CN103940152A - 一种液态食品生产废水余热回收利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废水余热回收技术领域，涉及一种液态食品生产废水余热回收利用装置，第一换热器分别与第一水泵和第二水泵连通；第二水泵与第一热泵机组的蒸发器连通；第二热泵机组的蒸发器与第四水泵连接；第二换热器分别与第三水泵和第四水泵连接；储能罐的顶部进口与第一热泵机组的冷凝器连通，底部左侧出口连接有与第二热泵机组的冷凝器连接的热媒循环水泵；储能罐的顶部出口连接有循环水泵，循环水泵与第一循环水换热器连接，第二循环水换热器分别与第一循环水换热器和第三循环水换热器连通，第三循环水换热器连接储能罐的底部右侧；第二热泵机组的冷凝器出口处连接旁通阀；其结构简单，使用方便，余热利用率高。

Description

一种液态食品生产废水余热回收利用装置
技术领域：
本发明属于废水余热回收技术领域，涉及一种液态食品生产过程中产生的污水余热回收再利用设备，特别是一种液态食品生产废水余热回收利用装置。
背景技术：
随着液态食品生产规模的不断扩大，生产过程中产生的污水越来越多，虽然这些污水一般是经过处理后再排放，但是排放的污水温度达到30℃以上，造成了热能资源的浪费。中国专利201210494921公开了一种污水余热回收装置，用于市政污水的余热回收，但是只能回收污水中20-30℃范围的余热；其他文献报道或应用公开的技术对食品类污水的利用回收也都收到各种限制，难以达到理想的回收效率；现有的其他方面污水余热回收装置主要应用于油田、浴室和生活污水中的余热回收，尚未见有应用于液体食品生产废水余热回收利用的装置的公开使用。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种液态食品生产废水余热回收利用装置，对液态食品生产过程中产生的污水、废水和冷却水进行余热回收利用，以达到节约成本，利于环境保护的功效。
为了实现上述目的，本发明的主体结构包括第一水泵、第一换热器、第二水泵、第一热泵机组、第三水泵、第二换热器、第四水泵、第二热泵机组、旁通阀、热媒循环水泵、储能罐、循环水泵、第一循环水换热器、第二循环水换热器和第三循环水换热器；第一换热器的一次侧与第一水泵管道连通，第一换热器的二次侧与第二水泵管道连通；第一热泵机组、第二热泵机组均由蒸发器和冷凝器组成，第二水泵与第一热泵机组的蒸发器管道连通，30-65℃的污水、废水和冷凝水经第一水泵送入第一换热器的一次侧换热后由第一换热器的二次侧经第二水泵送入第一热泵机组的蒸发器吸收热能并由冷凝器加热热媒；第二热泵机组的蒸发器与第四水泵管道连接；第二换热器的一次侧与第三水泵管道连接，二次侧与第四水泵管道连接，10-40℃污水、废水和冷却水经第三水泵送入第二换热器的一次侧换热后由二次侧经第四水泵送入第二热泵机组的蒸发器吸收热能并由冷凝器加热热媒；第一热泵机组的冷凝器与第二热泵机组的冷凝器管道式串接连通；储能罐的顶部进口与第一热泵机组的冷凝器管道连通，底部左侧出口管道式连接有热媒循环水泵，热媒循环水泵与第二热泵机组的冷凝器连接，储能罐内充满热媒并配有控制储能罐的温度和装置能耗比的自控装置；储能罐的顶部出口管道式连接有循环水泵，循环水泵与第一循环水换热器的一次侧进口连接，第一循环水换热器的一次侧出口连接第二循环水换热器的一次侧进口，第二循环水换热器的一次侧出口连接第三循环水换热器一次侧进口，第三循环水换热器的一次侧出口连接储能罐的底部右侧进水口；第一循环水换热器的二次侧输出加热62-72℃工艺循环水；第二循环水换热器的二次侧输出加热60-70℃工艺循环水；第三循环水换热器的二次侧输出加热55-65℃的工艺循环水；第二热泵机组的冷凝器出口处连接旁通阀，第二热泵机组不需要运转时，打开旁通阀使第一热泵机组单独工作；储能罐吸收低温污水、废水和冷却水中的热量并对加热热媒提温后输出，实现生产废水余热的回收利用。
