一种废热回收利用装置

1.本实用新型涉及环保技术领域，尤其涉及一种废热回收利用装置。


背景技术：

2.废热，又称余热，是指人类在活动中因谋种需要而生产制造的热能在利用结束后所排放的不再利用的热能就叫废热或余热。废热利用最有意义的、最有价值的利用还是发电。人类在活动中因某种需要而生产制造的热能在利用结束后所排放的不再利用的热能就叫废热或余热。现代人类活动产生着大量的废热（余热），特别是工业生产活动是制造大量废热（余热）的主要原因，正是这些大量废热的排放，正在恶化着我们人类的生存环境。怎样减少和利用好这些废热（余热）是当前我们人类面对的生存环境重要问题之一。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种废热回收利用装置，利用工厂排放的废弃热水为能量源，通过镍钛形状记忆合金丝的形状记忆效应驱动锥齿轮组的转动，实现热能到机械能再到电能的转换，从而实现能源的回收再利用，达到节能减排绿色环保的宗旨。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种废热回收利用装置，包括
5.框架；
6.热源箱，位于框架内且位于框架的底端，上端开口用来存放废液；
7.控制模块，位于框架的顶端，包括控制壳体，设置在控制壳体内的单片机、电机、稳压模块、锂电池、电流电压监测器以及设置在控制壳体外侧壁上的串口屏，所述单片机的输出端分别通过导线与电流电压监测器、电机和串口屏电性连接，所述稳压模块的输入端与电机的输出端相连，所述稳压模块的输出端与单片机的输入端相连，所述锂电池设置为2块，其中一块为单片机供电，另一块用来储存产生的电能；
8.传动模块，位于控制模块与热源箱之间，包括通过第一紧固件横向固定在框架两端内壁的第一固定杆，套设在第一固定杆上的第一轴承以及固定套设在第一轴承外圈的第一轴套，所述第一轴套的一端连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮转动连接在第一固定杆上，所述电机的输出轴的底端连接有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述第一轴套的外周壁设置有第一凹槽，所述第一凹槽上绕设有镍钛形状记忆合金丝；
9.所述传动模块还包括通过第二紧固件横向固定在热源箱内的第二固定杆，套设在第二固定杆上的第二轴承以及固定套设在第二轴承外圈的第二轴套，所述第二轴套的外周壁设置有第二凹槽，所述第二凹槽与第一凹槽在同一垂直线上，所述镍钛形状记忆合金丝的下端绕射在第二凹槽上；
10.监测模块，用来监测热源箱内废液的温度以及第一轴套和第二轴套的转速，所述监测模块与单片机的输入端相连。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述监测模块包括放置在废液箱内的温度传感器，设置在第一轴套且远离第一锥齿轮的一端外壁上的第一永磁铁，固定套设在靠近第一永磁铁一端的第一固定杆上的第一霍尔元件，设置在第二轴套一端外壁上的第二永磁铁以及固定套设在靠近第二永磁铁一端的第二固定杆上的第二霍尔元件，所述温度传感器、第一霍尔元件、第二霍尔元件分别通过导线与单片机的输入端相连。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述第二紧固件为分别设置在热源箱顶部左右两端的u形连接件，每个u形连接件其中一个自由端位于热源箱内，另一个自由端位于热源箱外，每个u形连接件位于热源箱内的自由端的内壁由上至下间隔设置有与第二固定杆相适配的插槽。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述框架的下端内壁连接有若干块固定块，每根固定块的另一端分别与热源箱的下端外壁活动连接。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述第二轴套的外径小于第一轴套的外径。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述固定块设置为4块，分别位于热源箱的底端四角。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述第一紧固件的横截面呈拱形，分别固定设置在框架上方左右两端设置的横杆上。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述热源箱的内壁连接有固定板，所述固定板的顶端贯穿有与温度传感器外径相适配的通孔。
18.本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：
19.本实用新型一种废热回收利用装置，利用工厂排放的废弃热水为能量源，通过镍钛形状记忆合金丝的形状记忆效应驱动锥齿轮组的转动，实现热能到机械能再到电能的转换，从而实现能源的回收再利用。
附图说明
20.图1为本实用新型整体结构示意图；
21.图2为本实用新型整体结构正视图；
22.图3为本实用新型中传动模块结构示意图；
23.图4为本实用新型中传动模块正视图；
24.图5为本实用新型中热源箱结构示意图；
25.图6为本实用新型中稳压模块与锂电池连接示意图；
26.图7为本实用新型电路连接示意图；
27.附图中：
28.100、框架；101、横杆；
29.200、热源箱；201、固定板；
30.300、控制模块；301、控制壳体；302、电机；303、稳压模块；304、锂电池；305、串口屏；
31.400、传动模块；401、第一固定杆；402、第一轴承；403、第一轴套；4030、第一凹槽；404、第一锥齿轮；405、第二锥齿轮；406、镍钛形状记忆合金丝；407、第二固定杆；408、第二轴承；409、第二轴套；4090、第二凹槽；
32.500、第一紧固件；
33.600、第二紧固件；6000、插槽；
34.700、监测模块；701、温度传感器；702、第一永磁铁；703、第一霍尔元件；704、第二永磁铁；705、第二霍尔元件；
