一種大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制系統(tǒng)及其自控裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制系統(tǒng)及其自控裝置，由熱水供水罐，冷水輸水管，冷水泵壓裝置，太陽能導熱裝置，熱水泵水裝置，空氣源熱泵熱水器供熱管，空氣源熱泵熱水器回溫管，空氣源熱泵熱水器，生活用水供水管，中央電控柜組成；所述熱水供水罐上方設(shè)有冷水輸水管，熱水供水罐側(cè)壁設(shè)有生活用水供水管，供水罐一側(cè)設(shè)有冷水泵壓裝置、熱水泵水裝置及太陽能導熱裝置，供水罐另一側(cè)設(shè)有空氣源熱泵熱水器供熱管、空氣源熱泵熱水器回溫管及空氣源熱泵熱水器，空氣源熱泵熱水器上表面設(shè)有中央電控柜。本發(fā)明所述的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制系統(tǒng)及其自控裝置結(jié)構(gòu)新穎合理，傳熱效率高效，適用范圍廣闊。
【專利說明】
一種大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制系統(tǒng)及其自控 裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于建筑暖通類領(lǐng)域，具體涉及一種大型商場專用全自動飲用水加熱自動 控制系統(tǒng)及其自控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前建筑物供熱系統(tǒng)所用的熱源，一般采用單一的常規(guī)能源，如燃氣鍋爐、電鍋爐 和燃油鍋爐等。隨著能源結(jié)構(gòu)的緊張，可再生能源的利用已成必然趨勢，這不僅有利于節(jié)能 減排，也有利于能源的可持續(xù)發(fā)展。所謂"太陽能供熱"，指通過太陽能集熱器與儲熱水箱作 為太陽能量采集系統(tǒng)，以熱水或采暖為建筑物提供熱量的新型節(jié)能供熱方式。
[0003] 常規(guī)太陽能供熱系統(tǒng)由太陽能加熱部分、輔助能源保障部分、低溫熱水地板輻射 采暖系統(tǒng)及生活熱水供應(yīng)等幾部分組成。其中，太陽能加熱系統(tǒng)由太陽能集熱器、太陽能循 環(huán)水栗及儲熱水箱組成，其作用是通過設(shè)置于采光面的集熱器最大限度地收集熱量，并通 過儲熱水箱進行熱量的儲備。輔助能源系統(tǒng)可由各種類型的常規(guī)能源組成，作為太陽能集 熱系統(tǒng)的補充，輔助系統(tǒng)可以在連續(xù)陰雨天氣或其他特殊供暖需求時，滿足供熱及生活熱 水需求。
[0004] 通常情況下，太陽能加熱系統(tǒng)如果僅用于單獨供應(yīng)熱水或采暖，一般設(shè)置一個儲 熱水箱，其作用是儲存熱水，對于采暖系統(tǒng)還將熱量傳給采暖末端。如果太陽能系統(tǒng)既要供 應(yīng)熱水又要采暖，則需要至少設(shè)置一臺儲熱水箱和一臺換熱器，此種設(shè)置占地空間大，熱損 也增大。圓柱形的儲熱水箱其高度與直徑的比例一般為0.85~1.15，此種比例的水箱，其內(nèi) 部熱水無法達到很好分層的效果，且該水箱不兼具換熱器的功能。
[0005] 現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)，工藝復(fù)雜，占地面積大，冷熱交換效率低下，現(xiàn)有技術(shù)無法滿足 社會大量的熱水需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種大型商場專用全自動飲用水加熱自控裝 置，包括:熱水供水罐1，冷水輸水管2,冷水栗壓裝置3,太陽能導熱裝置4,熱水栗水裝置5， 空氣源熱栗熱水器供熱管6,空氣源熱栗熱水器回溫管7,空氣源熱栗熱水器8,生活用水供 水管9,中央電控柜10;所述熱水供水罐1上方設(shè)有冷水輸水管2,所述熱水供水罐1側(cè)壁設(shè)有 生活用水供水管9,所述供水罐1 一側(cè)設(shè)有太陽能導熱裝置4,所述供水罐1另一側(cè)設(shè)有空氣 源熱栗熱水器8,所述供水罐1與太陽能導熱裝置4之間通過冷水栗壓裝置3及熱水栗水裝置 5連通，所述供水罐1與空氣源熱栗熱水器8之間通過空氣源熱栗熱水器供熱管6及空氣源熱 栗熱水器回溫管7連通，所述空氣源熱栗熱水器8上部表面設(shè)有中央電控柜10;所述冷水輸 水管2上的電控閥、冷水栗壓裝置3上的壓力栗及電控閥、熱水栗水裝置5上的壓力栗及電控 閥、空氣源熱栗熱水器供熱管6上的電控閥、空氣源熱栗熱水器回溫管7上的電控閥、生活用 水供水管9上的電控閥分別與中央電控柜10導線控制連接。
[0007] 進一步的，所述熱水供水罐1包括:外殼1-1，一號溫度傳感器1-2,導熱能力傳感器 1-3,冷媒螺旋盤管1-4;所述外殼1-1由保溫材料組成，外殼1-1通過卷圓成型后焊接而成； 所述一號溫度傳感器1-2位于外殼1-1內(nèi)部側(cè)壁，一號溫度傳感器1-2與中央電控柜10導線 控制連接;所述導熱能力傳感器1-3位于外殼1-1內(nèi)部側(cè)壁，導熱能力傳感器1-3與中央電控 柜10導線控制連接;所述冷媒螺旋盤管1-4位于外殼1-1內(nèi)部靠近底部位置，冷媒螺旋盤管 1-4中心軸線與外殼1-1中心軸線重合，冷媒螺旋盤管1-4距外殼1-1底平面15cm~30cm，冷 媒螺旋盤管1-4頂端半徑與底端半徑相同，冷媒螺旋盤管1-4外徑距外殼1-1內(nèi)壁20mm~ 50mm 〇
