一种热水设备、热水系统及使用方法与流程

本发明涉及热水设备技术领域，特别涉及一种热水设备、热水系统及使用方法。

背景技术：

在一些工业生产过程中，往往需要加热工序将水加热，以供后续生产工序中使用，例如：对于从盐湖水中提取碳酸锂盐的工艺来说，其利用碳酸锂盐溶解度与盐湖水温度成反比关系实现。即通过升高盐湖水水温，以从盐湖水中析出碳酸锂盐，因此，对盐湖水加热升温是从盐湖水中提取碳酸锂盐的关键工序。另外，在制革、纺织、化工等工业生产中，热水也是必不可少的。

目前，热水的方式包括利用电锅炉加热、烧煤锅炉加热以及太阳池加热，不管哪种热水方式，在热水的过程中水分的蒸发比较严重，而水分蒸发所携带的热量也被浪费。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种热水设备、热水系统及使用方法，有效地降低了水分蒸发量。

一种热水设备，包括：罐体、设置于所述罐体内部的填料区、填料进出口、进气口、进水口、排气口、安全阀以及排水口，其中，

所述罐体的顶部和底部分别采用封头和封底密封；

所述填料进出口，设置于所述填料区对应的罐体侧壁，与所述填料区相通；

所述进气口，设置于所述填料区的下表面以下的罐体侧壁，用于接收外部输送的温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体；

所述进水口，设置于所述填料区的上表面以上的罐体侧壁，用于接收外部输送的水；

进入所述罐体的水与进入所述罐体的气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温；

所述填料区，用于存放气液分散填料，以增加所述水和所述气体的接触面积；

所述排水口，设置于所述封底上，用于排出升温后的水；

所述排气口，设置于所述封头上，用于排出失去热量的气体；

所述安全阀，设置于所述封头上，用于当所述罐体内的压力小于压力阈值时，保持关闭状态，当所述罐体内的压力达到压力阈值时，开启，排出失去热量的气体。

可选地，上述热水设备进一步包括：设置于所述罐体侧壁上的压力变送器和至少一个温度传感器、与所述压力变送器连接的压力表以及与每一个所述温度传感器连接的温度显示器，其中，

所述压力变送器所在水平面处于所述填料区的下表面与所述进气口所在水平面之间，用于检测所述罐体内的压力；

所述压力表，用于显示所述压力变送器监测到的压力；

每一个所述温度传感器，用于检测所述罐体内的温度；

每一个所述温度显示器，用于显示连接的所述温度传感器检测到的温度。

可选地，

上述热水设备进一步包括：设置于所述罐体侧壁的高限液位孔和低限液位孔、液位变送器以及与所述液位变送器连接的液位控制装置，其中，

所述高限液位孔所在水平面处于所述进气口所在水平面以下，所述低限液位孔所在水平面处于所述高限液位孔所在水平面以下；

所述液位变送器，分别与所述高限液位孔和所述低限液位孔连接，用于通过所述高限液位孔和所述低限液位孔检测所述罐体内的水位高度；

所述液位控制装置，用于当所述水位高度低于所述低限液位孔时，降低升温后的水的排出流速，当所述水位高度高于所述高限液位孔时，提高升温后的水的排出流速。

可选地，上述热水设备进一步包括：液体分布器，其中，

所述液体分布器位于所述罐体内，所述液体分布器所处水平面与所述进水口所处水平面重合；

所述液体分布器，用于分散所述进水口接收的水。

可选地，上述热水设备进一步包括：气体分布板，其中，

所述气体分布板位于所述罐体内，所述气体分布板所处水平面与所述进气口所处水平面重合；

所述气体分布板，用于分散所述进气口接收的气体。

可选地，上述热水设备进一步包括：

过滤冷凝装置，设置于所述罐体顶部，用于阻挡所述气体携带水蒸气/水分。

可选地，

所述罐体的高度为：

h＝v×t

其中，h表征所述罐体的高度；v表征空罐气速，0m/s＜v≤1.95m/s；t表征气体在空罐中的停留时间，2s≤t≤10s。

可选地，

所述填料区的高度为其中，h表征所述罐体的高度；

所述填料区的下表面距离所述罐体封底的距离与所述填料区的下表面距离所述封头的距离之比为5：2～5：4。

可选地，

所述封头和所述封底的纵切面均为弧形结构。

一种热水系统，包括：上述任一所述的热水设备、第一风机、油泵、第二风机以及热风炉，其中，

所述热水设备的气体入口与所述热风炉的燃气出口通过第一管路连通；

所述第一风机，与所述热风炉的燃气入口通过第二管路连通，用于将燃烧空气输送到所述热风炉的腔内；

所述油泵，与所述热风炉的燃烧喷嘴通过第三管路连通，用于将外部的燃料油输送到所述燃烧喷嘴；

所述第二风机，与所述燃烧喷嘴通过第四管路连通，用于提供雾化风，使所述燃料油雾化；

在所述热风炉的腔内，在所述燃烧空气氛围下，雾化后的燃料油燃烧产生温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体；

