一种可循环利用的清洁供暖系统 |
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| 申请号 | CN202311033265.7 | 申请日 | 2023-08-16 | 公开(公告)号 | CN117073050A | 公开(公告)日 | 2023-11-17 |
| 申请人 | 天津柯瑞斯空调设备有限公司; | 发明人 | 朱汉臣; 朱树譞; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种可循环利用的清洁供暖系统，涉及供暖系统技术领域，所要解决的技术问题是提供一种可循环利用的清洁供暖系统，采用的方案为：包括壳体、PLC自动控制系统和供 水 系统，所述壳体内侧端 螺栓 连接探测头和PLC 控制器 ，所述壳体中 螺纹 连接布水管，所述壳体内放置 燃料 组，所述壳体侧端丝扣连接热盘管，所述壳体顶部通过 紧 固件 与 超 声波 加热器相连接，本发明是一种可循环利用的清洁供暖系统，高效，安全，零 碳 排放，它即可清洁供暖，又可以产生经济效益。把 氧 化 钙 通过一个特制的装置通过安全可控的化学反应把氢氧化钙生产出来并产生大量 热能 供暖，生成可 回收利用 高纯度高价值 纳米级 的的氢氧化钙。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可循环利用的清洁供暖系统，其特征在于：包括壳体(1)、PLC自动控制系统和供水系统(18)，所述壳体(1)内侧端螺栓连接探测头和PLC控制器(15)，所述壳体(1)中部设有反应室(8)，所述反应室(8)内的反应原理为CaO+H2O＝Ca(OH)2+65.17KJ/G，所述反应室(8)中螺纹连接布水管(9)，所述反应室(8)内放置燃料组(10)，所述壳体(1)侧端丝扣连接热盘管(11)，所述壳体(1)顶部通过紧固件与超声波加热器(5)相连接，所述壳体(1)顶部侧端设有蒸汽出口(6)，所述蒸汽出口(6)中螺栓连接压力调节阀(7)，所述壳体(1)底部侧端对称设有固态物出口(12)和液态出口(13)；所述供水系统(18)由水箱(181)、入水管(182)、出水管(183)和送水组件(184)连接构成；所述PLC自动控制系统由探测头、PLC控制器(15)与显示器连接连通。 |
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| 说明书全文 | 一种可循环利用的清洁供暖系统技术领域[0001] 本发明涉及供暖系统技术领域，具体为一种可循环利用的清洁供暖系统。 背景技术[0002] 随着碳排放碳中和的国家战略的实施，在北方传统燃煤供热已被明令情况，且北京及其他一些省市也相继出台政策严禁新建项目采用燃气供热。所以在北方供暖市场除了电厂余热，供暖手段只剩下电能、地热能和太阳能，而电厂余供热有一定的供热半径和供热量的限制，地热能、空气能和太阳能虽然清洁但又存在一定的地域限制如地质因素、日照时数及气象条件等。因此亟需优化清洁供暖系统，使清洁供暖系统的电力设施可循环利用，节省能源消耗的同时能够保障清洁供暖系统持续运行。经检索，中国专利授权号为CN115059951A的专利，公开了一种多能联合清洁供暖系统，太阳能储热系统供暖联合高效空气源热泵与熔融盐蓄热耦合系统进行供暖，既减小了传统供暖方式对大气环境的污染、避免了弃风弃电的问题又减缓了能源短缺问题带来的压力，实现了风光电的就地消纳、完成供暖将光能转化为热能储存起来。上述专利的多能联合清洁供暖系统，虽然能够实现风光电的就地消纳，并将能源转化为热能，但存在初投资大，供热运行成本过高的窘境。 发明内容[0003] (一)解决的技术问题 [0004] 针对现有技术的清洁供暖系统，虽然能够实现风光电的就地消纳，并将能源转化为热能，但存在初投资大，供热运行成本过高的不足，本发明提供了一种可循环利用的清洁供暖系统，解决了现有技术中清洁供暖系统投资大等问题，初投资少，运行成本极低，且安全环保清洁，零碳排放。 [0005] (二)技术方案 [0006] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可循环利用的清洁供暖系统，包括壳体、PLC自动控制系统和供水系统，所述壳体内侧端螺栓连接探测头和PLC控制器，所述壳体中部设有反应室，所述反应室内的反应原理为CaO+H2O＝Ca(OH)2+65.17KJ/G，所述反应室中螺纹连接布水管，所述反应室内放置燃料组，所述壳体侧端丝扣连接热盘管，所述壳体顶部通过紧固件与超声波加热器相连接，所述壳体顶部侧端设有蒸汽出口，所述蒸汽出口中螺栓连接压力调节阀，所述壳体底部侧端对称设有固态物出口和液态出口；所述供水系统由水箱、入水管、出水管和送水组件连接构成；所述PLC自动控制系统由探测头、PLC控制器与显示器连接连通。 [0010] 优选的，所述热盘管侧端设有热管出口，所述热盘管另一侧端设有热管进口。 [0013] 所述送水组件包括水泵和电磁阀。 [0014] (三)有益效果 [0015] 本发明提供了一种可循环利用的清洁供暖系统。具备以下有益效果： [0016] 本发明是一种可循环利用的清洁供暖系统，高效，安全，零碳排放，它即可清洁供暖，又可以产生经济效益，能够减少初期的成本投入，只需要把氧化钙通过一个特制的装置通过安全可控的化学反应把氢氧化钙生产出来并产生大量热能供暖，生成可回收利用高纯度高价值纳米级的的氢氧化钙，这样能够进一步的节省成本。附图说明 [0017] 图1为本发明壳体的内部结构示意图； [0018] 图2为本发明整体的运行流程图； [0019] 图3为本发明PLC自动控制系统的运行流程图； [0020] 图4为本发明第一真空层的示意图； [0021] 图5为本发明供水系统的结构示意图。 [0022] 图中，1、壳体；2、安全阀；3、蒸汽室；4、阀门；5、超声波加热器；6、蒸汽出口；7、压力调节阀；8、反应室；9、布水管；91、给水管；10、燃料组；101、燃料棒；102、燃料板；11、热盘管；111、热管出口；112、热管进口；12、固态物出口；13、液态出口；14、保温层；15、PLC控制器； 16、第一真空层；17、第二真空层；18、供水系统；181、水箱；182、入水管；183、出水管；184、送水组件。 具体实施方式[0023] 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、完整的描述，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。 [0024] 实施例一 [0025] 请参阅图1‑5，本发明实施例提供一种技术方案：一种可循环利用的清洁供暖系统，包括壳体1、PLC自动控制系统和供水系统18，所述壳体1内侧端螺栓连接探测头和PLC控制器15，所述壳体1中部设有反应室8，所述反应室8内的反应原理为CaO+H2O＝CaOH2+65.17KJ/G，所述反应室8中螺纹连接布水管9，所述反应室8内放置燃料组10，所述壳体1侧端丝扣连接热盘管11，所述壳体1顶部通过紧固件与超声波加热器5相连接，所述壳体1顶部侧端设有蒸汽出口6，所述蒸汽出口6中螺栓连接压力调节阀7，所述壳体1底部侧端对称设有固态物出口12和液态出口13；所述供水系统18由水箱181、入水管182、出水管183和送水组件184连接构成；所述PLC自动控制系统由探测头、PLC控制器15与显示器连接连通。 [0026] 在本实施例中，壳体1的PLC自动控制系统自动控制整体的运行，供水系统18供水，而壳体1内的燃料组10通过热盘管11的加热以及布水管9输送的水分发生反应，因为氢氧化钙在水中溶解度不高，所以反应生成部分固态氢氧化钙，并通过固态物出口12和液态出口13分开定期回收固、液，其中，当燃料组10数量多时，还可使用超声波加热器5辅助加热，以使壳体1内的燃料组10能更快发生反应，而反应发生时，最高温度可达700℃，利用该反应可生产出符合一定要求的蒸汽。将10℃的水加热到1atm下175℃，需要热量为2783.88KJ。 2000KG的氧化钙发生反应可产生2327500KJ的热量，即可生产836KG的蒸汽，此蒸汽可供暖。 [0027] 在本实施例中，壳体1的反应原理为通过氧化钙加水反应生成氢氧化钙，也就是CaO+H2O＝Ca(OH)2+65.17KJ/G，同时放出大量热用于清洁供暖和碳中和，它即可清洁供暖，又可以产生经济效益。 [0028] 在本实施例中，PLC自动控制系统通过探测头、PLC控制器15采集壳体1的数据，以便智能运算。 [0029] 在本实施例中，供水系统18通过入水管182接入市政供水源，送水组件184将水源输送至水箱181，水箱181蓄水后，使用送水组件184和出水管183输出水源。 [0030] 所述反应室8顶端设有蒸汽室3，所述蒸汽室3底端螺栓连接阀门4，所述壳体1顶端螺栓连接安全阀2，所述布水管9侧端设置给水管91。 [0031] 在本实施例中，安全阀2作为二级安全保护系统，给水管91可连接供水系统18，并通过布水管9向反应室8中输送水，辅助反应室8内材料反应，同时可打开阀门4，将通过蒸汽室3将蒸汽输出。 [0032] 所述壳体1侧面设有保温层14，所述保温层14为硅酸盐保温材料，所述壳体1为双层真空层，所述双层真空层侧端设置第一真空层16，所述第一真空层16侧端通过隔板与第二真空层17相连接。 [0033] 在本实施例中，保温层14起到保温的效果，通过第一真空层16与第二真空层17组成的双层真空层使壳体1能更加保温，以便反应产生的热尽可能地传输产生更多的热量。 [0034] 所述燃料组10包括燃料棒101和燃料板102，所述燃料棒101和燃料板102为氧化钙材质。 [0035] 在本实施例中，燃料组10的氧化钙棒或板，可产生反应产物为液态氢氧化钙和固态氢氧化钙，因为氢氧化钙在水中溶解度不高，所以反应生成部分固态氢氧化钙，所以固、液分开定期回收。 [0036] 所述热盘管11侧端设有热管出口111，所述热盘管11另一侧端设有热管进口112。 [0037] 在本实施例中，热盘管11通过热管进口112和热管出口111连接热源。 [0038] 所述水箱181内螺栓连接探测头和PLC控制器15，所述探测头包括温度传感器、水位传感器和气体传感器。 [0039] 在本实施例中，水箱181内通过探测头和PLC控制器15可检测水箱181水分相关数据，例如安装水位传感器检测水箱181水位，这样PLC控制器15和PLC自动控制系统可启动送水组件184并对水箱181加水和排水 [0040] 所述显示器侧端电连接预警模块和控制系统，所述预警模块由警示灯和声音播放器组成，所述控制系统由PLC控制板、工业智能芯片、蓝牙和计算主机组成。 [0041] 在本实施例中，显示器通过控制系统的PLC控制板、工业智能芯片、蓝牙和计算主机控制整体的自动运行，使本系统可实现无人值守的功能。 [0042] 所述送水组件184包括水泵和电磁阀。 [0043] 在本实施例中，电磁阀通过水泵输送水源。 [0044] 工作原理：在使用该用于一种可循环利用的清洁供暖系统时，在壳体1内放置氧化钙材质的燃料棒101或燃料板102，然后启动热盘管11和辅助加热的超声波加热器5，供水系统18向布水管9输出水分，此时反应室8内通过CaO+H2O＝Ca(OH)2+65.17KJ/G，氧化钙加水反应生成氢氧化钙，并同时释放出大量热和用于清洁供暖和碳中和，且此时的最高温度可达700℃，因此产生的蒸汽也可通过蒸汽出口6输出给用户供暖，其中因为氢氧化钙在水中溶解度不高，所以反应生成部分固态氢氧化钙，并通过固态物出口12和液态出口13分开定期回收，而在上述反应过程中，还可PLC自动控制系统通过探测头、PLC控制器15采集反应数据以及水箱181的用水数据，并自动化控制系统的运行。 [0045] 本发明的1、壳体；2、安全阀；3、蒸汽室；4、阀门；5、超声波加热器；6、蒸汽出口；7、压力调节阀；8、反应室；9、布水管；91、给水管；10、燃料组；101、燃料棒；102、燃料板；11、热盘管；111、热管出口；112、热管进口；12、固态物出口；13、液态出口；14、保温层；15、PLC控制器；16、第一真空层；17、第二真空层；18、供水系统；181、水箱；182、入水管；183、出水管；184、送水组件，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明解决的问题是现有技术中初投资大，供热运行成本过高的不足，本发明通过上述部件的互相组合，可通过一个特制的装置通过安全可控的化学反应把氢氧化钙生产出来并产生大量热能供暖，同时把反应过程中产生的热量通过换热器传送出去，或者生产出蒸汽供给用户，反应产生的生成物回收利用，节省成本。 [0046] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 [0047] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 |
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