CN104456659B - 热能综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种热能综合利用系统，包括蒸汽产生模块和负载模块，该负载模块通过蒸汽管与该蒸汽产生模块相连，所述蒸汽产生模块包括带水套的大锅灶和蒸汽发生器，该大锅灶的出汽管路和该蒸汽发生器的出汽管路分别与所述蒸汽管相连，所述蒸汽管上设有压力传感器和第一电磁阀，还包括系统控制器，该系统控制器分别与所述蒸汽发生器、压力传感器和第一电磁阀电性连接。本发明通过监测蒸汽管的压力，合理控制蒸汽发生器的产汽量，以保证蒸汽的稳定供给，达到保证稳定供汽、提高功效、降低能耗、节约成本的目的。

Description

热能综合利用系统

技术领域

本发明属于炊事作业领域，具体涉及一种热能综合利用系统。

背景技术

集体炊事作业，涉及主副食加工，如炒菜、做饭、蒸煮、烧水、消毒、保温等，而且加工量一般很大，如在学校、军队、企业食堂，大型餐馆等。单一的加工方式热效率低而造成极大的浪费。例如现有的中餐大锅灶在单独工作时仅用于炒菜，热利用不超过30％；也有试图通过余热利用产生蒸汽提高热利用率，但由于没有采取智能化手段去集成热能、进行综合分配并循环利用的技术措施，其加工速度和质量均无法保证，使用复杂，也不能做到充分利用热能。

发明内容

本发明的目的是提出一种充分利用热能并保证热能稳定供应的热能综合利用系统。

本发明的技术方案是这样实现的：一种热能综合利用系统，包括蒸汽产生模块和负载模块，该负载模块通过蒸汽管与该蒸汽产生模块相连，所述蒸汽产生模块包括带水套的大锅灶和蒸汽发生器，该大锅灶的出汽管路和该蒸汽发生器的出汽管路分别与所述蒸汽管相连，所述蒸汽管上设有压力传感器和第一电磁阀，还包括系统控制器，该系统控制器分别与所述蒸汽发生器、压力传感器和第一电磁阀电性连接。

在作业过程中，控制过程是这样实现的：在蒸汽管上设置传感器，检测管内蒸汽压力，也可以检测管内温度，首先利用大锅灶的余热产生蒸汽，当蒸汽压力达到预定值时，系统控制器打开第一电磁阀向负载模块供气。利用余热产生蒸汽是不稳定，且负载模块需要的蒸汽量也在不断变化，为了充分利用余热并满足系统的稳定供气，系统控制器实时监测蒸汽管路压力，当蒸汽压力低于某一设定值时启动蒸汽发生器，当蒸汽压力高于另一设定值时关闭蒸汽发生器，在以上两个限值之间由系统控制器调节，将蒸汽压力的变化量转换为热源输出功率的控制量，合理控制蒸汽发生器的产汽量。蒸汽发生器采用电控燃烧器或电加热器作为热源，通过系统控制器内部的驱动电路可以连续调节燃烧器或电加热器的输出功率，确保在实际应用中使蒸汽的设定值和实际值达到良好的统一。

进一步地，还包括储能水箱，该储能水箱的进蒸汽管与所述蒸汽管相连并设有流量调节阀，该储能水箱的出热水管与负载模块相连并设有第二电磁阀，该流量调节阀和第二电磁阀分别与所述控制器电性连接。当大锅灶产生的蒸汽压力超过预定值时开启流量调节阀，控制蒸汽量向蓄能水箱供汽，尽量将大锅灶产生的多余热能储备起来，需要时打开第二电磁阀提供热水给负载模块使用。