所述热风炉，用于将温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体输送给所述热水设备；

所述热水设备，用于接收温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的所述气体以及外部输送的水；

进入所述热水设备的水与进入所述热水设备的温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的所述气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温。

可选地，

上述热水系统，进一步包括：设置于所述第一管路上的第一温度检测装置、设置于所述第三管路上第一温度调节阀以及设置于第四管路上的第二温度调节阀，其中，

所述第一温度检测装置、所述第一温度阀及所述第二温度阀之间具有第一联动关系；

所述第一温度检测装置，用于检测所述第一管路中气体的温度，根据检测出的所述温度和所述第一联动关系，发送调节信号给所述第一温度调节阀和所述第二温度调节阀；

所述第一温度调节阀，用于在接收到所述调节信号时，调节所述第三管路中燃料油的温度；

所述第二温度调节阀，用于在接收到所述调节信号时，调节所述第四管路中雾化风的温度。

可选地，

上述热水系统，进一步包括：设置于所述热水设备的封底上的第一压力变送器、设置于所述第一管路上的第二压力变送器、设置于所述第一风机上的风机调控器以及压力控制器，其中，

所述第一压力变送器，用于检测所述热水设备内的压力；

所述第二压力变送器，用于检测所述第一管路中的压力；

所述压力控制器，用于构建所述第一压力变送器、所述第二压力变送器以及所述风机调控器之间的第二联动关系，当所述第一压力变送器检测到的压力与所述第二压力变送器检测到的压力满足所述第二联动关系时，发送调节信号给所述风机调控器；

所述风机调控器，用于在接收到所述调节信号时，调节所述第一风机。

可选地，上述热水系统，进一步包括：热水泵、热水泵调节器、至少两个过滤器、每一个所述过滤器对应的开关阀以及，其中，

所述热水泵调节器与所述热水设备中的液位控制装置之间具有第三联动关系；

所述液位控制装置，用于按照所述第三联动关系，发送调控信号给所述热水泵调节器；

所述热水泵调节器，用于当接收到所述液位控制装置发送的所述调控信号时，调节所述热水泵；

所述热水泵，用于将所述热水设备排出的升温后的水输送到所述过滤器；

所述过滤器，用于当对应的开关阀处于开启状态时，接收所述热水泵输送的升温后的水，对升温后的水进行过滤；

各个所述过滤器对应的开关阀之间具有开启-关闭联动关系；

当至少一个第一目标过滤器中的水容量达到预设容量阈值时，每一个第一目标过滤器对应的开关阀关闭，并根据开启-关闭联动关系，至少一个第二目标过滤器对应的开关阀开启，其中，所述第一目标过滤器对应的开关阀的状态与所述第二目标过滤器对应的开关阀的状态异步。

上述任一所述的热水设备的使用方法，包括：

通过设置于罐体侧壁上的进气口，接收外部输送的温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s气体；

通过设置于罐体侧壁上的进水口，接收外部输送的水；

通过填料区存放的气液分散填料，增加所述水和所述气体的接触面积；

进入罐体的水与进入所述罐体的气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温；

通过设置于封底上排水口排出升温后的水；

通过设置于封头上排气口排出失去热量的气体；

当所述罐体内的压力小于压力阈值时，设置于所述封头上安全阀保持关闭状态，当所述罐体内的压力达到压力阈值时，开启所述安全阀，排出失去热量的气体。

上述任一所述的热水系统的使用方法，包括：

通过第一风机将燃烧空气输送到所述热风炉的腔内；

通过油泵将外部的燃料油输送到所述燃烧喷嘴；

通过第二风机提供雾化风给所述燃烧喷嘴，使所述燃料油雾化；

在所述热风炉的腔内，在所述燃烧空气氛围下，雾化后的燃料油燃烧产生温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体；

通过热风炉将温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体输送给热水设备；

进入热水设备的水与进入所述热水设备的气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温。

可选地，上述热水系统的使用方法，进一步包括：

通过至少两个过滤器对所述热水设备排出的升温后的水进行过滤。

本发明实施例提供了一种热水设备、热水系统及使用方法，热水设备，包括：罐体、设置于所述罐体内部的填料区、填料进出口、进气口、进水口、排气口、安全阀以及排水口，其中，所述罐体的顶部和底部分别采用封头和封底密封；所述填料进出口设置于所述填料区对应的罐体侧壁，与所述填料区相通；所述进气口设置于所述填料区的下表面以下的罐体侧壁，用于接收外部输送的温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体；所述进水口设置于所述填料区的上表面以上的罐体侧壁，用于接收外部输送的水；进入所述罐体的水与进入所述罐体的气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温；所述填料区，用于存放气液分散填料，以增加所述水和所述气体的接触面积；所述排水口设置于所述封底上，用于排出升温后的水；所述排气口设置于所述封头上，用于排出失去热量的气体；所述安全阀设置于所述封头上，用于当所述罐体内的压力小于压力阈值时，保持关闭状态，当所述罐体内的压力达到压力阈值时，开启，排出失去热量的气体。通过温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体与水在罐体内对流，进行热交换，产生的水蒸气遇到向下流的水会再次冷凝，从而有效地降低了水分蒸发量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的一种热水设备的结构示意图；