[0008] 進一步的，所述太陽能導熱裝置4包括:太陽能透光采熱倉4-1，太陽能加熱倉4-2， 超導傳熱管4-3，防水密封圈4-4，固定螺母4-5，二號溫度傳感器4-6;所述太陽能透光采熱 倉4-1由透光導熱材料組成，太陽能透光采熱倉4-1通過折彎后焊接而成，太陽能透光采熱 倉4-1外形呈長方體結(jié)構(gòu);所述太陽能加熱倉4-2位于太陽能透光采熱倉4-1上部表面，太陽 能加熱倉4-2與太陽能透光采熱倉4-1焊接固定，太陽能加熱倉4-2外形呈長方體結(jié)構(gòu);所述 超導傳熱管4-3位于太陽能加熱倉4-2與太陽能透光采熱倉4-1之間，超導傳熱管4-3數(shù)量不 少于9組，相鄰兩組超導傳熱管4-3間距10cm~30cm，超導傳熱管4-3穿過太陽能加熱倉4-2 與太陽能透光采熱倉4-1之間的通孔并通過固定螺母4-5鎖緊固定，所述固定螺母4-5下方 設(shè)有防水密封圈4-4,所述防水密封圈4-4由丁腈橡膠壓模而成;所述二號溫度傳感器4-6位 于太陽能加熱倉4-2內(nèi)部，二號溫度傳感器4-6與中央電控柜10導線控制連接。
[0009] 進一步的，所述超導傳熱管4_3包括:集熱柱4_3_1，定位柱4_3_2，螺紋柱4_3_3，傳 熱針4_3_4;所述集熱柱4_3_1呈圓柱狀結(jié)構(gòu)，集熱柱4_3_1尚度不低于15cm，集熱柱4_3_1直 徑范圍值在3cm~8cm之間;所述定位柱4-3-2位于集熱柱4-3-1外徑表面，定位柱4-3-2與集 熱柱4-3-1中心軸線重合，定位柱4-3-2直徑是集熱柱4-3-1直徑的1.5~2.5倍;所述螺紋柱 4-3-3位于定位柱4-3-2上方表面，螺紋柱4-3-3總長度不少于2cm，螺紋柱4-3-3牙距為1mm ~2.5mm;所述傳熱針4-3-4位于螺紋柱4-3-3上方表面，傳熱針4-3-4外形呈圓錐體結(jié)構(gòu)，傳 熱針4-3-4總高度不少于5cm 〇
[0010] 進一步的，所述超導傳熱管4-3由高分子超級導熱材料壓模成型，超導傳熱管4-3 的組成成分和制造過程如下： 一、 超導傳熱管4-3組成成分： 按重量份數(shù)計，三-β-(_Ν-羥乙基)異氰脲酸酯/異氰酸酯51~131份，β-苯乙基異氰酸 酯71~131份，乙氧羰基異硫氰酸酯121~131份，（2-氯乙基)異氰酸酯71~181份，金屬鈷粉 61~131份，2-氰基-3，4_二氟三氟甲苯111~231份，濃度為41ppm~81ppm的對苯二甲酰異 硫氰酸酯71~111份，磺基異硫氰酸苯酯（SPITC)61~121份，氟代羰基異硫氰酸酯61~151 份，交聯(lián)劑81~151份，芳基異硫氰酸酯41~121份，烯基異硫氰酸酯71~161份，硫代磷?；?異硫氰酸酯31~61份，氰丙稀酸異丁酯31~111份； 所述交聯(lián)劑為鄰氨基對硝基苯甲醚、甲基對叔丁基苯丙醛、6-二叔丁基對硝基苯酚 中的任意一種； 二、 超導傳熱管4-3的制造過程，包含以下步驟： 第1步:在反應(yīng)釜中加入電導率為0.31yS/cm~0.61yS/cm的超純水511~1101份，啟動 反應(yīng)釜內(nèi)攪拌器，轉(zhuǎn)速為81rpm~221rpm，啟動加熱栗，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升至51°C~61°C; 依次加入三-β-(-Ν-羥乙基)異氰脲酸酯/異氰酸酯、β-苯乙基異氰酸酯、乙氧羰基異硫氰酸 酯，攪拌至完全溶解，調(diào)節(jié)pH值為1.1~6.1，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至lllrpm~231rpm，溫度為71 °C~141°C，酯化反應(yīng)11~21小時； 第2步:取(2-氯乙基)異氰酸酯、金屬鈷粉進行粉碎，粉末粒徑為201~631目；加入2-氰 基-3,4-二氟三氟甲苯混合均勻，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為11mm~41mm，采用劑量為 1. lkGy~9. lkGy、能量為5. IMeV~llMeV的α射線輻照41~121分鐘，以及同等劑量的β射線 福照61~151分鐘； 第3步:經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于對苯二甲酰異硫氰酸酯中，加入反應(yīng)釜，攪拌器轉(zhuǎn) 速為71rpm~171rpm，溫度為81°C~131°C，啟動真空栗使反應(yīng)釜的真空度達到_0.31MPa~-0.7 IMPa，保持此狀態(tài)反應(yīng)11~41小時；泄壓并通入氮氣，使反應(yīng)釜內(nèi)壓力為0.2IMPa~ 0.61MPa，保溫靜置11~21小時；攪拌器轉(zhuǎn)速提升至lOlrpm~241rpm，同時反應(yīng)釜泄壓至 OMPa;依次加入磺基異硫氰酸苯酯(SPITC)、氟代羰基異硫氰酸酯完全溶解后，加入交聯(lián)劑 81~151份攪拌混合，使得反應(yīng)釜溶液的親水親油平衡值為3.1~6.1，保溫靜置11~21小 時； 第4步:在攪拌器轉(zhuǎn)速為121rpm~25 lrpm時，依次加入芳基異硫氰酸酯、烯基異硫氰酸 酯、硫代磷?；惲蚯杷狨ァ⑶璞┧岙惗□?，提升反應(yīng)釜壓力，使其達到〇.71MPa~ 1.51MPa，溫度為121°C~261°C，聚合反應(yīng)11~31小時；反應(yīng)完成后將反應(yīng)釜內(nèi)壓力降至 OMPa，降溫至21°C~31°C，出料，入壓模機即可制得超導傳熱管4-3。
