CN115711552B - 一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统 - Google Patents

Abstract

一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，属于节能环保领域，本发明解决现有水产养殖领域中用于养殖池内的加热装置加热效率低，但维护费用和运行费用过高的问题，所述供热系统包括锅炉、节能器、喷淋塔、板式换热器、热泵、可移动组装换热室、供热主管路、回水主管路和养殖区域，所述养殖区域内包括多个养殖池；所述供热主管路包括一个热水输入端和多个热水输出端；所述回水主管路包括多个回水输入端和一个回水输出端，本申请所采用的热源为工业余热，相比于现有的加热方式，不需要进行重新的加热工序，极大的降低了运行成本，实现了零热成本加热，使加热装置的运行费用和维护费用相比于现有加热装置的运行费用和维护费用更低。

Description

一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统

技术领域

本发明属于节能环保领域，具体涉及一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统。

背景技术

在水产养殖领域，较为常见的加热方式分为锅炉管道加热和电热管棒加热；

锅炉管道加热方式存在的弊端在于加热所用的燃油锅炉及电锅炉运行周期成本过高，特别是电锅炉，能源利用率比较低，而燃油锅炉在运行过程中极易产生温室气体及粉尘废渣，而且还会产生大量的含硫物质，对环境造成了大量的危害，而且锅炉管道加热方式所用设备热量损耗较大，在造成资源浪费的同时还占用了大量的空间，由于其附属设备比较多，不具备可移动性，导致运行灵活性相对比较差；

电热管棒加热存在的弊端在管棒极易氧化生锈，尤其是含盐量较高的海水，腐蚀很难克服，需定期对管道进行水垢清理以维持加热效率，否则加热装置中会存在较大的安全隐患，而且用电成本比较高，导致运行费用居高不下；

工业余热是良好的热量能源，将工业余热用作对于水产养殖领域的加热源可以很好的解决现有加热方式存在的弊端，但是目前还没有一种加热系统可以将工业余热应用于水产养殖领域，致使现有的水产养殖用户在进行低加热效率的同时，还在承受着传统养殖加热装置带来的高维护费用和高运行费用。

发明内容

本发明解决现有水产养殖领域中用于养殖池内的加热装置加热效率低，但维护费用和运行费用过高的问题，进而研发一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统；

一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，所述供热系统包括锅炉、节能器、喷淋塔、板式换热器、热泵、可移动组装换热室、供热主管路、回水主管路和养殖区域；

所述养殖区域内包括多个养殖池；

所述供热主管路包括一个热水输入端和多个热水输出端；

所述回水主管路包括多个回水输入端和一个回水输出端；

所述锅炉的余热输出端通过管道与节能器中的热气输入端连通设置，节能器中的热气输出端通过管道与喷淋塔中的热气输入端连通设置，喷淋塔中的热水输出端通过管道与板式换热器中供热侧的热水输入端相连，板式换热器中供热侧的冷水输出端通过管道与喷淋塔顶部的回水管相连，板式换热器中换热侧的出水端通过管道与热泵中供热侧的热水输入端相连，热泵中供热侧的冷水输出端通过管道与板式换热器中换热侧的入水端相连，热泵中换热侧的出水端通过管道与节能器中热水输入端相连，节能器中热水输出端通过管道与可移动组装换热室中供热侧的热水输入端相连，可移动组装换热室中供热侧的冷水输出端通过管道与热泵中换热侧的入水端相连，可移动组装换热室中换热侧的出水端与供热主管路的热水输入端相连，供热主管路中的每个热水输出端与对应一个养殖池的热水输入端连通设置，每个养殖池的回水输出端与回水主管路中的一个回水输入端连通设置，回水主管路中的回水输出端与可移动组装换热室中换热侧的入水端连通设置；

进一步地，所述可移动组装换热室包括N个集装箱、N个波纹管和N-1个连接管，N个集装箱依次排列，相邻两个集装箱之间设有一个连接管，且N个集装箱通过N-1个连接管连通设置形成换热室，换热室的出水端与供热主管路的热水输入端相连，换热室的入水端与回水主管路的回水输出端相连，每个集装箱中对应设置一个波纹管，且每个波纹管的输入端通过管道与节能器中的热水输出端相连，每个波纹管的输出端通过管道与热泵中换热侧的入水端相连，N个集装箱组成的换热室为可移动组装换热室的换热侧，N个波纹管为可移动组装换热室的供热侧；

进一步地，所述喷淋塔中的热水输出端与板式换热器中供热侧的热水输入端之间的连通管道上串联有一号水泵，板式换热器中换热侧的出水端与热泵中供热侧的热水输入端之间的连通管道上串联有二号水泵，可移动组装换热室中供热侧的冷水输出端与热泵中换热侧的入水端之间的连通管道上串联有三号水泵；