图2是本发明另一个实施例提供的一种热水设备的结构示意图；

图3是本发明又一个实施例提供的一种热水设备的结构示意图；

图4是本发明又一个实施例提供的一种热水设备的结构示意图；

图5是本发明一个实施例提供的一种热水系统的结构示意图；

图6是本发明另一个实施例提供的一种热水系统的结构示意图；

图7是本发明又一个实施例提供的一种热水系统的结构示意图；

图8是本发明又一个实施例提供的一种热水系统的结构示意图；

图9是本发明又一个实施例提供的一种热水设备的结构示意图；

图10是本发明又一个实施例提供的一种热水系统的结构示意图；

图11是本发明一个实施例提供的一种过滤器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的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。

如图1所示，本发明实施例提供了一种热水设备，该热水设备可包括：

罐体101、设置于所述罐体内部的填料区102、填料进出口103、进气口104、进水口105、排气口106、安全阀107以及排水口108，其中，

所述罐体101的顶部和底部分别采用封头和封底密封；

所述填料进出口103设置于所述填料区102对应的罐体侧壁，与所述填料区102相通；

所述进气口104设置于所述填料区102的下表面以下的罐体侧壁，用于接收外部输送的温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体；

所述进水口105设置于所述填料区102的上表面以上的罐体侧壁，用于接收外部输送的水；

进入所述罐体102的水与进入所述罐体102的气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温；

所述填料区102，用于存放气液分散填料，以增加所述水和所述气体的接触面积；

所述排水口108，设置于所述封底上，用于排出升温后的水；

所述排气口106，设置于所述封头上，用于排出失去热量的气体；

所述安全阀107，设置于所述封头上，用于当所述罐体内的压力小于压力阈值时，保持关闭状态，当所述罐体内的压力达到压力阈值时，开启，排出失去热量的气体。

其中，罐体的顶部和底部分别采用封头和封底密封，一方面通过封头、封底拆卸，方便对罐体的清洗，另一方面保证罐体的密闭性，从而使罐体内的压力高于外部压力，以提高加热速率。

其中，在填料区填充分散填料如拉西环填料、鲍尔环型填料、矩鞍型填料、阶梯环、规整填料、金属英特洛克斯填料、θ网环、铵形网等等，分散水和气体，以进一步增加水与气体的接触面积，从而增强水与气体之间的传热。

可以理解地，在罐体内，气体因为阻力的作用，其线速度会有所下降，而水在下落过程中也会受到气体的阻力，其下落速度也会下降，从而有效地保证气体与水的加热时长，保证水能够升温到用户想要的温度如100度等。

可以理解地，安全阀是通过罐体内气体压力调控的，避免罐内压力过大，保证热水设备加热过程的安全性。

在上述实施例中，在罐体内水与气体对流时长一般不小于2s，不大于10s，大大提高了水的加热效率。

在上述实施例中，罐体内的压力可达0.48mpa，以更有效地对水进行加热。

在图1所示的实施例中，热水设备，包括：罐体、设置于所述罐体内部的填料区、填料进出口、进气口、进水口、排气口、安全阀以及排水口，其中，所述罐体的顶部和底部分别采用封头和封底密封；所述填料进出口设置于所述填料区对应的罐体侧壁，与所述填料区相通；所述进气口设置于所述填料区的下表面以下的罐体侧壁，用于接收外部输送的温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体；所述进水口设置于所述填料区的上表面以上的罐体侧壁，用于接收外部输送的水；进入所述罐体的水与进入所述罐体的气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温；所述填料区，用于存放气液分散填料，以增加所述水和所述气体的接触面积；所述排水口设置于所述封底上，用于排出升温后的水；所述排气口设置于所述封头上，用于排出失去热量的气体；所述安全阀设置于所述封头上，用于当所述罐体内的压力小于压力阈值时，保持关闭状态，当所述罐体内的压力达到压力阈值时，开启，排出失去热量的气体。通过温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体与水在罐体内对流，进行热交换，产生的水蒸气遇到向下流的水会再次冷凝，从而有效地降低了水分蒸发量。其水分的蒸发量小于2％。

如图2所示，在本发明另一实施例中，上述热水设备进一步包括：设置于所述罐体侧壁上的压力变送器201和至少一个温度传感器202、与所述压力变送器连接的压力表203以及与每一个所述温度传感器连接的温度显示器204，其中，

