一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统的制作方法_2

文档序号:9052185阅读:来源:国知局
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[0052] 作为一种举例说明,一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统也可用于 多台设备的混搭并联,例如一栋居民楼或者酒店,不可能只有一个烹饪器具,可将多套系统 并联在一起,共用一个保温水罐104,然后分配使用,达到集中回收的最佳效果;
[0053] 为了达到更好的热水效果,避免重复购买热水宝、淋浴器等加热设备的二次投资, 所述一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统中的保温水罐104中安装有辅助 加热设备;
[0054] 作为一种举例说明,所述辅助加热设备为电加热棒105 ;
[0055] 为了达到自动恒温,免除复杂的人为操作,可在电加热棒105上的一端电连接自 动控温电路106的一端,自动控温电路106的另一端与温度传感器107的一端电连接,温度 传感器107的另一端深入保温水箱104中;
[0056] 作为一种举例说明,所述温度传感器具备温度实时显示屏,方便用户实时观测水 温。
[0057] 作为一种举例说明,为了达到更好的说明效果,按照国家换热实验的相关标准操 作,特做实验如下,数据一并列出:
[0058] 首先,该换热器组件105内流体有受迫流动和自然对流两种状态。
[0059] 当用户有用水需求,打开阀门后,管道内的水开始流动,此时加热属于受迫流动; 关闭阀门后停止流动,此时加热属于自然对流,自来水平均温度取18°C,保温水箱104内水 温按35°C考虑,则换热器组件105内取平均水温26. 5°C。
[0060] 其次,管外烟气:流过换热器组件105管外的烟气温度,根据灶台的不同使用情况 在不断变化,只能通过测量确定,实测时在油烟机吸风罩平面尺寸内取9个点进行分别测 量,测量状态为开二个灶眼工作2分钟后,靠近中部位置的温度高,两边位置的温度低,具 体测量结果如下:
[0062] 取平均温度43. 67°C为管外烟气温度。
[0063] 再次,换热面积:热回收换热器组件105属于间壁式换热器的一种,采用0 8mm不 锈钢薄壁管制作,壁厚〇. 3_,管内部流通的是自来水,灶台高温烟气从垂直方向掠过换热 管外部。为了有效换热在烟气的气流方向上,换热管设置3排。水平方向管间距20mm,垂 直方向管间距20mm,根据油烟机的一般规格,确定换热管总长度为46m,总换热面积为1. 16 m2 (含集管),如果把油烟机的内壁做成自来水可以流通的空心水套,换热面积还可以增加 0. 4 m2,则总换热面积可以达到1. 56 m2。
[0064] 再其次,换热量(即实际回收的热量,节约能源多少)的计算:
[0065] 流过换热器组件105的高温烟气,通过换热器组件105将热量传递给管内的自来 水而使自身温度降低,自来水在换热器组件105内被加热而温度升高,然后通过自然对流 或受迫流动,到达保温水箱104。换热器组件105主要回收烟气的显热部分,也可以回收一 部分潜热,主要是初期运行时管内水温低于烟气(主要成分是〇) 2和水蒸气)的露点温度, 烟气在换热器组件105的表面凝结放出潜热;运行到后期管内水温高于烟气露点温度时凝 结水消失,只回收显热部分,换热器组件105内水的流动状态不稳定,温度也随时在变化, 所以本次计算只考虑显热部分,潜热部分可以作为一个富裕系数考虑。由于流经换热器的 烟气温度在不断变化,管内水的流动状态和温度也不断变化,所以对数平均温差不能求得。 考虑到实际生活中关心的是热水罐的平均温度,而非流经换热器的烟气温度和流量,同时 影响换热器换热量的最主要因素又是烟气平均温度与管内自来水温度的差值,因此采用工 程公式计算换热器组件的换热量:
[0066] Q = KA Δ tp
[0067] = KA (ty-tw)
[0068] 式中:Q-换热量W ;
[0069] K-传热系数,W/ m2 · °C ;
[0070] ty-烟气平均温度,取43. 67°C ;
[0071] 、一换热器管内平均水温,取26. 5°C ;
[0072] A一换热面积,ITl2 ;
[0073] 对于换热器组件105的分析与计算来说,决定传热系数K是最基本但也是最不容 易的。由于换热器传热系数K值的影响因素很多:如采用的材料、几何尺寸、结构形式、外 表面污垢、烟气的温度、自来水的温度及流速等。因而难以用理论的数学模型表征出各种 因素对它的影响,一般通过实验方法确定。目前空气冷却器总传热系数的经验值K = 57W/ m2. °C,根据工况不同进行修正,热回收换热器的K值取33W/ m2. °C。
[0074] 总换热量 Q = 33 X L 56 X (43. 67-26. 5)
[0075] = 883. 91W
[0076] 根据燃气灶国家标准,每台双眼炉灶的热负荷(发热量)彡7kw,而其中有效利用 的部分(热效率)为50% -55%。如果热效率取55%,则通过抽油烟机排出45%,如果考 虑食物先吸热然后在放热,则排出的能量会更高。采用余热回收换热器可以回收883. 91W, 则余热回收的效率可以达到28. 06%。如果考虑回收的潜热部分和食物放热增加的排热量, 则回收的效率可以更高。
[0077] 最后,节能减排量的计算:每户家庭按每日三顿饭,燃气灶的总运行时间按1. 5小 时计算,则可以回收:883. 91/1000X1.5 = 1.33KW.h的能量,相当于电热水器节省了 1.33 度电。
