李 輝，嚴(yán)育才，王玉勤，霍新旺

（1.武昌工學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，湖北 武漢 430065；2.巢湖學(xué)院 機(jī)械與電子工程學(xué)院，安徽 巢湖 238000）

一種新型節(jié)能燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

李 輝1，嚴(yán)育才1，王玉勤2，霍新旺2

（1.武昌工學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，湖北 武漢 430065；2.巢湖學(xué)院 機(jī)械與電子工程學(xué)院，安徽 巢湖 238000）

針對(duì)當(dāng)前燃?xì)鉄崴骼速M(fèi)冷水的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種新型節(jié)能燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)。通過(guò)改變熱水器管路的循環(huán)情況，可以循環(huán)使用水管中沒(méi)有達(dá)到合適溫度前的水，達(dá)到節(jié)約用水的同時(shí)節(jié)約能源的目的。該系統(tǒng)是在現(xiàn)有循環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝了一個(gè)三通球閥，從而可實(shí)現(xiàn)將排出的冷水再次注入自來(lái)水管道中重新利用，避免了水資源的浪費(fèi)。本設(shè)計(jì)基于節(jié)約資源的理念，以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的充分利用，同時(shí)也降低了使用成本。

燃?xì)鉄崴?；循環(huán)系統(tǒng)；三通球閥；節(jié)能

現(xiàn)如今隨著社會(huì)的快速發(fā)展，自然資源的快速消耗，節(jié)約資源已經(jīng)成為了人們不可忽視的一個(gè)問(wèn)題，水資源的充分利用與生活中的每一個(gè)人息息相關(guān)。在生活中，現(xiàn)有的燃?xì)鉄崴髟谑褂脮r(shí)都需要放出大量的涼水等水溫上升到合適的溫度才可以供人使用，然而，任由這些水白白流走則是相當(dāng)可惜，是一種極大的浪費(fèi)。為此，筆者設(shè)計(jì)了一種新型燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)，減少了水資源的浪費(fèi)，同時(shí)也節(jié)省了燃?xì)狻?/p>

1 燃?xì)鉄崴鞯墓ぷ髟砑按嬖趩?wèn)題

自來(lái)水進(jìn)入熱水器，流動(dòng)水在一定壓力差值作用下，推動(dòng)水氣聯(lián)動(dòng)閥門，并推動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)將電源接通并啟動(dòng)脈沖控制器，接下來(lái)打開(kāi)燃?xì)馔怆姶砰y門，燃?xì)鉄崴魅紵鼽c(diǎn)燃，火焰檢測(cè)元件檢測(cè)火焰強(qiáng)度后把火焰信號(hào)反饋給脈沖控制器，通過(guò)維持電流使電磁閥常開(kāi)，維持燃燒器的正常燃燒。如果點(diǎn)火失敗，脈沖點(diǎn)火器因沒(méi)有檢測(cè)到火焰的反饋信號(hào)，就沒(méi)有維持電流去維持電磁閥的正常開(kāi)啟，則電磁閥自動(dòng)關(guān)閉，切斷燃?xì)獾墓?yīng)，熱水器停止工作。

燃?xì)鉄崴魇怯萌剂霞訜?，其燃料主要有人工煤氣、天然氣和液化石油氣三種。雖然是用燃料，但經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展之后，燃?xì)鉄崴髟诎踩弦呀?jīng)有很大的保障了?，F(xiàn)在的燃?xì)鉄崴鞫加兴畨簷z測(cè)功能，其作用就是沒(méi)水時(shí)，不能打開(kāi)燃?xì)馔怆姶砰y門，也就沒(méi)有燃料，不會(huì)干燒。

常用的燃?xì)鉄崴鞔嬖诘膯?wèn)題：使用前需要白白排放相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間的水以達(dá)到合適溫度，人才好使用。就算是目前市面上宣傳的即熱是熱水器也要先加熱排水，只是時(shí)間短點(diǎn)而已，每次使用前給人不舒服的感覺(jué)，一是浪費(fèi)水，而是使用成本高。

