一种热水设备、热水系统及使用方法技术方案

本发明专利技术提供了一种热水设备、热水系统及使用方法，该热水设备包括：罐体、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，罐体的顶部和底部分别采用封头和封底密封；填料进出口与填料区相通；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的气体；进水口接收外部输送的水；进入罐体的水与进入罐体的气体形成对流，使水吸收所述气体的热量，并升温；填料区存放气液分散填料，以增加水和气体的接触面积；排水口排出升温后的水；排气口排出失去热量的气体；当罐体内的压力达到压力阈值时，安全阀开启，排出失去热量的气体，本发明专利技术提供的方案有效地降低了水分蒸发量。

【技术实现步骤摘要】
一种热水设备、热水系统及使用方法
本专利技术涉及热水设备
，特别涉及一种热水设备、热水系统及使用方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。上述任一所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热水设备，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种热水设备，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的热水设备，其特征在于，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；每一个所述温度传感器，用于检测所述罐体内的温度。3.根据权利要求1或2所述的热水设备，其特征在于，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；和/或，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；和/或，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；和/或，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。4.根据权利要求1至3任一所述的热水设备，其特征在于，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；和/或，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；和/或，所述封头和所述封底的纵切面均为弧形结构。5.一种热水系统，其特征在于，包括：权利要求1至4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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨曦，魏飞，王垚，朱畅，刘昌元，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11