CN103387925A

CN103387925A - 热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统

Info

Publication number: CN103387925A
Application number: CN2013102787360A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2013-11-13

Abstract

本发明公开了一种热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统，其特征在于，包括软水器、软水箱、低压泵组件、热泵热水机组、热水箱、高压泵组件、电锅炉、酒甑和蒸汽蓄热器；还包括第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器、第五水位传感器、蒸汽流量传感器、控制器、数据存储器和上位机。

Description

热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统

技术领域

本发明涉及一种热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统。

背景技术

众所周知，在白酒制作过程中需要大量热源，现有制酒热源为燃煤锅炉产生的过热蒸汽，经热力管网输送至各制酒车间，经调压后送入酒甑底锅加热，酿酒企业的小型工业锅炉热效率低，远距离输送会存在散热损失，而且锅炉燃烧产生污染，这与国家提倡节能减排的能源政策是相悖的。对制酒工艺进行热源改造能够取得良好的经济效益和社会效益。

热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、河水、海水、城市污水等，热泵的工作原理是按照逆卡诺循环工作的。由于热泵的这种原理，使其能效比较高，通常可以达到3～5，即用1kW电量可以得到3～5kW的热量。但由于压缩机能力的限制，目前热泵热水机组能提供的热水最高温度为到70℃至95℃左右（最高可达95℃）。

随着我国电力工业的持续发展和环保要求的不断提高，以电力为能源的电加热锅炉的生产和使用已形成了一定规模。特别是近年来发展的蓄热式电加热锅炉系统，能起到移峰填谷均衡电网负荷的作用，对提高电力资源的利用率、促进我国能源结构合理调整以及社会、经济、环境的协调发展起到了积极的作用，并取得了良好的经济效益和社会效益。

白酒制作过程中需要大量的过热蒸汽进行加热，而传统的蒸汽供应是由燃煤锅炉完成的。

发明内容

本发明的目的在于提供热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统，该系统采用水位和流量传感器实现了自动控制并且可以与远程上位机通信。该系统充分利用高温热泵的节能和无污染优势，将热水加热至90℃左右，然后利用电加热锅炉加热转化为蒸汽，并将蒸汽送入蒸汽蓄热器储存，在蒸馏时，蓄热装置就释放出所蓄蒸汽供给酒甑加热使用，这样就使锅炉负荷不必跟随用汽负荷的波动而波动，锅炉装机容量按照平均用热量配置即可。

为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：

热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统，包括软水器、软水箱、低压泵组件、热泵热水机组、热水箱、高压泵组件、电锅炉、酒甑和蒸汽蓄热器；软水器的软水出口连接软水箱的软水入口，软水箱的软水出口连接低压泵组件的进水口，低压泵组件的出水口连接热泵热水机组的进水口，热泵热水机组的出水口连接用于储存热泵热水机组的热水的热水箱的进水口，热水箱的出水口连接高压泵组件的进水口，高压泵组件的热水出口连接电锅炉的进水口、酒甑的热水供入管口和蒸汽蓄热器的补水口；电锅炉的蒸汽出口连接蒸汽蓄热器进气口，蒸汽蓄热器出气口连接酒甑加热盘管进口;还包括第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器、第五水位传感器、蒸汽流量传感器、控制器、数据存储器和上位机；

其中，第一水位传感器检测热水箱的水位高度并将水位电信号输入到控制器，控制器根据该水位电信号控制热泵热水机组的启停；

第二水位传感器检测热泵热水机组的水位高度并将水位电信号输入到控制器，控制器根据该水位电信号控制低压泵组件的启停；

第三水位传感器检测电锅炉的水位高度并将水位电信号输入到控制器，第四水位传感器检测蒸汽蓄热器的水位高度并将水位电信号输入到控制器，第五水位传感器检测酒甑水位高度并将水位电信号输入到控制器，控制器根据第三水位传感器、第四水位传感器和第五水位传感器输入的水位电信号控制高压泵组件的启停；

蒸汽流量传感器检测酒甑和电锅炉中的蒸汽量并将相应的蒸汽量电信号输入到控制器，控制器通过比较酒甑中蒸汽量电信号与电锅炉中蒸汽量电信号从而决定蒸汽蓄热器是否向酒甑中释放蒸汽；

控制器将所有数据存储到数据存储器中；

控制器通过通信端口与上位机通信。

更优技术方案，所述的热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统还包括RS485通信模块和RS485-232端口转换模块；控制器的通信端口连接RS485通信模块的通信端口，RS485通信模块通过RS485-232端口转换模块与上位机的 RS232通信端口相连。

