专利名称：一种热交换系统智能化控制装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换系统，特别涉及一种热交换系统智能化控制装置及其控制方法。
背景技术：
当前在国内外以传热为主要过程或目的热交换装置的技术水平和使用运行维护的方式分别为:(I)现有热交换装置大多采用明火加热，但明火存在危险性；(2)现有大多数热交换装置存在较大的碳排放，而且使用的是柴油燃烧系统；(3)现有热交换装置劳动操作强度较大；(4)现有热交换装置没有数据收集或者数据报告，无法对热交换过程进行有效的监控和资源的合理配置；(5)热循环效率不高。
发明内容
本发明要解决的 技术问题是提供了可适合多元化加热需求、高通量加热、提高能量循环效率、省时省力以及环保、安全性高的智能化交换控制的装置以及方法。本发明提供了一种热交换系统智能化控制装置，包括:热交换装置，包括箱体和各种管道，所述箱体被分割为气体控制室和燃烧室；所述气体控制室内设有第一热交换器、排风机、第一水泵和第二水泵、和燃烧风机，所述燃烧室内设有第二热交换器和红外线燃烧器；第一热交换器包含集水箱和设置在集水箱内部的多个铜翅片管，所述集水箱经由第一水泵与外界供水管相连通，用来通过外界供水管向集水箱中注水；同时所述集水箱经由第二水泵与第二热交换器相连通，用来将集水箱中经过预热的水送到第二热交换器的加热水管中，所述第二热交换器的加热水管中的水的温度达到预设温度后向外输送；所述红外线燃烧器分布在第二热交换器的两分侧，所述燃烧风机用来吸入外界空气进入红外线燃烧器，与供应至红外线燃烧器的燃气在预混腔混合后在红外线燃烧器的燃烧炉头上燃烧，对第二热交换器加热水管中的水和通过进气通道吸入到燃烧室的外界冷空气进行加热，燃烧室的废气出口经由吸风机与第一热交换器中的铜翅片管相连通，使得燃烧室内的高温废气的余热传递给集水箱中的水，集水箱中的水被预热，而铜翅片管内的废气通过排风机排出；测量装置，为设置在热交换装置内部的测量仪表；调控组件，根据测量仪表的测量数据对热交换装置运行进行控制，包括控制燃气和空气流量的伺服阀、设在进气通道处促使燃烧室内外空气对流的排风扇以及使第一水泵、第二水泵、红外线燃烧器和燃气输送的电源打开或关闭的电动开关阀；控制器，位于气体控制室内，其信号输入端与测量装置连接，接收测量仪表的测量信号并转化为测量数据；将测量数据发送给控制和命令中心，并接收控制和命令中心的控制命令；其信号输出端与调控组件连接，向调控组件输出控制信号；控制和命令中心，分析来自于控制器的测量数据，当测量数据在预设数据范围之外时，向控制器发出对调控组件的控制命令。所述热交换系统智能化控制装置还包括服务器，用来接收和储存来自于控制和命令中心的测量数据。所述热交换系统智能化控制装置还包括通讯装置，所述通讯装置与控制器无线连接，接收来自控制器的测量数据，当需要对参数进行调整时，发送修改命令至控制器，然后控制器将修改命令发送至控制和命令中心，控制和命令中心通过分析发送控制命令给控制器，从而控制和优化热交换装置的内部运行；所述通讯装置为移动手机、卫星手机或电脑，所述无线连接是卫星无线连接。所述测量仪表包括水量仪、温度仪和压力仪。所述水量仪包括超声波热量表和涡轮流量计，均设置在从第一热交换器到第二热交换器的管道上，超声波热量表和涡轮流量计所测得的流量数据互为参考。