CN101634489B - 石油化工工艺中利用高温热泵进行冷热循环利用的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油化工工艺中利用高温热泵进行冷热循环利用的装置，属于余热回收技术领域，该装置包括：水源热泵、热水箱、冷水箱、热水循环泵、冷水循环泵、热旁通阀、冷旁通阀、冷水入口电磁阀、冷水出口电磁阀、热水入口电磁阀、热水出口电磁阀、第一检修阀门和第二检修阀门、反应釜；其中：水源热泵通过管道依次与热水箱、热、热水循环泵、热水入口电磁阀、第一检修阀门、反应釜第二检修阀门和热水出口电磁阀与水源热泵连通；水源热泵通过管道依次与冷水箱、冷水循环泵和冷水入口电磁阀、第二检修阀门、反应釜第一检修阀门和冷水出口电磁阀与水源热泵连通，热旁通阀开合状态与冷旁通阀的开合状态相反。本装置可降低石油化工工艺中的能耗和水耗。

Description

石油化工工艺中利用高温热泵进行冷热循环利用的装置 
技术领域
本发明属于余热回收技术领域，特别涉及石油化工工艺中利用高温热泵进行冷热循环利用的装置的设计。 
背景技术
在石油化工工艺中，化学反应初期需要加热以催化化学反应，化学反应过程中放出热量又需要冷却降温。目前，在现有石油化工工艺流程中加热和冷却都要消耗大量的能量，造成能量的大量浪费。 
发明内容
本发明的目的是为了解决已有技术在石油化工工艺流程中加热和冷却都要消耗大量的能量，造成能量的大量浪费的问题，提出一种石油化工工艺中利用高温热泵进行冷热循环利用的装置，本装置可将化学反应装置冷却降温的同时将化学反应放出热量收集提升再用于化学反应的加热，对能量进行循环利用，降低石油化工工艺中的能耗和水耗。 
本发明提出的一种石油化工工艺中利用高温热泵进行冷热循环利用的装置，其特征在于，该装置主要包括：水源热泵、热水箱、冷水箱、热水循环泵、冷水循环泵、热旁通阀、冷旁通阀、冷水入口电磁阀、冷水出口电磁阀、热水入口电磁阀、热水出口电磁阀、第一检修阀门和第二检修阀门、反应釜；其连接关系为：水源热泵的热水出口与热水箱的进水口相连，热水箱出水口通过管道依次经过热水循环泵、热水入口电磁阀、第一检修阀门后与反应釜的热水进水口相连；反应釜的热水出水口通过管道经过第二检修阀门和热水出口电磁阀直接与水源热泵的热水回水口相连；水源热泵的冷水出口与冷水箱的进水口相连，冷水箱的出水口通过管道依次经过冷水循环泵和冷水入口电磁阀、第二检修阀门后与反应釜的冷水进水口相连，反应釜的冷水出水口通过管道经过第一检修阀门和冷水出口电磁阀直接与水源热泵的冷水回水口相连；所述热旁通阀一端连接在热水循环泵与热水入口电磁阀之间，另一端连接在热水出口电磁阀与水源热泵之间；所述冷旁通阀一端连接在冷水循环泵与冷水入口电磁阀之间，另一端连接在冷水出口电磁阀与水源热泵之间；所述热旁通阀开合状态与冷旁通阀的开合状态相反。 
所述的反应釜的热水进水口与冷水出水口相同，热水出水口与冷水进水口相同。 
本发明的特点及有益效果： 
本发明利用石油化工工艺中化学反应初期需要通过加热对反应进行催化，而化学反应过程中放出热量需要降温冷却的特点，并利用各个反应装置中反应处于不同阶段，冷热需求不同的特点，利用热泵将反应放出的热量提取出来，提升为反应所需的催化热，多余的热能还可为其他用户提供热量，最终达到节能降耗的目的。 
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。 
具体实施方式
本发明提出的石油化工工艺中利用高温热泵进行冷热循环利用的装置结合附图及实施例详细说明如下： 
本发明的结构如图1所示，该装置主要包括：水源热泵1、热水箱2、冷水箱3、热水循环泵4、冷水循环泵5、热旁通阀6、冷旁通阀7、冷水入口电磁阀81、冷水出口电磁阀82、热水入口电磁阀91、热水出口电磁阀92、检修阀门101、检修阀门102、反应釜11；其连接关系为：水源热泵1的热水出口与热水箱2的进水口相连，热水箱2出水口通过管道依次经过热水循环泵4、热水入口电磁阀91、检修阀门101后与反应釜的热水进水口相连；反应釜的热水出水口通过管道经过检修阀门102和热水出口电磁阀92直接与水源热泵的热水回水口相连；水源热泵的冷水出口与冷水箱3的进水口相连，冷水箱3的出水口通过管道依次经过冷水循环泵5和冷水入口电磁阀81、检修阀门102后与反应釜的冷水进水口相连，反应釜的冷水出水口通过管道经过检修阀门101和冷水出口电磁阀82直接与水源热泵的冷水回水口相连；热旁通阀6一端连接在热水循环泵4与热水入口电磁阀91之间，另一端连接在热水出口电磁阀92与水源热泵1之间；所述冷旁通阀一端连接在冷水循环泵5与冷水入口电磁阀81之间，另一端连接在冷水出口电磁阀82与水源热泵之间；所述热旁通阀6开合状态与冷旁通阀7的开合状态相反。 
在本发明中反应釜的热水进水口与冷水出水口相同，热水出水口与冷水进水口相同。在启动热水循环泵4对反应釜进行加热时，冷旁通阀7打开，此时水源热泵1依次与冷水箱3、冷水循环泵5、冷旁通阀7相连构成回路，不再经过反应釜；在启动冷水循环泵5对反应釜冷却时，热旁通阀6打开，此时水源热泵1依次与热水箱2、热水循环泵4、热旁通阀6相连构成回路，不再经过反应釜；以保证水源热泵冷热水端都能保证循环畅通。 
本发明的工作原理为： 
水源热泵1启动后，将冷水箱3中的热量不断转移到热水箱2中，使冷水箱3中的水温不断降低，最终达到石油化工工艺冷却所需的温度。同时使热水箱2中的水温不断提高最终达到石油化工工艺加热所需的温度。这样即可实现在反应需要加热时，就由热水箱2通过热水循环水泵4向反应釜提供热水进行加热；在反应需要冷却时，就由冷水箱3通过冷水循环水泵向反应釜提供冷水进行冷却。在对反应釜进行加热时，冷旁通阀7打开；在对反应釜冷却时，热旁通阀6打开，以保证水源热泵冷热水端都能保证循环畅通。
本发明的主要部件实施例分别说明如下： 
1)水源热泵 
水源热泵是一种成熟产品，它利用卡诺循环的原理，通过输入少量电能，可将热量从低温物体转移到高温物体。通过它可以同时得到满足要求的冷水和热水，从而可以同时达到加热和冷却的目的。本实施例可选用如涡旋式热泵机组HE600、HE1200和螺杆式热泵机组HE1800L、HE2400L等。 
2)冷热水箱为常规产品，即普通的保温水箱。 
3)各种电磁阀及旁通阀均为常规电磁阀产品，本实施例可选用普通常闭电磁阀，该电磁阀通电则打开，断电则断开，为国家标准的成熟产品。 
4)冷水循环泵、热水循环泵，均采用普通循环水泵，如立式离心泵，本实施例可选用型号有ISL80-100，ISL100-160等，均为有国家标准的成熟产品。 