进一步地，所述储能水箱的出热水管分别与所述大锅灶的进水管和蒸汽发生器的进水管相连。使用储能水箱中的热水代替冷水进行补水产汽，由此提高蒸汽产生模块的效率进而节约能源。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1-大锅灶，2-蒸汽发生器，3-储能水箱，4-负载模块，5-系统控制器，6-蒸汽管，7-压力传感器，8-第一电磁阀，9-流量调节阀，10-第二电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的热能综合利用系统，包括蒸汽产生模块、储能水箱3、负载模块4和控制器5；蒸汽产生模块包括带水套的大锅灶1和蒸汽发生器2，大锅灶1可以是一套，也可以是几套，大锅灶1的水套内设有浮阀来控制水位，蒸汽发生器2为现有技术，具有输出功率控制功能，由系统控制器5控制；负载模块4为各种使用蒸汽及热水的炊事用具，通过蒸汽管6分别与大锅灶1的出汽管路和蒸汽发生器2的出汽管路相连，蒸汽管6上设有压力传感器7和第一电磁阀8；储能水箱3的进蒸汽管与蒸汽管6相连并设有流量调节阀9，储能水箱3设有进水管和出热水管，出热水管与负载模块4相连并设有第二电磁阀10，储能水箱3的出热水管还分别与大锅灶1的进水管和蒸汽发生器2的进水管相连；系统控制器5内置PID控制器，通过反馈蒸汽管的压力变化参数调节蒸汽发生器2的输出功率，最终稳定蒸汽压力，系统控制器5分别与蒸汽发生器2、压力传感器7、第一电磁阀8、流量调节阀9及第二电磁阀10电性连接，通过设置的程序进行控制。

该热能综合利用系统的工作原理和工作过程如下：压力传感器7检查蒸汽管6内的压力，当蒸汽达到预定的压力(0.08Mpa)时打开第一电磁阀为负载模块供气。在正常使用过程中，当蒸汽压力小于设定下限值时(0.07Mpa)开启蒸汽发生器2，蒸汽发生器2向蒸汽管6补充供汽，并始终维持蒸汽压力不低于预定值(0.08Mpa)，不高于设定的上限值(0.1Mpa)，向负载模块4提供稳定的蒸汽，当压力大于设定上限值(0.1Mpa)时，关闭蒸汽发生器2，由大锅灶1提供蒸汽；当大锅灶1提供的蒸汽压力大于设定的上限值时(0.1Mpa)，开启流量调节阀9，通过流量调节阀9控制蒸汽量，这时大锅灶1产生的蒸汽一部分进入储能水箱3对其中的水进行加热；当负载模块4需要用热水时，开启第二电磁阀10，利用储能水箱3内的热水；储能水箱3实时向蒸汽产生模块补充产生蒸汽所需要的热水。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种热能综合利用系统，包括蒸汽产生模块和负载模块(4)，该负载模块(4)通过蒸汽管(6)与该蒸汽产生模块相连，其特征在于：所述蒸汽产生模块包括带水套的大锅灶(1)和蒸汽发生器(2)，该大锅灶(1)的出汽管路和该蒸汽发生器(2)的出汽管路分别与所述蒸汽管(6)相连，所述蒸汽管(6)上设有压力传感器(7)和第一电磁阀(8)，还包括系统控制器(5)，该系统控制器(5)分别与所述蒸汽发生器(2)、压力传感器(7)和第一电磁阀(8)电性连接，所述热能综合利用系统还包括储能水箱(3)，该储能水箱(3)的进蒸汽管与所述蒸汽管(6)相连并设有流量调节阀(9)，该储能水箱(3)的出热水管与负载模块(4)相连并设有第二电磁阀(10)，该流量调节阀(9)和第二电磁阀(10)分别与所述控制器(5)电性连接；

当蒸汽压力小于设定下限值时开启蒸汽发生器(2)，蒸汽发生器(2)向蒸汽管(6)补充供汽，并始终维持蒸汽压力不低于预定值，不高于设定的上限值，向负载模块(4)提供稳定的蒸汽，当压力大于设定上限值时，关闭蒸汽发生器(2)，由大锅灶(1)提供蒸汽；

当大锅灶(1)产生的蒸汽压力超过预定值时开启流量调节阀，控制蒸汽量向蓄能水箱(3)供汽，尽量将大锅灶(1)产生的多余热能储备起来，需要时打开第二电磁阀(10)提供热水给负载模块(4)使用；

所述储能水箱(3)的出热水管分别与所述大锅灶的进水管和蒸汽发生器(2)的进水管相连，储能水箱(3)中的热水代替冷水进行补水产汽。

2.如权利要求1所述的热能综合利用系统，其特征在于：所述系统控制器(5)为PID控制器。