所述压力变送器201所在水平面处于所述填料区102的下表面与所述进气口104所在水平面之间，用于检测所述罐体内的压力；

所述压力表203，用于显示所述压力变送器201监测到的压力；

每一个所述温度传感器202，用于检测所述罐体101内的温度；

每一个所述温度显示器204，用于显示连接的所述温度传感器202检测到的温度。

通过压力变送器、温度传感器、压力表以及温度显示器实现了对罐体内温度和压力的监控。

如图3所示，在本发明另一实施例中，上述热水设备进一步包括：

设置于所述罐体侧壁的高限液位孔301和低限液位孔302、液位变送器303以及与所述液位变送器303连接的液位控制装置304，其中，

所述高限液位孔301所在水平面处于所述进气口所在水平面以下，所述低限液位孔302所在水平面处于所述高限液位孔301所在水平面以下；

所述液位变送器303，分别与所述高限液位孔301和所述低限液位孔302连接，用于通过所述高限液位孔301和所述低限液位孔302检测所述罐体内的水位高度；

所述液位控制装置304，用于当所述水位高度低于所述低限液位孔302时，降低升温后的水的排出流速，当所述水位高度高于所述高限液位孔301时，提高升温后的水的排出流速。

值得说明的是，上述液位控制装置调节排出流速的方式可以有两种：一种为：通过调节排出口连接的管路上的流速调节阀实现，第二种为：通过调节排出口连接的管路上的热水泵实现。

通过上述高限位孔、低限位孔以及液位变送器实现了对罐体内液位高度的限定，避免因为液位过高造成水倒灌入进气口，另外，避免排出口的水断流，造成罐体内压力降低，以保证热水设备的加热性能。

在本发明另一实施例中，如图4所示，上述热水设备可进一步包括：液体分布器401，其中，

所述液体分布器401位于所述罐体内，所述液体分布器401所处水平面与所述进水口105所处水平面重合；

所述液体分布器401，用于分散所述进水口105接收的水；

上述热水设备，如图4所示，还可进一步包括：气体分布板402，其中，

所述气体分布板402位于所述罐体内，所述气体分布板402所处水平面与所述进气口所处水平面重合；

所述气体分布板402，用于分散所述进气口接收的气体。

通过该液体分布器能够使水在罐体内分散，气体分布板能够使气体在罐体内分散，使水与气体接触面积足够大，保证加热效率。

在本发明另一实施例中，上述热水设备进一步包括：过滤冷凝装置(图中未示出)，设置于所述罐体顶部，用于阻挡所述气体携带水蒸气/水分。

在本发明另一实施例中，所述罐体的高度为：

h＝v×t

其中，h表征所述罐体的高度；v表征空罐气速，0m/s＜v≤1.95m/s；t表征气体在空罐中的停留时间，2s≤t≤10s。

该高度设定保证了水能够被加热到沸点。

在本发明另一实施例中，所述填料区的高度为其中，h表征所述罐体的高度；

所述填料区的下表面距离所述罐体封底的距离与所述填料区的下表面距离所述封头的距离之比为5:2～5:4；

填料区的高度以及填料区的下表面距离罐体封底的距离与填料区的下表面距离所述封头的距离之比，一方面，在保证水能够被升温到沸点的同时，给从进气口进入的气体合理的上升空间，给从进水口进入的水合理的降落空间，避免大量气体拥堵在进气口附近以及大量水拥堵在进水口，以保证罐内受到的压力均衡。

在本发明另一实施例中，所述封头和所述封底的纵切面均为弧形结构。该弧形结构能够比较好的分散应力。

如图5所示，本发明一个实施例提供一种热水系统，包括：上述任一所述的热水设备501、第一风机502、油泵503、第二风机504以及热风炉505，其中，

所述热水设备501的气体入口与所述热风炉505的燃气出口通过第一管路连通；

所述第一风机502，与所述热风炉505的燃气入口通过第二管路连通，用于将燃烧空气输送到所述热风炉505的腔内；

所述油泵503，与所述热风炉505的燃烧喷嘴通过第三管路连通，用于将外部的燃料油输送到所述燃烧喷嘴；

所述第二风机504，与所述燃烧喷嘴通过第四管路连通，用于提供雾化风，使所述燃料油雾化；

在所述热风炉505的腔内，在所述燃烧空气氛围下，雾化后的燃料油燃烧产生温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体；

所述热风炉505，用于将温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体输送给所述热水设备501；

所述热水设备501，用于接收温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的所述气体以及外部输送的水；

进入所述热水设备501的水与进入所述热水设备501的温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的所述气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温。