[0011] 本發(fā)明還公開了一種大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制系統(tǒng)的工作方法， 該方法包括以下幾個步驟： 第1步：中央電控柜1 〇啟動冷水輸水管2上的電控閥向熱水供水罐1內(nèi)輸送冷水，同時中 央電控柜10啟動冷水栗壓裝置3將熱水供水罐1底部的冷水栗壓至太陽能加熱倉4-2中，太 陽能透光采熱倉4-1吸收太陽能將其轉(zhuǎn)化成熱能，熱能繼而過渡給超導傳熱管4-3,超導傳 熱管4-3將熱能傳遞到太陽能加熱倉4-2內(nèi)的冷水中并對其加熱，在加熱過程中，二號溫度 傳感器4-6實時監(jiān)控太陽能加熱倉4-2內(nèi)的水溫情況，當二號溫度傳感器4-6檢測到太陽能 加熱倉4-2內(nèi)的水溫達到60 °C~100 °C時，中央電控柜10啟動熱水栗水裝置5將太陽能加熱 倉4-2內(nèi)的熱水重新栗壓至熱水供水罐1中并通過生活用水供水管9流出，以滿足生活需求； 第2步：中央電控柜10啟動一號溫度傳感器1 -2實時監(jiān)控熱水供水罐1內(nèi)熱水的溫度情 況，當一號溫度傳感器1-2檢測到熱水供水罐1內(nèi)的水溫低于40°C時，中央電控柜10啟動空 氣源熱栗熱水器8對熱水供水罐1內(nèi)的熱水進行二次加熱，空氣源熱栗熱水器8把空氣中的 低溫熱量吸收進來，經(jīng)過氟介質(zhì)氣化，然后通過壓縮機壓縮后增壓升溫，壓縮后的高溫熱能 再通過冷媒螺旋盤管1-4轉(zhuǎn)化給熱水供水罐1內(nèi)的熱水，以此來加熱水溫； 第3步：中央電控柜10啟動導熱能力傳感器1-3實時監(jiān)控冷媒螺旋盤管1-4的導熱能力， 當導熱能力傳感器1-3檢測到冷媒螺旋盤管1-4的導熱能力低于40%時，導熱能力傳感器1-3向中央電控柜10發(fā)送反饋電信號并報警30s，提示工作人員增加冷媒螺旋盤管1-4內(nèi)氟介 質(zhì)的容量。
[0012] 本發(fā)明專利公開的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制系統(tǒng)及其自控 裝置，其優(yōu)點在于： (1)該裝置設(shè)有左右雙重換熱結(jié)構(gòu)，傳熱速度提升顯著； (2) 該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理緊湊，集成度高； (3) 該裝置超導傳熱管采用高分子材料制備，冷熱交換速度保持率提升顯著。
[0013] 本發(fā)明所述的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制系統(tǒng)及其自控裝置 結(jié)構(gòu)新穎合理，自控系統(tǒng)完備，設(shè)有報警防止干燒裝置，傳熱效率高效，適用范圍廣闊。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明中所述的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自控裝置示意圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明中所述的熱水供水罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖3是本發(fā)明中所述的太陽能導熱裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖4是本發(fā)明中所述的超導傳熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖5是本發(fā)明所述的超導傳熱管材料與傳熱速度保持率關(guān)系圖。
[0019] 圖6是本發(fā)明所述的大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制電路圖。
[0020] 以上圖1~圖4中，熱水供水罐1，外殼1-1，一號溫度傳感器1-2,導熱能力傳感器1-3,冷媒螺旋盤管1-4,冷水輸水管2,冷水栗壓裝置3,太陽能導熱裝置4,太陽能透光采熱倉 4_1，太陽能加熱倉4_2,超導傳熱管4_3,集熱柱4_3_1，定位柱4_3_2,螺紋柱4_3_3,傳熱針 4-3-4，防水密封圈4-4，固定螺母4-5，二號溫度傳感器4-6，熱水栗水裝置5，空氣源熱栗熱 水器供熱管6，空氣源熱栗熱水器回溫管7，空氣源熱栗熱水器8，生活用水供水管9，中央電 控柜10。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明提供的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自 控裝置進行進一步說明。