所述温度仪包括设置在第一热交换器的液体入口处的第一温度传感器和第一热交换器的液体出口处的第二温度传感器；均设在第二热交换器出口处测液温的第三传感器、测量水温达90°C时通过控制器与控制和命令中心使报警器报警的第四传感器、测量水温达95°C时通过控制器与控制和命令中心使整个热交换装置停止运作的第五传感器；设在燃烧室内且在进气通道附近的用来测量冷空气被吸入燃烧室时的温度的第六温度传感器；用来检测当空气离开燃烧区且在未进入第一热交换器时的温度的位于吸风机附近的第七温度传感器；用来测量气体通过第一热交换器后排出时的温度的设在第一热交换器和排风机之间的管道处的第八温度传感器；测量温度达45°C时通过控制器与控制和命令中心使报警器报警从而开启排风扇的分设在两侧红外燃烧器的绝热层上的第九温度传感器、第十温度传感器、第十一温度传·感器和第十二温度传感器、第十三温度传感器、第十四温度传感器、第十五温度传感器和第十六温度传感器；测量红外线燃烧器的陶瓷板的表面温度以通过控制器与控制和命令中心调节燃气和空气比率的第十七温度传感器；设在作为第二热交换器的板式换热器的板片表面以通过控制器与控制和命令中心调整燃料供给的第十八温度传感器。所述压力仪包括设在第二热交换器上且测量其内部压力达300kpa通过控制器与控制和命令中心使报警器报警的第一压力传感器，以及设在第一压力传感器附近且测得其内部压力达325kpa时通过控制器与控制和命令中心而使整个热交换装置停止运作的第二压力传感器。本发明还提供了一种热交换系统智能化控制的方法，包括以下步骤:步骤一:运行第一水泵，使第一热交换器的集水箱充满水；步骤二:当第一热交换器的集水箱中水的水位上升到预设高度时，第一水泵继续运行，第二水泵从第一热交换器的集水箱里抽取水来填充第二热交换器的加热水管，当第二热交换器的加热水管充满水之后，根据需要第一水泵继续打开或者关闭，以维持第一热交换器的集水箱中的水位在预设高度上；步骤三:开启燃烧风机，提供与燃气混合的空气至红外线燃烧器，然后输送燃气至红外线燃烧器，点燃空气和燃气的混合气体，第二热交换器的加热水管的水和通过进气通道吸入到燃烧室内的冷空气均逐渐被加热，第二热交换器的加热水管的水的温度达到预设温度后向外输送去工作；步骤四:打开吸风机，将燃烧室的高温废气吸入到第一热交换器铜翅片管内，使集水箱中的水被预热，而铜翅片管内的废气则通过排风机排出；上述热交换过程中，来自各测量仪表的测量信号被控制器收集，控制器将测量信号转化为测量数据并向控制和命令中心发送，控制和命令中心接收到测量数据，将测量数据发送给服务器储存，并对其进行核对和分析，当测量数据在预设值范围之外时，控制和命令中心发送控制命令给控制器，控制器接收到控制和命令中心的控制命令，对调控组件发送控制信号，从而对热交换装置进行控制。所述热交换系统智能化控制的方法中，还包括一通讯装置，所述通讯装置接收来自控制器的测量数据，当需要对参数进行调整时，发送修改命令至控制器，然后控制器将修改命令发送至控制和命令中心，控制和命令中心通过分析发送控制命令给控制器，从而控制和优化热交换装置的内部运行。所述测量仪表包括水量仪、温度仪和压力仪；所述水量仪包括超声波热量表和涡轮流量计，均设置在从第一热交换器到第二热交换器的管道上，超声波热量表和涡轮流量计所测得的流量数据互为参考；所述温度仪包括设置在第一热交换器的液体入口处的第一温度传感器和第一热交换器的液体出口处的第二温度传感器；均设在第二热交换器出口处测液温的第三传感器、测量水温达90°C时通过控制器与控制和命令中心使报警器报警的第四传感器、测量水温达95°C时通过控制器与控制和命令中心使整个热交换装置停止运作的第五传感器；设在燃烧室内且在进气通道附近的用来测量冷空气被吸入燃烧室时的温度的第六温度传感器；用来检测当空气离开燃烧区且在未进入第一热交换器时的温度的位于吸风机附近的第七温度传感器；用来测量气体通过第一热交换器后排出时的温度的设在第一热交换器和排风机之间的管道处的第八温度传感器；测量温度达45°C时通过