[0078] 耗电量折合标煤量:L 33X350g/kw. h = 465. 5g
[0079] 每户家庭年节煤量:465. 5X365 ~ 169. 91kg
[0080] 每户家庭每年实现各种温室气体和污染气体量的减排量为:
[0081] 二氧化碳:169. 91X2. 5 = 424. 78kg
[0082] 二氧化硫:169. 91X0. 0238 = 4. 04kg
[0083] 氮氧化物:169. 91X0. 0173 = 2. 94kg
[0084] 颗粒物:169. 91 X 0· 0433 = 7. 36kg
[0085] 根据《中国家庭发展报告2014》中国家庭数量达到4. 3亿户,用抽油烟机的家庭暂 按2. 6亿考虑,每年可节约标准煤441. 77亿kg,如果能全国普及,每年对雾霾天气的治理也 是一个很好的手段。
[0086] 通过在普通的抽油烟机中加设换热器组件105等装置,很好的回收了浪费掉的能 源,用于生活用水的加热,节能环保的同时,降低了人们的用电量,方便了生活,且该系统结 构简单,维护方便,造价低廉,符合国家对环境治理的理念;通过增设自动控温电路106和 辅助加热设备,对保温水罐104内的水温进行自动控制,当余热不够或水温低于设定值时, 开启辅助热源,保证热水的温度,进一步保证了热水的稳定供应。
[0087] 以上所述的仅为本发明的优选实施例,所应理解的是,以上实施例的说明只是用 于帮助理解本发明的方法及其核心思想,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的 思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,其特征在于, 包括:热回收抽油烟机、进口阀、出口阀、保温水罐,所述热回收抽油烟机是在普通的抽 油烟机的基础上,内部增设了换热器组件; 所述进口阀的一端连接自来水的进水管,进口阀的另一端与热回收抽油烟机中的换热 器组件的一端连接相通;所述出口阀的一端与保温水罐的一端连接相通,出口阀的另一端 与热回收抽油烟机中的换热器组件的另一端连接相通。2. 根据权利要求1所述的一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,其特征 在于,所述换热器组件为S型换热管路和/或H型换热管路。3. 根据权利要求2所述的一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,其特征 在于,所述换热管路的材质为不锈钢管,所述不锈钢管的外面喷涂有防油层或紧密包裹有 防油锡纸,所述不锈钢管为黑色。4. 根据权利要求3所述的一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,其特征 在于,所述热回收抽油烟机上安装有震打棒,并与换热器组件紧密接触。5. 根据权利要求4所述的一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,其特征 在于,所述震打棒为一个铁棍结构,上面安装有弹簧。6. 根据权利要求5所述的一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,其特征 在于,所述保温水罐的形状为圆柱形、长方形,外面包裹有保温层。7. 根据权利要求6所述的一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,其特 征在于,所述保温水罐中安装有辅助加热设备,所述辅助加热设备为电加热棒。8. 根据权利要求7所述的一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,其特征 在于,所述电加热棒上的一端电连接自动控温电路的一端,自动控温电路的另一端与温度 传感器的一端电连接,温度传感器的另一端深入保温水箱中的。9. 根据权利要求8所述的一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,其特征 在于,所述温度传感器具备温度实时显示屏。10. 根据权利要求9所述的一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,其特 征在于,所述换热管路上活动安装有擦拭专用工具;所述擦拭专用工具包括2个夹板、若干 吸油垫和一组夹紧弹簧,所述2个夹板大小、形状相同,中间都对应的设置有凹槽,数量与 纵向换热管路纵向横排数量相同,所述凹槽上对应的安放有吸油垫。
【专利摘要】本实用新型一种具备灶台余热回收功能的热回收抽油烟机系统,包括:热回收抽油烟机、进口阀、出口阀、保温水罐,所述热回收抽油烟机是在普通的抽油烟机的基础上,内部增设了换热器组件;所述进口阀的一端连接自来水的进水管,进口阀的另一端与热回收抽油烟机中的换热器组件的一端连接相通;所述出口阀的一端与保温水罐的一端连接相通,出口阀的另一端与热回收抽油烟机中的换热器组件的另一端连接相通,通过在普通的抽油烟机中加设换热器组件等装置,很好的回收了浪费掉的能源,用于生活用水的加热,节能环保的同时,降低了人们的用电量,方便了生活,且该系统结构简单,维护方便,造价低廉,符合国家对环境治理的理念。
【IPC分类】F24C15/20
【公开号】CN204704895
【申请号】CN201520343697
【发明人】张跃
【申请人】张跃
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月25日
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