一種通過(guò)熱震蕩去除高焓浴寶水垢的裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過(guò)熱震蕩去除高焓浴寶水垢的裝置，以及通過(guò)該裝置去除高焓浴寶水垢的方法，主要用于高焓浴寶。
【背景技術(shù)】
[0002]自來(lái)水中一般都含有少量的I丐尚子和鎂尚子，還含有少量碳酸氫根尚子。
[0003]含有鈣(Ca)鎂(Mg)鹽類(lèi)等礦物質(zhì)的水叫做“硬水”。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自來(lái)水是河水、湖水或者井水經(jīng)過(guò)沉降，除去泥沙，消毒殺菌后得到的，也是硬水。剛下的雨雪，水里不含礦物質(zhì)，是“軟水”。水燒開(kāi)后，一部分水蒸發(fā)了，本來(lái)不好溶解的硫酸鈣(CaS04，石膏就是含結(jié)晶水的硫酸鈣)沉淀下來(lái)。原來(lái)溶解的碳酸氫鈣(Ca(HC03) 2)和碳酸氫鎂(Mg(HC03) 2)，在沸騰的水里分解，放出二氧化碳(C02)，變成難溶解的碳酸鈣(CaC03)和氫氧化鎂(Mg (0H) 2)也沉淀下來(lái)，有時(shí)也會(huì)生成MgC03。這樣就形成了水垢。自古以來(lái)，水垢一直與我們的生產(chǎn)生活相影隨行:只要有水的蒸發(fā)、沸騰，就有水垢產(chǎn)生。
[0004]水的硬度太高，在換熱器中將產(chǎn)生大量水垢，堵塞水流通道，增加沿程阻力；硬垢導(dǎo)熱性很差，會(huì)導(dǎo)致受熱面?zhèn)鳠崆闆r惡化;硬垢如果膠結(jié)于熱水器或鍋爐內(nèi)壁，還會(huì)由于熱脹冷縮和受力不均，極大的增加熱水器和鍋爐爐管爆裂甚至爆炸的危險(xiǎn)性。而對(duì)于健康而言，水垢進(jìn)入人體胃中與鹽酸反應(yīng)，還會(huì)釋放出鈣鎂離子和二氧化碳，前者是結(jié)石形成的必要物質(zhì)，能導(dǎo)致腎結(jié)石、尿道結(jié)石發(fā)病率的提高，增加人體消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)的疾病的發(fā)病幾率。
[0005]解決冬季家居洗浴取暖的高焓浴寶、護(hù)理衣物的掛燙機(jī)，每小時(shí)產(chǎn)生1?5kg的水蒸汽；工廠(chǎng)供汽用的大鍋爐，每小時(shí)要送出幾噸甚至幾十噸的水蒸汽。這些林林總總、大大小小的蒸汽發(fā)生裝置，都面臨著水垢帶來(lái)的堵塞水流通道、增加沿程阻力，熱阻增加、傳熱狀況惡化，水垢與換熱器熱脹冷縮的不一致導(dǎo)致?lián)Q熱器管路和鍋爐爐管爆裂等問(wèn)題。而據(jù)試驗(yàn)，一噸自來(lái)水中大約含有0.2kg的鈣(Ca)鎂(Mg)鹽類(lèi)等礦物質(zhì)，長(zhǎng)年累月的蒸發(fā)，將在換熱器、鍋爐爐管之間，導(dǎo)致水垢的過(guò)度累積。
[0006]解決水垢問(wèn)題的手段，主要有兩個(gè):一個(gè)是增加前置的水處理凈化工藝與設(shè)備，例如離子樹(shù)脂交換、R0反滲透等等，大幅降低水中鈣鎂離子等硬物質(zhì)含量，這需要土地、廠(chǎng)房、設(shè)備和投資，通常在工商業(yè)企業(yè)中使用；另一個(gè)，就是定期對(duì)換熱器等設(shè)備上累積的水垢，采取物理的和化學(xué)的方法進(jìn)行清洗，例如用鹽酸溶液對(duì)結(jié)垢的熱工裝置進(jìn)行浸泡、沖洗以去除其上的水垢。
