可緩解油污粘附的廚房油煙余熱回收系統(tǒng)

1 概述

隨著社會(huì)不斷發(fā)展，人們對(duì)能源的需求日益增長(zhǎng)，在碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)的引領(lǐng)下，建筑余熱回收引起了廣泛關(guān)注。廚房作為建筑的重要場(chǎng)所，油煙余熱回收潛力大。油煙的主要成分有油蒸氣、水蒸氣、食物與食用油在高溫下反應(yīng)生成的復(fù)雜有機(jī)物，以及燃?xì)馊紵a(chǎn)生的煙氣等

。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)油煙余熱回收的研究主要集中在熱管和熱泵技術(shù)。熱管因具有導(dǎo)熱快、可變性強(qiáng)、傳熱性能好等特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。胡廣濤等人

在低溫?zé)煔庥酂峄厥諏?shí)驗(yàn)中，對(duì)鋼質(zhì)光管、螺紋管、翅片換熱管的傳熱特性進(jìn)行了對(duì)比，在不同煙氣流速、進(jìn)口煙氣溫度下，得出了換熱管管外換熱關(guān)聯(lián)式。楊金鋼等人

在熱管式換熱器中應(yīng)用微熱管陣列技術(shù)，并在微熱管表面添加翅片以增大換熱面積，制成一種新型微熱管油煙余熱回收換熱器?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)中低溫油煙的無(wú)污染熱回收，節(jié)能效果明顯。趙亞樂(lè)等人

針對(duì)大型酒店和學(xué)校餐廳的用能情況，設(shè)計(jì)出一種太陽(yáng)能復(fù)合熱水系統(tǒng)，利用中溫型重力熱管技術(shù)回收廚房油煙余熱與太陽(yáng)能集熱器結(jié)合加熱熱水。因需要定時(shí)清洗熱管蒸發(fā)段，存在一定的局限性。周長(zhǎng)明等人

總結(jié)了4種油煙余熱回收利用裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，指出4種裝置都存在油污粘附影響換熱的問(wèn)題。

除熱管技術(shù)外，熱泵技術(shù)同樣在油煙余熱回收領(lǐng)域得到了應(yīng)用。熱泵可回收低品位熱能，具有制熱效率高的特點(diǎn)。陳觀生等人

將熱泵蒸發(fā)器一分為二，一部分回收廚房油煙余熱，另一部分回收室內(nèi)回風(fēng)余熱。即使排煙管道裝有濾油器且蒸發(fā)器采用光管，依然存在油污粘附導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降的問(wèn)題，需定期清理，帶來(lái)不便。劉忠兵等人

設(shè)計(jì)了回收廚房油煙余熱的熱電熱泵儲(chǔ)水式熱水器，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，油煙溫度、熱水出水溫度均會(huì)影響熱電熱泵冷熱端溫差，從而影響制熱效果。

以上技術(shù)存在的共性問(wèn)題：油煙與熱管、熱泵蒸發(fā)器直接接觸易引起油污粘附甚至材料腐蝕，導(dǎo)致熱回收效率下降。廚房油煙僅發(fā)生在烹飪期間，是一種間歇熱源

，無(wú)法保證熱量持續(xù)供應(yīng)。

Based on Eqs.(1)and(2),the mean and standard deviation of U1and U2can be obtained as:

為解決以上問(wèn)題，筆者提出一種可緩解油污粘附的油煙余熱回收系統(tǒng)，聯(lián)合相變蓄熱、電輔助熱源、雙源熱泵，實(shí)現(xiàn)供冷、供暖、供應(yīng)生活熱水。本文對(duì)油煙余熱回收系統(tǒng)的工藝流程、控制原則、存在問(wèn)題與應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行探討。

當(dāng)蓄熱水箱水位在設(shè)定的干燒水位110%以上，且

低于蓄熱水箱設(shè)定溫度5 ℃時(shí)，電輔助熱源開(kāi)啟。當(dāng)蓄熱水箱水位在設(shè)定的干燒水位110%以下，或

達(dá)到蓄熱水箱設(shè)定溫度時(shí)，電輔助熱源關(guān)閉。

② 第2換熱系統(tǒng)

