CN109442815A - 一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，该系统包括双效冷水机组单元、蒸汽凝结水蓄水箱及膨胀水箱，蒸汽凝结水蓄水箱与双效冷水机组单元之间设有第一换热器及第二换热器，蒸汽凝结水蓄水箱依次通过第一换热器、第二换热器与膨胀水箱相连通。与现有技术相比，本发明将蒸汽凝结水储存在蒸汽凝结水蓄水箱中，作为备用热源，为双效冷水机组中的循环冷媒供热，充分利用蒸汽凝结水中的热量，减少了蒸汽凝结水输送至热电厂进行废热处理时的能耗及热量损失，提高了能源梯级利用率。
Description
技术领域
本发明属于厂区冷热水供应技术领域，涉及一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统。
背景技术
双效冷水机组系统能够进行冬季制热及夏季制冷，以便在不同的季节根据不同的需求，为车间供应冷冻水或热水。其中，在冬天供热时，大都采用室外河道水作为机组热源。然而，冬天室外河道水的温度往往较低，为了向车间提供足够的热量，满足车间对热水的供应需求，往往需要大量的室外河道水循环，能耗较高。
另一方面，厂区的蒸汽凝结水一般会输送至热电厂进行废热处理后排放，在蒸汽凝结水的长距离输送过程中会发生热量损耗，废热处理的过程中也浪费了一部分热能，存在明显弊端。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，该系统包括双效冷水机组单元、蒸汽凝结水蓄水箱及膨胀水箱，所述的蒸汽凝结水蓄水箱与双效冷水机组单元之间设有第一换热器及第二换热器，所述的蒸汽凝结水蓄水箱依次通过第一换热器、第二换热器与膨胀水箱相连通。高温蒸汽凝结水储存在蒸汽凝结水蓄水箱中，之后依次在第一换热器、第二换热器中与双效冷水机组单元换热后，成为低温蒸汽凝结水，并进入膨胀水箱中，之后由膨胀水箱排放入市政排水管网。
进一步地，所述的双效冷水机组单元包括双效冷水机组、热水回水总管及热水供水总管，所述的双效冷水机组与热水回水总管之间设有低温热水管，所述的双效冷水机组与热水供水总管之间设有高温热水管。热水回水总管与热水供水总管之间可并列设置多个双效冷水机组。高温热水在末端用热设备中换热后降温成为低温热水，经热水回水总管、低温热水管流至双效冷水机组中获取热量，重新成为高温热水，之后经高温热水管、热水供水总管流至末端用热设备中继续供热。
进一步地，所述的热水回水总管上设有市政排水管网连接管，并通过市政排水管网连接管与市政排水管网相连通，所述的热水供水总管上设有热水供水支管，并通过热水供水支管与锅炉房相连通。一般情况下，锅炉房中的热水经热水供水支管进入热水供水总管中，之后流至末端用热设备中供热；高温热水在末端用热设备中换热后降温成为低温热水，经热水回水总管进入市政排水管网连接管，之后排放入市政排水管网；当蒸汽凝结水蓄水箱中储存一定量的高温蒸汽凝结水，或锅炉房中的热水供应量不足时，双效冷水机组单元利用高温蒸汽凝结水的热量将低温热水加热为高温热水，为末端用热设备供热。
进一步地，所述的高温热水管及低温热水管分别与双效冷水机组的冷凝器两端相连通。低温热水管中的低温热水在双效冷水机组的冷凝器中与双效冷水机组中的循环冷媒进行热交换，获取热量成为高温热水，并流入高温热水管中。
进一步地，所述的第一换热器设置在高温热水管上。高温热水管中的高温热水在第一换热器中与蒸汽凝结水蓄水箱中排出的高温蒸汽凝结水进行换热，以进一步提高高温热水的温度，并充分利用高温蒸汽凝结水的高品位热能。
进一步地，所述的高温热水管上设有旁路管，所述的第二换热器设置在旁路管上。高温热水管中的高温热水一部分经旁路管进入第二换热器中，与流经第一换热器的高温蒸汽凝结水进行换热，以进一步提高高温热水的温度，并充分利用高温蒸汽凝结水的剩余热能。
作为优选的技术方案，所述的旁路管的一端位于第一换热器与双效冷水机组之间。
进一步地，所述的双效冷水机组与膨胀水箱之间设有排水管，所述的排水管、旁路管分别与双效冷水机组的蒸发器两端相连通。旁路管中的高温热水在双效冷水机组的蒸发器中与双效冷水机组中的循环冷媒进行热交换，放出热量成为低温热水，并经排水管进入膨胀水箱中。
进一步地，所述的蒸汽凝结水蓄水箱与第一换热器之间并列设有多个增压泵支管，所述的增压泵支管上设有增压泵。
进一步地，所述的蒸汽凝结水蓄水箱与膨胀水箱之间的管路上设有与增压泵电连接的温度传感器。温度传感器根据测得的温度，自动控制增压泵的开启数量及频率。
进一步地，所述的蒸汽凝结水蓄水箱上设有溢流管。蒸汽凝结水蓄水箱中过多的蒸汽凝结水经溢流管排出。
作为优选的技术方案，所述的膨胀水箱上设有软水补水管。
双效冷水机组利用液体汽化吸热这一物理现象进行制冷或制热。工作时，通过压缩机对气态冷媒进行压缩，提高气态冷媒压力(即提高了冷媒饱和温度)，高温高压的气态冷媒进入冷凝器加热温度相对较低的低温热水，同时气态冷媒液化为高压低温的液态冷媒。液态冷媒流经节流阀后压力降低(即降低了冷媒的饱和温度)，低温低压的液态冷媒进入蒸发器汽化吸收温度相对较高的蒸汽凝结水中的热量，成为高温低压的气态冷媒，并再次被压缩机吸入形成闭式循环，从而达到制取热水的目的。
本发明在实际应用时，蒸汽凝结水蓄水箱中的蒸汽凝结水通过增压泵增压后，为双效冷水机组中的循环冷媒提供热量，之后排入膨胀水箱中；来自末端用热设备中的低温热水先在双效冷水机组中获取循环冷媒中的热量，之后在第一换热器中由高温蒸汽凝结水进一步加热后重新流入末端用热设备中进行供热。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)将蒸汽凝结水储存在蒸汽凝结水蓄水箱中，作为备用热源，为双效冷水机组中的循环冷媒供热，充分利用蒸汽凝结水中的热量，减少了蒸汽凝结水输送至热电厂进行废热处理时的能耗及热量损失，提高了能源梯级利用率；
