專利名稱：工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱能的再利用系統(tǒng)，特別涉及一種將電廠或化工廠冷卻產(chǎn)生的熱能通過(guò)換熱裝置再利用的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著不可再生資源的逐漸枯竭，節(jié)能是時(shí)下經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迫切的課題，也是永遠(yuǎn)的追求。目前世界各國(guó)對(duì)節(jié)能和能量的再利用工作都非常重視，投入大量人力和財(cái)力研發(fā)新的技術(shù)以提高能源的利用率。近年來(lái)隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展能源的需求量也成倍增漲，隨著國(guó)民生活水平的提高人們對(duì)能源的需要也提出了更高的要求，現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)與人民生活在能源需求上已經(jīng)產(chǎn)生較大的沖突，因此政府經(jīng)常會(huì)在特殊時(shí)期采取措施限制工業(yè)生產(chǎn)， 由此可見解決這一矛盾的重要性，對(duì)于工業(yè)熱能的再利用可以提高能源的利用率是一個(gè)比較好的解決方法。目前工業(yè)熱能的再利用主要通過(guò)采用換熱器將工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生或者多余的熱能再次用于人們生活中的其他領(lǐng)域，例如取暖、洗浴等。目前，國(guó)內(nèi)的熱能再利用系統(tǒng)主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題第一、換熱機(jī)組中換熱器流道或板片表面結(jié)垢、粘污明顯，個(gè)別還出現(xiàn)流道堵塞現(xiàn)象；第二、循環(huán)供水采用的是多循環(huán)泵一用一備系統(tǒng)，水泵電機(jī)采用直接驅(qū)動(dòng)，在啟停切換時(shí)或當(dāng)供熱負(fù)荷、阻力發(fā)生突變時(shí)， 泵運(yùn)行噪音大、耗用電功率大、出口壓力波動(dòng)不穩(wěn)定；第三、換熱機(jī)組的溫度控制常采用供熱出口溫度信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)熱能介質(zhì)流量來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于回水溫度的變化、環(huán)境溫度的變化造成供熱效果差，不能維持室內(nèi)溫度穩(wěn)定或用熱點(diǎn)的溫度穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種解決換熱器內(nèi)結(jié)垢問(wèn)題和解決整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)壓力沖擊問(wèn)題的工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)，該熱能再利用系統(tǒng)自動(dòng)化控制程度高，供熱效果好。技術(shù)方案一種工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)，包括輸入工業(yè)熱能的熱側(cè)進(jìn)水管路和熱側(cè)回水管路，以及工業(yè)熱能再利用的供水管路和回水管路，所述熱側(cè)進(jìn)水管路和熱側(cè)回水管路以及供水管路和回水管路分別組成兩個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)，所述供水管路和回水管路組成的水循環(huán)系統(tǒng)為閉式循環(huán)系統(tǒng)，所述的兩個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)之間還設(shè)有用于工業(yè)熱能再利用的換熱器。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的熱水通過(guò)熱側(cè)進(jìn)水管路進(jìn)入系統(tǒng)，從熱側(cè)回水管路流出系統(tǒng)；供水管路和回水管路中的循環(huán)水用于客戶的供暖或洗浴等設(shè)備，在換熱器內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的熱量交換，以滿足用戶對(duì)熱能的需求。所述回水管路中設(shè)有循環(huán)泵，用于提供客戶的循環(huán)水的循環(huán)。熱側(cè)進(jìn)水管路與換熱器之間設(shè)有溫度調(diào)節(jié)閥，當(dāng)用戶對(duì)熱源需求量下降時(shí)通過(guò)溫度調(diào)節(jié)閥控制換熱器內(nèi)的熱交換。供水管路和回水管路之間靠近用戶端設(shè)有差壓調(diào)節(jié)閥，根據(jù)客戶端供水壓力的不同進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，確定滿足客戶的采暖需求。所述熱側(cè)進(jìn)水管路和回水管路的靠近客戶端分別設(shè)有過(guò)濾器，用于過(guò)濾循環(huán)水中的雜質(zhì)，以提高系統(tǒng)的使用壽命。所述過(guò)濾器與循環(huán)泵之間設(shè)有與回水管路連接的蓄能器，當(dāng)客戶端突然變量循環(huán)水的流量時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊，蓄能器能夠有效地解決壓力沖擊的問(wèn)題。該工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)還設(shè)有根據(jù)各管路中壓力和溫度控制各閥開度的控制器，采用了小流量/大溫差的多點(diǎn)控制策略，減少流量，降低電負(fù)荷，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。