一种实验室废气热回收装置的制作方法

本发明涉及节能设备技术领域，具体为一种实验室废气热回收装置。

背景技术：

随着国家及世界建设水平的显著提高及日新月异的产品创新研究，我们对食品安全、建材质量检测、环保产品检测、医疗病理实验、毒理实验室、生物安全实验室等得的研发以及实验中心越来越多、规模也越来越大，实验室的通风规模也随之增大，目前为止这些经过空调处理的空气都是直接排到大气，实在可惜，对这些巨大的能耗进行合理回收的潜在价值，我们长期从事实验室的调试及运行管理分析，发掘回收系统。

现有的实验室废气回收系统中在换热过程中对换热空气的纯度把控不佳，使带有杂质的空气会对换热器早上损伤，减少使用寿命，其次换热设备不具有保养效果，导致表面附着有灰尘降低换热器的换热效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种实验室废气热回收装置，具备对换热空气纯度高与换热器保养效果好的优点，解决了现有的实验室废气回收系统的换热空气纯度把控不佳和换热设备不具有保养效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种实验室废气热回收装置，包括，

空气换热器；

风机，设置于所述空气换热器的左侧，所述风机的输出端通过排风管与空气换热器的左侧的进风口相连通；

水换热器，设置于所述空气换热器的右侧，所述水换热器底部连通有热水排放管，所述水换热器的右侧连通有冷却废气排放管；

水泵，设置于所述水换热器的右侧，所述水泵的输出端连通有排水管；

实验室废气排放管，连通设置于所述空气换热器顶部；

热风排放管，连通设置于所述空气换热器的右侧；

废气输出管，连通设置于所述空气换热器底部，所述废气输出管远离空气换热器的一端与水换热器的左侧相连通；

过滤网，设置于所述排风管的内部；

表面清洁机构，设置于所述空气换热器上用于清洁所述空气换热器的正面和背面。

作为优选，所述过滤网包括，

筒体外壳，横向设置，两端设置有开口；

网膜，设置于所述筒体外壳两端的开口处；

外清理装置，设置于所述筒体外壳两端的开口处，用于对所述网膜朝外的一侧进行清理，包括风道环，设置于所述筒体外壳开口处，其轴线与所述筒体外壳的轴线共线，所述风道环的轴心位置设置有轴套，所述轴套通过连接支架与所述风道环内侧壁固定连接，转轴穿设于所述筒体外壳两端设置的两个轴套内，所述转轴的两端靠近网膜外侧的位置设置有第一清理刮杆，所述第一清理刮杆朝向所述网膜的一侧设置有若干刷毛，所述转轴的两端部还分别设置有扇叶；

内清理装置，设置于所述筒体外壳中部，用于对所述网膜朝内的一侧进行清理，包括，

凸轮，所述凸轮设置于所述转轴中间位置，

两个导向架，以转轴的中心，对称且竖直设置，包括竖板，所述竖板上贯穿设置有长条孔，所述竖板的中心位置设置有轴承套，所述轴承套内设置有滚动轴承，所述转轴穿设于所述滚动轴承内；

两个第二清理刮杆，分别贯穿设置于所述导向架上下两端设置的长条孔内，

所述第二清理刮杆包括，水平设置的顶板，所述顶板朝向所述凸轮的一侧设置有弧形凹槽，所述顶板的两侧设置有连接杆，所述连接杆穿过所述长条孔，所述连接杆的朝向所述网膜的一端设置有横杆，所述横杆朝向所述网膜的一侧设置有刷毛；

所述筒体外壳的下侧壁，设置有除尘孔。

作为优选，所述除尘孔通过管道与吸尘器相连接。

作为优选，所述筒体外壳的上侧壁设置有出风孔，所述出风孔处设置有吹风扇。

作为优选，所述表面清洁机构包括，

固定架，固定设置于所述空气换热器正面和背面的两侧，所述固定架的内侧固定连接有滑架，所述空气换热器右侧的顶部固定连接有固定板，

微型电机，设置于所述固定板的顶部，所述微型电机的输出轴通过联轴器固定连接有螺杆，所述螺杆的表面套设有螺套，所述螺套的正面和背面均固定连接有清洁板，所述清洁板的内侧固定连接有清洁刷，所述清洁刷的内侧与空气换热器的表面接触，所述空气换热器顶部的左侧固定连接有与螺杆活动连接的轴套架。