[0007]而探索采取物理的除垢方法，例如對(duì)換熱器等熱工裝置進(jìn)行高頻度的升溫與降溫操作，即通過(guò)高頻度的“熱震蕩”，利用鈣鎂鹽類(lèi)物質(zhì)水垢的熱膨脹系數(shù)與銅鋁不銹鋼等換熱器本體材料的熱膨脹系數(shù)之間的差異，促成水垢與換熱器本體的剝離，達(dá)成除垢的目的，是一種經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高的除垢方法。
[0008]作為替代燈泡式浴霸和PTC暖風(fēng)機(jī)的衛(wèi)浴取暖全新產(chǎn)品的高焓浴寶，也面臨著去除水垢的難題。
[0009]高焓浴寶運(yùn)行時(shí)，吸入衛(wèi)浴空間冷空氣，冷空氣在風(fēng)機(jī)推動(dòng)下流過(guò)翅片式電熱板上的主體通風(fēng)區(qū)和主體蒸發(fā)區(qū)被加熱成干熱空氣；同時(shí)，高焓浴寶采用扇形噴嘴噴出粒徑< 5微米的水霧，水霧在風(fēng)機(jī)推動(dòng)下流經(jīng)翅片式電熱板主體蒸發(fā)區(qū)，并在翅片式電熱板的主體蒸發(fā)區(qū)吸熱蒸發(fā)成為水蒸汽，水蒸汽與干熱空氣混合后成為暖濕氣流再注入衛(wèi)浴空間。
[0010]高焓浴寶創(chuàng)造出全新的“溫汽并行”放熱方式、全新的熱濕空氣“附壁流動(dòng)”的空氣內(nèi)循環(huán)方式，填補(bǔ)了冬季洗浴時(shí)衛(wèi)浴空間的空氣高溫干燥和墻壁水蒸汽冷凝這樣“兩個(gè)水蒸汽缺口”，根本改善了由“溫度”、“濕度”、“風(fēng)速”3個(gè)指標(biāo)組成的冬季衛(wèi)浴熱舒適性；
高焓浴寶實(shí)施通風(fēng)放熱與蒸發(fā)放熱兩種放熱方式并行的“溫汽并行”復(fù)合放熱，在提高衛(wèi)浴空間空氣溫度的同時(shí)，提高空氣的絕對(duì)含濕量，提高空氣的濕潤(rùn)性和能量密度。高焓浴寶與高熱阻低熱容量?jī)?nèi)墻保溫板組合，可以提供家庭洗浴、霧浴、汗蒸3種能量狀態(tài)，形成“三能態(tài)低碳集成衛(wèi)浴房”。
[0011]所謂三能態(tài)低碳集成衛(wèi)浴房，就是以高焓浴寶為升溫加濕主機(jī)，在凈面積2m2、空間體積4.4m3左右的衛(wèi)浴空間里，內(nèi)墻采用厚度2cm、導(dǎo)熱系數(shù)0.026w八m*k)左右的高熱阻低熱容量?jī)?nèi)墻瓷磚保溫板，在戶(hù)外氣溫0°C條件下，空氣快速達(dá)到以下三種能量狀態(tài):
①高焓浴寶溫汽并行運(yùn)行10分鐘，空氣溫升達(dá)到20°C以上，溫度達(dá)到30°C，相對(duì)濕度250%，實(shí)現(xiàn)溫暖洗??；
②高焓浴寶溫汽并行運(yùn)行15分鐘，空氣溫升達(dá)到30°C以上，溫度達(dá)到35°C，相對(duì)濕度260%，實(shí)現(xiàn)霧浴；
③高焓浴寶溫汽并行運(yùn)行20分鐘，空氣溫升達(dá)到40°C以上，溫度達(dá)到45°C，相對(duì)濕度260%，實(shí)現(xiàn)家庭汗蒸桑拿；
高焓浴寶運(yùn)行時(shí)，吸入衛(wèi)浴空間冷空氣，冷空氣在風(fēng)機(jī)推動(dòng)下流過(guò)翅片式電熱板上的主體通風(fēng)區(qū)和主體蒸發(fā)區(qū)被加熱成干熱空氣；同時(shí)，高焓浴寶扇形噴嘴噴出的粒徑< 5微米的水霧，在風(fēng)機(jī)推動(dòng)下流經(jīng)翅片式電熱板主體蒸發(fā)區(qū)，并在翅片式電熱板的主體蒸發(fā)區(qū)吸熱蒸發(fā)成為水蒸汽，水蒸汽與干熱空氣混合后成為暖濕氣流再注入衛(wèi)浴空間。