所述換熱器兩端并聯(lián)設(shè)有旁通閥用于連接供水管路和回水管路，通過(guò)旁通閥來(lái)設(shè)置進(jìn)入換熱器的最佳流量，滿足換熱器的最優(yōu)運(yùn)行， 通過(guò)旁通閥的作用使得一部分流體進(jìn)入換熱器進(jìn)行熱量交換，另一部分經(jīng)旁通閥與板式換熱器輸出端進(jìn)行混合，然后輸出，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入換熱器的流量進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)換熱器的最經(jīng)濟(jì)參數(shù)；使得進(jìn)入換熱器的流量比原來(lái)的減少約30%，循環(huán)泵的楊程可以選擇小些，也就可以節(jié)約電能，減少運(yùn)行費(fèi)用。所述蓄能器兩端并聯(lián)設(shè)有補(bǔ)水泵，以補(bǔ)充客戶端循環(huán)水的損失。所述換熱器為低流速高湍流板式換熱器，所述工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有兩個(gè)相互并聯(lián)的換熱器。該換熱器的流道截面能使流體速度矢量在三維方向上改變，生成三維復(fù)雜流場(chǎng)，增強(qiáng)了流體的擾動(dòng)，在較低雷諾數(shù)下，即較低流量下，就能產(chǎn)生強(qiáng)烈湍流，同時(shí)引發(fā)邊界層分離再附，減薄了近壁邊界層厚度，大大降低了換熱熱阻，使傳熱系數(shù)增大，換熱效果顯著提升；為了滿足更多客戶更高的要求可以并聯(lián)兩個(gè)換熱器甚至更多個(gè)換熱器，但是最好是一個(gè)或者兩個(gè)換熱器。所述過(guò)濾器為帶自動(dòng)反沖洗功能的過(guò)濾器，有效避免了回水中可能污染的顆粒物堵塞換熱器流道。因換熱水溫都在結(jié)垢溫度點(diǎn)以上，為了避免產(chǎn)生水垢，降低熱阻，所述補(bǔ)水泵吸水端設(shè)有軟水器，軟水器與補(bǔ)水泵之間設(shè)有水箱。所述控制器內(nèi)設(shè)有通訊接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。為了提高系統(tǒng)的可靠性，所述循環(huán)泵由一用一備兩個(gè)關(guān)聯(lián)的循環(huán)泵組成。有益效果1、選用低流速高湍流板式換熱器，換熱效果顯著提升；2、設(shè)計(jì)了智能恒壓、蓄能穩(wěn)壓系統(tǒng)，出口壓力更穩(wěn)定；3、配置了自動(dòng)除污過(guò)濾器、軟水器有效防止結(jié)垢和顆粒物堵塞；4、采用了小流量/大溫差的多點(diǎn)控制策略，減少流量，降低電負(fù)荷，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用；5、人工智能，全自動(dòng)控制，并通過(guò)RS485\232通訊接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；節(jié)約供熱能耗，降低運(yùn)行成本。

圖1為本發(fā)明的原理圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖所示，一種工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的熱能利用水作為載體進(jìn)入熱側(cè)進(jìn)水管路1，然后循環(huán)水通過(guò)帶自動(dòng)反沖洗功能的過(guò)濾器9進(jìn)入熱側(cè)回水管路2形成內(nèi)循環(huán)。在進(jìn)入熱側(cè)回水管路2前熱水會(huì)通過(guò)換熱器5發(fā)生熱交換將熱能傳遞給另一個(gè)為客戶提供熱能的水循環(huán)系統(tǒng)，換熱器5前設(shè)有溫度調(diào)節(jié)閥7可以根據(jù)客戶端熱能的需求情況調(diào)節(jié)熱側(cè)進(jìn)水管路1中的熱水的流量，溫度調(diào)節(jié)閥7由控制器12根據(jù)供水管路3內(nèi)的熱水的溫度變化控制，以滿足供熱溫度的要求。供水管路3通過(guò)換熱器5吸收熱側(cè)循環(huán)水的熱能，通過(guò)供水管路3將循環(huán)水送到客戶家的采暖設(shè)備上，通過(guò)采暖設(shè)備工作以后降過(guò)溫的循環(huán)水進(jìn)入回水管路4，然后通過(guò)帶自動(dòng)反沖洗功能的過(guò)濾器10將循環(huán)水中的雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾；然后循環(huán)水進(jìn)入一用一備的循環(huán)泵6，該循環(huán)泵6采用變頻控制，周期可調(diào)輪換運(yùn)行；循環(huán)泵6泵出的水通過(guò)換熱器5再次進(jìn)入供水管路3形成閉式的內(nèi)循環(huán)。當(dāng)供熱系統(tǒng)內(nèi)壓力波動(dòng)變化時(shí)，供回水壓力通過(guò)差壓調(diào)節(jié)閥8調(diào)節(jié)、也通過(guò)囊式恒壓蓄能器11來(lái)吸收系統(tǒng)和釋放管路中的脈動(dòng)壓力、還通過(guò)變頻補(bǔ)水泵14來(lái)調(diào)節(jié)補(bǔ)充系統(tǒng)管路中的壓力，充分穩(wěn)定該系統(tǒng)壓力；多重調(diào)節(jié)技術(shù)避免了因一用一備的循環(huán)泵投切，補(bǔ)水泵、電動(dòng)閥門調(diào)節(jié)以及用戶負(fù)荷切換變化對(duì)管網(wǎng)的壓力沖擊； 防止循環(huán)水結(jié)垢，系統(tǒng)中設(shè)有自動(dòng)軟水器15和軟水箱16 ；通過(guò)調(diào)節(jié)閥13來(lái)設(shè)置進(jìn)入換熱器的最佳流量，滿足換熱器5的最優(yōu)運(yùn)行。 