值得说明的是，在第三管路上设置有调控阀门，以控制油泵输送的燃料油与第一风机输送的气体体积比为10:1～100:1，同时保证油燃质量比为0.1～1。

上述燃料油可以为柴油、汽油等能够燃烧产生高温气体的燃料油。

另外，在热水设备和各个管路上均可设置取样孔，以方便工作人员取样分析，以监控系统的运行情况，并根据运行情况，调整整个系统的运行。

另外，第一管路至第四管路的直径可为300mm。

输送水的管路直径可为150mm。

在上述热水系统中，热风炉产生的温度不低于500℃的气体进入热水设备与水对流，通过热交换的方式，使水升温，其加热时长一般处于2s到10s之间，大大缩短了加热时长，有效地提高了加热效率。

如图6所示，在本发明另一实施例中，上述热水系统进一步包括：设置于所述第一管路上的第一温度检测装置601、设置于所述第三管路上第一温度调节阀602以及设置于第四管路上的第二温度调节阀603，其中，

所述第一温度检测装置601、所述第一温度阀602及所述第二温度阀之间603具有第一联动关系；

所述第一温度检测装置601，用于检测所述第一管路中气体的温度，根据检测出的所述温度和所述第一联动关系，发送调节信号给所述第一温度调节阀602和所述第二温度调节阀603；

所述第一温度调节阀602，用于在接收到所述调节信号时，调节所述第三管路中燃料油的温度；

所述第二温度调节阀603，用于在接收到所述调节信号时，调节所述第四管路中雾化风的温度。

其中，第一联动关系可为，当第一温度检测装置检测到的温度低于预设的第一温度阈值比如500℃时，调节信号为升温信号，即调节第一温度调节阀和第二温度调节阀升高管路的加热温度，相应地，当第一温度检测装置检测到的温度高于预设的第二温度阈值比如3000℃时，调节信号为降温信号，即调节第一温度调节阀和第二温度调节阀降低管路的加热温度。

其中，第一温度检测装置可以包括有温度传感器以及与温度传感器相连接的显示温度的显示器和联动调控器。

如图7所示，在本发明另一实施例中，上述热水系统进一步包括：设置于所述热水设备501的封底上的第一压力变送器701、设置于所述第一管路上的第二压力变送器702、设置于所述第一风机上的风机调控器703以及压力控制器704，其中，

所述第一压力变送器701，用于检测所述热水设备内的压力；

所述第二压力变送器702，用于检测所述第一管路中的压力；

所述压力控制器704，用于构建所述第一压力变送器701、所述第二压力变送器702以及所述风机调控器703之间的第二联动关系，当所述第一压力变送器检测到的压力与所述第二压力变送器检测到的压力满足所述第二联动关系时，发送调节信号给所述风机调控器703；

所述风机调控器703，用于在接收到所述调节信号时，调节所述第一风机502。

其中，第二联动关系可为，当第一压力变送器检测到的压力与第一压力变送器检测到的压力之差大于预设的压力阈值比如预设的压力阈值为0时，压力控制器则发送增大调节信号，以使风机调控器调控第一风机，增加燃烧空气的输入量，避免产生负压，造成气体倒灌。

通过上述第一联动关系、第二联动关系，实现了智能调控热水系统，以保证热风炉能够提供足够的热气体，同时避免不必要的浪费，并保证热水系统的安全性。

如图8所示，在本发明又一实施例中，上述热水系统进一步包括：

热水泵801、热水泵调节器802、至少两个过滤器803以及每一个所述过滤器对应的开关阀804，其中，

所述热水泵调节器802与所述热水设备501中的液位控制装置之间具有第三联动关系；

所述液位控制装置，用于按照所述第三联动关系，发送调控信号给所述热水泵调节器802；

所述热水泵调节器802，用于当接收到所述液位控制装置发送的所述调控信号时，调节所述热水泵801；

所述热水泵801，用于将所述热水设备501排出的升温后的水输送到所述过滤器803；

所述过滤器803，用于当对应的开关阀处于开启状态时，接收所述热水泵801输送的升温后的水，对升温后的水进行过滤；

各个所述过滤器803对应的开关阀804之间具有开启-关闭联动关系；

当至少一个第一目标过滤器803中的水容量达到预设容量阈值时，每一个第一目标过滤器803对应的开关阀804关闭，并根据开启-关闭联动关系，至少一个第二目标过滤器对应的开关阀开启，其中，所述第一目标过滤器803对应的开关阀804的状态与所述第二目标过滤器803对应的开关阀804的状态异步。

其中，第三联动关系可为，当需要增加排水量时，提高热水泵的运行速度，当需要降低排水量时，降低热水泵的运行速度。

异步是指，当一个开关阀状态为开启时，处于状态异步的开关阀状态则为关闭。比如：开关阀1与开关阀2状态异步，则开关阀1处于开启状态，则开关阀2处于关闭状态，开关阀1处于关闭状态，则开关阀2处于开启状态。