控制器与控制和命令中心使报警器报警从而开启排风扇的分设在两侧红外燃烧器的绝热层上的第九温度传感器、第十温度传感器、第十一温度传感器和第十二温度传感器、第十三温度传感器、第十四温度传感器、第十五温度传感器和第十六温度传感器；测量红外线燃烧器的陶瓷板的表面温度以通过控制器与控制和命令中心调节燃气和空气比率的第十七温度传感器；设在作为第二热交换器的板式换热器的板片表面以通过控制器与控制和命令中心调整燃料供给的第十八温度传感器；所述压力仪包括设在第二热交换器上且测量其内部压力达300kpa通过控制器与控制和命令中心使报警器报警的第一压力传感器，以及设在第一压力传感器附近且测得其内部压力达325kpa时通过控制器与控制和命令中心而使整个热交换装置停止运作的第二压力传感器。本发明热交换系统智能化控制装置及其控制方法，对热交换过程中的各类测量数据(液体流量、温度和压力)进行实时监视和记录，可预设数据范围，通过调控组件对热交换装置的内部运行进行自动调节，不仅方便而且省时省力，还设有紧急系统和自动报警系统，可大大增强其安全性；其热交换过程通过对燃烧室废气的余热的利用，以及根据测量数据自动优化配置，大大提高了能量循环效率；采用能量利用率高且安全性好的红外线燃烧器，在加热过程中可根据预设数 据通过伺服阀自动对燃气与空气比率进行控制，既防止了温度过高损坏红外线燃烧器，又可适用于多元化加热需求；在优选的方案中，通过加入的通讯装置，可随时对各类预设参数进行修改，从而控制和优化热交换装置的内部运行。
图1为热交换系统智能化控制装置的热交换装置的部分结构示意图。图2为热交换系统智能化控制装置的工作原理框图示意图。图3为数据从传感器向控制与命令中心传递的流程图。图4为控制与命令中心对热交换装置内部运行进行控制的流程图。
具体实施例方式本发明提供了一种热交换系统智能化控制装置，包括:热交换装置，其部分结构如图1所示，包括箱体和各种管道，所述箱体被分割为气体控制室和燃烧室；所述气体控制室内设有第一热交换器1、排风机2、第一水泵3、第二水泵4和燃烧风机，所述燃烧室内设有第二热交换器5和红外线燃烧器6。第一热交换器I包含集水箱和设置在集水箱内部的9个铜翅片管，所述集水箱经由水泵分别与外界供水管和第二热交换器5相连通，对应用来通过外界供水管向集水箱中注水和将集水箱中经过预热的水送到第二热交换器5的加热水管中，所述水泵可以由第一水泵和第二水泵组成，即所述集水箱经由第一水泵3与外界供水管相连通，用来通过外界供水管向集水箱中注水；同时所述集水箱经由第二水泵4与第二热交换器5相连通，用来将集水箱中经过预热的水送到第二热交换器5的加热水管中，也可以是第一水泵3和第二水泵4通过多阀门组合均与外界供水管和第二热交换器5相连通，第一水泵3和第二水泵4中的任何一个均可实现上述 功能且可成为备用水泵，当第一水泵3或第二水泵4被损坏时，另一水泵可以继续工作，保证了热交换装置的正常运行，所述第二热交换器5的加热水管中的水的温度达到预设温度后向外输送去工作。所述红外线燃烧器6分布在第二热交换器5的两分侧，所述燃烧风机用来吸入外界空气进入红外线燃烧器6，与供应至红外线燃烧器6的燃气在预混腔混合后在红外线燃烧器6的燃烧炉头上燃烧，对第二热交换器5水管中的水和通过进气通道吸入到燃烧室的外界冷空气进行加热，燃烧室的废气出口经由吸风机7与第一热交换器I中的铜翅片管相连通，使得燃烧室内的高温废气的余热传递给集水箱中的水，集水箱中的水被预热，而铜翅片管内的废气通过排风机2排出；测量装置，为设置在热交换装置内部的测量仪表；调控组件，包括控制燃气和空气流量的伺服阀和使第一水泵3、第二水泵4、红外线燃烧器6和燃气输送的电源打开或关闭的电动开关阀；控制器，位于气体控制室内，其信号输入端与测量装置连接，接收测量仪表的测量信号并转化为测量数据；将测量数据发送给控制和命令中心，并接收控制和命令中心的控制命令；其信号输出端与调控组件连接，向调控组件输出控制信号；控制和命令中心，分析来自于控制器的测量数据，当测量数据在预设数据范围之外时，对控制器发出对调控组件的控制命令。还包括服务器，用来接收和储存来自于控制和命令中心的测量数据。