[0022] 如圖1所示，是本發(fā)明提供的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自控裝置的示 意圖。圖中看出，包括:熱水供水罐1，冷水輸水管2,冷水栗壓裝置3,太陽能導熱裝置4,熱水 栗水裝置5，空氣源熱栗熱水器供熱管6，空氣源熱栗熱水器回溫管7，空氣源熱栗熱水器8， 生活用水供水管9,中央電控柜10;所述熱水供水罐1上方設(shè)有冷水輸水管2,所述熱水供水 罐1側(cè)壁設(shè)有生活用水供水管9,所述供水罐1 一側(cè)設(shè)有太陽能導熱裝置4,所述供水罐1另一 側(cè)設(shè)有空氣源熱栗熱水器8,所述供水罐1與太陽能導熱裝置4之間通過冷水栗壓裝置3及熱 水栗水裝置5連通，所述供水罐1與空氣源熱栗熱水器8之間通過空氣源熱栗熱水器供熱管6 及空氣源熱栗熱水器回溫管7連通，所述空氣源熱栗熱水器8上部表面設(shè)有中央電控柜10; 所述冷水輸水管2上的電控閥、冷水栗壓裝置3上的壓力栗及電控閥、熱水栗水裝置5上 的壓力栗及電控閥、空氣源熱栗熱水器供熱管6上的電控閥、空氣源熱栗熱水器回溫管7上 的電控閥、生活用水供水管9上的電控閥分別與中央電控柜10導線控制連接。
[0023] 如圖2所示，是本發(fā)明中所述的熱水供水罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。從圖2或圖1中看出， 所述熱水供水罐1包括:外殼1-1，一號溫度傳感器1-2,導熱能力傳感器1-3,冷媒螺旋盤管 1-4;所述外殼1-1由保溫材料組成，外殼1-1通過卷圓成型后焊接而成;所述一號溫度傳感 器1-2位于外殼1-1內(nèi)部側(cè)壁，一號溫度傳感器1-2與中央電控柜10導線控制連接;所述導熱 能力傳感器1-3位于外殼1-1內(nèi)部側(cè)壁，導熱能力傳感器1-3與中央電控柜10導線控制連接； 所述冷媒螺旋盤管1-4位于外殼1-1內(nèi)部靠近底部位置，冷媒螺旋盤管1-4中心軸線與外殼 1-1中心軸線重合，冷媒螺旋盤管1-4距外殼1-1底平面15cm~30cm，冷媒螺旋盤管1-4頂端 半徑與底端半徑相同，冷媒螺旋盤管1_4外徑距外殼1-1內(nèi)壁20mm~50_。
[0024] 如圖3所示，是本發(fā)明中所述的太陽能導熱裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。從圖3或圖1中看 出，所述太陽能導熱裝置4包括:太陽能透光采熱倉4-1，太陽能加熱倉4-2,超導傳熱管4-3， 防水密封圈4-4,固定螺母4-5,二號溫度傳感器4-6;所述太陽能透光采熱倉4-1由透光導熱 材料組成，太陽能透光采熱倉4-1通過折彎后焊接而成，太陽能透光采熱倉4-1外形呈長方 體結(jié)構(gòu);所述太陽能加熱倉4-2位于太陽能透光采熱倉4-1上部表面，太陽能加熱倉4-2與太 陽能透光采熱倉4-1焊接固定，太陽能加熱倉4-2外形呈長方體結(jié)構(gòu);所述超導傳熱管4-3位 于太陽能加熱倉4-2與太陽能透光采熱倉4-1之間，超導傳熱管4-3數(shù)量不少于9組，相鄰兩 組超導傳熱管4-3間距10cm~30cm，超導傳熱管4-3穿過太陽能加熱倉4-2與太陽能透光采 熱倉4-1之間的通孔并通過固定螺母4-5鎖緊固定，所述固定螺母4-5下方設(shè)有防水密封圈 4-4,所述防水密封圈4-4由丁腈橡膠壓模而成;所述二號溫度傳感器4-6位于太陽能加熱倉 4-2內(nèi)部，二號溫度傳感器4-6與中央電控柜10導線控制連接。
[0025] 如圖4所示，是本發(fā)明中所述的超導傳熱管結(jié)構(gòu)示意圖。從圖4中看出，所述超導傳 熱管4_3包括:集熱柱4_3_1，定位柱4_3_2，螺紋柱4_3_3，傳熱針4_3_4;所述集熱柱4_3_1呈 圓柱狀結(jié)構(gòu)，集熱柱4-3-1高度不低于15cm，集熱柱4-3-1直徑范圍值在3cm~8cm之間;所述 定位柱4-3-2位于集熱柱4-3-1外徑表面，定位柱4-3-2與集熱柱4-3-1中心軸線重合，定位 柱4-3-2直徑是集熱柱4-3-1直徑的1.5~2.5倍;所述螺紋柱4-3-3位于定位柱4-3-2上方表 面，螺紋柱4-3-3總長度不少于2cm，螺紋柱4-3-3牙距為1mm~2.5mm;所述傳熱針4-3-4位于 螺紋柱4-3-3上方表面，傳熱針4-3-4外形呈圓錐體結(jié)構(gòu)，傳熱針4-3-4總高度不少于5cm。
[0026] 本發(fā)明所述的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自控裝置的自控工作過程是： 第1步：中央電控柜1 〇啟動冷水輸水管2上的電控閥向熱水供水罐1內(nèi)輸送冷水，同時中 央電控柜10啟動冷水栗壓裝置3將熱水供水罐1底部的冷水栗壓至太陽能加熱倉4-2中，太 陽能透光采熱倉4-1吸收太陽能將其轉(zhuǎn)化成熱能，熱能繼而過渡給超導傳熱管4-3,超導傳 熱管4-3將熱能傳遞到太陽能加熱倉4-2內(nèi)的冷水中并對其加熱，在加熱過程中，二號溫度 傳感器4-6實時監(jiān)控太陽能加熱倉4-2內(nèi)的水溫情況，當二號溫度傳感器4-6檢測到太陽能 加熱倉4-2內(nèi)的水溫達到60 °C~100 °C時，中央電控柜10啟動熱水栗水裝置5將太陽能加熱 倉4-2內(nèi)的熱水重新栗壓至熱水供水罐1中并通過生活用水供水管9流出，以滿足生活需求； 第2步：中央電控柜10啟動一號溫度傳感器1 -2實時監(jiān)控熱水供水罐1內(nèi)熱水的溫度情 況，當一號溫度傳感器1-2檢測到熱水供水罐1內(nèi)的水溫低于40°C時，中央電控柜10啟動空 氣源熱栗熱水器8對熱水供水罐1內(nèi)的熱水進行二次加熱，空氣源熱栗熱水器8把空氣中的 低溫熱量吸收進來，經(jīng)過氟介質(zhì)氣化，然后通過壓縮機壓縮后增壓升溫，壓縮后的高溫熱能 再通過冷媒螺旋盤管1-4轉(zhuǎn)化給熱水供水罐1內(nèi)的熱水，以此來加熱水溫； 第3步：中央電控柜10啟動導熱能力傳感器1-3實時監(jiān)控冷媒螺旋盤管1-4的導熱能力， 當導熱能力傳感器1-3檢測到冷媒螺旋盤管1-4的導熱能力低于40%時，導熱能力傳感器1-3向中央電控柜10發(fā)送反饋電信號并報警30s，提示工作人員增加冷媒螺旋盤管1-4內(nèi)氟介 質(zhì)的容量。