通过上述过滤器实现了对水中水垢的过滤，另外，当水为富锂卤水时，通过热水设备可以使富锂卤水中的碳酸锂盐析出，通过过滤器过滤出碳酸锂盐。

热风炉产生的热气体中包含有二氧化碳，二氧化碳会进入水中，形成碳酸根离子，而水中的金属阳离子如镁离子、钙离子等，会增加二氧化碳进入水中的量，产生的碳酸根离子与镁离子、钙离子等结合，形成碳酸镁、碳酸钙等沉淀即水垢，从而实现降低水的硬度，即通过本发明实施例提供的热水系统大大降低了水中阳离子浓度，从而减少水中阳离子对工业生产的影响。另外，由于二氧化碳形成碳酸根离子，使得排出的气体中主要为氮气。

本发明一个实施例提供一种热水设备的使用方法，包括：

a1：通过设置于罐体侧壁上的进气口，接收外部输送的温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s气体；

a2：通过设置于罐体侧壁上的进水口，接收外部输送的水；

a3：通过填料区存放的气液分散填料，增加所述水和所述气体的接触面积；

a4：进入罐体的水与进入所述罐体的气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温；

a5：通过设置于封底上排水口排出升温后的水；

a6：通过设置于封头上排气口排出失去热量的气体；

a7：当所述罐体内的压力小于压力阈值时，设置于所述封头上安全阀保持关闭状态，当所述罐体内的压力达到压力阈值时，开启所述安全阀，排出失去热量的气体。

其中，步骤a1与步骤a2之间没有严格的先后顺序。在整个热水设备运行过程中，步骤a1至步骤a7可同步进行。

为了能够清楚地说明热水设备的使用方法，下面以图9所示的热水设备为例，进行说明。

如图9所示，该热水设备，包括：罐体901(罐体顶部为纵切面为弧形结构的封头，罐体底部为纵切面为弧形结构的封底)、设置于罐体内部的填料区902、设置于填料区902对应的罐体侧壁上的填料进出口903、设置于填料区902的下表面以下的罐体侧壁上的进气口904、设置于填料区902的上表面以上的罐体侧壁上的进水口905、设置于罐体顶部的封头上的排气口906和安全阀907、设置于罐体底部的封底上的排水口908、设置于罐体侧壁上的压力变送器909(压力变送器909所在水平面处于填料区902的下表面与进气口904所在水平面之间)、三个温度传感器910、与压力变送器连接的压力表911、与每一个温度传感器连接的温度显示器912、设置于罐体侧壁的高限液位孔913(高限液位孔913所在水平面处于进气口904所在水平面以下)、低限液位孔914(低限液位孔914所在水平面处于高限液位孔913所在水平面以下)、分别与高限液位孔913和低限液位孔914连接的液位变送器915、与液位变送器915连接的液位控制装置916、位于罐体901内的液体分布器917(液体分布器917所处水平面与进水口905所处水平面重合)、气体分布板918(气体分布板918所处水平面与进气口904所处水平面重合)设置于罐体侧壁上的视镜919以及设置于罐体901顶部的过滤冷凝装置920。

图9所示的热水设备的使用方法：通过进气口904，接收外部输送的温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s气体(该气体可以通过外部热风炉输送)，气体通过气体分布板918在罐体901内分散，通过进水口905，接收外部输送的水，水进入液体分布器917，通过液体分布器917将水在罐体901内分散，进入罐体901内的气体和水形成对流，通过填料区902存放的气液分散填料，增加水和气体的接触面积，使所述水吸收气体的热量，并升温；通过排气口906排出失去热量的气体；通过排水口908排出升温后的水；当罐体901内的压力小于压力阈值时，安全阀907保持关闭状态，当罐体901内的压力达到压力阈值比如0.48mpa时，开启安全阀907，排出失去热量的气体；在上述气体排出过程中，气体经过过滤冷凝装置920，使气体携带的水蒸汽或者水分被截留下来；另外，在上述过程中，通过压力变送器909实时检测罐体内的压力，并通过压力表911显示压力变送器909检测到的压力；通过三个温度传感器910分别检测其所处区域附近的温度，并通过其连接的温度显示器912显示温度；液位变送器915通过高限液位孔913和低限液位孔914检测罐体内的水位高度，当罐体内水位高度低于低限液位孔914时，通过液位控制装置916调控，降低升温后的水的排出速率，当罐体内水位高度高于高限液位孔913时，通过液位控制装置916调控，提高升温后的水的排出速率；通过视镜919可以实时观察罐体901内的情况。