还可以包括远程通讯装置，所述远程通讯装置可以为移动手机、卫星手机或者电脑，接收来自控制器的测量数据，当需要对参数进行调整时，发送修改命令至控制器，然后控制器将修改命令发送至控制和命令中心，控制和命令中心通过分析发送控制命令给控制器，从而控制和优化热交换装置的内部运行。所述测量仪表包括水量仪表、温度仪、压力仪。所述水量仪表包括超声波热量表(也执行流速计算的功能)和涡轮流量计,所述超声波热量表设在从第一热交换器I到第二热交换器5的管道上，以保证了流量测量的高准确度和稳定度，因其无任何机械运动，因此无磨损，不受恶劣水质影响，维护费用低；所述涡轮流量计也设置在从第一热交换器I到第二热交换器5的管道上且在超声波热量表的附近，使用叶轮物理测量流液的流量，其流量数据与超声波热量表数据互为参考。所述温度仪表均为传感器，包括:测液温(第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器)、测气温(第六温度传感器、第七温度传感器、第八温度传感器、第九温度传感器、第十温度传感器、第十一温度传感器、第十二温度传感器、第十三温度传感器、第十四温度传感器、第十五温度传感器、第十六温度传感器)、测各组件温度(第十七温度传感器、第十八温度传感器)。所述第一温度传感器设在第一热交换器I的液体入口处，当液体首次进入第一热交换器I时用于测量液温；所述第二温度传感器设在第一热交换器I的液体出口处，当液体离开第一热交换器I并进入第二热交换器5时用于测量液温；第三温度传感器设在第二热交换器5液体出口处，当液体从第二热交换器5排出返回到集水箱时，测量液温；第四温度传感器设在第二热交换器5的出水管上，当水温达90°C时，该传感器会使控制器报警，指示温度远高于正常的温度工作范围；第五温度传感器设在第二热交换器5的出水管上，它有一个机械开关，当液温达95°C时，此开关即打开，当开关打开时，整个热交换装置停止运作(第一水泵3、第二水泵4、红外线燃烧器6和燃气输送电源关闭，即紧急系统关闭)。第六温度传感器设在燃烧室内且在进气通道附近，用来测量冷空气通过进气通道被吸入至燃烧室时的温度；第七温度传感器位于吸风机7附近，检测当空气离开燃烧区且在未进入第一热交换器I时的温度；第八温度传感器设在第一热交换器I和排风机2之间的管道处，用来测量气体通过第一热交换器I后排出时的温度；第九温度传感器、第十温度传感器、第十一温度传感器、第十二温度传感器位于燃烧区内且在一侧的红外燃烧器6内；第十三温度传感器、第十四温度传感器、第十五温度传感器和第十六温度传感器位于燃烧区内且在另一侧的红外燃烧器6内，第九 第十六温度传感器均分设在红外燃烧器6的绝热层上，用来记录环境气温，其原因为:如果这些传感器中的一个或多个开始读出一个极端的温度上升(达45°C )，表示绝热层(因为上述红外燃烧器是基于聚合物绝热层制作而成，聚合物绝热层可以为聚酰亚胺PI)在分解，并警告需要作出维护，进气通道处的排风扇打开将会促使热空气快速交换，带来凉爽的空气，直到温度下降到26°C，排风扇关闭。