CN117288022B - 一种用于节能厂房工业余热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于节能厂房工业余热回收系统，涉及节能厂房余热回收及供暖的技术领域，其包括气体余热回收单元、液体余热回收单元、集中温控室、地面供暖单元和墙体供暖单元，所述集中温控室内设置有气液混合仓和气液分离仓，所述气体余热回收单元和液体余热回收单元均与气液混合仓连通，所述气液混合仓内设置有用于使气体与液体充分接触的混搅组件；所述气液分离仓内设置有气体仓室和液体仓室，所述气液混合仓连通有通气管道和通液管道，所述通气管道与气体仓室连通，所述通液管道与液体仓室连通，所述气体仓室与墙体供暖单元连通，所述液体仓室与地面供暖单元连通。本申请具有提高对厂房的墙体与地板供暖均匀性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及节能厂房余热回收及供暖的技术领域，尤其是涉及一种用于节能厂房工业余热回收系统。
背景技术
传统的厂房供暖系统主要是在厂房内设置暖气供暖系统，对厂房内部进行供暖，而采用暖气供暖系统非常耗费能源；随着科学技术的发展，以及节能环保理念的贯彻，目前，厂房内的供暖控制系统主要是利用厂内原有的资源，通过厂房内生产加工而产生的带有余热的气体和液体分别对厂房的地面和墙体进行供暖。
现有的节能厂房内的供暖系统在使用时，通常是先对厂房内带有余热的气体和液体进行回收，之后将带有余热的液体直接通入埋设于地底的地热管道内，而带有余热的气体则会通入埋设于墙体内的供暖管道内，从而分别对厂房的地板以及墙体分别进行供暖，进而达到对厂房内供暖的目的。然而采用上述供暖的方式，用于供暖的气体和液体之间通常温差较大，导致对厂房内的供暖不均匀。
发明内容
为了解决厂房的墙体与地板供暖不均匀的问题，本申请提供一种用于节能厂房工业余热回收系统。
本申请提供的一种用于节能厂房工业余热回收系统，采用如下的技术方案：
一种用于节能厂房工业余热回收系统，包括气体余热回收单元、液体余热回收单元、集中温控室、地面供暖单元和墙体供暖单元，所述集中温控室内设置有气液混合仓和气液分离仓，所述气体余热回收单元和液体余热回收单元均与气液混合仓连通，所述气液混合仓内设置有用于使气体与液体充分接触的混搅组件；所述气液分离仓内设置有气体仓室和液体仓室，所述气液混合仓连通有通气管道和通液管道，所述通气管道与气体仓室连通，所述通液管道与液体仓室连通，所述气体仓室与墙体供暖单元连通，所述液体仓室与地面供暖单元连通。
通过采用上述技术方案，通过气体余热回收单元和液体余热回收单元分别将厂房内的带有余热的气体和液体分别回收至集中温控室内的气液混合仓内，通过混搅组件使气液混合仓内的气体和液体充分混合，使气液混合仓内的气体和液体之间充分热交换，从而使气液混合仓内的气体和液体之间保持相对较小的温差。之后，气液混合仓内的气体通过通气管道进入气液分离仓内的气体仓室内，再通过墙体供暖单元对厂房的墙体进行供暖，而气液混合仓内的液体通过通液管道进入气液分离仓内的液体仓室内，再通过地面供暖单元对厂房的地面进行供暖，进而有效提高对厂房的墙体与地板供暖的均匀性。
可选的，所述气体余热回收单元包括进气管道、设置在进气管道上的抽风机，以及固定设置在气液混合仓内的增压罐，所述进气管道与增压罐连通，所述增压罐连通有若干分布管，每个所述分布管上均开设有若干分布孔，且所述分布管用于插入气液混合仓内的液体内，所述增压罐内设置有用于将气体压入分布管的压气组件。
通过采用上述技术方案，通过抽风机和进气管道将收集的带有余热的气体导入增压罐内，通过压气组件将增压罐内的热气压入分布管，再通过分布管上的分布孔通入气液混合仓内，从而与气液混合仓内的液体充分混合。
可选的，所述压气组件包括滑动设置在增压罐内的压板，以及用于驱使压板滑动的第一驱动件，所述压板上开设有通气孔，所述压板上还设置有用于封闭通气孔的密封组件。
通过采用上述技术方案，先通过第一驱动件驱使压板远离分布管，使压板与分布管之间留有一定的空间，进入增压罐内的热气通过压板上的通气孔进入压板与分布管之间的区间内，之后通过密封组件将通气孔封闭，再驱使压板向靠近分布管方向滑动，进而将增压罐内的热气压入分布管内。
可选的，所述密封组件包括沿垂直压板方向滑动设置在压板上的挡气塞，以及用于驱使挡气塞滑动的第二驱动件，所述挡气塞与通气孔相适配。
通过采用上述技术方案，通过第二驱动件驱使挡气塞滑动，使挡气塞插入通气孔内，进而对通气孔进行封闭。
可选的，所述混搅组件包括滑动设置在气液混合仓内的搅动架，以及用于驱使搅动架滑动的驱动组件，所述搅动架穿设在各所述分布管之间。
