一种带辅助加热的甲醇催化加热换热器的制作方法

1.本实用新型涉及一种加热器，具体是一种带辅助加热的甲醇催化加热换热器。


背景技术：

2.随着人们生活水平的日益提高，热水器基本上是家家户户必备的生活电器。现有的热水器中，有使用电能的，有使用燃气的，也有使用空气能的热泵热水器，其中，使用电能的热水器是利用电阻丝通电后产生热能，其存在着电能消耗大，容易发生漏电等安全事故。而使用燃气热水器，需要连接燃气管道，且对热水器的安装位置具有限定，否则极容易发生煤气中毒等隐患。而空气能热泵热水器则是根据逆卡诺循环原理，利用工质(冷媒)不断完成热力循环，实现热量转换，但是，空气能热水器对外界环境要求比较高，在一些寒冷地带则无法使用，因此有必要对现有的热源提供方式作进一步的改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种结构简单，使用方便，无需消耗电能，使用安全高效，热效率高的一种带辅助加热的甲醇催化加热换热器。
4.本实用新型目的是用以下方式实现的：一种带辅助加热的甲醇催化加热换热器，其特征在于：其包括内设置有空腔的上壳体及下壳体，上壳体扣合在下壳体上，两壳体的空腔合围形成换热腔，所述的下壳体左右两端设置有定位架，若干换热管呈蛇形盘绕设置，换热管两端通过定位架安装固定在下壳体内，所述的换热腔内填充有催化剂，催化剂将换热管包覆于其内；所述的下壳体两端设置有入风管及出风管，所述的入风管上设置有鼓风机，鼓风机通过入风管将外界空气强行灌入换热管内与催化剂接触，所述的入风管上还设置有甲醇喷头，甲醇喷头通过甲醇泵与甲醇储液罐连接，甲醇喷头喷出高压雾化甲醇与入风管内的空气均匀混合后进入换热腔，甲醇与催化剂接触后产生氧化反应，并产生热量加热换热管；
5.所述的换热管的两端分别延伸出下壳体外，并与用热端连接，用热端向换热管内灌入换热介质以从换热管处吸取热量。
6.所述的上壳体及下壳体由铁磁性材质做，其表面缠绕有电磁线圈，电磁线圈与电控系统连接，并在电磁线圈外包覆有保温层。
7.所述的催化剂为呈圆球状，其表面设置有若干内凹孔。
8.所述的换热管呈螺旋状盘绕设置。
9.所述的换热管为铜管或是铝管。
10.所述的出风管连接鼓风机的入风端，出风管上连接有泄压阀及新风补偿阀。
11.本实用新型的有益效果是：1、结构简单，生产成本低，提高市场竞争力。2、本设备中换热管采用蛇形或是螺旋状盘绕设置在换热腔内，并利用催化剂对其进行包裹，能够有效增大换热管与催化剂的接触面积，从而提升热效率。3、采用甲醇催化生热为热水器提供热能，因此其能够在任何温度下进行工作，不受环境温度影响。4、本案中甲醇催化加热过程
是一种无火焰加热装置，催化反应后产生的废气仅为二氧化碳，使用可靠安全无污染。5、针对换热管独特的造型，本案中的外壳采用上下壳体拼接的方式设置，在便于安装换热管的同时，也便于了后期的维修保养。
附图说明
12.图1为本实用新型系统原理图。
具体实施方式
13.下面结合附图对本实用新型作具体进一步的说明。一种带辅助加热的甲醇催化加热换热器，其特征在于：其包括内设置有空腔的上壳体1及下壳体2，上壳体1扣合在下壳体2上，两壳体的空腔合围形成换热腔3，所述的下壳体2左右两端设置有定位架，若干换热管4呈蛇形盘绕设置，换热管4两端通过定位架安装固定在下壳体2内，所述的换热腔3内填充有催化剂5，催化剂5将换热管4包覆于其内；所述的下壳体2两端设置有入风管6及出风管7，所述的入风管6上设置有鼓风机8，鼓风机8通过入风管6将外界空气强行灌入换热管4内与催化剂5接触，所述的入风管6上还设置有甲醇喷头9，甲醇喷头9通过甲醇泵10与甲醇储液罐11连接，甲醇喷头9喷出高压雾化甲醇与入风管6内的空气均匀混合后进入换热腔3，甲醇与催化剂5接触后产生氧化反应，并产生热量加热换热管4；