所述第十七温度传感器设在红外线燃烧器6的陶瓷板的表面，用于记录和监视红外线燃烧器6的陶瓷板的表面温度，以调节燃气与空气的比率，根据客户的对加热标准的需要可由其提供红外线燃烧器6的陶瓷板的表面温度的一个预设值，如果控制和命令中心通过控制器检测到温 度超过预设值时，则会向控制器发出控制命令，控制器向伺服阀发送控制信号，允许向红外线燃烧器6提供更少的气体和燃气，以降低温度；相反，如果控制和命令中心通过控制器检测到温度低于预设值时，则会向控制器发出控制命令，控制器向伺服阀发送控制信号，允许向红外线燃烧器6提供更多的气体和燃气，以提高温度。第二热交换器5为板式换热器，所述第十八温度传感器设在板式换热器的板片表面，用于监视其板片表面的温度，以评估和调节温度交换率，以及优化从第二热交换器5到被加热的液体的温度传输速率；控制与命令中心可设定使第二热交换器5的板片表面的温度与出口的液体温度相关联，例如当超过预设的时间(例如I小时)后，控制与命令中心就会分析温度的对应关系并调整燃料供给到最有效的水平，以最大限度地提高加热效率。所述压力仪包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设在第二热交换器5上，用于检测第二热交换器5的内部实际压力，当压力达300kpa，控制器就会发出警报，所述第二压力传感器为机械式压力传感器，也设在第二热交换器5上且在第一压力传感器附近，当气压达到325kpa，机械接触开关就会打开从而断开了各组件的电源，使整个热交换装置停止运作(第一水泵3、第二水泵4、红外线燃烧器6和燃气输送关闭，即紧急系统关闭)。本发明还提供了一种热交换装置的智能化控制方法，包括以下步骤:步骤一:运行第一水泵3，使第一热交换器I的集水箱充满水；步骤二:当第一热交换器I的集水箱中水的水位上升到预设高度时，第一水泵3继续运行，第二水泵4从第一热交换器I的集水箱里抽取水来填充第二热交换器5的加热水管，当第二热交换器 5的加热水管充满水之后，根据需要第一水泵3继续打开或者关闭，以维持第一热交换器I的集水箱中的水位在预定的高度上；步骤三:开启位于气体控制室内第二水泵4的正上方的两个燃烧风机，提供与燃气混合的空气至红外线燃烧器6，然后输送燃气(液化天然气，LNG或液化石油气)至红外线燃烧器6，点燃空气和燃气的混合气体，第二热交换器5的加热水管的水和通过进气通道吸入到燃烧室内的冷空气均逐渐被加热，第二热交换器5的加热水管的水的温度达到预设温度后向外输送去工作；步骤四:打开吸风机7，将燃烧室的高温废气吸入到第一热交换器I铜翅片管内，使集水箱中的水被预热，而铜翅片管内的废气则通过排风机2排出；在上述热交换过程中，来自各测量仪表的测量信号被控制器收集，控制器将测量信号转化为测量数据并向控制和命令中心发送，控制和命令中心接收到测量数据，将测量数据发送给服务器储存，并对其进行核对和分析，当测量数据在预设值范围之外时，控制和命令中心发送控制命令给控制器，控制器接收到控制和命令中心的控制命令，对调控组件发送控制信号，从而对热交换装置进行控制。优选的，还可以包括通讯装置，所述通讯装置接收来自控制器的测量数据，当需要对参数进行调整时，发送修改命令至控制器，然后控制器将修改命令发送至控制和命令中心，控制和命令中心通过分析发送控制命令给控制器，从而控制和优化热交换装置的内部运行，其过程如图3所示数据从传感器向控制与命令中心传递以及图4所示控制与命令中心对热交换装置内部运行进行控制的流程图。所述热交换系统智能化控制装置的工作原理见图2所示，所述控制器设有自动控制模块、处理单元、机载电脑和通讯模块，所述自动控制模块包括数据采集模块、电源控制模块和电源供应模块，所述数据采集模块采集来自于各种传感器的数据:采集的信息以RS485格式或者以多路4-20ma的直流信号传输至机载电脑并转换为数据；当需要激活或关闭热交换装置中必要组件的电源时，所述电源控制模块用来接收来自机载电脑的命令；所述电源供应模块通过电源控制模块对热交换装置的各组件所需电力进行持续的供应。