本发明的工作原理为：30-65℃的污水、废水和冷凝水经第一水泵送入第一换热器的一次侧换热后由第一换热器的二次侧经第二水泵送入第一热泵机组的蒸发器吸收热能并由冷凝器加热热媒，一部分热能进入储能罐后由循环水泵输送至第一循环水换热器，第一循环水换热器输出62-72℃工艺循环水后剩余热能进入第二循环水换热器换热为60-70℃的工艺循环水输出，剩余热能再进入第三循环水换热器换热为55-65℃的工艺循环水输出；第三循环水换热器内剩余热能经储能罐右侧进水口重新输送回储能罐，储能罐底部左侧出口的热媒循环水泵将热能送至第二热泵机组的冷凝器后输送至第一热泵机组的冷凝器进行循环使用；10-40℃污水、废水和冷却水先经第三水泵送入第二换热器的一次侧换热后由二次侧经第四水泵送入第二热泵机组的蒸发器吸收热能并由第二热泵机组的冷凝器加热热媒后输送至第一热泵机组的冷凝器，重复上述步骤，实现生产废水中余热的回收利用；旁通阀打开时，第一热泵机组和第二热泵机组同时工作；旁通阀关闭时，第一热泵机组单独工作。
本发明与现有技术相比，其结构简单，使用方便，回收余热的温度范围大，余热利用率高，可广泛用于各种液态食品生产过程。
附图说明：
图1为本发明的主体结构原理示意图。
具体实施方式：
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例：
本实施例的主体结构包括第一水泵1、第一换热器2、第二水泵3、第一热泵机组4、第三水泵5、第二换热器6、第四水泵7、第二热泵机组8、旁通阀9、热媒循环水泵10、储能罐11、循环水泵12、第一循环水换热器13、第二循环水换热器14和第三循环水换热器15；第一换热器2的一次侧与第一水泵1管道连通，第一换热器2的二次侧与第二水泵3管道连通；第一热泵机组4、第二热泵机组8均由蒸发器和冷凝器组成，第二水泵3与第一热泵机组4的蒸发器管道连通，30-65℃的污水、废水和冷凝水经第一水泵1送入第一换热器2的一次侧换热后由第一换热器2的二次侧经第二水泵3送入第一热泵机组4的蒸发器吸收热能并由冷凝器加热热媒；第二热泵机组8的蒸发器与第四水泵7管道连接；第二换热器6的一次侧与第三水泵5管道连接，二次侧与第四水泵管道连接，10-40℃污水、废水和冷却水经第三水泵5送入第二换热器6的一次侧换热后由二次侧经第四水泵7送入第二热泵机组8的蒸发器吸收热能并由冷凝器加热热媒；第一热泵机组4的冷凝器与第二热泵机组8的冷凝器管道式串接连通；储能罐11的顶部进口与第一热泵机组4的冷凝器管道连通，底部左侧出口管道式连接有热媒循环水泵10，热媒循环水泵10与第二热泵机组8的冷凝器连接，储能罐11内充满热媒并配有控制储能罐11的温度和装置能耗比的自控装置；储能罐11的顶部出口管道式连接有循环水泵12，循环水泵12与第一循环水换热器13的一次侧进口连接，第一循环水换热器13的一次侧出口连接第二循环水换热器14的一次侧进口，第二循环水换热器14的一次侧出口连接第三循环水换热器15一次侧进口，第三循环水换热器15的一次侧出口连接储能罐11的底部右侧进水口；第一循环水换热器13的二次侧输出加热62-72℃工艺循环水；第二循环水换热器14的二次侧输出加热60-70℃工艺循环水；第三循环水换热器15的二次侧输出加热55-65℃的工艺循环水；第二热泵机组8的冷凝器出口处连接旁通阀9，第二热泵机组8不需要运转时，打开旁通阀9使第一热泵机组4单独工作；储能罐11吸收低温污水、废水和冷却水中的热量并对加热热媒提温后输出，实现生产废水余热的回收利用。