作为优选，所述滑架的内侧开设与限位槽，所述限位槽的槽型呈梯形设置，所述清洁板的外侧固定连接有与限位槽滑动连接的限位滑块。

作为优选，所述冷却废气排放管远离水换热器的一端与空气过滤设备相连通，所述热风排放管远离空气换热器的另一端与实验室内相连通，所述热水排放管远离水换热器的一端与实验室周边的洗浴设备相连通。

作为优选，为节省所述废气热回收装置的耗能，精准控制废气热回收时所述水泵(4)通入排水管(9)中的冷水量，需得到所述热回收过程中所能产生的废气热量，以及所述冷水能吸收的废气热量；

在计算所述热回收过程中所能产生的废气热量的过程中，所述热气回收装置中包含一只温湿度检测仪，所述温湿度检测仪放置在实验室废气排放管(5)处，用于获取所述废气的温度和湿度，同时所述实验室内还包含有一个空气密度检测器，用于获取所述实验室的废气密度；

将所述温度检测仪所检测的温度，以及所述空气密度检测器侧量得到的实验室的废气的密度带入公式一得到所述热回收过程中所能产生的废气热量；

q＝q1*(1.01*(t1-t0)+(2500+1.84*(t1-t0))*w)

其中，q为述热回收过程中所能产生的废气热量，q1为热气质量，t1为所述温度检测仪所检测的温度，t0为预设的经过废气热回收装置将通入排水管中的冷水量加热至温度为t0，w为所述废气的湿度，a为通入实验室废气排放管的空气纯净度，χ为空气膨胀系数，ρ为实验室的废气密度，v为通入实验室废气排放管的废气的流通速度，t为预设的通入对验室废气排放管通入废气的时间，r为所述废气排放管的直径；

在获取所述冷水能吸收的废气热量时，首先计算排水管中的每一升冷水能获取的废气热量，在所述过程中，在所述水泵处放置一个温度检测计用于检测所述水泵中水中的温度，然后利用公式二计算所述每一升冷水能获取的废气热量；

j＝c*(t2-t0)*ρs

公式二

其中，j为每一升冷水能获取的废气热量，c为水的比热容，为预设值，为4200j/kg.℃，t2为所述温度检测计检测到的所述水泵中水中的温度，ρs为水的密度；

最后，精准控制废气热回收时所述水泵通入排水管中的冷水量，在所述控制过程中利用公式三得到所述水泵通入排水管中的冷水量

其中，k为最终得到所述水泵通入排水管中的冷水量，c2为排水管的比热容，ρg为排水管的密度，rw为排水管的外径长度，rl为排水管的内径长度，μ为预设能效比，一般预设0.8；

精准控制所述废气热回收时所述水泵通入排水管中的冷水量为k，使得所述废气热回收过程中耗能少。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明过滤网结构示意图；

图3为本发明导向架结构示意图；

图4为本发明第二清理刮杆结构示意图

图5为本发明空气换热器的俯视结构示意图。

具体实施方式

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。

如图1所示，本发明提供了一种实验室废气热回收装置，包括

空气换热器1；

风机2，设置于所述空气换热器1的左侧，所述风机2的输出端通过排风管6与空气换热器1的左侧的进风口相连通；

水换热器3，设置于所述空气换热器1的右侧，所述水换热器3底部连通有热水排放管10，所述水换热器3的右侧连通有冷却废气排放管11；

水泵4，设置于所述水换热器3的右侧，所述水泵4的输出端连通有排水管9；

实验室废气排放管5，连通设置于所述空气换热器1顶部；

热风排放管7，连通设置于所述空气换热器1的右侧；

废气输出管8，连通设置于所述空气换热器1底部，所述废气输出管8远离空气换热器1的一端与水换热器3的左侧相连通；

过滤网13，设置于所述排风管6的内部；

表面清洁机构19，设置于所述空气换热器1上用于清洁所述空气换热器1的正面和背面。

在本实施例中，冷却废气排放管11远离水换热器3的一端与空气过滤设备相连通，热风排放管7远离空气换热器1的另一端与实验室内相连通，该设计通过冷却废气排放管11与外接空气过滤设备的连通使实验室废气排出后不具有有害物，提高环境的保护，热风排放管7与实验室内连通可对实验室进行供暖。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过在排风管6的内部设置过滤网13，从而保证了空气纯度提高空气换热器的使用寿命，同时再通过表面清洁机构19将空气换热器1的表面清洁清理，提高空气换热器的换热效率，解决了现有的实验室废气回收系统的换热空气纯度把控不佳和换热设备不具有保养效果的问题，该实验室废气热回收装置，具备对换热空气纯度高与换热器保养效果好的优点，提高了换热器的使用寿命和换热效率。