所述处理单元可以为微处理器，用来通过通讯模块接收控制和命令中心的控制命令，处理后发送至自动控制模块或机载电脑；同时，也接收自动控制模块发送的测量数据，并对测量数据进行处理后发送给机载电脑或经通讯模块传递给控制和命令中心。所述机载电脑通过通讯模块接收控制和命令中心的控制命令，并通过处理单元传递给自动控制模块；同时，通过处理单元接收自动控制模块的测量数据，并将这些数据经通讯模块传递给控制和命令中心。所述通讯模块由卫星接收器和路由器组成，卫星接收器用作增强控制和命令中心和机载电脑之间的连接信号的质量；所述路由器从卫星接收器接收通信信号，并实现对控制和命令中心和机载电脑往返双向通信传递。所述控制器还可以设有视频监控模块，与其对应安装有设在热交换装置内部和周边区域的数字视频录像器，对其所在周边环境进行持续监视，并将其记录的实时视频文件传输至控制和命令中心，通过观看视频文件可及时直观的获取热交换装置内部的运行以及周边环境的情况，如有突发情况可通过控制和命令中心发送控制命令及时启动调控组件进行调整。所述控制和命令中心对测量数据进行分析，并核对针对所选参数的测量数据是否在预设值5%上下范围内，如果超出预设值5%上下范围，控制和命令中心就会对控制器发出调控组件的控制命令，这样就使系统参数的数据恢复到预设值。所述服务器用于接收和存储来自于控制和命令中心的测量数据，服务器可以与控制和命令中心有线或无线 (互联网)连接来实现测量数据的传输。
权利要求
1.一种热交换系统智能化控制装置，其特征在于，包括: 热交换装置，包括箱体和各种管道，所述箱体被分割为气体控制室和燃烧室；所述气体控制室内设有第一热交换器(I)、排风机(2)、第一水泵(3)和第二水泵(4)、和燃烧风机，所述燃烧室内设有第二热交换器(5)和红外线燃烧器(6)； 第一热交换器(I)包含集水箱和设置在集水箱内部的多个铜翅片管，所述集水箱经由第一水泵(3)与外界供水管相连通，用来通过外界供水管向集水箱中注水；同时所述集水箱经由第二水泵(4)与第二热交换器(5)相连通，用来将集水箱中经过预热的水送到第二热交换器(5)的加热水管中，所述第二热交换器(5)的加热水管中的水的温度达到预设温度后向外输送； 所述红外线燃烧器(6)分布在第二热交换器(5)的两分侧，所述燃烧风机用来吸入外界空气进入红外线燃烧器(6)，与供应至红外线燃烧器(6)的燃气在预混腔混合后在红外线燃烧器(6)的燃烧炉头上燃烧，对第二热交换器(5)加热水管中的水和通过进气通道吸入到燃烧室的外界冷空气进行加热，燃烧室的废气出口经由吸风机(7)与第一热交换器(I)中的铜翅片管相连通，使得燃烧室内的高温废气的余热传递给集水箱中的水，集水箱中的水被预热，而铜翅片管内的废气通过排风机(2)排出； 测量装置，为设置在热交换装置内部的测量仪表； 调控组件，根据测量仪表的测量数据对热交换装置运行进行控制，包括控制燃气和空气流量的伺服阀、设在进 气通道处促使燃烧室内外空气对流的排风扇以及使第一水泵(3)、第二水泵(4)、红外线燃烧器(6)和燃气输送的电源打开或关闭的电动开关阀； 控制器，位于气体控制室内，其信号输入端与测量装置连接，接收测量仪表的测量信号并转化为测量数据；将测量数据发送给控制和命令中心，并接收控制和命令中心的控制命令；其信号输出端与调控组件连接，向调控组件输出控制信号； 控制和命令中心，分析来自于控制器的测量数据，当测量数据在预设数据范围之外时，向控制器发出对调控组件的控制命令。