[0012]高焓浴寶是替代燈泡式浴霸和PTC暖風(fēng)機(jī)的衛(wèi)浴取暖全新產(chǎn)品。高焓浴寶，由翅片式電熱板、離心風(fēng)機(jī)、扇形噴嘴和專(zhuān)用控制系統(tǒng)組成。高焓浴寶，將電熱管埋置于兩側(cè)有金屬翅片的金屬基板即形成“翅片式電熱板”，運(yùn)行時(shí)離心風(fēng)機(jī)吸入衛(wèi)浴空間冷空氣，并且推動(dòng)冷空氣流過(guò)翅片式電熱板兩側(cè)的放熱翅片，冷空氣被加熱成干熱空氣；同時(shí)，扇形噴嘴噴出的粒徑< 5微米的水霧，水霧在離心風(fēng)機(jī)推動(dòng)下流經(jīng)位于翅片式電熱板一側(cè)的蒸發(fā)區(qū)，并在該蒸發(fā)區(qū)的翅片上吸熱蒸發(fā)成為水蒸汽;在翅片式電熱板兩側(cè)出風(fēng)口處，兩股氣流混合，水蒸汽與干熱空氣混和之后成為暖濕氣流再注入衛(wèi)浴空間。高焓浴寶實(shí)施“通風(fēng)放熱”與“噴水霧化蒸發(fā)放熱”兩種放熱方式并行的“溫汽并行”復(fù)合放熱，在提高冬季衛(wèi)浴空間空氣溫度的同時(shí)，提高空氣的絕對(duì)含濕量，提高空氣的濕潤(rùn)性和能量密度。
[0013]如圖1所示，高焓浴寶創(chuàng)造出全新的“溫汽并行”放熱方式，填補(bǔ)了冬季取暖洗浴時(shí)衛(wèi)浴空間的空氣因?yàn)樯郎囟稍?對(duì)應(yīng)于下圖中橫向差值Zd，將10°CRH80%空氣加熱到40°(3并且維持RH80%，則需要增加34.16-5.34=28.82g水蒸汽/kg干空氣)，和因?yàn)閴Ρ跍囟鹊陀谛l(wèi)浴空間含濕空氣的露點(diǎn)而造成水蒸汽冷凝(對(duì)應(yīng)于下圖中豎向差值，10°C的墻壁溫度比40°CRH80%空氣的露點(diǎn)溫度33.6°C還要低23.6°C，Z]t=33.6°C_10°C=23.6°C，造成大量濕空氣中水蒸汽在墻壁上放熱冷凝)這樣“兩個(gè)水蒸汽缺口”；高焓浴寶在提高衛(wèi)浴空間空氣溫度的同時(shí)，還大幅度提高空氣的絕對(duì)濕度，穩(wěn)定或提高空氣的相對(duì)濕度，使冬季衛(wèi)浴空間空氣的狀態(tài)從低溫低濕度(對(duì)應(yīng)于焓濕圖左下方點(diǎn))向高溫高濕度(對(duì)應(yīng)于焓濕圖右上方點(diǎn))移動(dòng)，根本改善了由“溫度”、“濕度”、“風(fēng)速” 3個(gè)指標(biāo)組成的冬季衛(wèi)浴熱舒適性。
[0014]高焓浴寶與高熱阻低熱容量?jī)?nèi)墻保溫板組合形成的三能態(tài)低碳集成衛(wèi)浴房，作為一個(gè)新型家庭衛(wèi)浴能量系統(tǒng)，具有四個(gè)特點(diǎn):
1、大幅節(jié)能
冬季家庭洗浴的總能耗，由熱水生產(chǎn)、取暖、照明等項(xiàng)組成，在2m2的淋浴區(qū)，能量消耗已經(jīng)達(dá)到20?25kw，成為住宅中能量注入強(qiáng)度最大的區(qū)域;其中衛(wèi)生熱水、取暖的能耗分別占90%、10%左右;衛(wèi)浴節(jié)能的重點(diǎn)在衛(wèi)生熱水的節(jié)約使用。