[0027] 本發(fā)明所述的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制系統(tǒng)及其自控裝置 結(jié)構(gòu)新穎合理，傳熱效率高效，適用范圍廣闊。
[0028]以下是本發(fā)明所述超導傳熱管4-3的制造過程的實施例，實施例是為了進一步說 明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實質(zhì)的情況下，對 本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬于本發(fā)明的范圍。
[0029]若未特別指明，實施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。
[0030] 實施例1 按照以下步驟制造本發(fā)明所述超導傳熱管4-3,并按重量分數(shù)計： 第1步:在反應(yīng)釜中加入電導率為0.3 lyS/cm的超純水511份，啟動反應(yīng)釜內(nèi)攪拌器，轉(zhuǎn) 速為81rpm，啟動加熱栗，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升至51°C;依次加入三-β-(_Ν-羥乙基)異氰脲 酸酯/異氰酸酯51份、β-苯乙基異氰酸酯71份、乙氧羰基異硫氰酸酯121份，攪拌至完全溶 解，調(diào)節(jié)pH值為1.1，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至lllrpm，溫度為71°C，酯化反應(yīng)11小時； 第2步:取(2-氯乙基)異氰酸酯71份、金屬鈷粉61份進行粉碎，粉末粒徑為201目；加入 2-氰基-3，4-二氟三氟甲苯111份混合均勻，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為11mm，采用劑量為 1. lkGy、能量為5. IMeV的α射線輻照41分鐘，以及同等劑量的β射線輻照61分鐘； 第3步:經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于濃度為41ppm的對苯二甲酰異硫氰酸酯71份中，加 入反應(yīng)釜，攪拌器轉(zhuǎn)速為71rpm，溫度為81°C，啟動真空栗使反應(yīng)釜的真空度達到_0.31MPa， 保持此狀態(tài)反應(yīng)11小時;泄壓并通入氮氣，使反應(yīng)釜內(nèi)壓力為〇.21MPa，保溫靜置11小時;攪 拌器轉(zhuǎn)速提升至lOlrpm，同時反應(yīng)釜泄壓至OMPa;依次加入磺基異硫氰酸苯酯（SPITC)61 份、氟代羰基異硫氰酸酯61份完全溶解后，加入交聯(lián)劑81份攪拌混合，使得反應(yīng)釜溶液的親 水親油平衡值為3.1，保溫靜置11小時； 第4步:在攪拌器轉(zhuǎn)速為121rpm時，依次加入芳基異硫氰酸酯41份、烯基異硫氰酸酯71 份、硫代磷酰基異硫氰酸酯31份、氰丙烯酸異丁酯31份，提升反應(yīng)釜壓力，使其達到 0.71MPa，溫度為121°C，聚合反應(yīng)11小時；反應(yīng)完成后將反應(yīng)釜內(nèi)壓力降至OMPa，降溫至21 °C，出料，入壓模機即可制得超導傳熱管4-3; 所述交聯(lián)劑為鄰氨基對硝基苯甲醚。
[0031] 實施例2 按照以下步驟制造本發(fā)明所述超導傳熱管4-3,并按重量分數(shù)計： 第1步:在反應(yīng)釜中加入電導率為0.61yS/cm的超純水1101份，啟動反應(yīng)釜內(nèi)攪拌器，轉(zhuǎn) 速為221rpm，啟動加熱栗，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升至61°C;依次加入三-β-(_Ν-羥乙基)異氰脲 酸酯/異氰酸酯131份、β-苯乙基異氰酸酯131份、乙氧羰基異硫氰酸酯131份，攪拌至完全溶 解，調(diào)節(jié)pH值為6.1，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至231rpm，溫度為141°C，酯化反應(yīng)21小時； 第2步:取(2-氯乙基)異氰酸酯181份、金屬鈷粉131份進行粉碎，粉末粒徑為631目；加 入2-氰基-3，4_二氟三氟甲苯231份混合均勻，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為41mm，采用劑量為 9.1kGy、能量為llMeV的α射線輻照121分鐘，以及同等劑量的β射線輻照151分鐘； 第3步:經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于濃度為81ppm的對苯二甲酰異硫氰酸酯111份中， 加入反應(yīng)釜，攪拌器轉(zhuǎn)速為171rpm，溫度為131°C，啟動真空栗使反應(yīng)釜的真空度達到_ 0.7 IMPa，保持此狀態(tài)反應(yīng)41小時；泄壓并通入氮氣，使反應(yīng)釜內(nèi)壓力為0.6 IMPa，保溫靜置 21小時；攪拌器轉(zhuǎn)速提升至241rpm，同時反應(yīng)釜泄壓至OMPa;依次加入磺基異硫氰酸苯酯 (SPITCH21份、氟代羰基異硫氰酸酯151份完全溶解后，加入交聯(lián)劑151份攪拌混合，使得反 應(yīng)釜溶液的親水親油平衡值為6.1，保溫靜置21小時； 第4步:在攪拌器轉(zhuǎn)速為251rpm時，依次加入芳基異硫氰酸酯121份、烯基異硫氰酸酯 161份、硫代磷?