如图2至图4所示，在一个实施例中，

所述过滤网13包括，

筒体外壳13-1，横向设置，两端设置有开口；

网膜13-2，设置于所述筒体外壳13-1两端的开口处；

外清理装置，设置于所述筒体外壳13-1两端的开口处，用于对所述网膜13-2朝外的一侧进行清理，包括风道环13-3，设置于所述筒体外壳13-1开口处，其轴线与所述筒体外壳13-1的轴线共线，所述风道环13-3的轴心位置设置有轴套13-4，所述轴套13-4通过连接支架13-5与所述风道环13-3内侧壁固定连接，转轴13-15穿设于所述筒体外壳13-1两端设置的两个轴套13-4内，所述转轴13-15的两端靠近网膜13-2外侧的位置设置有第一清理刮杆13-6，所述第一清理刮杆13-6朝向所述网膜13-2的一侧设置有若干刷毛，所述转13-5的两端部还分别设置有扇叶13-7；

内清理装置，设置于所述筒体外壳13-1中部，用于对所述网膜13-2朝内的一侧进行清理，包括，

凸轮13-8，所述凸轮13-8设置于所述转轴13-15中间位置，

两个导向架13-9，以转轴13-15的中心，对称且竖直设置，包括竖板13-91，所述竖板13-91上贯穿设置有长条孔13-92，所述竖板13-91的中心位置设置有轴承套13-93，所述轴承套13-93内设置有滚动轴承13-94，所述转轴13-15穿设于所述滚动轴承13-94内；

两个第二清理刮杆13-10，分别贯穿设置于所述导向架13-9上下两端设置的长条孔13-92内，

所述第二清理刮杆13-10包括，水平设置的顶板13-101，所述顶板13-101朝向所述凸轮13-8的一侧设置有弧形凹槽13-102，所述顶板13-101的两侧设置有连接杆13-103，所述连接杆13-103穿过所述长条孔13-92，所述连接杆13-103的朝向所述网膜13-2的一端设置有横杆13-104，所述横杆13-104朝向所述网膜13-2的一侧设置有刷毛，所述横杆13-104为伸缩杆；

所述筒体外壳13-1的下侧壁，设置有除尘孔13-11。

所述除尘孔13-11通过管道与吸尘器13-12相连接。

所述筒体外壳13-1的上侧壁设置有出风孔13-13，所述出风孔13-13处设置有吹风扇13-14。

上述技术方案的工作原理为：

空气从排风管6吹出口，经过风道环，吹动扇叶带动转轴旋转，继而带动第一清理刮杆旋转，利用第一清理拨杆上设置的刷毛对网膜外侧进行清理，准轴的转动还带动凸轮旋转，凸轮带动顶板做上下运动，继而带动横杆做上下运动，利用横杆上设置有的刷毛对网膜内侧进行清理。

上述技术方案的有益效果为：

1.本过滤网在使用过程中，具有自清洁，自保养的效果，延长过滤网的维护周期，提高工作效率。

2.本实施例吸尘器的设置，使得过滤网上清理后的灰尘，可以得到及时的清理，避免影响过滤网的通风效果。

3.本实施例吹风扇的设置，使得过滤网上清理后的灰尘，能够尽快的向下移动从而被吸尘器吸走。

如图5所示，在一个实施例中，

所述表面清洁机构19包括，固定架16，固定设置于所述空气换热器1正面和背面的两侧，所述固定架16的内侧固定连接有滑架17，所述空气换热器1右侧的顶部固定连接有固定板18，

微型电机191，设置于所述固定板18的顶部，所述微型电机191的输出轴通过联轴器固定连接有螺杆192，所述螺杆192的表面套设有螺套193，所述螺套193的正面和背面均固定连接有清洁板194，所述清洁板194的内侧固定连接有清洁刷195，所述清洁刷195的内侧与空气换热器1的表面接触，所述空气换热器1顶部的左侧固定连接有与螺杆192活动连接的轴套架196。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

