉。
28.如图5所示,第一箱盖112与反应箱体11顶部之间设有第一密封圈114,第二箱盖21与换热箱体2顶部之间设有第二密封圈22,反应箱体11的上部外周设有环形凸缘113,第二箱盖21与环形凸缘113之间设有第三密封圈115,通过密封圈对反应箱体11和换热箱体2内部进行密封。
29.结合图1所示,本实施例中的取暖系统包括壁挂炉5,通过循环泵51实现取暖介质的回流,取暖介质通过热水输出管52流经暖气片4和化学反应器1,并经回水管53流回壁挂炉5。
30.取暖系统中的取暖介质分别通过管道在换热箱体和换热盘管中回流,其中,热水输出管52通过三通连通到第一输入管14和第二输入管15,第一输入管14连通到换热盘管12,第二输入管15连通到换热箱体2内部;回水管53通过三通分别连通到第一输出管16和第二输出管17,第一输出管16用于换热盘管12回水,第二输出管17用于换热箱体2回水。
31.由于反应箱体11内部设有换热盘管12,外部设有换热箱体2,所以反应箱体11内的结晶水合物能够快速、充分受热分解,并且当换热系统温度下降,反应箱体11内的温度也能快速下降,总体上,反应箱体11内环境温度反应灵敏。结晶水合物受热分解后的水气在反应箱体11内的空余空间中,当反应箱体11内温度下降,分解后的醋酸钠、一水硫酸图和三水醋酸钠形成五水醋酸钠,此过程放热,维持取暖系统所需要的热量,降低取暖系统的能耗。
32.该化学反应热能增效方法流程如下:(1)在取暖系统升温过程中,取暖系统对化学反应器内结晶水合物加热,使得结晶水合物受热分解;(2)在取暖系统升温到设定的温度后,取暖系统停止升温;(3)随着取暖系统温度下降,化学反应器中结晶水合物的分解产物结合成结晶水合物放热,对取暖系统增补热能,使得取暖系统的取暖温度得到保持;化学反应器中结晶水合物的分解产物结合成结晶水合物放热过程中,取暖系统的循环泵开启;(4)随着化学反应器中分解产物结合成结晶水合物放热不足以增补取暖系统散失的热能,取暖系统再次启动进行升温。本实施例中的取暖系统为燃气取暖系统,其他实施例中,也可为电取暖系统或燃油取暖系统。
33.该化学反应热能增效方法中,在取暖系统工作过程中,通过化学反应器1中结晶水合物储能,防止取暖系统的热能消散过快,取暖系统降温过程中,结晶水合物分解产物再形成结晶水合物放热对取暖系统增补热量,使得取暖系统一次启动能够维持较长时间(维持2.5~3小时左右)。
34.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解,在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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