2 油煙余熱回收系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)流程

油煙余熱回收系統(tǒng)流程見(jiàn)圖1。油煙余熱回收系統(tǒng)分為排煙系統(tǒng)、第1換熱系統(tǒng)、第2換熱系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)包括吸油煙機(jī)、排油煙道、凈化器、排風(fēng)機(jī)。第1換熱系統(tǒng)包括螺旋管1、翅片管1、蓄熱水箱、電輔助熱源，循環(huán)介質(zhì)為水。第2換熱系統(tǒng)包括螺旋管2、翅片管2和水-空氣雙源熱泵(以下簡(jiǎn)稱雙源熱泵)，循環(huán)介質(zhì)為水。螺旋管纏繞在排油煙道外側(cè)，螺旋管外包裹保溫層，保溫層與排油煙道之間填充相變材料。

① 油煙持續(xù)產(chǎn)生時(shí)

當(dāng)

-

≥8 ℃時(shí)，循環(huán)泵1開(kāi)啟，電磁閥1、2打開(kāi)。

我的根部開(kāi)始窒息，我的叫喊沒(méi)有人能聽(tīng)見(jiàn)。要知道，我最怕的就是水漬，我的樹(shù)葉可以吸收充足的水分而不至于在短時(shí)間內(nèi)枯萎，但是根系會(huì)在一月后全部腐爛。那時(shí)候，誰(shuí)也挽救不了我的性命。

② 油煙中斷時(shí)

當(dāng)油煙中斷時(shí)，蓄熱水箱中生活熱水經(jīng)螺旋管1吸收相變材料釋放的熱量，電輔助熱源也開(kāi)啟加熱生活熱水。供暖期，蓄熱材料釋放的熱量為雙源熱泵提供低溫?zé)崴?，?dāng)熱量不足時(shí)，雙源熱泵將室外空氣作為低溫?zé)嵩?。供冷期，雙源熱泵切換為風(fēng)冷模式，制備冷水為房間供冷。

在20世紀(jì)30年代，經(jīng)典計(jì)算主義獲得跨越式的發(fā)展，其中尤以“邱奇——圖靈”論題的提出最具代表性。按照這一論題，一個(gè)函數(shù)，如果是可遞歸的，那么，就是能行可計(jì)算的。而能行可計(jì)算指的是，如果一個(gè)對(duì)象是可計(jì)算的，那么至少存在一種算法，可以實(shí)現(xiàn)這一計(jì)算。

螺旋管1、翅片管1吸收的油煙熱量，用于加熱蓄熱水箱中的生活熱水。供暖期，經(jīng)螺旋管2、翅片管2吸收油煙熱量的低溫?zé)崴鳛殡p源熱泵的低溫?zé)嵩?，制備熱水為房間供暖。供冷期，雙源熱泵切換為風(fēng)冷模式，制備冷水為房間供冷。

2.2 控制原則

① 第1換熱系統(tǒng)

為方便分析，溫度傳感器1～6測(cè)量的溫度分別用

～

表示，雙源熱泵蒸發(fā)溫度用

表示，單位為℃。

當(dāng)油煙持續(xù)產(chǎn)生時(shí)，高溫、高油污油煙被吸油煙機(jī)吸入排油煙道，先與兩級(jí)螺旋管換熱，部分熱量同時(shí)被蓄熱材料吸收。降溫后的高油污油煙經(jīng)凈化器后成為清潔油煙，然后與兩級(jí)翅片管換熱。經(jīng)過(guò)兩次換熱后的低溫清潔油煙通過(guò)排風(fēng)機(jī)排向室外。

當(dāng)

-

≥8 ℃且

-

≤3 ℃時(shí)，循環(huán)泵1開(kāi)啟，電磁閥1關(guān)閉，電磁閥2打開(kāi)。

近日，由水利部綜合事業(yè)局、中國(guó)水利學(xué)會(huì)、湖南省水利廳、長(zhǎng)沙市人民政府、湖南廣播電視臺(tái)、國(guó)家級(jí)長(zhǎng)沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)等單位共同主辦的2012中國(guó)國(guó)際水利機(jī)械及施工裝備展覽會(huì)（簡(jiǎn)稱水工展）在湖南國(guó)際會(huì)展中心舉行。作為水利行業(yè)首個(gè)專業(yè)機(jī)械展會(huì)，水工展吸引了近200家水利機(jī)械及施工裝備展商參展，近萬(wàn)名專業(yè)觀眾觀摩展會(huì)。

當(dāng)

