热力直饮机的概念原理和应用

导语：易匚品牌汇精选并编辑了各类与直饮机相关的信息，希望能帮大家全方位的了解直饮机，本文主要为大家介绍的是:【热力直饮机的概念原理和应用】。直饮机原理-工艺-技术篇:主要对直饮机的控制功能，传统开水机存在问题及解决方案，直饮机能流分布与主要技术参数，热力直饮机的技术创新等内容进行详细介绍。

热力直饮机的概念原理和应用

1.传统开水机存在问题

传统开水机每度电只能把l1升25℃上水加热到90℃饮水，因此存在下列缺点。

(1)由于从25℃加热到9O℃ 的显热最终又全部释放环境，从而形成开路热焓过程，因此不仅造成能源的巨大浪费，而且还须配置大功率电热器，既增加初投资也增加漏电危险。

(2)90℃高温饮水极易烫伤儿童与老人，因此存在安全隐患。

(3)开式水箱须由浮球阀控制液位，极易被二次污染。

2.解决方案

本文提出一种热力直饮机：上水加热~190℃杀菌而成为饮水后，再通过5℃小温差换热所形成的闭路热焓循环，回收92％的饮水显热，以制取仅比上水高5℃ 的热力直饮水，实现增加产量、减少能耗、富含氧气的热力直饮机功能，倡导“绿色直饮”生活方式。

3.直饮机的控制功能

(1)排气：上水以O．5bar～7bar表压，流经过滤器1、止回阀2、泄压阀3、保温回热器4上水侧、饮水加热杯、开水机饮水阀6或保温回热器4饮水侧、热力直饮机饮水阀6；然后开启热力直饮机饮水阀6、开水机饮水阀6，分别排尽热力直饮机支路、开水机支路中的空气，每路直到完全出水后再关闭相应阀门。

(2)预热：接通电源并启动热力直饮机，饮水加热杯顶部出水口处设置的饮水温控器或温度开关或温度传感器9，在感知水温低干90℃时，通过闭环控制接通发热管8后持续加热，直到把上水加热到95℃ 并控制其显示屏或信号灯1 0的状态切换。

(3)热力直饮机：开启热力直饮机饮水阀6，经过滤器l的上水便利用其0．5bar～7bar表压流入保温回热器4上水侧，并把饮水加热杯中90℃饮水压入保温回热器4的饮水侧，以在保温回热器4的两侧形成上水和饮水的5℃小温差逆流换热，其中25℃上水回收饮水92％显热后被预热至85℃ ；同时9O℃饮水释放92％显热后被冷却至3O℃ 热力直饮水，并由热力直饮机饮水阀6排出饮用；当饮水加热杯顶部出水口处设置的饮水温控器或温度开关或温度传感器9感知水温低干90℃ 时，接通发热管8以把出水温度稳定在90±5℃ ；过程连续进行，直到关闭热力直饮机饮水阀6。

(4)富含氧气：上水是在2bar～5bar表压下被加热到90℃杀菌，成倍高的压力可保持氧气成倍高的溶解度；而在取用时又恢复到常压、常温及氧气的常规溶解度，从而使热力直饮水由于在整个流程中均富含氧气而充满活力，从而将会逐步取代传统的无氧开水，有宜人类健康。

(5)开水机：开启开水机饮水阀6，经过滤器1的上水便利用其0．5bar～7bar表压流入保温回热器4上水侧，把饮水加热杯中9O℃ 饮水压入开水机饮水阀6，由其排出饮用；随后当饮水加热杯顶部出水口处设置的饮水温控器或温度开关或温度传感器9感知水温低于90℃时，接通发热管8并持续加热，以把出水温度稳定在90±5℃ ；过程电补热E9O℃持续进行 直到关闭开水机饮水阀6，或者出水温度低于85℃而切换显示屏或信号灯l0状态；此时须关闭开水机饮水阀6，等待持续加热到显示屏或信号灯O恢复常态。

