一种车载高原开水器的制作方法

5000m任意海拔高度下将水加热至100℃以上，可以实现快速出水；通过板式换热器、第一温水阀的合理设计利用，实现冷水和高温高压开水的热交换，通过第一换热阀的设计，能对开水器出来的高温高压蒸汽进行热能回收，对即将进入开水器的冷水进行预热，进一步提高燃油开水器的出水效率，能够实现单台设备的大量供水能力，满足野战作业需求。
9.进一步地，还包括温水箱、温水箱溢流口、温水箱液位及温度传感器、温水出水阀；
10.所述温水箱与所述第一板式换热器连接，所述温水箱溢流口、温水箱液位及温度传感器、温水出水阀均位于所述温水箱上。
11.进一步地，还包括沸水箱、沸水箱溢流口、沸水箱液位及温度传感器、沸水出水阀、第一沸水阀；
12.所述第一沸水阀连接在所述第一燃油开水器与所述沸水箱之间，所述沸水箱溢流口、沸水箱液位及温度传感器、沸水出水阀均位于所述沸水箱上。
13.进一步地，还包括第一保温阀、第一蒸汽阀、第一安全阀；所述第一保温阀连接在所述第一燃油开水器与所述沸水箱之间，所述第一蒸汽阀、第一安全阀与所述第一燃油开水器连接。
14.进一步地，还包括温水循环阀、沸水循环阀和循环泵，所述温水循环阀连接在所述温水箱连接与所述循环泵之间，所述沸水循环阀连接在所述沸水箱与所述循环泵之间，所述循环泵与所述第一上水阀连接。
15.进一步地，还包括增压泵，所述增压泵与所述第一上水阀连接。
16.进一步地，所述第一燃油开水器上有第一锅炉液位及温度传感器。
17.进一步地，还包括第二上水阀、第二板式换热器、第二温水阀、第二沸水阀、第二燃油开水器、第二换热阀；
18.所述第二上水阀、所述第二板式换热器、所述第二燃油开水器按照冷水流向依序连接，并与所述第一上水阀、所述第一板式换热器、所述第一燃油开水器连接管路并联，所述第二温水阀连接在所述第二燃油开水器与所述第二板式换热器之间，所述第二沸水阀连接在所述第二燃油开水器和所述沸水箱之间，所述第二板式换热器连接在所述第二温水阀与所述温水箱之间，所述第二换热阀连接在所述第二燃油开水器和所述第二板式换热器之间。
19.进一步地，还包括第二保温阀、第二蒸汽阀、第二安全阀，所述第二保温阀连接在所述第二燃油开水器与所述沸水箱之间，所述第二蒸汽阀、第二安全阀与所述第二燃油开水器连接。
20.进一步地，所述第二燃油开水器上有第二锅炉液位及温度传感器。
21.与现有技术相比，本发明提供了一种车载高原开水器，具备以下有益效果：
22.1、本发明中通过封闭式锅炉增压的方式提高水的物理沸点，能够在0-5000m任意海拔高度下将水加热至100℃以上，可以实现快速出水；通过板式换热器、第一温水阀的合理设计利用，实现冷水和高温高压开水的热交换，通过第一换热阀的设计，能对开水器出来的高温高压蒸汽进行热能回收，对即将进入开水器的冷水进行预热，进一步提高燃油开水器的出水效率，能够实现单台设备的大量供水能力，满足野战作业需求。
23.2、本发明中通过温水箱、沸水箱实现温水和沸水两种出水模式，温水箱和沸水箱均为保温水箱，具有储水缓放功能，能够防止高原作业时出水湍急、飞溅，适应0-5000m海拔
环境；设备分体式设计满足灵活布置方式，适用于车载工作，通过温水阀和沸水阀的设计，能解决传统即热式开水器先出冷水后缓慢升温至设定温度的弊端，还能够动态保持锅炉内的压力不会突变。
24.3、本发明中可多台并联，以获得等倍数的每小时沸水及温开水加工量，以满足野战大量、快速供水的需求。
25.4、本发明中可优选柴油燃烧器热源，以减少设备运行需要的维护保障规模，以满足野战大量、快速供水的需求。
26.5、本发明中控制器能够根据用户设置通过温水箱液位及温度传感器控制温水箱的温度及液位，在用户用水的情况下，始终维持温水箱液位，同时能够通过温水阀及换热阀的开度控制实现温水的温度控制功能，并经过温水箱温度及液位传感器的温度反馈进行精确修正，使温水温度精确满足用户设定值。
27.6、本发明中控制器还能够根据用户设置通过沸水箱液位及温度传感器控制沸水箱的温度及液位，在用户用水的情况下，始终维持沸水箱液位，同时通过对保温阀的控制实现沸水箱的长时间保温功能，控制器能够根据用户设置控制器能够根据用户设置通过对蒸汽阀的控制实现对炊事加工作业的供热，充分实现高温高压蒸汽的回收利用。
28.7、本发明中通过温水循环阀、沸水循环阀的单独控制可以选择回收的水箱，通过循环泵可将对应水箱的水回收至系统入口，进行复热，节约水资源。