-

≤3 ℃且

-

≤3 ℃時(shí)，循環(huán)泵1關(guān)閉，電磁閥1、2關(guān)閉。

營(yíng)地處于郊外，環(huán)境非常好，令人驚喜的是，還經(jīng)常會(huì)有蜘蛛、兔子和狐貍來(lái)拜訪我們。入營(yíng)當(dāng)晚，我們就認(rèn)識(shí)了許多外國(guó)朋友，有西班牙的，也有波蘭的，還有德國(guó)、法國(guó)、意大利、俄羅斯的……因?yàn)槲覀兪菫閿?shù)不多的中國(guó)人，他們對(duì)我們都很好奇，圍著我們談?wù)摿嗽S多話題。與他們交往的過(guò)程中，我們不光提升了自己的英語(yǔ)能力，也了解了不少各國(guó)人文風(fēng)情，更收獲了一份友誼。這就是我游學(xué)最重要的目的：在這里，我有了很多和外國(guó)人交流的機(jī)會(huì)，也讓自己的英語(yǔ)得到了很好的鍛煉。

命題 3.1 測(cè)度Μ(B,K)是Rd上的界為0

<∞的框架, 框架算子為S, K是S, S-1的不變子集, S為Borel映射, 那么存在測(cè)度框架ν, 使得μ+ν是Rd上的界為λ的緊框架, 其中λ>B。

當(dāng)

-

≥5 ℃時(shí)，循環(huán)泵2開(kāi)啟，電磁閥3、4打開(kāi)。

在為期三年的援疆服務(wù)中，王文娟先后擔(dān)任過(guò)教研室主任、副校長(zhǎng)職務(wù)，主抓教研工作、教學(xué)工作、還兼任語(yǔ)文、閱讀課的代課老師，在教育教學(xué)中，她根據(jù)各年級(jí)學(xué)生特點(diǎn)采用不同教學(xué)方法，在努力推進(jìn)教學(xué)的同時(shí)，還號(hào)召學(xué)生們盡量多地進(jìn)行課外閱讀，向他們推薦閱讀書(shū)目，通過(guò)提高學(xué)生們的閱讀能力進(jìn)而提高語(yǔ)文水平。推動(dòng)開(kāi)展了語(yǔ)文閱讀知識(shí)比賽、國(guó)學(xué)經(jīng)典誦讀比賽、初中生古詩(shī)文比賽等等活動(dòng)，讓學(xué)生們從國(guó)學(xué)誦讀中了解國(guó)學(xué)，品味中華文明。孩子們也從被動(dòng)學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)閻?ài)讀書(shū)、愛(ài)閱讀、愛(ài)經(jīng)典。

當(dāng)

-

≥5 ℃且

-

≤3 ℃時(shí)，循環(huán)泵2開(kāi)啟，電磁閥3關(guān)閉，電磁閥4打開(kāi)。

當(dāng)

-

≤3 ℃且

-

≤3 ℃時(shí)，循環(huán)泵2關(guān)閉，電磁閥3、4關(guān)閉。

3 存在問(wèn)題與應(yīng)對(duì)措施

油煙余熱回收系統(tǒng)雖然避免了油煙與螺旋管直接接觸造成的粘附和腐蝕，但排油煙道內(nèi)壁不可避免存在油污，一定程度上增大傳熱熱阻。隨著工作時(shí)間延長(zhǎng)，凈化器的凈化效果下降，油污也會(huì)粘附在翅片管表面，降低換熱效率。針對(duì)以上問(wèn)題，提出以下應(yīng)對(duì)措施。

① 將排油煙道制成波紋管緩解油污積累。排油煙道內(nèi)壁使用不浸潤(rùn)材料，將管道傾斜一定角度，在合適位置設(shè)置排油口。陳克平等人

對(duì)不銹鋼波紋管和光管的傳熱、污垢特性進(jìn)行數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)波紋管的傳熱、阻垢性能明顯優(yōu)于光管。波紋管阻垢性能突出的主要原因?yàn)椋航诿娴耐牧鲝?qiáng)度在旋渦作用下得到加強(qiáng)，主導(dǎo)油污沉積的黏性底層遭到破壞，促進(jìn)油污微粒脫離壁面。

② 應(yīng)用油煙脫排凈化器

、射流式油煙凈化器

等高效油煙凈化器，以增強(qiáng)油煙凈化能力。江靜杰等人

對(duì)比了7種油煙凈化技術(shù)的凈化效率，發(fā)現(xiàn)兩種及以上凈化技術(shù)組成的復(fù)合凈化裝置能夠極大提高凈化效率，但仍需定期清洗或更換濾料。

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