(6)二功能复合：上述热力直饮机和开水机功能，既可以各自单一使用，也可以同时组合使用，从而实现其二功能复合。

(7)加热、持温、杀菌：保温回热器4上水侧出El已被预热到85℃ 的上水或25℃ 上水，被发热管8加热到90±5℃后，在保温胆5中持温流动3分钟，以高温杀菌，制取饮水；而无论开启热力直饮机饮水阀6，或开启开水机饮水阀6，均须注意饮水加热杯显示屏或信号灯10的状态，以确保饮水达国家卫生指标。

(8)保护：

①防干烧：当防干烧的熔断器或温控器ll感知饮水加热杯的水温高干95℃时，便会在0．01～0．1秒内自动切断整机电源，进入保护状态，直到排除故障方可手动复位。

②防超压：当上水表压超过7bar时，泄压阀3会通过导流管自动泄压，保护饮水加热杯的使用安全。

③防漏电：在安全接地基础上，当电磁互感式内置防漏电保护开关12检测到泄漏电流超过人体感应范围，便会在0．0l～0．1秒内自动切断电源，同时由显示屏或信号灯10显示故障，保障人体安全。

(9)加压：当上水压力经常性低于其95℃饱和压力时，或井水、河水等经沉淀及其它处理后；就需在过滤器l与止回阀22_间安装加压泵l 3，在开启饮水阀6的同时通过水流开关等启动加压泵1 3，以加压进水到95℃饱和压力之上，确保工作正常，直到所有饮水阀6关闭。

(10)清洗：关闭过滤器1进水El的上水角阀、开水机饮水阀6、热力直饮机饮水阀6，然后上水通过软管连接热力直饮机饮水阀6，并开启泄压阀3；利用上水和大气的压差对热力直饮机支路实施反向清洗，去除各设备内污垢。

4.能流分布与主要技术参数

热力直饮机各工作流程中的温度变化示于图2。在上水温度25℃ 、上水表压2．5bar、饮水温度90℃时，依据对热力直饮机的能量平衡分析，得出其能流分布如图3所示，热力直饮机样机的主要技术参数如表1所示。

(1)把自来水加热到饮水所需热量定义为100％。

(2)电补热E补充的热量为8．5％。

(3)排出装置的热损为1％。

(4)随直饮水而排出装置的热焓为7．5％。

(5)由保温回热器回收的饮水显热为91．5％

5.技术创新

热力直饮机的优点如下。

(1)与传统开水机相比，由于上水通过5℃小温差换热，回收9O℃饮水中92％的显热，因此仅需加热补偿系统循环中7．5％的显热损失及1％的热损，即可制取仅比上水5℃ 的热力直饮水，从而形成闭路热焓循环。

(2)上水与饮水同价：由于每度电可把l56升上水制成热力直饮水，达连续式开水机的12倍，不仅增加热力直饮机功能，而且实现上水与饮水同价；从而迫使建筑内部的上水输配有必要提升为饮水输配，既节省大桶水配送中的人力与物力消耗，也避免塑料瓶／桶对饮水的二次污染，引导饮水的节能与卫生革命。

(3)富氧：热力直饮水因富含氧气而充满活力，以逐步取代传统的无氧开水，有宜人类健康。

(4)既可壁挂式安装在火车、大巴、飞机等狭窄车厢，也可安装在旅馆的标准间内，以实现一机二用。

(5)安全：常温热力直饮水可避免烫伤儿童与老人，提高饮水安全；降低的耗电量也根本避免了漏电危害，确保产品的安全与可靠。

(6)回收周期：若以回收92％饮水显热计，则一台每分钟供33~C热力直饮水201的热力直饮机，连续运行1．7天所节省的商用价电费，即可回收设备的初投资。

(7)有压和闭式水箱既免除液位控制及二次污染，也确保公共场所的饮水安全。

(8)卫生：步进式的预热、加热、回热过程，使得整个制水流程能活水运行、水质新鲜、易清洗、易操作、无积垢、无千沸水危害、无重复加热耗电，确保节能并达国家卫生指标。

(9)取消储水箱后，结构简单便于整机采用食品级304不锈钢，避免生锈污染饮水。

(10)通用市场：可同时满足民用、军用、公共场所等对热力直饮机、开水机复合功能的广泛需求。

(11)3kW～6kW的低功率设置，更加适合普通中国家庭2．5m 铜线路的配电要求。

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