14.所述的换热管4的两端分别延伸出下壳体2外，并与用热端连接，用热端向换热管4内灌入换热介质以从换热管4处吸取热量。
15.所述的上壳体1及下壳体2由铁磁性材质做，其表面缠绕有电磁线圈15，电磁线圈与电控系统连接，并在电磁线圈外包覆有保温层12
16.所述的催化剂5为呈圆球状，其表面设置有若干内凹孔。
17.所述的换热管4呈螺旋状盘绕设置。
18.所述的换热管4为铜管或是铝管。
19.所述的出风管7连接鼓风机8的入风端，出风管7上连接有泄压阀13及新风补偿阀14。
20.工作原理：本案中的换热器可以根据用户的实际需要进行具体应用，如当其作为热水器的热源使用时，只需要将其换热管接入水路循环系统即可。当其作为空调热泵的使用时，只需要将换热管接入热泵的冷媒管道中，将冷媒送入换热器内进行吸热即可。
21.当需要制热时，风机开启，甲醇泵从甲醇储液罐内吸取甲醇，经过甲醇泵的加压后，高压的甲醇从甲醇喷头内被呈雾化状喷入风管内，并与入风管内的空气均匀混合，空气与甲醇的混合物进入换热腔内并均匀的与催化剂接触，甲醇与催化剂及空气产生化学反应，甲醇催化反应后产生大量的热量对换热管进行加热。同时，水泵或是压缩机将冷水或是冷媒泵入换热腔内与换热管的内壁接触，利用甲醇催化后产生的热量对换热管内的换热介质进行加热，从而为热水器或是热泵提供热源。
22.进一步地，为了令催化剂产生的热量更加均匀和及时的传导入换热管用于加热，本案中的换热管采用导热效果好的铜管或是铝管制作，相邻两换热管之间留有间隙，便于催化剂与换热管的外壁接触，从而提升换热效率。
23.进一步地：为了提升热效率，及充分利用甲醇，使其与催化剂反应更加彻底，本案
中在将出风管连接在鼓风机的进风端连接。使得排出的废气再次循环进入换热腔内，与催化剂反应，从而使得废气中剩余的甲醇能够回收利用，使其充分反应，从而降低使用成本。当然，本案中出风管及进风管内设置有检测装置，当风压大于设定值时，开启泄压阀，当空气中氧气不足时，打开新风阀，从而补充新鲜空气，使得甲醇与催化剂能够长期稳定的反应，保证换热效果。
24.进一步地：由于催化剂具有适用寿命，其使用一段时间后，其反应烈度会相应降低甚至是无法反应，因此，本案中的外壳采用上壳体与下壳体的对接结构，当需要更换催化剂时，只需要打开上壳体，用户可以将催化剂从该开口处掏出，进行更换。另外，由于本案中换热管采用蛇形或是螺旋盘管设置，因此，其不能直接从外壳的两端插入，所以，本案中外壳采用上壳体与下壳体的对接结构也便于了对换热管的安装及后期的维护。
25.其中，由于甲醇及催化剂在初步反应时，要求其具有一定的启动温度，如果催化剂及甲醇的初始温度较低，则无法顺利进行催化反应，因此，本案中所述的上壳体1及下壳体2由铁磁性材质做，其表面缠绕有电磁线圈15，电磁线圈与电控系统连接，并在电磁线圈外包覆有保温层14。当需要启动前，可先将电磁加热系统开启，利用电磁加热上壳体及小壳体，间接提升催化剂的温度，从而达到与甲醇的反应温度。而当系统供热量太大时，甲醇催化加热已不满足使用要求时，可同时开启电磁加热，利用电磁加热提供辅助热量，从而为系统提供更大的供热能力。
26.与传统加热装置相比，本案中甲醇催化加热器是一种无火焰加热装置，是通过甲醇氧化反应的放热反应，对换热管加热，实现间接为热水器供热。同时，催化反应产生的废气中，不含有危害的物质(氧化硫，氧化氮，一氧化碳，微小颗粒物等)，是一种安全性高，可靠性高，对环境友好的创新型装置，故可广泛推广使用。
27.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。