2.根据权利要求1所述的智能化交换控制装置，其特征在于，还包括服务器，用来接收和储存来自于控制和命令中心的测量数据。
3.根据权利要求2所述的智能化交换控制装置，其特征在于，还包括通讯装置，所述通讯装置与控制器无线连接，接收来自控制器的测量数据，当需要对参数进行调整时，发送修改命令至控制器，然后控制器将修改命令发送至控制和命令中心，控制和命令中心通过分析发送控制命令给控制器，从而控制和优化热交换装置的内部运行；所述通讯装置为移动手机、卫星手机或电脑，所述无线连接是卫星无线连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的智能化交换控制装置，其特征在于，所述测量仪表包括水量仪、温度仪和压力仪。
5.根据权利要求4所述的智能化交换控制装置，其特征在于，所述水量仪包括超声波热量表和涡轮流量计，均设置在从第一热交换器(I)到第二热交换器(5)的管道上，超声波热量表和涡轮流量计所测得的流量数据互为参考。
6.根据权利要求4所述的智能化交换控制装置，其特征在于，所述温度仪包括设置在第一热交换器(I)的液体入口处的第一温度传感器和第一热交换器(I)的液体出口处的第二温度传感器；均设在第二热交换器(5)出口处测液温的第三传感器、测量水温达90°C时通过控制器与控制和命令中心使报警器报警的第四传感器、测量水温达95°C时通过控制器与控制和命令中心使整个热交换装置停止运作的第五传感器；设在燃烧室内且在进气通道附近的用来测量冷空气被吸入燃烧室时的温度的第六温度传感器；用来检测当空气离开燃烧区且在未进入第一热交换器(I)时的温度的位于吸风机(7)附近的第七温度传感器；用来测量气体通过第一热交换器(I)后排出时的温度的设在第一热交换器(I)和排风机(2)之间的管道处的第八温度传感器；测量温度达45°C时通过控制器与控制和命令中心使报警器报警从而开启排风扇的分设在两侧红外燃烧器(6)的绝热层上的第九温度传感器、第十温度传感器、第十一温度传感器和第十二温度传感器、第十三温度传感器、第十四温度传感器、第十五温度传感器和第十六温度传感器；测量红外线燃烧器(6)的陶瓷板的表面温度以通过控制器与控制和命令中心调节燃气和空气比率的第十七温度传感器；设在作为第二热交换器(5)的板式换热器的板片表面以通过控制器与控制和命令中心调整燃料供给的第十八温度传感器。
7.根据权利要求4所述的智能化交换控制装置，其特征在于，所述压力仪包括设在第二热交换器(5)上且测量其内部压力达300kpa通过控制器与控制和命令中心使报警器报警的第一压力传 感器，以及设在第一压力传感器附近且测得其内部压力达325kpa时通过控制器与控制和命令中心而使整个热交换装置停止运作的第二压力传感器。
8.一种热交换系统智能化控制的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一:运行第一水泵(3)，使第一热交换器(I)的集水箱充满水； 步骤二:当第一热交换器(I)的集水箱中水的水位上升到预设高度时，第一水泵(3)继续运行，第二水泵(4 )从第一热交换器(I)的集水箱里抽取水来填充第二热交换器(5 )的加热水管，当第二热交换器(5)的加热水管充满水之后，根据需要第一水泵(3)继续打开或者关闭，以维持第一热交换器(I)的集水箱中的水位在预设高度上； 步骤三:开启燃烧风机，提供与燃气混合的空气至红外线燃烧器(6)，然后输送燃气至红外线燃烧器(6)，点燃空气和燃气的混合气体，第二热交换器(5)的加热水管的水和通过进气通道吸入到燃烧室内的冷空气均逐渐被加热，第二热交换器(5)的加热水管的水的温度达到预设温度后向外输送去工作； 步骤四:打开吸风机(7)，将燃烧室的高温废气吸入到第一热交换器(I)铜翅片管内，使集水箱中的水被预热，而铜翅片管内的废气则通过排风机(2)排出； 上述热交换过程中，来自各测量仪表的测量信号被控制器收集，控制器将测量信号转化为测量数据并向控制和命令中心发送，控制和命令中心接收到测量数据，将测量数据发送给服务器储存，并对其进行核对和分析，当测量数据在预设值范围之外时，控制和命令中心发送控制命令给控制器，控制器接收到控制和命令中心的控制命令，对调控组件发送控制信号，从而对热交换装置进行控制。
