CN107747812A - 一种基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及节能环保领域，公开了一种基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，包括燃烧加热装置、油管、动力装置与变频加热装置，油管内设有导热油，导热油在动力装置的驱动下循环流动，燃烧加热装置用于对油管进行初步加热，以将导热油加热至低于工作温度的第一温度，并维持第一温度稳定，变频加热装置沿导热油的流动方向设于燃烧加热装置的下游，以将导热油加热至第二温度，变频加热装置的加热温度可调。本发明将变频加热装置作为进一步的热源加热导热油，变频加热装置响应速度快，调节时温度的变化幅度小，二者叠加既可以减少变频加热装置的电能消耗，又可以实现导热油温度的精确调节。

Description

一种基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉
技术领域
本发明涉及节能环保领域，尤其是涉及一种有机热载体锅炉。
背景技术
有机热载体锅炉也称导热油锅炉，是指载热工质为高温导热油(也称热媒体、热载体)的新型热能转换设备，其具有低压高温工作特性，其中导热油为热载体，使用时利用循环油泵强制导热油循环，将热能输送给用热设备后，继而返回重新加热。有机热载体锅炉包括有对于导热油进行加热的加热装置，现有技术中加热装置多数采用燃煤、燃气加热装置，难以根据后端设备的需求精确的调节温度。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，用于解决现有技术无法实现温度精确调节的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，包括燃烧加热装置、油管、动力装置与变频加热装置，其中，油管内设有导热油，导热油在动力装置的驱动下循环流动，燃烧加热装置用于对油管进行初步加热，以将流经燃烧加热装置的导热油加热至低于工作温度的第一温度，并维持第一温度稳定，变频加热装置沿导热油的流动方向设于燃烧加热装置的下游，以将流经变频加热装置的导热油加热至第二温度，变频加热装置的加热温度可调。
作为上述方案的进一步改进方式，变频加热装置包括变频线圈与变频电源，变频线圈与变频电源的电极连接，变频线圈与油管导热接触。
作为上述方案的进一步改进方式，变频线圈呈螺旋状缠绕在油管的外侧。
作为上述方案的进一步改进方式，沿油管的轴向依次设有多个变频线圈。
作为上述方案的进一步改进方式，各变频线圈的加热温度沿导热油的流动方向依次增加，且各变频线圈的温度可独立调节。
作为上述方案的进一步改进方式，还包括温度传感器与控制***，温度传感器用于实时监测油管的终端油温，控制***基于温度传感器检测到的数据控制变频加热装置的加热温度，进而控制终端油温。
作为上述方案的进一步改进方式，变频加热装置在控制***的控制下提前一设定时间调整变频加热装置的加热温度。
作为上述方案的进一步改进方式，燃烧加热装置包括燃烧室与烟管，燃烧室用于对燃料进行燃烧，燃烧产生的高温烟气由烟管排出，并对油管进行加热。
作为上述方案的进一步改进方式，油管包括供油管道、回油管道与盘管，盘管的两端分别与供油管道、回油管道连通，并位于高温烟气的排放路径之上。
作为上述方案的进一步改进方式，盘管包括外盘管与内盘管，燃烧加热装置还包括导烟室，导烟室包括外膛体与内膛体，外膛体与内膛体围绕形成烟道，外盘管与内盘管同轴设置，并位于烟道内，烟管与烟道连通。
本发明的有益效果是：
本发明中由燃烧加热装置作为基础热源，其温度保持稳定不变，从而可以避开燃煤、燃气加热装置变化时幅度过大，无法进行精确调节的缺点。变频加热装置作为进一步的热源加热导热油，变频加热装置响应速度快，调节时温度的变化幅度小，二者叠加既可以减少变频加热装置的电能消耗，又可以实现导热油温度的精确调节。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一个实施例的立体示意图；
图2是本发明变频线圈与油管连接的示意图；
图3是本发明燃烧加热装置与油管连接的剖面示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
参照图1，示出了本发明一个实施例的正视图。如图所示，有机热载体锅炉包括燃烧加热装置100、油管、动力装置300与变频加热装置400。油管内设有导热油，导热油在动力装置300的驱动下流动。油管的两端分别与用油设备连接，导热油经过加热装置加热后运送至用油设备600，通过热交换的方式将热量传递至用油设备，冷却后的导热油通过油管回流，实现不间断供热。
燃烧加热装置100用于对油管进行初步加热，以将流经燃烧加热装置100的导热油加热至低于工作温度的第一温度，并维持第一温度稳定。变频加热装置400沿导热油的流动方向(图中箭头方向)设于燃烧加热装置100的下游，用于将流经变频加热装置400的导热油进行再次加热，以将导热油加热至等于导热油工作温度的第二温度。本发明中由燃烧加热装置100作为基础热源，其温度保持稳定不变，从而可以避开燃煤、燃气加热装置变化时幅度过大，无法进行精确调节的缺点。变频加热装置400作为进一步的热源加热导热油，变频加热装置响应速度快，调节时温度的变化幅度小，故二者叠加既可以减少变频加热装置的电能消耗，又可以实现导热油温度的精确调节。
本发明中的动力装置优选为压力泵。
本发明优选还设置有加油装置，加油装置包括油箱510，油箱510上设有管道520与油管连通。加油装置优选还包括有未示出的加热装置，加热装置用于对油箱510中的导热油进行预热，避免油箱510中的低温油进入油管后对油管内的油温造成冲击。