該系統(tǒng)供熱循環(huán)泵6和定壓補(bǔ)水泵14采用了變頻控制技術(shù)，增大供/回水溫差可以減少輸配管路的初投資，并減少循環(huán)泵6的耗電量，降低供熱成本；采用氣候補(bǔ)償控制器 12、能通過(guò)比較系統(tǒng)中兩個(gè)閉式循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)管道溫度、室外環(huán)境溫度控制供水溫度，所有的控制在HMI人機(jī)界面上操作完成，PLC提供本系統(tǒng)的控制邏輯關(guān)系；實(shí)現(xiàn)人工智能，全自動(dòng)控制，并通過(guò)RS485\232通訊口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，反饋供水流量、兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)出口溫度、壓力、差壓、耗用功率等參數(shù)，以及相關(guān)信號(hào)報(bào)警；節(jié)約供熱能耗，降低運(yùn)行成本、降噪、 長(zhǎng)壽命、安全可靠、安裝便利、少維護(hù)。
權(quán)利要求1.一種工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)，其特征在于包括輸入工業(yè)熱能的熱側(cè)進(jìn)水管路(1)和熱側(cè)回水管路O)，以及工業(yè)熱能再利用的供水管路C3)和回水管路G)，所述熱側(cè)進(jìn)水管路(1)和熱側(cè)回水管路O)以及供水管路C3)和回水管路(4)分別組成兩個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)， 所述供水管路C3)和回水管路(4)組成的水循環(huán)系統(tǒng)為閉式循環(huán)系統(tǒng)，所述的兩個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)之間還設(shè)有用于工業(yè)熱能再利用的換熱器(5)，所述回水管路中設(shè)有循環(huán)泵(6)， 熱側(cè)進(jìn)水管路⑴與換熱器(5)之間設(shè)有溫度調(diào)節(jié)閥(7)，供水管路(3)和回水管路⑷之間靠近用戶端設(shè)有差壓調(diào)節(jié)閥(8)，所述熱側(cè)進(jìn)水管路(1)和回水管路(4)的靠近客戶端分別設(shè)有過(guò)濾器(9、10)，所述過(guò)濾器(10)與循環(huán)泵(6)之間設(shè)有與回水管路⑷連接的蓄能器(11)，該工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)還設(shè)有根據(jù)各管路中壓力和溫度控制各閥開度的控制器 (12)，所述換熱器( 兩端并聯(lián)設(shè)有旁通閥(1 用于連接供水管路C3)和回水管路，所述蓄能器(11)兩端并聯(lián)設(shè)有補(bǔ)水泵(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)，其特征在于所述換熱器(5)為低流速高湍流板式換熱器，所述工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有兩個(gè)相互并聯(lián)的換熱器(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)，其特征在于所述過(guò)濾器(9、10)為帶自動(dòng)反沖洗功能的過(guò)濾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)，其特征在于所述補(bǔ)水泵(14)吸水端設(shè)有軟水器(15)，軟水器(15)與補(bǔ)水泵(14)之間設(shè)有水箱(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(1 內(nèi)設(shè)有通訊接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)，其特征在于所述循環(huán)泵(6)由一用一備兩個(gè)關(guān)聯(lián)的循環(huán)泵組成。
專利摘要一種工業(yè)熱能再利用系統(tǒng)，包括輸入工業(yè)熱能的熱側(cè)進(jìn)水管路和熱側(cè)回水管路，以及工業(yè)熱能再利用的供水管路和回水管路，所述熱側(cè)進(jìn)水管路和熱側(cè)回水管路以及供水管路和回水管路分別組成兩個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)，所述供水管路和回水管路組成的水循環(huán)系統(tǒng)為閉式循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)換熱器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)之間的熱能交換從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)熱能再利用。有益效果1、換熱效果顯著提升；2、出口壓力更穩(wěn)定；3有效防止結(jié)垢和顆粒物堵塞；4、采用了小流量/大溫差的多點(diǎn)控制策略，減少流量，降低電負(fù)荷，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用；5、人工智能，全自動(dòng)控制，并通過(guò)通訊接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；節(jié)約供熱能耗，降低運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)F24D3/08GK202267112SQ20112030177
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者何文秀, 朱恩平 申請(qǐng)人:江蘇巴威工程技術(shù)股份有限公司