更优技术方案，所述的控制器和数据存储器采用PIC单片机实现。

与现有技术方案相比，本发明的有益效果：该系统采用水位和流量传感器实现了自动控制并且可以与远程上位机通信。该系统充分利用高温热泵的节能和无污染优势，将热水加热至90℃左右，然后利用电加热锅炉加热转化为蒸汽，并将蒸汽送入蒸汽蓄热器储存，在蒸馏时，蓄热装置就释放出所蓄蒸汽供给酒甑加热使用，这样就使锅炉负荷不必跟随用汽负荷的波动而波动，锅炉装机容量按照平均用热量配置即可。

附图说明

图1是本发明系统方框示意图；

图2是本发明电路控制原理方框示意图；

其中，1是自来水供水管；2是软水器；3是软水箱；4是热泵热水机组；5是热水箱；6是高压泵组件；7是低压泵组件；8是电锅炉；9是蒸汽蓄热器；10是酒甑；11是集控系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统，该加热系统为复合系统，利用热泵和电锅炉为热源制取蒸汽，利用蒸汽蓄热装置蓄热，再输送至酒甑加热使用，属酿酒蒸馏工艺技术领域。该系统充分利用高温热泵的节能和无污染优势，将热水加热至90℃左右，然后利用电加热锅炉加热转化为蒸汽，并将蒸汽送入蒸汽蓄热器储存，在蒸馏时，蓄热装置就释放出所蓄蒸汽供给酒甑加热使用，这样就使锅炉负荷不必跟随用汽负荷的波动而波动，锅炉装机容量按照平均用热量配置即可。

如图1所示，自来水供水管1通过管路进入软水器2，自来水在软水器2中去除易结垢Ca2+、Mg2+等离子，防止加热时这些离子在水中析出形成水垢，软水器2产生的软水通过管路进入软水箱3，软水箱中的软水被低压泵组件7抽取进入热泵热水机组4，软水在热泵热水机组中被加热至90℃左右，从热泵热水机组4中出来的热水进入热水箱5，热水箱5中的热水通过高压泵组件6抽取分别送到电锅炉8、蒸汽蓄热器9和酒甑10，电锅炉8将热水加热产生蒸汽，电锅炉8中产生的蒸汽进入蒸汽蓄热器9，蒸汽蓄热器9中的蒸汽直接送往酒甑10。当酒甑10中消耗的蒸汽量不及电锅炉产生的蒸汽时，过量的蒸汽会在蒸汽蓄热器中储存，当酒甑10所需蒸汽量大于电锅炉所产生蒸汽时，蒸汽蓄热器9释放热量，产生蒸汽进行补充，以满足酒甑10用汽量要求。

为了实现自动控制，集控系统11包括包括第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器、第五水位传感器、蒸汽流量传感器、控制器、数据存储器和上位机；

控制器将所有数据存储到数据存储器中；

控制器通过通信端口与上位机通信。其中，控制器选择PIC单片机。

Claims

1.热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统，其特征在于，包括软水器、软水箱、低压泵组件、热泵热水机组、热水箱、高压泵组件、电锅炉、酒甑和蒸汽蓄热器；软水器的软水出口连接软水箱的软水入口，软水箱的软水出口连接低压泵组件的进水口，低压泵组件的出水口连接热泵热水机组的进水口，热泵热水机组的出水口连接用于储存热泵热水机组的热水的热水箱的进水口，热水箱的出水口连接高压泵组件的进水口，高压泵组件的热水出口连接电锅炉的进水口、酒甑的热水供入管口和蒸汽蓄热器的补水口；电锅炉的蒸汽出口连接蒸汽蓄热器进气口，蒸汽蓄热器出气口连接酒甑加热盘管进口;还包括第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器、第五水位传感器、蒸汽流量传感器、控制器、数据存储器和上位机；

控制器将所有数据存储到数据存储器中；

控制器通过通信端口与上位机通信。

2.根据权利要求1所述的热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统，其特征在于，包括RS485通信模块和RS485-232端口转换模块；

控制器的通信端口连接RS485通信模块的通信端口，RS485通信模块通过RS485-232端口转换模块与上位机的RS232通信端口相连。

3.根据权利要求1所述的热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统，其特征在于，所述的控制器和数据存储器采用PIC单片机实现。

4.根据权利要求2所述的热泵辅助式电锅炉蓄热加热酿酒蒸馏自动控制系统，其特征在于，所述的控制器和数据存储器采用PIC单片机实现。