本实施例的工作原理为：30-65℃的污水、废水和冷凝水经第一水泵1送入第一换热器2的一次侧换热后由第一换热器2的二次侧经第二水泵3送入第一热泵机组4的蒸发器吸收热能并由冷凝器加热热媒，一部分热能进入储能罐11后由循环水泵输送至第一循环水换热器13，第一循环水换热器13输出62-72℃工艺循环水后剩余热能进入第二循环水换热器14换热为60-70℃的工艺循环水输出，剩余热能再进入第三循环水换热器15换热为55-65℃的工艺循环水输出；第三循环水换热器15内剩余热能经储能罐11右侧进水口重新输送回储能罐11，储能罐11底部左侧出口的热媒循环水泵10将热能送至第二热泵机组8的冷凝器后输送至第一热泵机组4的冷凝器进行循环使用；10-40℃污水、废水和冷却水先经第三水泵5送入第二换热器6的一次侧换热后由二次侧经第四水泵7送入第二热泵机组8的蒸发器吸收热能并由第二热泵机组8的冷凝器加热热媒后输送至第一热泵机组4的冷凝器，重复上述步骤，实现生产废水中余热的回收利用；旁通阀9打开时，第一热泵机组4和第二热泵机组8同时工作；旁通阀9关闭时，第一热泵机组4单独工作。
本实施例可广泛用于啤酒生产企业、粮食酒生产企业、饮料生产企业、奶制品生产企业，蔬菜加工企业、天然色素制取企业等食品饮料类液态产品的生产过程，对排出的污水、废水、循环水等进行余热回收再利用；本装置在啤酒生产线中的应用结果证明，在余热温度25℃以上的废水处理过程中，余热回收率达到80％以上，再利用率达90％以上。

Claims (2)

1.一种液态食品生产废水余热回收利用装置，其特征在于主体结构包括第一水泵、第一换热器、第二水泵、第一热泵机组、第三水泵、第二换热器、第四水泵、第二热泵机组、旁通阀、热媒循环水泵、储能罐、循环水泵、第一循环水换热器、第二循环水换热器和第三循环水换热器；第一换热器的一次侧与第一水泵管道连通，第一换热器的二次侧与第二水泵管道连通；第一热泵机组、第二热泵机组均由蒸发器和冷凝器组成，第二水泵与第一热泵机组的蒸发器管道连通；第二热泵机组的蒸发器与第四水泵管道连接；第二换热器的一次侧与第三水泵管道连接，二次侧与第四水泵管道连接；第一热泵机组的冷凝器与第二热泵机组的冷凝器管道式串接连通；储能罐的顶部进口与第一热泵机组的冷凝器管道连通，底部左侧出口管道式连接有热媒循环水泵，热媒循环水泵与第二热泵机组的冷凝器连接，储能罐内充满热媒并配有控制储能罐的温度和装置能耗比的自控装置；储能罐的顶部出口管道式连接有循环水泵，循环水泵与第一循环水换热器的一次侧进口连接，第一循环水换热器的一次侧出口连接第二循环水换热器的一次侧进口，第二循环水换热器的一次侧出口连接第三循环水换热器一次侧进口，第三循环水换热器的一次侧出口连接储能罐的底部右侧进水口；第一循环水换热器的二次侧输出加热62-72℃工艺循环水；第二循环水换热器的二次侧输出加热60-70℃工艺循环水；第三循环水换热器的二次侧输出加热55-65℃的工艺循环水；第二热泵机组的冷凝器出口处连接旁通阀，第二热泵机组不需要运转时，打开旁通阀使第一热泵机组单独工作；储能罐吸收低温污水、废水和冷却水中的热量并对加热热媒提温后输出，实现生产废水余热的回收利用。
2.根据权利要求1所述的液态食品生产废水余热回收利用装置，其特征在于其工作原理为：30-65℃的污水、废水和冷凝水经第一水泵送入第一换热器的一次侧换热后由第一换热器的二次侧经第二水泵送入第一热泵机组的蒸发器吸收热能并由冷凝器加热热媒，一部分热能进入储能罐后由循环水泵输送至第一循环水换热器，第一循环水换热器输出62-72℃工艺循环水后剩余热能进入第二循环水换热器换热为60-70℃的工艺循环水输出，剩余热能再进入第三循环水换热器换热为55-65℃的工艺循环水输出；第三循环水换热器内剩余热能经储能罐右侧进水口重新输送回储能罐，储能罐底部左侧出口的热媒循环水泵将热能送至第二热泵机组的冷凝器后输送至第一热泵机组的冷凝器进行循环使用；10-40℃污水、废水和冷却水先经第三水泵送入第二换热器的一次侧换热后由二次侧经第四水泵送入第二热泵机组的蒸发器吸收热能并由第二热泵机组的冷凝器加热热媒后输送至第一热泵机组的冷凝器，重复上述步骤，实现生产废水中余热的回收利用；旁通阀打开时，第一热泵机组和第二热泵机组同时工作；旁通阀关闭时，第一热泵机组单独工作。
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