本发明一个实施例提供一种热水系统的使用方法，包括：

b1：通过第一风机将燃烧空气输送到所述热风炉的腔内；

b2：通过油泵将外部的燃料油输送到所述燃烧喷嘴；

b3：通过第二风机提供雾化风给所述燃烧喷嘴，使所述燃料油雾化；

b4：在所述热风炉的腔内，在所述燃烧空气氛围下，雾化后的燃料油燃烧产生温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体；

b5：通过热风炉将温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体输送给热水设备；

b6：进入热水设备的水与进入所述热水设备的气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温。

其中，在整个热水系统运行过程中，步骤a1至步骤a7可同步进行。

在本发明另一实施例中，上述热水系统的使用方法，进一步包括：

通过至少两个过滤器对所述热水设备排出的升温后的水进行过滤。

为了能够清楚地说明热水系统的使用方法，下面以图10所示的热水系统为例，进行说明。

如图10所示，热水系统，包括：热水设备1001、第一风机1002、油泵1003、第二风机1004、热风炉1005，其中，热水设备1001的气体入口与热风炉1005的燃气出口通过第一管路连通；第一风机1002与热风炉1005的燃气入口通过第二管路连通，油泵1003与热风炉1005的燃烧喷嘴通过第三管路连通，设置于第一管路上的第一温度检测装置1006、设置于第三管路上第一温度调节阀1007、设置于第四管路上的第二温度调节阀1008(第一温度阀1007及第二温度阀之间1008之间具有第一联动关系)、设置于热水设备1001的封底上的第一压力变送器1009、设置于第一管路上的第二压力变送器1010、设置于第一风机上的风机调控器1011(第一压力变送器1009、所述第二压力变送器1010以及风机调控器1011之间具有第二联动关系)、压力控制器1012、热水泵1013、热水泵调节器1014(热水泵调节器1013与热水设备1001中的液位控制装置之间具有第三联动关系)、两个过滤器1015以及每一个过滤器1015对应的开关阀1016(各个过滤器1015对应的开关阀1016之间具有开启-关闭联动关系)。

图10所示的热水系统的使用方法，包括：通过第一风机1002将燃烧空气输送到热风炉1005的腔内；通过油泵1003将外部的燃料油输送到燃烧喷嘴；通过第二风机1004提供雾化风给燃烧喷嘴，使燃料油雾化；在热风炉1005的腔内，在燃烧空气氛围下，雾化后的燃料油燃烧产生温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体；通过热风炉1005将温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体输送给热水设备1001；进入热水设备1001的水与进入热水设备1001的气体形成对流，使水吸收气体的热量，并升温，热水设备1001将升温后的水排出，通过热水泵1014将排出的升温后的水泵入过滤器1015中对升温后的水进行过滤，以出去水垢。

通过热水泵1014将排出的升温后的水泵入过滤器1015的具体过程：

首先泵入开关阀门处于开启状态的过滤器内，当该过滤器内过滤量或者过滤器内存放的固体密度达到一定值如2100kg/m³时，按照开启-关闭联动关系，关闭该开关阀，同时开启另一个开关阀，以将水泵入该另一个开关阀对应的过滤器内，进行过滤操作，同时，对处于关闭状态的开关阀门对应的过滤器进行清理，排出过滤出的固体，实现过滤器的重复使用。

在上述热水系统使用过程中，调控整个热水系统的方式：

热水系统中的第一温度检测装置1006检测第一管路中气体的温度，根据检测出的温度和第一联动关系(该第一联动关系可为，当第一温度检测装置检测到的温度低于预设的第一温度阈值比如500℃时，调节信号为升温信号，即调节第一温度调节阀和第二温度调节阀升高管路的加热温度，相应地，当第一温度检测装置检测到的温度高于预设的第二温度阈值比如3000℃时，调节信号为降温信号，即调节第一温度调节阀和第二温度调节阀降低管路的加热温度)，发送调节信号给第一温度调节阀1007和第二温度调节阀1008；第一温度调节阀1007在接收到调节信号时，调节第三管路中燃料油的温度；第二温度调节阀603，在接收到调节信号时，调节第四管路中雾化风的温度；通过第一压力变送器1009检测所述热水设备内的压力；第二压力变送器1010检测第一管路中的压力；当第一压力变送器1009检测到的压力大于第二压力变送器1010检测到的压力时，发送调节信号给风机调控器1011(即第二联动关系)；风机调控器1011调节第一风机1002，以增加燃烧空气的输入量，避免产生负压，造成气体倒灌；热水设备1001中的液位控制装置按照第三联动关系(当需要增加排水量即罐体内水位达到高限位孔时，提高热水泵的运行速度，当需要降低排水量即罐体内水位低于低限位孔时，降低热水泵的运行速度)，发送调控信号给热水泵调节器1014，以调节热水泵1013。

上述实施例给出的为两个过滤器，该过滤器还可以为两个以上，只要设置好各个过滤器对应的开关阀之间的开-关关系即可，比如：三个过滤器分别为过滤器1、过滤器2和过滤器3，可构建过滤器1对应的开关阀与过滤器2对应的开关阀同时开启或者同时关闭，当过滤器1对应的开关阀与过滤器2对应的开关阀处于开启/关闭状态时，过滤器3对应的开关阀则处于相反的状态关闭/开启状态。即开启-关闭联动关系可根据实际需要进行设定。