在使用时，可定期启动微型电机191通过输出轴带动螺杆192进行旋转，螺杆192带动螺套193进行左右移动，螺套193带动清洁板194左右移动，清洁板194带动清洁刷195左右移动将空气换热器1表面的杂质刷落，防止空气换热器1表面的杂质影响换热效率，同时轴套架196可对螺杆192的活动位置进行限定，使螺杆192传动的更加稳定。

通过表面清洁机构19将空气换热器1的表面清洁清理，提高空气换热器1的换热效率，解决了现有的实验室废气回收系统的换热空气纯度把控不佳和换热设备不具有保养效果的问题。

如图5所示，在一个实施例中，

所述滑架17的内侧开设与限位槽20，所述限位槽20的槽型呈梯形设置，所述清洁板194的外侧固定连接有与限位槽20滑动连接的限位滑块21。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

本发明因滑架的内侧开设与限位槽，限位槽的槽型呈梯形设置，清洁板的外侧固定连接有与限位槽滑动连接的限位滑块，该设计通过限位槽和限位滑块的设置，便于使用者通过限位槽与限位滑块的滑动连接使清洁板左右移动稳定，防止出现左右移动时出现卡死的现象。

在一个实施例中，所述热水排放管10远离水换热器3的一端与实验室周边的洗浴设备相连通。此设置可充分利用热能，减少能源浪费，减少水的加热时间与水加热的耗电。

在一个实施例中，

为节省所述废气热回收装置的耗能，精准控制废气热回收时所述水泵4通入排水管9中的冷水量，需得到所述热回收过程中所能产生的废气热量，以及所述冷水能吸收的废气热量；

在计算所述热回收过程中所能产生的废气热量的过程中，所述热气回收装置中包含一只温湿度检测仪，所述温湿度检测仪放置在实验室废气排放管5处，用于获取所述废气的温度和湿度，同时所述实验室内还包含有一个空气密度检测器，用于获取所述实验室的废气密度；

将所述温度检测仪所检测的温度，以及所述空气密度检测器侧量得到的实验室的废气的密度带入公式一得到所述热回收过程中所能产生的废气热量；

q＝q1*(1.01*(t1-t0)+(2500+1.84*(t1-t0))*w)

其中，q为述热回收过程中所能产生的废气热量，q1为热气质量，t1为所述温度检测仪所检测的温度，t0为预设的经过废气热回收装置将通入排水管9中的冷水量加热至温度为t0，w为所述废气的湿度，a为通入实验室废气排放管5的空气纯净度，χ为空气膨胀系数，ρ为实验室的废气密度，v为通入实验室废气排放管5的废气的流通速度，t为预设的通入对验室废气排放管5通入废气的时间，r为所述废气排放管5的直径；

利用公式一可以得到所述废气热回收装置回收的废气热量。

在获取所述冷水能吸收的废气热量时，首先计算排水管9中的每一升冷水能获取的废气热量，在所述过程中，在所述水泵4处放置一个温度检测计用于检测所述水泵中水中的温度，然后利用公式二计算所述每一升冷水能获取的废气热量；

j＝c*(t2-t0)*ρs

公式二

其中，j为每一升冷水能获取的废气热量，c为水的比热容，为预设值，为4200j/kg.℃，t2为所述温度检测计检测到的所述水泵中水中的温度，ρs为水的密度；

利用公式二可以得到所述水泵中的水，每一升水升温到预设温度所需要的废气的热量为多少。

最后，精准控制废气热回收时所述水泵4通入排水管9中的冷水量，在所述控制过程中利用公式三得到所述水泵4通入排水管9中的冷水量

其中，k为最终得到所述水泵4通入排水管9中的冷水量，c2为排水管9的比热容，ρg为排水管9的密度，rw为排水管的外径长度，rl为排水管的内径长度，μ为预设能效比，一般预设0.8；

精准控制所述废气热回收时所述水泵4通入排水管9中的冷水量为k，使得所述废气热回收过程中耗能少。

上述技术有益效果：

1、所述过程中能准确知道所述废气热回收过程中，回收热气的热量；

2、所述过程中能够准确知道所需的热量而便于控制冷水量；

3、所述过程中考虑了空气的纯净度，使所述废气中的热量和实际热量更接近；

4、所述过程中考虑到了在热回收过程中所述进水管中热量的损耗问题。

5、所述过程，根据废气中的热量，精准的控制所述冷水的量，使所述过程中不仅能让冷水温度提升到所需温度，且在所述过程中，不过度的通入冷水，节约了水资源，以及在所述过程中的耗能得到了很好的控制。

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。