35.800、固定块。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
37.本实用新型涉及一种废热回收利用装置，如图1所示，其主体部分主要包括框架100、热源箱200、控制模块300、传动模块400和监测模块700。
38.实施例1
39.框架100，由铝型材材搭建而成，外面包括一层雪弗板。
40.热源箱200，位于框架100内且位于框架100的底端，上端开口用来存放废液；
41.如图1、图2、图6所示，控制模块300，位于框架100的顶端，包括控制壳体301，设置在控制壳体301内的单片机、电机302、稳压模块303、锂电池304、电流电压监测器以及设置在控制壳体301外侧壁上的串口屏305，所述单片机的输出端分别通过导线与电流电压监测器、电机302和串口屏305电性连接，所述稳压模块303的输入端与电机302的输出端相连，所述稳压模块303的输出端与单片机的输入端相连，所述锂电池304设置为2块，其中一块为单片机供电，另一块用来储存产生的电能。电机302产生的电流由稳压模块303先进行稳压再进入锂电池304，通过电流电压监测器读取。串口屏305实时显示电机302产生的电压值和电流值。
42.如图2、图3 、图4所示，传动模块400，位于控制模块300与热源箱200之间，包括通过第一紧固件500横向固定在框架100两端内壁的第一固定杆401，套设在第一固定杆401上的第一轴承402以及固定套设在第一轴承402外圈的第一轴套403，具体的，第一紧固件500的横截面呈拱形，分别固定设置在框架100上方左右两端设置的横杆101上。第一轴套403的一端连接有第一锥齿轮404，第一锥齿轮404转动连接在第一固定杆401上，电机302的输出轴的底端连接有与第一锥齿轮404相啮合的第二锥齿轮405，第一轴套403的外周壁设置有第一凹槽4030，第一凹槽4030上绕设有镍钛形状记忆合金丝406；
43.如图3 、图4所示传动模块400还包括通过第二紧固件600横向固定在热源箱200内的第二固定杆407，套设在第二固定杆407上的第二轴承408以及固定套设在第二轴承408外圈的第二轴套409，所述第二轴套409的外周壁设置有第二凹槽4090，所述第二凹槽4090与第一凹槽4030在同一垂直线上，以便保障第一轴套403和第二轴套409稳定的运转，镍钛形状记忆合金丝406的下端绕射在第二凹槽4090上。镍钛形状记忆合金丝406形成一个封闭的环路，下端绕射在第二凹槽4090上，上端绕设在第一凹槽4030上。使用时，将第二轴套409纵截面一半以下的面积浸入到废液中，此时位于镍钛形状记忆合金丝406的下端位于废液中，内外温差使镍钛形状记忆合金丝406发生形变，从而带动第一轴套403和第二轴套409的转
动，从而带动与第一轴套403固定连接的第一锥齿轮404的转动，从而带动与第一锥齿轮404相啮合的第二锥齿轮405的转动，通过第一轴承402和第二轴承408的设置，使第一轴套403和第二轴套409转动的更平稳。
44.监测模块700，用来监测热源箱200内废液的温度以及第一轴套403和第二轴套409的转速，监测模块700与单片机的输入端相连。作为优选，在本实施方式中，第二轴套409的外径小于第一轴套403的外径。
45.如图3、图4所示，监测模块700包括放置在热源箱200内的温度传感器701，设置在第一轴套403且远离第一锥齿轮404的一端外壁上的第一永磁铁702，固定套设在靠近第一永磁铁702一端的第一固定杆401上的第一霍尔元件703，设置在第二轴套409一端外壁上的第二永磁铁704以及固定套设在靠近第二永磁铁704一端的第二固定杆407上的第二霍尔元件705，温度传感器701、第一霍尔元件703、第二霍尔元件705分别通过导线与单片机的输入端相连。第一霍尔元件703通过捕捉第一轴套403上的第一永磁铁702转的圈数来监测第一轴套403的转速，第二霍尔元件705通过捕捉第二轴套409上的第二永磁铁704转的圈数来监测第二轴套409的转速，以便监控整个装置的运行状态。单片机获取装置产生的电流电压，废液温度，第一轴套403和第二轴套409转速的数据，并将其展示在串口屏305上，同时也进行综合的数据处理，当数据发送异常时及时给予警告。
46.图5所示，所述热源箱200的内壁连接有固定板201，所述固定板201的顶端贯穿有与温度传感器701外径相适配的通孔。固定板201可以设置成弧形板，使用时，将温度传感器701的一端插入固定板201顶端的通孔后与热源箱200的底部内壁接触，从而有效监测热源箱200内废液的温度。
47.实施例2
48.如图3、图5所示，在本实施方式中，第二紧固件600为分别设置在热源箱200顶部左右两端的u形连接件，每个u形连接件其中一个自由端位于热源箱200内，另一个自由端位于热源箱200外，每个u形连接件位于热源箱200内的自由端的内壁由上至下间隔设置有与第二固定杆407相适配的插槽6000。可以使第二固定杆407与不同高度的插槽6000相卡合，来适应热源箱200内不同体积的废液。
49.实施例3
50.如图1所示，在本实施方式中，为了使热源箱200更稳定，框架100的下端内壁连接有若干块固定块800，每根固定块800的另一端分别与热源箱200的下端外壁活动连接，具体的，固定块800设置为4块，分别位于热源箱200的底端四角。使用时，将固定块800一一与热源箱200相卡扣固定。
51.具体实施方法：将工厂排放的40度以上的废水导入到热源箱200内作为能量源，再调节第二固定杆407的高度，使第二轴套409纵截面一半以下的面积浸入到废液中，此时位于热源箱200内的镍钛形状记忆合金丝406受高温后，会发生形变，带动第二轴套409和第一轴套403转动，从而带动与第一轴套403固定连接的第一锥齿轮404的转动，继而带动与第一锥齿轮404相啮合的第二锥齿轮405的转动，继而带动电机转动，产生电压和电流，最终将热能转化为机械能再转化为电能，从而实现了能源的回收再利用。
52.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。