；惲蚯杷狨?1份、氰丙烯酸異丁酯111份，提升反應(yīng)釜壓力，使其達到 1.51MPa，溫度為261°C，聚合反應(yīng)31小時；反應(yīng)完成后將反應(yīng)釜內(nèi)壓力降至OMPa，降溫至31 °C，出料，入壓模機即可制得超導傳熱管4-3; 所述交聯(lián)劑為6-二叔丁基對硝基苯酚。
[0032] 實施例3 按照以下步驟制造本發(fā)明所述超導傳熱管4-3,并按重量分數(shù)計： 第1步:在反應(yīng)釜中加入電導率為0.41yS/cm的超純水801份，啟動反應(yīng)釜內(nèi)攪拌器，轉(zhuǎn) 速為121rpm，啟動加熱栗，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升至55°C;依次加入三-β-(_Ν-羥乙基)異氰脲 酸酯/異氰酸酯81份、β-苯乙基異氰酸酯91份、乙氧羰基異硫氰酸酯125份，攪拌至完全溶 解，調(diào)節(jié)pH值為4.1，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至131rpm，溫度為91°C，酯化反應(yīng)16小時； 第2步:取(2-氯乙基)異氰酸酯121份、金屬鈷粉91份進行粉碎，粉末粒徑為431目；加入 2-氰基-3，4_二氟三氟甲苯131份混合均勾，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為31mm，采用劑量為 6. lkGy、能量為8.2MeV的α射線輻照61分鐘，以及同等劑量的β射線輻照121分鐘； 第3步:經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于濃度為61ppm的對苯二甲酰異硫氰酸酯91份中，加 入反應(yīng)釜，攪拌器轉(zhuǎn)速為11 lrpm，溫度為121 °C，啟動真空栗使反應(yīng)釜的真空度達到-0.5 IMPa，保持此狀態(tài)反應(yīng)31小時；泄壓并通入氮氣，使反應(yīng)釜內(nèi)壓力為0.41MPa，保溫靜置 18小時；攪拌器轉(zhuǎn)速提升至141rpm，同時反應(yīng)釜泄壓至OMPa;依次加入磺基異硫氰酸苯酯 (SPITC)81份、氟代羰基異硫氰酸酯91份完全溶解后，加入交聯(lián)劑121份攪拌混合，使得反應(yīng) 釜溶液的親水親油平衡值為4.1，保溫靜置18小時； 第4步:在攪拌器轉(zhuǎn)速為151rpm時，依次加入芳基異硫氰酸酯71份、烯基異硫氰酸酯121 份、硫代磷?；惲蚯杷狨?1份、氰丙烯酸異丁酯81份，提升反應(yīng)釜壓力，使其達到 1.21MPa，溫度為161°C，聚合反應(yīng)21小時；反應(yīng)完成后將反應(yīng)釜內(nèi)壓力降至OMPa，降溫至16 °C，出料，入壓模機即可制得超導傳熱管4-3; 所述交聯(lián)劑為甲基對叔丁基苯丙醛。
[0033]對照例 對照例為市售某品牌的超導傳熱管用于傳熱過程的使用情況。
[0034] 實施例4 將實施例1~3制備獲得的超導傳熱管4-3和對照例所述的超導傳熱管用于傳熱過程的 使用情況進行對比，并以單位體積重量值、使用壽命、導熱率、耐水堿腐蝕度提升率為技術(shù) 指標進行統(tǒng)計，結(jié)果如表1所示。
[0035] 表1為實施例1~3和對照例所述的超導傳熱管用于傳熱過程中的各項參數(shù)的對比 結(jié)果，從表1可見，本發(fā)明所述的超導傳熱管4-3,其單位體積重量值、使用壽命、導熱率、耐 水喊腐蝕度提升率等技術(shù)指標均尚于現(xiàn)有技術(shù)生廣的廣品。
[0036] 此外，如圖5所示，是本發(fā)明所述的超導傳熱管4-3材料與傳熱速度保持率關(guān)系圖。 圖中看出，實施例1~3所用高分子超導傳熱管4-3,在傳熱速度保持率方面優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品。
[0037] 如圖6所示，是本發(fā)明所述的大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制電路圖。圖 中看出，在該自動控制電路圖中，設(shè)有控制電源及保護、電源指示、遙控控制器、低溫啟動控 制、自動控制、運行指示、手動控制、停機指示、干燒閥熔斷中間繼電器等系統(tǒng)，并對整個裝 置實施自動控制。
【主權(quán)項】