进一步地，所述供热主管路上串联有一号限流阀，一号限流阀靠近供热主管路中的热水输入端设置，可移动组装换热室中换热侧的出水端与一号限流阀之间设有四号水泵，四号水泵串联在供热主管路上；

进一步地，所述供热主管路上串联有一号温度传感器，一号温度传感器靠近可移动组装换热室中换热侧的出水端设置；

进一步地，所述回水主管路上串联有二号温度传感器，二号温度传感器靠近可移动组装换热室中换热侧的入水端设置；

进一步地，所述供热主管路中每个热水输出端上串联有一个三号限流阀，三号限流阀与对应的养殖池的热水输入端之间设有一个一号压力检测器，一号压力检测器串联在供热主管路中的一个热水输出端上；

进一步地，所述回水主管路中每个回水输入端上串联有一个二号限流阀，二号限流阀与对应的养殖池的回水输出端之间设有一个二号压力检测器，二号压力检测器串联在回水主管路中的一个回水输入端上；

进一步地，所述每个三号限流阀的控制端上串联有一个三号温度传感器，三号温度传感器的感应端设置在养殖池中。

本申请相对于现有技术所产生的有益效果：

1、本发明提出的一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，所采用的热源为工业余热，相比于现有的加热方式，不需要进行重新的加热工序(仅需要将工业余热进行提取使用即可)，极大的降低了运行成本，实现了零热成本加热，使加热装置的运行费用和维护费用相比于现有加热装置的运行费用和维护费用更低。

2、本发明提出的一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，在进行工业余热提取的余热中转站采用可移动式(可移动组装换热室)，根据海产养殖的规模大小，通过设备的活接头，组装成所需的余热中转站规模，使整个加热装置可以根据海产养殖的规模大小进行自主调节，十分具有灵活性和节能性，而且此种可移动组装换热室的设计结合了实际海产养殖的情况，在使用时具有更高的加热效率，有利于提高加热过程的稳定性。

附图说明

图1为本发明所述供热系统的连接示意图；

图2为本发明所述供热系统中可移动组装换热室的结构示意图；

图中1锅炉、2节能器、3喷淋塔、4板式换热器、5热泵、6可移动组装换热室、7养殖池、8一号水泵、9二号水泵、10三号水泵、11四号水泵、12一号限流阀、13一号温度传感器、14二号温度传感器、15二号限流阀、16三号限流阀、17一号压力检测器、18二号压力检测器和19三号温度传感器。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式中提供了一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，所述供热系统包括锅炉1、节能器2、喷淋塔3、板式换热器4、热泵5、可移动组装换热室6、供热主管路、回水主管路和养殖区域；

所述养殖区域内包括多个养殖池7；

所述供热主管路包括一个热水输入端和多个热水输出端；

所述回水主管路包括多个回水输入端和一个回水输出端；

所述锅炉1的余热输出端通过管道与节能器2中的热气输入端连通设置，节能器2中的热气输出端通过管道与喷淋塔3中的热气输入端连通设置，喷淋塔3中的热水输出端通过管道与板式换热器4中供热侧的热水输入端相连，板式换热器4中供热侧的冷水输出端通过管道与喷淋塔3顶部的回水管相连，板式换热器4中换热侧的出水端通过管道与热泵5中供热侧的热水输入端相连，热泵5中供热侧的冷水输出端通过管道与板式换热器4中换热侧的入水端相连，热泵5中换热侧的出水端通过管道与节能器2中热水输入端相连，节能器2中热水输出端通过管道与可移动组装换热室6中供热侧的热水输入端相连，可移动组装换热室6中供热侧的冷水输出端通过管道与热泵5中换热侧的入水端相连，可移动组装换热室6中换热侧的出水端与供热主管路的热水输入端相连，供热主管路中的每个热水输出端与对应一个养殖池7的热水输入端连通设置，每个养殖池7的回水输出端与回水主管路中的一个回水输入端连通设置，回水主管路中的回水输出端与可移动组装换热室6中换热侧的入水端连通设置。

本实施方式中，养殖池7的个数以16个为例，为了保证养殖池7供热水的均匀性和同步性，采用了双供热主管路的设计，结合图1，每个供热主管路为8个养殖池7进行供水工作，同时采用四个回水主管路用于对所有养殖池进行冷水回流，其中每个回水主管路为四个养殖池7进行回水工作。