[0015]三能態(tài)低碳集成衛(wèi)浴房通過(guò)實(shí)施“高熱阻低熱慣性?xún)?nèi)墻保溫”，大幅降低衛(wèi)浴空間的暖濕空氣對(duì)墻體的漏熱，大幅降低了洗浴者對(duì)熱水噴淋御寒的依賴(lài)，大幅降低了衛(wèi)生熱水溫度和熱水的消耗量，使冬季洗浴總能耗由20?25kw下降到10?12kw，降低50%以上。
[0016]2、熱舒適性洗浴
由于采用了 “溫汽并行”放熱技術(shù)，三能態(tài)低碳集成衛(wèi)浴房既無(wú)傳統(tǒng)浴霸的光波輻射，又無(wú)PTC暖風(fēng)機(jī)的干燥熱風(fēng)，冬季戶(hù)外0°C時(shí)，洗浴空間能夠在15min達(dá)到35°C、60%以上，空氣的濕潤(rùn)性好，空氣能量密度達(dá)到90kX/( kg空氣)以上，洗浴熱舒適性提高1倍。
[0017]由于采用了熱濕空氣“附壁流動(dòng)”的空氣內(nèi)循環(huán)方式，衛(wèi)浴空間溫度和濕度的豎向均勻性改善，徹底克服了 “洗浴者頭頂熱腳部冷”的現(xiàn)象，暖濕空氣分布在洗浴者的受益區(qū)。
[0018]3、家庭休閑汗蒸
由于實(shí)施了 “高熱阻低熱慣性?xún)?nèi)墻保溫”技術(shù)、“溫汽并行放熱”技術(shù)、熱濕空氣“附壁流動(dòng)”的空氣內(nèi)循環(huán)技術(shù)，衛(wèi)浴空間的溫濕度，能夠在20min內(nèi)達(dá)到45°C、60%以上，空氣的濕潤(rùn)性好，空氣焓值達(dá)到120kX/(kg空氣)以上，實(shí)現(xiàn)了居家休閑汗蒸。
[0019]4、綜合性?xún)r(jià)比高
三能態(tài)低碳集成衛(wèi)浴房，由高焓浴寶主機(jī)、低熱慣性保溫墻面和玻璃隔斷門(mén)組成;與傳統(tǒng)的由浴霸、吊頂、瓷磚墻面和玻璃隔斷門(mén)組成的淋浴間相比，總成本上升很小，而因?yàn)闊崾孢m性大幅提高、汗蒸功能增加和大幅節(jié)能，三能態(tài)低碳集成衛(wèi)浴房的綜合性?xún)r(jià)比大幅提升！
但是，高焓浴寶也面臨著去除水垢的難題。
[0020]在城鎮(zhèn)自來(lái)水中，鈣(Ca)鎂(Mg)鹽類(lèi)等礦物質(zhì)的含量在150mg/L左右;使用降雨形成的江河湖泊的水源生產(chǎn)的自來(lái)水，礦物質(zhì)雜質(zhì)含量較低，而深井水的礦物質(zhì)雜質(zhì)含量則很高。高焓浴寶扇形噴嘴噴出的自來(lái)水水霧在翅片式電熱板一側(cè)的蒸發(fā)區(qū)的長(zhǎng)時(shí)間蒸發(fā)，將在蒸發(fā)區(qū)翅片表面留下大量水垢，堵塞翅片式電熱板蒸發(fā)區(qū)的氣流通道，增加了空氣流動(dòng)的沿程阻力；水垢的導(dǎo)熱性很差，還導(dǎo)致翅片式電熱板蒸發(fā)區(qū)翅片放熱面的傳熱情況劣化、惡化。
[0021]如何有效去除高焓浴寶的翅片式電熱板上主體蒸發(fā)區(qū)的水垢，是高焓浴寶普及推廣所面臨的主要難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的通過(guò)熱震蕩去除高焓浴寶水垢的裝置與方法，它能有效去除高焓浴寶翅片表面水垢。
[0023]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種通過(guò)熱震蕩去除高焓浴寶水垢的裝置，所述的高焓浴寶包括基板和固定在基板兩個(gè)側(cè)面上的若干翅片，所述翅片組成高焓浴寶的通風(fēng)放熱區(qū)和蒸發(fā)區(qū)，工作噴嘴通過(guò)電磁閥與供水管路連