9.根据权利要求8所述的一种热交换系统智能化控制的方法，其特征在于，还包括一通讯装置，所述通讯装置接收来自控制器的测量数据，当需要对参数进行调整时，发送修改命令至控制器，然后控制器将修改命令发送至控制和命令中心，控制和命令中心通过分析发送控制命令给控制器，从而控制和优化热交换装置的内部运行。
10.根据权利要求9所述的智能化交换控制装置，其特征在于，所述测量仪表包括水量仪、温度仪和压力仪；所述水量仪包括超声波热量表和涡轮流量计，均设置在从第一热交换器(I)到第二热交换器(5)的管道上，超声波热量表和涡轮流量计所测得的流量数据互为参考；所述温度仪包括设置在第一热交换器(I)的液体入口处的第一温度传感器和第一热交换器(I)的液体出口处的第二温度传感器；均设在第二热交换器(5)出口处测液温的第三传感器、测量水温达90°C时通过控制器与控制和命令中心使报警器报警的第四传感器、测量水温达95°C时通过控制器与控制和命令中心使整个热交换装置停止运作的第五传感器；设在燃烧室内且在进气通道附近的用来测量冷空气被吸入燃烧室时的温度的第六温度传感器；用来检测当空气离开燃烧区且在未进入第一热交换器(I)时的温度的位于吸风机(7)附近的第七温度传感器；用来测量气体通过第一热交换器(I)后排出时的温度的设在第一热交换器(I)和排风机(2)之间的管道处的第八温度传感器；测量温度达45°C时通过控制器与控制和命令中心使报警器报警从而开启排风扇的分设在两侧红外燃烧器(6)的绝热层上的第九温度传感器、第十温度传感器、第十一温度传感器和第十二温度传感器、第十三温度传感器、第十四温度传感器、第十五温度传感器和第十六温度传感器；测量红外线燃烧器(6)的陶瓷板的表面温度以通过控制器与控制和命令中心调节燃气和空气比率的第十七温度传感器；设在作为第二热交换器(5)的板式换热器的板片表面以通过控制器与控制和命令中心调整燃料供给的第十八温度传感器；所述压力仪包括设在第二热交换器(5)上且测量其内部压力达300kpa通过控制器与控制和命令中心使报警器报警的第一压力传感器，以及设在第一压力传感器附近且测得其内部压力达325kpa时通过控制器与控制和命令中心而使整个热交换装 置停止运作的第二压力传感器。
全文摘要
本发明提供了一种热交换系统智能化控制装置，包括热交换装置，包括箱体和各种管道，所述箱体被分割为气体控制室和燃烧室；所述气体控制室内设有第一热交换器、排风机、第一水泵和第二水泵、以及燃烧风机，所述燃烧室内设有第二热交换器和红外线燃烧器。本发明热交换系统智能化控制装置及其控制方法，对热交换过程中的各类测量数据进行实时监视和记录，可预设数据范围，通过调控组件对热交换装置的内部运行进行自动调节，不仅方便而且省时省力；还设有紧急系统和自动报警系统，可大大增强其安全性；大大提高了能量循环效率；可适用于多元化加热需求。
文档编号F24H9/20GK103245063SQ20131017603
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月13日 优先权日2013年5月13日
发明者华伦·麦基奇尼 申请人:华伦·麦基奇尼