上述实施例提及的过滤器的结构可如图11所示，其结构组成及其具体使用过程：通过过滤器本体1101侧壁上的水入口1102将热水设备排出的升温后的水排入过滤器本体1101内，水中的固体颗粒被过滤器内的滤网1103截留；过滤后的水穿过滤网1103，从过滤器本体1101侧壁上的清液排出口1104排出，当滤网1103截留的固体的量达到预设的阈值时，通过过滤器本体1101对应的开关阀关闭水入口1102，停止向过滤器本体1101输入水，通过过滤器本体1101底部的颗粒排出口1105排出滤网截留的固体颗粒。

上述各个实施例，至少能够达到如下有益效果：

1、在本发明实施例中，热水设备包括：罐体、设置于所述罐体内部的填料区、填料进出口、进气口、进水口、排气口、安全阀以及排水口，其中，所述罐体的顶部和底部分别采用封头和封底密封；所述填料进出口设置于所述填料区对应的罐体侧壁，与所述填料区相通；所述进气口设置于所述填料区的下表面以下的罐体侧壁，用于接收外部输送的温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体；所述进水口设置于所述填料区的上表面以上的罐体侧壁，用于接收外部输送的水；进入所述罐体的水与进入所述罐体的气体形成对流，使所述水吸收所述气体的热量，并升温；所述填料区，用于存放气液分散填料，以增加所述水和所述气体的接触面积；所述排水口设置于所述封底上，用于排出升温后的水；所述排气口设置于所述封头上，用于排出失去热量的气体；所述安全阀设置于所述封头上，用于当所述罐体内的压力小于压力阈值时，保持关闭状态，当所述罐体内的压力达到压力阈值时，开启，排出失去热量的气体。通过温度不低于500℃，线速度不大于1.95m/s的气体与水在罐体内对流，进行热交换，产生的水蒸气遇到向下流的水会再次冷凝，从而有效地降低了水分蒸发量。

2、罐体的顶部和底部分别采用封头和封底密封，一方面通过封头、封底拆卸，方便对罐体的清洗，另一方面保证罐体的密闭性，从而使罐体内的压力高于外部压力，以提高加热速率。

3、通过填料区可以很好的分散水和气体，以进一步增加水与气体的接触面积，从而增强水与气体之间的传热。

4、在本发明实施例中，压力变送器所在水平面处于所述填料区的下表面与所述进气口所在水平面之间，用于检测所述罐体内的压力；压力表，用于显示压力变送器监测到的压力；每一个温度传感器，用于检测罐体内的温度；每一个温度显示器，用于显示连接的温度传感器检测到的温度。通过压力变送器、温度传感器、压力表以及温度显示器实现了对罐体内温度和压力的监控，从而保证热水设备运行的安全性。

5、在本发明实施例中，通过高限位孔、低限位孔以及液位变送器实现了对罐体内液位高度的限定，避免因为液位过高造成水倒灌入进气口，另外，避免排出口的水断流，造成罐体内压力降低，以保证热水设备的加热性能。

6、在本发明实施例中，通过该液体分布器能够使水在罐体内分散，气体分布板能够使气体在罐体内分散，使水与气体接触面积足够大，保证加热效率。另外，通过设置于罐体顶部的过滤冷凝装置阻挡气体携带水蒸气/水分，从而进一步降低水分的蒸发。

7、在本发明实施例中，填料区的高度以及填料区的下表面距离罐体封底的距离与填料区的下表面距离所述封头的距离之比设定，一方面，在保证水能够被升温到沸点的同时，给从进气口进入的气体合理的上升空间，给从进水口进入的水合理的降落空间，避免大量气体拥堵在进气口附近以及大量水拥堵在进水口，以保证罐内受到的压力均衡。另外，封头和所述封底的纵切面均为弧形结构，能够比较好的分散应力。

8、在本发明实施例中，热水系统的热风炉产生的温度不低于500℃的气体进入热水设备与水对流，通过热交换的方式，使水升温，其加热时长一般处于2s到10s之间，大大缩短了加热时长，有效地提高了加热效率。

9、在本发明实施例中，通过过滤器实现了对水中水垢的过滤，另外，当水为富锂卤水时，通过热水设备可以使富锂卤水中的碳酸锂盐析出，通过过滤器过滤出碳酸锂盐，能够进行碳酸锂盐的提取。

10、在本发明实施例中，热风炉产生的热气体中包含有二氧化碳，二氧化碳会进入水中，形成碳酸根离子，而水中的金属阳离子如镁离子、钙离子等，会增加二氧化碳进入水中的量，产生的碳酸根离子与镁离子、钙离子等结合，形成碳酸镁、碳酸钙等沉淀即水垢，从而实现降低水的硬度，即通过本发明实施例提供的热水系统大大降低了水中阳离子浓度，从而减少水中阳离子对工业生产的影响。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。