Claims (2)

1.一种石油化工工艺中利用高温热泵进行冷热循环利用的装置，其特征在于，该装置主要包括：水源热泵、热水箱、冷水箱、热水循环泵、冷水循环泵、热旁通阀、冷旁通阀、冷水入口电磁阀、冷水出口电磁阀、热水入口电磁阀、热水出口电磁阀、第一检修阀门和第二检修阀门、反应釜；其连接关系为：水源热泵的热水出口与热水箱的进水口相连，热水箱出水口通过管道依次经过热水循环泵、热水入口电磁阀、第一检修阀门后与反应釜的热水进水口相连；反应釜的热水出水口通过管道经过第二检修阀门和热水出口电磁阀直接与水源热泵的热水回水口相连；水源热泵的冷水出口与冷水箱的进水口相连，冷水箱的出水口通过管道依次经过冷水循环泵和冷水入口电磁阀、第二检修阀门后与反应釜的冷水进水口相连，反应釜的冷水出水口通过管道经过第一检修阀门和冷水出口电磁阀直接与水源热泵的冷水回水口相连；所述热旁通阀一端连接在热水循环泵与热水入口电磁阀之间，另一端连接在热水出口电磁阀与水源热泵之间；所述冷旁通阀一端连接在冷水循环泵与冷水入口电磁阀之间，另一端连接在冷水出口电磁阀与水源热泵之间；所述热旁通阀开合状态与冷旁通阀的开合状态相反。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述的反应釜的热水进水口与冷水出水口相同，热水出水口与冷水进水口相同。
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