附图说明
29.图1是本发明实施例一的车载高原开水器的工作原理图；
30.图2是本发明实施例二的车载高原开水器的工作原理图；
31.图中：10增压泵、20第一板式换热器、200第二板式换热器、30第一燃油开水器、31第一锅炉液位及温度传感器、300第二燃油开水器、301第二锅炉液位及温度传感器、40温水箱、41温水箱溢流口、42温水箱液位及温度传感器、43温水出水阀、50沸水箱、51沸水箱溢流口、52沸水箱液位及温度传感器、53沸水出水阀、60第一上水阀、600第二上水阀、61第一温水阀、610第二温水阀、62第一换热阀、620第二换热阀、63第一沸水阀、630第二沸水阀、64温水循环阀、65沸水循环阀、66第一保温阀、660第二保温阀、67第一蒸汽阀、670第二蒸汽阀、68第一安全阀、680第二安全阀、70循环泵。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.下面结合说明书附图以及具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述：
34.实施例一
35.如图1所示，一种车载高原开水器，包括：增压泵10、第一上水阀60、第一板式换热器20、第一燃油开水器30、温水系统、沸水系统、蒸汽系统、循环系统和控制器。
36.温水系统包括：温水箱40、温水箱溢流口41、温水箱液位及温度传感器42、温水出
水阀43、第一温水阀61。
37.沸水系统包括：沸水箱50、沸水箱溢流口51、沸水箱液位及温度传感器52、沸水出水阀53、第一沸水阀63。
38.蒸汽系统包括：第一换热阀62、第一保温阀66、第一蒸汽阀67、第一安全阀68。
39.循环系统包括：温水循环阀64、沸水循环阀65、循环泵70。
40.增压泵10包括进水端和出水端，增压泵10的进水端连接供水源，增压泵10的出水端连接到第一上水阀60的进水端，第一上水阀60的出水端连接到第一板式换热器20的a1口。通过设置增压泵10，本发明的车载高原开水器不需要另行增压供水。第一上水阀60为比例阀，由控制器实时控制开度，以满足系统用水需求。
41.板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成，板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管，同时又合理地将冷热流体分开，使其分别在每块板片两侧的流道中流动，通过板片进行热交换。第一板式换热器20上有a1、a2、b1、b2四个角孔，其中a1、a2两个角孔形成a通道，b1、b2两个角孔形成b通道，冷热介质流于a、b两种不同通道实现冷介质加热或热介质降温的过程。
42.第一板式换热器20的a2口连接到第一燃油开水器30的进水端，第一燃油开水器30的出水端连接到第一温水阀61的进水端，第一温水阀61的出水端连接到第一板式换热器20的b1口，第一板式换热器20的b2口连接到温水箱50进水端，第一燃油开水器30的出水端还连接到第一沸水阀63的进水端，第一沸水阀63的出水端连接到沸水箱50的进水端，第一燃油开水器30的出气口连接到第一换热阀62的进气口，第一换热阀62的出气口连接到第一板式换热器20的b1口，第一燃油开水器30的出气口还分别连接到第一保温阀66、第一蒸汽阀67、第一安全阀68的进气口。由于开水器启动加热需要一定时间，传统开水器都是先出水，再开始加热，这样先出来的水就是冷水，然后再慢慢变成热水，本发明通过设置第一温水阀61和第一沸水阀63，当第一温水阀61和第一沸水阀63开度为零时，系统不出水，同时由于水被封闭在锅炉内进行加热，温度和压力会不断上升，温度足够后，系统根据用水需求动态调整第一温水阀61和第一沸水阀63的开度，既能调控温水温度、开水输出，还能够动态保持锅炉内的压力不会突变，从而解决传统即热式开水器先出冷水后缓慢升温至设定温度的弊端。通过对第一板式换热器20的合理设计利用，对蒸汽进行热能回收，实现单台设备的大量供开水能力。
43.第一燃油开水器30上设有第一锅炉液位及温度传感器31，第一燃油开水器30所用燃料为柴油，特性稳定安全，不需要大功率供电保障；最大热功率为50kw，锅炉体等效水容积不大于10l，能够实现快速升温出水；第一燃油开水器30的锅炉体为封闭式锅炉，在热源的加热作用下升温、升压，在压力的作用下提高水的沸点，从而使水温高于当地海拔高度下水的沸点温度，根据第一锅炉液位及温度传感器31的闭环反馈，控制锅炉体内的水温始终高于100℃，从而实现高原开水的功能。