具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于，所述可移动组装换热室6包括N个集装箱61、N个波纹管62和N-1个连接管63，N个集装箱61依次排列，相邻两个集装箱61之间设有一个连接管63，且N个集装箱61通过N-1个连接管63连通设置形成换热室，换热室的出水端与供热主管路的热水输入端相连，换热室的入水端与回水主管路的回水输出端相连，每个集装箱61中对应设置一个波纹管62，且每个波纹管62的输入端通过管道与节能器2中的热水输出端相连，每个波纹管62的输出端通过管道与热泵5中换热侧的入水端相连，N个集装箱61组成的换热室为可移动组装换热室6的换热侧，N个波纹管62为可移动组装换热室6的供热侧。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，也是以16个养殖池7为例，为了满足与16个养殖池7的供水需求，可移动组装换热室6采用了三个集装箱61作为换热侧中介质水的容器，同时三个集装箱61中通过两个连接管63进行连通设置，使三个连接管63可以作为一个整体换热室进行工作，每个集装箱61中设有一个波纹管62，波纹管62作为供热侧中介质水的容器，通过供热侧中介质水和换热侧中介质水的温度转换实现换热的目的。

具体实施方式三：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二不同点在于，所述喷淋塔3中的热水输出端与板式换热器4中供热侧的热水输入端之间的连通管道上串联有一号水泵8，板式换热器4中换热侧的出水端与热泵5中供热侧的热水输入端之间的连通管道上串联有二号水泵9，可移动组装换热室6中供热侧的冷水输出端与热泵5中换热侧的入水端之间的连通管道上串联有三号水泵10。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

本实施方式中，一号水泵8、二号水泵9和三号水泵10是为对系统中流动水提供动力，提高介质水在系统中运动的流畅性。

具体实施方式四：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于，所述供热主管路上串联有一号限流阀12，一号限流阀12靠近供热主管路中的热水输入端设置，可移动组装换热室6中换热侧的出水端与一号限流阀12之间设有四号水泵11，四号水泵11串联在供热主管路上。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。

如此设置，为了保证供热主管路上水流流动的流畅性，同时通过一号限流阀12控制介质水通断流路，为系统柜检修和维护提供可以间歇工作的时间。

具体实施方式五：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式四不同点在于，所述供热主管路上串联有一号温度传感器13，一号温度传感器13靠近可移动组装换热室6中换热侧的出水端设置。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。

如此设置，可以通过一号温度传感器13检测供热主管路中介质水的温度，如果温度不达标准，可以通过一号限流阀12阻止供热主管路工作，进而对系统进行检修。

具体实施方式六：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五不同点在于，所述回水主管路上串联有二号温度传感器14，二号温度传感器14靠近可移动组装换热室6中换热侧的入水端设置。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式六不同点在于，所述供热主管路中每个热水输出端上串联有一个三号限流阀16，三号限流阀16与对应的养殖池7的热水输入端之间设有一个一号压力检测器17，一号压力检测器17串联在供热主管路中的一个热水输出端上。其它组成和连接方式与具体实施方式六相同。

如此设置，通过一号压力检测器17检测每个热水输出端排出水的工作压力，保证提供的安全性，当压力值过大时，可以通过三号限流阀16关闭供热主管路中对应的热水输出端，保证系统的安全性。

具体实施方式八：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式七不同点在于，所述回水主管路中每个回水输入端上串联有一个二号限流阀15，二号限流阀15与对应的养殖池7的回水输出端之间设有一个二号压力检测器18，二号压力检测器18串联在回水主管路中的一个回水输入端上。其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式七不同点在于，所述每个三号限流阀16的控制端上串联有一个三号温度传感器19，三号温度传感器19的感应端设置在养殖池7中。其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。

如此设置，通过三号温度传感器19检测每个养殖池7中的温度值，当温度值达标时可以使热水输出端停止供水，反之控制热水输出端供水。

本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。

工作原理：

本发明给出一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，采用工业烟气余热，实现零热成本为海水养殖供热。主要流程如下：

1、余热提取系统：本发明采用水产养殖所在地附近电厂烟气余热，首先150℃左右的烟气经过节能器，烟温降低至70℃左右后，进入到喷淋塔，喷淋塔通过中介水将烟气温度喷淋至35℃左右，吸收的热量传递到循环中介水中，中介水进入到热泵系统中，将温度提升至60℃左右进入到节能器中，利用烟气余热进行二次温度提升厚形成的热水进入到可移动组装式换热机房；

2、可移动组装换热室：可移动组装换热室为多个可组装的集装箱组成，在每个可移动余热中转集装箱侧面预留有活动连接接口，根据海产养殖规模，确定集装箱个数后，通过汽车运输至指定位置，组装成一定规模的余热中转站。同时，根据水产养殖现场反馈的温度信号，控制每个水产养殖载热水的调节阀的开度，精准控制水产养殖的区域温度；