本实施例中的变频加热装置400包括变频线圈与变频电源，变频线圈与变频电源的电极连接。参照图2，示出了本发明变频线圈与油管连接的示意图。如图所示，变频线圈410呈螺旋状缠绕在油管的外侧，以增加与油管导热接触的面积。
优选地，油管上沿自身轴向依次设有多个变频线圈410，从而延长导热油的加热时间，进而无需设置大功率的变频加热装置，减少能源消耗。近一步地，各变频线圈410的加热温度沿导热油的流动方向依次增加，即变频线圈410对导热油进行逐级加油，且各变频线圈410的温度可独立调节，进一步实现油温的精确控制。
本发明还设置有温度闭环反馈***，其包括未示出的温度传感器与控制***，其中温度传感器用于实时监测油管的终端油温(即用油设备处的油温)，控制***基于温度传感器检测到的数据对变频加热装置400进行控制，当终端油温过低时，通过升高变频加热装置400的加热温度的方式提高终端油温；当终端油温过高时，通过降低变频加热装置400的加热温度的方式降低终端油温，如此可以实现变频加热装置400的动态调整，有助于节省电能。
由于变频线圈410上的热量传递至油管需要一定的时间，为了避免出现延迟，当需要对温度进行调节时，控制***可以控制变频加热装置400提前一设定时间(如5s)调整其加热温度。
参照图1、图3，图3示出了本发明燃烧加热装置与油管连接的剖面示意图。如图所示，燃烧加热装置100包括燃烧室与烟管，燃煤、燃气等燃料在燃烧室内进行燃烧，燃烧产生的高温烟气由烟管排出。烟管的出气端连接有导烟室110，导烟室110优选为筒体结构，其包括有外膛体111与内膛体112，外膛体111与内膛体112围绕形成烟道。
油管包括供油管道210、回油管道220与盘管230，其中盘管230的两端分别与供油管道210、回油管道220连通，并位于高温烟气的排放路径之上。盘管230可以延长导热油在高温烟气中的加热时间，以充分吸收烟气中的热量，减少热量损失。
优选地，盘管230包括并联的外盘管231与内盘管232，外盘管231与内盘管232同轴设置，并位于上述的烟道内，高温烟气在烟道内流动，从而同时对内、外盘管中的导热油进行加热。
以上是对本发明的较佳实施进行的具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，其特征在于，包括燃烧加热装置、油管、动力装置与变频加热装置，其中，所述油管内设有导热油，所述导热油在所述动力装置的驱动下循环流动，所述燃烧加热装置用于对所述油管进行初步加热，以将流经所述燃烧加热装置的导热油加热至低于工作温度的第一温度，并维持所述第一温度稳定，所述变频加热装置沿所述导热油的流动方向设于所述燃烧加热装置的下游，以将流经所述变频加热装置的导热油加热至第二温度，所述变频加热装置的加热温度可调。
2.根据权利要求1所述的基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，其特征在于，所述变频加热装置包括变频线圈与变频电源，所述变频线圈与所述变频电源的电极连接，所述变频线圈与所述油管导热接触。
3.根据权利要求2所述的基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，其特征在于，所述变频线圈呈螺旋状缠绕在所述油管的外侧。
4.根据权利要求2所述的基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，其特征在于，沿所述油管的轴向依次设有多个所述变频线圈。
5.根据权利要求4所述的基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，其特征在于，各所述变频线圈的加热温度沿所述导热油的流动方向依次增加，且各所述变频线圈的温度可独立调节。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，其特征在于，还包括温度传感器与控制***，所述温度传感器用于实时监测所述油管的终端油温，所述控制***基于所述温度传感器检测到的数据控制所述变频加热装置的加热温度，进而控制所述终端油温。
7.根据权利要求6所述的基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，其特征在于，所述变频加热装置在所述控制***的控制下提前一设定时间调整所述变频加热装置的加热温度。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，其特征在于，所述燃烧加热装置包括燃烧室与烟管，所述燃烧室用于对燃料进行燃烧，燃烧产生的高温烟气由所述烟管排出，并对所述油管进行加热。
9.根据权利要求8所述的基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，其特征在于，所述油管包括供油管道、回油管道与盘管，所述盘管的两端分别与所述供油管道、回油管道连通，并位于所述高温烟气的排放路径之上。
10.根据权利要求9所述的基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉，其特征在于，所述盘管包括外盘管与内盘管，所述燃烧加热装置还包括导烟室，所述导烟室包括外膛体与内膛体，所述外膛体与内膛体围绕形成烟道，所述外盘管与内盘管同轴设置，并位于所述烟道内，所述烟管与所述烟道连通。
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