44.第一燃油开水器30产生的水蒸汽携带大量的相变潜热，能够经过第一板式换热器20进行热能回收。100-130℃的水蒸汽经第一换热阀62进入第一板式换热器20，在蒸汽的作用下，第一板式换热器20将即将进入第一燃油开水器30的冷水预热至60-120℃，进一步提高第一燃油开水器30的出水效率，使其达到不低于300l/h的经过100℃沸腾后的开水量。
45.第一燃油开水器30出水口排出的高温高压开水经过第一温水阀61，和经过第一换
热阀62排出的高温高压蒸汽一起进入第一板式换热器20，通过控制器对第一温水阀61、第一换热阀62的开度控制，可以调节换热后开水的温度，可调节范围一般为25-90℃，换热后的温水进入温水箱40。开水降温释放的热量完全被第一板式换热器20对流交换给即将进入第一燃油开水器30的冷水预热，进一步提高温开水的加工效率，满足不低于600l/h的温开水加工量。
46.温水箱溢流口41、温水箱液位及温度传感器42、温水出水阀43均设置在温水箱40上，沸水箱溢流口51、沸水箱液位及温度传感器52、沸水出水阀53均设置在沸水箱50上，温水箱40的出水端连接到温水循环阀64的进水端，沸水箱50的出水端连接到沸水循环阀65的进水端，温水循环阀64和沸水循环阀65的出水端均通过水管连接到循环泵70的进水端，循环泵70的出水端连接到上水阀60的进水端。通过温水循环阀64、沸水循环阀65的单独控制可以选择回收的水箱，通过循环泵70可将对应水箱的水回收至系统入口，进行复热，节约水资源。
47.温水箱40和沸水箱50均为保温水箱，具有储水缓放功能，能够防止高原作业时出水湍急、飞溅，可集中设计为饮水机，布置在车辆便于人机交互的前端位置，而锅炉等其余组成部分可布置在远端，中间只需极少的管路连接即可，有利于车载情况下的灵活布置。温水出水阀43为温水取用阀门，为手动操作阀，沸水出水阀53为沸水取用阀门，为手动操作阀。
48.控制器具备海拔高度传感器，能够实时感知当前海拔高度，并据此自动修正第一燃油开水器30的工作温度及安全保护温度；控制器能够根据用户设置通过温水箱液位及温度传感器42控制温水箱40的温度及液位，在用户用水的情况下，始终维持温水箱液位，同时能够通过第一温水阀61及第一换热阀62的开度控制实现温水的温度控制功能，并经过温水箱温度及液位传感器42的温度反馈进行精确修正，使温水温度精确满足用户设定值；控制器还能够根据用户设置通过沸水箱液位及温度传感器52控制沸水箱50的温度及液位，在用户用水的情况下，始终维持沸水箱液位，同时通过对第一保温阀66的控制实现沸水箱的长时间保温功能，控制器能够根据用户设置控制器能够根据用户设置通过对第一蒸汽阀67的控制实现对炊事加工作业的供热。
49.工作原理：冷水经增压泵10增压进入第一上水阀60，然后进入第一板式换热器20的a1口，经第一板式换热器20的a通道进入第一燃油开水器30的进水端，第一燃油开水器30对锅炉内的冷水加热，根据第一锅炉液位及温度传感器31的闭环反馈，控制锅炉体内的水温始终高于100℃。
50.当需要供应沸水时，第一沸水阀63打开，第一燃油开水器30内的开水经水管、第一沸水阀63进入沸水箱50，通过手动操作沸水出水阀53，即可实现沸水供应，此时，控制器能够根据用户设置通过沸水箱液位及温度传感器52控制沸水箱50的温度及液位，在用户用水的情况下，始终维持沸水箱液位，同时通过对第一保温阀66的控制实现沸水箱的长时间保温功能，如果沸水箱50内水量超过沸水箱溢流口51，沸水就会从沸水箱溢流口51流出，从而保证沸水箱50内水位稳定。
51.当需要供应温水时，第一温水阀61打开，第一燃油开水器30内的高温高压开水经水管、第一温水阀61进入第一板式换热器20的b1口，进入第一板式换热器20的b2通道，通过控制器对第一温水阀61、第一换热阀62的开度控制，在第一板式换热器20内部，流经a通道
的冷水和流经b通道的高温高压开水进行换热，实现从a2口流出的冷水升温，从b2口流出的开水降温，可调节范围一般为25-90℃，换热后的温水进入温水箱40，通过手动操作温水出水阀43，即可实现温水供应，开水降温释放的热量完全被第一板式换热器20对流交换给即将进入第一燃油开水器30的冷水预热，进一步提高温开水的加工效率，满足不低于600l/h的温开水加工量，此时，控制器能够根据用户设置通过温水箱液位及温度传感器42控制温水箱40的温度及液位，在用户用水的情况下，始终维持温水箱液位。
