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

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

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）

針對當(dāng)前燃?xì)鉄崴骼速M冷水的問題，設(shè)計了一種新型節(jié)能燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)。通過改變熱水器管路的循環(huán)情況，可以循環(huán)使用水管中沒有達(dá)到合適溫度前的水，達(dá)到節(jié)約用水的同時節(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)上加裝了一個三通球閥，從而可實現(xiàn)將排出的冷水再次注入自來水管道中重新利用，避免了水資源的浪費。本設(shè)計基于節(jié)約資源的理念，以實現(xiàn)對資源的充分利用，同時也降低了使用成本。

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

現(xiàn)如今隨著社會的快速發(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問題，水資源的充分利用與生活中的每一個人息息相關(guān)。在生活中，現(xiàn)有的燃?xì)鉄崴髟谑褂脮r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。為此，筆者設(shè)計了一種新型燃?xì)鉄崴餮h(huán)系統(tǒng)，減少了水資源的浪費，同時也節(jié)省了燃?xì)狻?/p>

1 燃?xì)鉄崴鞯墓ぷ髟砑按嬖趩栴}

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

燃?xì)鉄崴魇怯萌剂霞訜幔淙剂现饕腥斯っ簹?、天然氣和液化石油氣三種。雖然是用燃料，但經(jīng)過這么多年的發(fā)展之后，燃?xì)鉄崴髟诎踩弦呀?jīng)有很大的保障了。現(xiàn)在的燃?xì)鉄崴鞫加兴畨簷z測功能，其作用就是沒水時，不能打開燃?xì)馔怆姶砰y門，也就沒有燃料，不會干燒。

常用的燃?xì)鉄崴鞔嬖诘膯栴}：使用前需要白白排放相當(dāng)長一段時間的水以達(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，只是時間短點而已，每次使用前給人不舒服的感覺，一是浪費水，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?，包括自來水進(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)置單向閥實現(xiàn)水的單向流動，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水進(jìn)水管，通過調(diào)整三通球閥，可實現(xiàn)對管內(nèi)多余冷水的回收，減少水資源的浪費。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)水溫的實時監(jiān)測。

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。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?，自來水進(jìn)水管和熱水管分別安裝在燃?xì)鉄崴鞯纳戏胶拖路剑h(huán)水管靠近自來水進(jìn)水管處設(shè)置一個單向閥，實現(xiàn)循環(huán)水管內(nèi)水的單向流動，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出口分別連通循環(huán)水管和水龍頭，水龍頭還連接自來水進(jìn)水管二。安裝結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，其中，1為燃?xì)鉄崴鳎?為自來水進(jìn)水管、3為單向閥、4為循環(huán)水管、5為自來水進(jìn)水管二、6為熱水管、7為LED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)簡圖

其中，循環(huán)水管的直徑比自來水進(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。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髦匦录訜幔詠硭M(jìn)水管中的自來水無法流入循環(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，可偵測熱水管中水的溫度，并在LED顯示屏上顯示出來。

（2）三位三通球閥的設(shè)計。T型三位三通球閥設(shè)置有三個位置，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)簡圖

4 結(jié)語

（1）T型三位三通球閥在使用過程中可進(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。

（2）循環(huán)水管的直徑比自來水管道細(xì)，保證水流有足夠大的壓力流入燃?xì)鉄崴鞯淖詠硭M(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)溫度的實時監(jiān)測。

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

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湖北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究計劃指導(dǎo)性項目，項目名稱：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：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。