3、水产养殖客户端：通常在原来水产养殖区域基础上，完善管道布置和仪表安装，并将温度信号和压力信号反馈给余热中转站控制箱，中转站根据反馈的信号，调整各网格区域的阀门开度，保证流量平衡和温度需求。

Claims (8)

1.一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，其特征在于：所述供热系统包括锅炉（1）、节能器（2）、喷淋塔（3）、板式换热器（4）、热泵（5）、可移动组装换热室（6）、供热主管路、回水主管路和养殖区域；

所述养殖区域内包括多个养殖池（7）；

所述供热主管路包括一个热水输入端和多个热水输出端；

所述回水主管路包括多个回水输入端和一个回水输出端；

所述锅炉（1）的余热输出端通过管道与节能器（2）中的热气输入端连通设置，节能器（2）中的热气输出端通过管道与喷淋塔（3）中的热气输入端连通设置，喷淋塔（3）中的热水输出端通过管道与板式换热器（4）中供热侧的热水输入端相连，板式换热器（4）中供热侧的冷水输出端通过管道与喷淋塔（3）顶部的回水管相连，板式换热器（4）中换热侧的出水端通过管道与热泵（5）中供热侧的热水输入端相连，热泵（5）中供热侧的冷水输出端通过管道与板式换热器（4）中换热侧的入水端相连，热泵（5）中换热侧的出水端通过管道与节能器（2）中热水输入端相连，节能器（2）中热水输出端通过管道与可移动组装换热室（6）中供热侧的热水输入端相连，可移动组装换热室（6）中供热侧的冷水输出端通过管道与热泵（5）中换热侧的入水端相连，可移动组装换热室（6）中换热侧的出水端与供热主管路的热水输入端相连，供热主管路中的每个热水输出端与对应一个养殖池（7）的热水输入端连通设置，每个养殖池（7）的回水输出端与回水主管路中的一个回水输入端连通设置，回水主管路中的回水输出端与可移动组装换热室（6）中换热侧的入水端连通设置；

所述可移动组装换热室（6）包括N个集装箱（61）、N个波纹管（62）和N-1个连接管（63），N个集装箱（61）依次排列，相邻两个集装箱（61）之间设有一个连接管（63），且N个集装箱（61）通过N-1个连接管（63）连通设置形成换热室，换热室的出水端与供热主管路的热水输入端相连，换热室的入水端与回水主管路的回水输出端相连，每个集装箱（61）中对应设置一个波纹管（62），且每个波纹管（62）的输入端通过管道与节能器（2）中的热水输出端相连，每个波纹管（62）的输出端通过管道与热泵（5）中换热侧的入水端相连，N个集装箱（61）组成的换热室为可移动组装换热室（6）的换热侧，N个波纹管（62）为可移动组装换热室（6）的供热侧。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，其特征在于：所述喷淋塔（3）中的热水输出端与板式换热器（4）中供热侧的热水输入端之间的连通管道上串联有一号水泵（8），板式换热器（4）中换热侧的出水端与热泵（5）中供热侧的热水输入端之间的连通管道上串联有二号水泵（9），可移动组装换热室（6）中供热侧的冷水输出端与热泵（5）中换热侧的入水端之间的连通管道上串联有三号水泵（10）。

3.根据权利要求2所述的一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，其特征在于：所述供热主管路上串联有一号限流阀（12），一号限流阀（12）靠近供热主管路中的热水输入端设置，可移动组装换热室（6）中换热侧的出水端与一号限流阀（12）之间设有四号水泵（11），四号水泵（11）串联在供热主管路上。

4.根据权利要求3所述的一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，其特征在于：所述供热主管路上串联有一号温度传感器（13），一号温度传感器（13）靠近可移动组装换热室（6）中换热侧的出水端设置。

5.根据权利要求4所述的一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，其特征在于：所述回水主管路上串联有二号温度传感器（14），二号温度传感器（14）靠近可移动组装换热室（6）中换热侧的入水端设置。

6.根据权利要求5所述的一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，其特征在于：所述供热主管路中每个热水输出端上串联有一个三号限流阀（16），三号限流阀（16）与对应的养殖池（7）的热水输入端之间设有一个一号压力检测器（17），一号压力检测器（17）串联在供热主管路中的一个热水输出端上。

7.根据权利要求6所述的一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，其特征在于：所述回水主管路中每个回水输入端上串联有一个二号限流阀（15），二号限流阀（15）与对应的养殖池（7）的回水输出端之间设有一个二号压力检测器（18），二号压力检测器（18）串联在回水主管路中的一个回水输入端上。

8.根据权利要求7所述的一种基于工业余热的可移动组装式海产养殖供热系统，其特征在于：所述每个三号限流阀（16）的控制端上串联有一个三号温度传感器（19），三号温度传感器（19）的感应端设置在养殖池（7）中。