1. 一種大型商場專用全自動飲用水加熱自控裝置，包括:熱水供水罐（1)，冷水輸水管 (2)，冷水栗壓裝置(3)，太陽能導熱裝置(4)，熱水栗水裝置(5)，空氣源熱栗熱水器供熱管 (6)，空氣源熱栗熱水器回溫管（7)，空氣源熱栗熱水器(8)，生活用水供水管(9)，中央電控 柜（10);其特征在于，所述熱水供水罐（1)上方設(shè)有冷水輸水管(2)，所述熱水供水罐（1)側(cè) 壁設(shè)有生活用水供水管(9)，所述供水罐（1) 一側(cè)設(shè)有太陽能導熱裝置(4)，所述供水罐（1) 另一側(cè)設(shè)有空氣源熱栗熱水器(8)，所述供水罐（1)與太陽能導熱裝置(4)之間通過冷水栗 壓裝置(3)及熱水栗水裝置(5)連通，所述供水罐（1)與空氣源熱栗熱水器(8)之間通過空氣 源熱栗熱水器供熱管(6)及空氣源熱栗熱水器回溫管（7)連通，所述空氣源熱栗熱水器(8) 上部表面設(shè)有中央電控柜(10); 所述冷水輸水管（2)上的電控閥、冷水栗壓裝置(3)上的壓力栗及電控閥、熱水栗水裝 置(5)上的壓力栗及電控閥、空氣源熱栗熱水器供熱管(6)上的電控閥、空氣源熱栗熱水器 回溫管(7)上的電控閥、生活用水供水管(9)上的電控閥分別與中央電控柜(10)導線控制連 接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自控裝置，其特征在于， 所述熱水供水罐（1)包括:外殼（1-1)，一號溫度傳感器（1-2)，導熱能力傳感器（1-3)，冷媒 螺旋盤管（1-4);所述外殼（1-1)由保溫材料組成，外殼（1-1)通過卷圓成型后焊接而成;所 述一號溫度傳感器（1-2)位于外殼（1-1)內(nèi)部側(cè)壁，一號溫度傳感器（1-2)與中央電控柜 (10)導線控制連接;所述導熱能力傳感器（1-3)位于外殼（1-1)內(nèi)部側(cè)壁，導熱能力傳感器 (1-3)與中央電控柜（10)導線控制連接;所述冷媒螺旋盤管（1-4)位于外殼（1-1)內(nèi)部靠近 底部位置，冷媒螺旋盤管（1-4)中心軸線與外殼（1-1)中心軸線重合，冷媒螺旋盤管（1-4)距 外殼（1-1)底平面15cm~30cm，冷媒螺旋盤管（1-4)頂端半徑與底端半徑相同，冷媒螺旋盤 管（1 -4)外徑距外殼(1_1)內(nèi)壁20mm~50mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自控裝置，其特征在于， 所述太陽能導熱裝置(4)包括:太陽能透光采熱倉(4-1)，太陽能加熱倉(4-2)，超導傳熱管 (4-3)，防水密封圈（4-4)，固定螺母(4-5)，二號溫度傳感器(4-6);所述太陽能透光采熱倉 (4-1)由透光導熱材料組成，太陽能透光采熱倉(4-1)通過折彎后焊接而成，太陽能透光采 熱倉(4-1)外形呈長方體結(jié)構(gòu);所述太陽能加熱倉(4-2)位于太陽能透光采熱倉(4-1)上部 表面，太陽能加熱倉(4-2)與太陽能透光采熱倉(4-1)焊接固定，太陽能加熱倉(4-2)外形呈 長方體結(jié)構(gòu);所述超導傳熱管(4-3)位于太陽能加熱倉(4-2)與太陽能透光采熱倉(4-1)之 間，超導傳熱管(4-3)數(shù)量不少于9組，相鄰兩組超導傳熱管(4-3)間距10cm~30cm，超導傳 熱管(4-3)穿過太陽能加熱倉(4-2)與太陽能透光采熱倉(4-1)之間的通孔并通過固定螺母 (4-5)鎖緊固定，所述固定螺母(4-5)下方設(shè)有防水密封圈（4-4)，所述防水密封圈（4-4)由 丁腈橡膠壓模而成;所述二號溫度傳感器(4-6)位于太陽能加熱倉(4-2)內(nèi)部，二號溫度傳 感器(4-6)與中央電控柜(10)導線控制連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自控裝置，其特征在于， 所述超導傳熱管(4_3)包括:集熱柱(4_3_1)，定位柱(4_3_2)，螺紋柱(4_3_3)，傳熱針(4_3_ 4);所述集熱柱(4-3-1)呈圓柱狀結(jié)構(gòu)，集熱柱(4-3-1)高度不低于15cm，集熱柱(4-3-1)直 徑范圍值在3cm~8cm之間;所述定位柱(4-3-2)位于集熱柱(4-3-1)外徑表面，定位柱(4-3-2)與集熱柱(4-3-1)中心軸線重合，定位柱(4-3-2)直徑是集熱柱(4-3-1)直徑的1.5~2.5 倍;所述螺紋柱(4-3-3)位于定位柱(4-3-2)上方表面，螺紋柱(4-3-3)總長度不少于2cm，螺 紋柱(4-3-3)牙距為1mm~2.5mm;所述傳熱針(4-3-4)位于螺紋柱(4-3-3)上方表面，傳熱針 (4-3-4)外形呈圓錐體結(jié)構(gòu)，傳熱針(4-3-4)總高度不少于5cm。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大型商場專用全自動飲用水加熱自控裝置，其特征在于， 所述超導傳熱管(4-3)由高分子超級導熱材料壓模成型，超導傳熱管(4-3)的組成成分和制 造過程如下： 一、 超導傳熱管(4-3)組成成分： 按重量份數(shù)計，三-β-(_Ν-羥乙基）異氰脲酸酯/異氰酸酯51~131份，β-苯乙基異氰酸 酯71~131份，乙氧羰基異硫氰酸酯121~131份，（2-氯乙基)異氰酸酯71~181份，金屬鈷粉 61~131份，2-氰基-3，4_二氟三氟甲苯111~231份，濃度為41ppm~81ppm的對苯二甲酰異 硫氰酸酯71~111份，磺基異硫氰酸苯酯（SPITC)61~121份，氟代羰基異硫氰酸酯61~151 份，交聯(lián)劑81~151份，芳基異硫氰酸酯41~121份，烯基異硫氰酸酯71~161份，硫代磷酰基 異硫氰酸酯31~61份，氰丙稀酸異丁酯31~111份； 所述交聯(lián)劑為鄰氨基對硝基苯甲醚、甲基對叔丁基苯丙醛、6-二叔丁基對硝基苯酚 中的任意一種； 二、 超導傳熱管(4-3)的制造過程，包含以下步驟： 第1步：在反應(yīng)釜中加入電導率為0.31yS/cm~0.61yS/cm的超純水511~1101份，啟動 