2)通过管路上的温度传感器自动控制增压泵的频率，满足不同工况下的实际用热需求，实现负荷的匹配及运行的经济性，且不影响原有冷热水供应系统的正常运行。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图中标记说明：
1—双效冷水机组、2—蒸汽凝结水蓄水箱、3—膨胀水箱、4—第一换热器、5—第二换热器、6—热水回水总管、7—热水供水总管、8—低温热水管、9—高温热水管、10—市政排水管网连接管、11—热水供水支管、12—旁路管、13—排水管、14—增压泵支管、15—增压泵、16—溢流管、17—温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
如图1所示的一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，包括双效冷水机组单元、蒸汽凝结水蓄水箱2及膨胀水箱3，蒸汽凝结水蓄水箱2与双效冷水机组单元之间设有第一换热器4及第二换热器5，蒸汽凝结水蓄水箱2依次通过第一换热器4、第二换热器5与膨胀水箱3相连通。
其中，双效冷水机组单元包括双效冷水机组1、热水回水总管6及热水供水总管7，双效冷水机组1与热水回水总管6之间设有低温热水管8，双效冷水机组1与热水供水总管7之间设有高温热水管9。热水回水总管6上设有市政排水管网连接管10，并通过市政排水管网连接管10与市政排水管网相连通，热水供水总管7上设有热水供水支管11，并通过热水供水支管11与锅炉房相连通。高温热水管9及低温热水管8分别与双效冷水机组1的冷凝器两端相连通。第一换热器4设置在高温热水管9上。
高温热水管9上设有旁路管12，第二换热器5设置在旁路管12上。双效冷水机组1与膨胀水箱3之间设有排水管13，排水管13、旁路管12分别与双效冷水机组1的蒸发器两端相连通。蒸汽凝结水蓄水箱2与第一换热器4之间并列设有多个增压泵支管14，增压泵支管14上设有增压泵15。蒸汽凝结水蓄水箱2与膨胀水箱3之间的管路上设有与增压泵15电连接的温度传感器17。
蒸汽凝结水蓄水箱2上设有溢流管16。
在实际应用时，蒸汽凝结水蓄水箱2中的蒸汽凝结水通过增压泵15增压后，为双效冷水机组1中的循环冷媒提供热量，之后排入膨胀水箱3中；来自末端用热设备中的低温热水先在双效冷水机组1中获取循环冷媒中的热量，之后在第一换热器4中由高温蒸汽凝结水进一步加热后重新流入末端用热设备中进行供热。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，其特征在于，该系统包括双效冷水机组单元、蒸汽凝结水蓄水箱(2)及膨胀水箱(3)，所述的蒸汽凝结水蓄水箱(2)与双效冷水机组单元之间设有第一换热器(4)及第二换热器(5)，所述的蒸汽凝结水蓄水箱(2)依次通过第一换热器(4)、第二换热器(5)与膨胀水箱(3)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，其特征在于，所述的双效冷水机组单元包括双效冷水机组(1)、热水回水总管(6)及热水供水总管(7)，所述的双效冷水机组(1)与热水回水总管(6)之间设有低温热水管(8)，所述的双效冷水机组(1)与热水供水总管(7)之间设有高温热水管(9)。
3.根据权利要求2所述的一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，其特征在于，所述的热水回水总管(6)上设有市政排水管网连接管(10)，并通过市政排水管网连接管(10)与市政排水管网相连通，所述的热水供水总管(7)上设有热水供水支管(11)，并通过热水供水支管(11)与锅炉房相连通。
4.根据权利要求2所述的一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，其特征在于，所述的高温热水管(9)及低温热水管(8)分别与双效冷水机组(1)的冷凝器两端相连通。
5.根据权利要求2所述的一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，其特征在于，所述的第一换热器(4)设置在高温热水管(9)上。
6.根据权利要求2所述的一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，其特征在于，所述的高温热水管(9)上设有旁路管(12)，所述的第二换热器(5)设置在旁路管(12)上。
7.根据权利要求6所述的一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，其特征在于，所述的双效冷水机组(1)与膨胀水箱(3)之间设有排水管(13)，所述的排水管(13)、旁路管(12)分别与双效冷水机组(1)的蒸发器两端相连通。
8.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，其特征在于，所述的蒸汽凝结水蓄水箱(2)与第一换热器(4)之间并列设有多个增压泵支管(14)，所述的增压泵支管(14)上设有增压泵(15)。
9.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，其特征在于，所述的蒸汽凝结水蓄水箱(2)与膨胀水箱(3)之间的管路上设有与增压泵(15)电连接的温度传感器(17)。
10.根据权利要求1所述的一种基于蒸汽凝结水再利用的双效冷水机组系统，其特征在于，所述的蒸汽凝结水蓄水箱(2)上设有溢流管(16)。
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