2 新型燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

新型燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)主體安裝在燃?xì)鉄崴鲀啥耍ㄗ詠?lái)水進(jìn)水管、單向閥、循環(huán)水管、熱水管、水龍頭和T型三位三通球閥，自來(lái)水進(jìn)水管和熱水管設(shè)置在燃?xì)鉄崴鲀蓚?cè)，循環(huán)水管上設(shè)置單向閥實(shí)現(xiàn)水的單向流動(dòng)，熱水管末端安裝T型三位三通球閥，T型三位三通球閥另外兩個(gè)出口分別連通循環(huán)水管和水龍頭，水龍頭還連接另一根自來(lái)水進(jìn)水管，通過(guò)調(diào)整三通球閥，可實(shí)現(xiàn)對(duì)管內(nèi)多余冷水的回收，減少水資源的浪費(fèi)。另外，該循環(huán)系統(tǒng)上在熱水管靠近T型三位三通球閥處還安裝有LED顯示屏和溫度感應(yīng)器可進(jìn)行管道內(nèi)水溫的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3 新型燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)

（1）新型燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)的管路設(shè)計(jì)。一種新型燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)的管路安裝在燃?xì)鉄崴鲀啥?，自?lái)水進(jìn)水管和熱水管分別安裝在燃?xì)鉄崴鞯纳戏胶拖路?，循環(huán)水管靠近自來(lái)水進(jìn)水管處設(shè)置一個(gè)單向閥，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水管內(nèi)水的單向流動(dòng)，熱水管末端安裝T型三位三通球閥，T型三位三通球閥另外兩個(gè)出口分別連通循環(huán)水管和水龍頭，水龍頭還連接自來(lái)水進(jìn)水管二。安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，其中，1為燃?xì)鉄崴鳎?為自來(lái)水進(jìn)水管、3為單向閥、4為循環(huán)水管、5為自來(lái)水進(jìn)水管二、6為熱水管、7為L(zhǎng)ED顯示屏、8為溫度感應(yīng)器、9為水龍頭，10為T型三位三通球閥。

圖1 新型燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

其中，循環(huán)水管的直徑比自來(lái)水進(jìn)水管小，保證有足夠的壓力使得循環(huán)水管中的水可以正常流動(dòng)。單向閥可以讓循環(huán)水管中的水重新流入燃?xì)鉄崴?，需要注意的是，此處單向閥只可以讓循環(huán)水管中的水流入燃?xì)鉄崴髦匦录訜?，自?lái)水進(jìn)水管中的自來(lái)水無(wú)法流入循環(huán)水管。另外，在熱水管靠近T型三位三通球閥處安裝有LED顯示屏和溫度感應(yīng)器，可偵測(cè)熱水管中水的溫度，并在LED顯示屏上顯示出來(lái)。

（2）三位三通球閥的設(shè)計(jì)。T型三位三通球閥設(shè)置有三個(gè)位置，分別為支流位、直流位和全封閉位。旋轉(zhuǎn)角度為正負(fù)旋轉(zhuǎn)90°。其簡(jiǎn)圖如圖2所示，其中11為支流位、12為直流位、13為全封閉位。

圖2 三位三通球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

4 結(jié)語(yǔ)

（1）T型三位三通球閥在使用過(guò)程中可進(jìn)行±90°旋轉(zhuǎn)，改變熱水管道內(nèi)水的流向，使熱水管道內(nèi)的冷水流入循環(huán)水管內(nèi)。在循環(huán)水管靠近自來(lái)水進(jìn)水管處設(shè)置有單向閥，使得循環(huán)水管內(nèi)的水流只可單向流動(dòng)。

（2）循環(huán)水管的直徑比自來(lái)水管道細(xì)，保證水流有足夠大的壓力流入燃?xì)鉄崴鞯淖詠?lái)水進(jìn)水管。在燃?xì)鉄崴鞯臒崴芘栽O(shè)有溫度感應(yīng)器和LED顯示屏，可進(jìn)行熱水管內(nèi)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

（3）在使用過(guò)程中，當(dāng)達(dá)到一定溫度后轉(zhuǎn)動(dòng)T型三位三通球閥，打開(kāi)水龍頭即可放出熱水進(jìn)行使用。本設(shè)計(jì)基于節(jié)約資源的理念，可在一定程度上減少水和燃?xì)獾睦速M(fèi)。

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湖北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究計(jì)劃指導(dǎo)性項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：強(qiáng)迫風(fēng)冷技術(shù)在功率器件散熱中的應(yīng)用研究，編號(hào)：B2015257。

李輝（1980-），女，黑龍江海林人，講師，碩士研究生，主要研究方向：機(jī)械電子工程。