反應(yīng)釜內(nèi)攪拌器，轉(zhuǎn)速為81rpm~221rpm，啟動加熱栗，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升至51°C~61°C; 依次加入三-β-(-Ν-羥乙基)異氰脲酸酯/異氰酸酯、β-苯乙基異氰酸酯、乙氧羰基異硫氰酸 酯，攪拌至完全溶解，調(diào)節(jié)pH值為1.1~6.1，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至lllrpm~231rpm，溫度為71 °C~141°C，酯化反應(yīng)11~21小時； 第2步:取(2-氯乙基)異氰酸酯、金屬鈷粉進行粉碎，粉末粒徑為201~631目；加入2-氰 基-3,4-二氟三氟甲苯混合均勻，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為11mm~41mm，采用劑量為 1. lkGy~9. lkGy、能量為5. IMeV~llMeV的α射線輻照41~121分鐘，以及同等劑量的β射線 福照61~151分鐘； 第3步:經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于對苯二甲酰異硫氰酸酯中，加入反應(yīng)釜，攪拌器轉(zhuǎn) 速為71rpm~171rpm，溫度為81°C~131°C，啟動真空栗使反應(yīng)釜的真空度達到_0.31MPa~-0.7 IMPa，保持此狀態(tài)反應(yīng)11~41小時；泄壓并通入氮氣，使反應(yīng)釜內(nèi)壓力為0.2IMPa~ 0.61MPa，保溫靜置11~21小時；攪拌器轉(zhuǎn)速提升至lOlrpm~241rpm，同時反應(yīng)釜泄壓至 OMPa;依次加入磺基異硫氰酸苯酯(SPITC)、氟代羰基異硫氰酸酯完全溶解后，加入交聯(lián)劑 81~151份攪拌混合，使得反應(yīng)釜溶液的親水親油平衡值為3.1~6.1，保溫靜置11~21小 時； 第4步:在攪拌器轉(zhuǎn)速為121rpm~251rpm時，依次加入芳基異硫氰酸酯、烯基異硫氰酸 酯、硫代磷?；惲蚯杷狨?、氰丙烯酸異丁酯，提升反應(yīng)釜壓力，使其達到〇.71MPa~ 1.51MPa，溫度為121°C~261°C，聚合反應(yīng)11~31小時；反應(yīng)完成后將反應(yīng)釜內(nèi)壓力降至 OMPa，降溫至21°C~31°C，出料，入壓模機即可制得超導傳熱管(4-3)。6. -種大型商場專用全自動飲用水加熱自動控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，該方 法包括以下幾個步驟： 第1步：中央電控柜（1 〇)啟動冷水輸水管(2)上的電控閥向熱水供水罐（1)內(nèi)輸送冷水， 同時中央電控柜（10)啟動冷水栗壓裝置(3)將熱水供水罐（1)底部的冷水栗壓至太陽能加 熱倉(4-2)中，太陽能透光采熱倉(4-1)吸收太陽能將其轉(zhuǎn)化成熱能，熱能繼而過渡給超導 傳熱管(4-3)，超導傳熱管(4-3)將熱能傳遞到太陽能加熱倉(4-2)內(nèi)的冷水中并對其加熱， 在加熱過程中，二號溫度傳感器(4-6)實時監(jiān)控太陽能加熱倉(4-2)內(nèi)的水溫情況，當二號 溫度傳感器(4-6)檢測到太陽能加熱倉(4-2)內(nèi)的水溫達到60 °C~100 °C時，中央電控柜 (10)啟動熱水栗水裝置(5)將太陽能加熱倉(4-2)內(nèi)的熱水重新栗壓至熱水供水罐（1)中并 通過生活用水供水管(9)流出，以滿足生活需求； 第2步：中央電控柜（10)啟動一號溫度傳感器（1-2)實時監(jiān)控熱水供水罐（1)內(nèi)熱水的 溫度情況，當一號溫度傳感器（1-2)檢測到熱水供水罐（1)內(nèi)的水溫低于40°C時，中央電控 柜（10)啟動空氣源熱栗熱水器(8)對熱水供水罐(1)內(nèi)的熱水進行二次加熱，空氣源熱栗熱 水器(8)把空氣中的低溫熱量吸收進來，經(jīng)過氟介質(zhì)氣化，然后通過壓縮機壓縮后增壓升 溫，壓縮后的高溫熱能再通過冷媒螺旋盤管（1-4)轉(zhuǎn)化給熱水供水罐（1)內(nèi)的熱水，以此來 加熱水溫； 第3步：中央電控柜（10)啟動導熱能力傳感器（1 -3)實時監(jiān)控冷媒螺旋盤管（1 -4)的導 熱能力，當導熱能力傳感器（1-3)檢測到冷媒螺旋盤管（1-4)的導熱能力低于40%時，導熱 能力傳感器(1-3)向中央電控柜（10)發(fā)送反饋電信號并報警30s，提示工作人員增加冷媒螺 旋盤管（1-4)內(nèi)氟介質(zhì)的容量。
【文檔編號】F24J2/00GK106066098SQ201610415423
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月15日 公開號201610415423.9, CN 106066098 A, CN 106066098A, CN 201610415423, CN-A-106066098, CN106066098 A, CN106066098A, CN201610415423, CN201610415423.9
【發(fā)明人】張剛, 侯文寶, 劉志堅, 李德路, 陳宏振, 沈永躍, 王文杰, 梁峙
【申請人】江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院