52.此外，第一燃油开水器30产生的水蒸汽携带大量的相变潜热，能够经过第一板式换热器20进行热能回收。100-130℃的水蒸汽经第一换热阀62进入第一板式换热器20的b1口，在第一板式换热器20内部，流经a通道的冷水和流经b通道的高温高压蒸汽进行换热，实现从a2口流出的冷水升温，在蒸汽的作用下，第一板式换热器20将a通道内的冷水预热至60-120℃，进一步提高第一燃油开水器30的出水效率，使其达到不低于300l/h的经过100℃沸腾后的开水量，从而能够在0-5000m任意海拔高度下将水加热至100℃以上，且能够迅速、大量出水，提供沸水和温水两种出水模式，满足野战作业需求。
53.实施例二
54.本实施例与实施例一的区别在于：如图2所示，本实施例可多台并联，以获得等倍数的每小时沸水及温开水加工量。本实施例通过并联一台进行说明，本实施例还包括：第二板式换热器200、第二燃油开水器300、第二锅炉液位及温度传感器301、第二上水阀600、第二温水阀610、第二换热阀620、第二沸水阀630、第二保温阀660、第二蒸汽阀670、第二安全阀680。
55.增压泵10的出水端连接到第二上水阀600的进水端，第二上水阀600的出水端连接到第二板式换热器200的c1口，第二板式换热器200上有c1、c2、d1、d2四个角孔，其中c1、c2两个角孔形成c通道，d1、d2两个角孔形成d通道，冷热介质流于c、d两种不同通道实现冷介质加热或热介质降温的过程。
56.第二板式换热器200的c2口连接到第二燃油开水器300的进水端，第二燃油开水器300的出水端连接到第二温水阀610的进水端，第二温水阀610的出水端连接到第二板式换热器200的d1口，第二板式换热器200的d2口连接到温水箱50进水端，第二燃油开水器300的出水端还连接到第二沸水阀630的进水端，第二沸水阀630的出水端连接到沸水箱50的进水端，第二燃油开水器300的出气口连接到第二换热阀620的进气口，第二换热阀62的出气口连接到第二板式换热器200的d1口，第二燃油开水器300的出气口还分别连接到第二保温阀660、第二蒸汽阀670、第二安全阀680的进气口。通过对第一板式换热器20、第二板式换热器200的合理设计利用，对蒸汽进行热能回收，实现两台设备的大量供开水能力。
57.第二燃油开水器300还包括第二锅炉液位及温度传感器301，第一燃油开水器30和第二燃油开水器300的最大热功率均为50kw，锅炉体等效水容积不大于10l，能够实现快速升温出水，第一燃油开水器30和第二燃油开水器300的锅炉体均为封闭式锅炉，在热源的加热作用下升温、升压，在压力的作用下提高水的沸点，从而使水温高于当地海拔高度下水的沸点温度，根据第一锅炉液位及温度传感器31和第二锅炉液位及温度传感器301的闭环反馈，控制锅炉体内的水温始终高于100℃，从而实现高原开水的功能。
58.第二燃油开水器300产生的水蒸汽携带大量的相变潜热，能够经过第二板式换热器200进行热能回收。100-130℃的水蒸汽经第二换热阀620进入第二板式换热器200，在蒸
汽的作用下，第二板式换热器200将即将进入第二燃油开水器300的冷水预热至60-120℃，进一步提高第二燃油开水器300的出水效率，使其达到不低于300l/h的经过100℃沸腾后的开水量。
59.第二燃油开水器300出水口排出的高温高压开水经过第二温水阀610，和经过第二换热阀620排出的高温高压蒸汽一起进入第二板式换热器200，通过控制器对第二温水阀610、第二换热阀620的开度控制，可以调节换热后开水的温度，可调节范围一般为25-90℃，换热后的温水进入温水箱40。开水降温释放的热量完全被第二板式换热器200对流交换给即将进入第二燃油开水器300的冷水预热，进一步提高温开水的加工效率，满足不低于600l/h的温开水加工量。通过第一板式换热器20和第二板式换热器200并联、第一燃油开水器30和第二燃油开水器300并联，可以获得两倍的每小时沸水及温开水加工量。
60.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。