通过采用上述技术方案，热气在通过分布管与气液混合仓内的液体混合后，通过驱动组件驱使搅动架在气液混合仓内滑动，进而搅动气液混合仓内的液体，使气液混合仓内的气体和液体充分混合。
可选的，所述搅动架上转动设置有若干涡轮，所述搅动架上分别设置有用于驱使各所述涡轮转动的驱动源。
通过采用上述技术方案，搅动架在滑动的过程中，分别驱使各涡轮转动，进而提高气液混合仓内的气液混合效率。
可选的，所述墙体供暖单元包括嵌设在墙体内的若干供暖管体，以及与气体仓室连通的送气管，所述送气管分别与各所述供暖管体连通，各所述供暖管体共同连通有排气管。
通过采用上述技术方案，通过在墙体内嵌设若干供暖管体，送气管在将气体仓室内的热气输送至各供暖管体时，各供暖管体内的热气温度相差较小，从而进一步提高对厂房内供暖的均匀性。
可选的，所述地面供暖单元包括埋设于厂房地底的地热管网和地热板，所述地热管网与液体仓室连通，所述地热板设置在地热管网的顶部，且地热管网与地热板抵接，所述地热板内设置有换热腔，所述换热腔内填充有热换液，所述地热管网连通有排液管。
通过采用上述技术方案，将液体仓室内带有余热的液体导入地热管网内，再通过地热管网与地热板内的热换液进行热交换，之后再通过地热板对厂房的地面进行供暖，通过地热板的设置，提高对厂房地面供暖的均匀性。
可选的，所述地热板的底壁开设有预埋槽，所述地热管网嵌设在预埋槽内。
通过采用上述技术方案，通过将地热管网嵌设在地热板的预埋槽内，提高地热管网与地热板内热换液之间的热交换效果。
可选的，所述气体仓室设置在液体仓室的下方，所述通气管道与气液混合仓的连通端靠近气液混合仓的顶部，所述通液管道与气液混合仓的连通端靠近气液混合仓的底部。
通过采用上述技术方案，将气体仓室设置在液体仓室的下方，气液混合仓内的热气会先灌满气液混合仓内的空间，再由通气管道导入气体仓室内，保证气液混合仓内的气体与液体之间充分换热，而气液混合仓内的液体通过通液管道由底部向上输送至液体仓室内，保证带有余热的液体在进入气液混合仓后，能够充分与气液混合仓内的气体充分接触，进而提高气液混合仓内气体与液体的热交换效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过气体余热回收单元和液体余热回收单元分别将厂房内的带有余热的气体和液体分别回收至集中温控室内的气液混合仓内，通过混搅组件使气液混合仓内的气体和液体充分混合，使气液混合仓内的气体和液体之间充分热交换，从而使气液混合仓内的气体和液体之间保持相对较小的温差。之后，气液混合仓内的气体通过通气管道进入气液分离仓内的气体仓室内，再通过墙体供暖单元对厂房的墙体进行供暖，而气液混合仓内的液体通过通液管道进入气液分离仓内的液体仓室内，再通过地面供暖单元对厂房的地面进行供暖，进而有效提高对厂房的墙体与地板供暖的均匀性。
2.通过在墙体内嵌设若干供暖管体，送气管在将气体仓室内的热气输送至各供暖管体时，各供暖管体内的热气温度相差较小，从而进一步提高对厂房内供暖的均匀性。
3.将液体仓室内带有余热的液体导入地热管网内，再通过地热管网与地热板内的热换液进行热交换，之后再通过地热板对厂房的地面进行供暖，通过地热板的设置，提高对厂房地面供暖的均匀性。
附图说明
图1是本申请实施例的工艺流程图；
图2是本申请实施例的整体结构剖视图；
图3是本申请实施例用于表达集中温控室的结构示意图；
图4是本申请实施例用于表达增压罐的结构示意图；
图5是本申请实施例用于表达气液混合仓的结构示意图；
图6是本申请实施例用于表达墙体供暖单元的结构示意图；
图7是本申请实施例用于表达地面供暖单元的结构示意图；
图8是图7中A部分的放大视图。
附图标记说明：1、气体余热回收单元；11、进气管道；12、抽风机；13、增压罐；131、压板；1311、通气孔；132、第一驱动件；133、挡气塞；134、第二驱动件；14、出气管；141、分布管；2、液体余热回收单元；21、液体回收管道；3、集中温控室；31、气液混合仓；311、搅动架；312、丝杠；313、导杆；314、伺服电机；315、涡轮；316、驱动源；317、通气管道；318、通液管道；32、气液分离仓；321、气体仓室；322、液体仓室；4、墙体供暖单元；41、供暖管体；42、送气管；43、排气管；5、地面供暖单元；51、地热管网；52、地热板；521、换热腔；522、预埋槽；53、排液管。
具体实施方式
以下结合附图1-附图8对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种用于节能厂房工业余热回收系统。参照图1、2，包括气体余热回收单元1、液体余热回收单元2、集中温控室3、墙体供暖单元4和地面供暖单元5，集中温控室3内设置有气液混合仓31和气液分离仓32，气体余热回收单元1和液体余热回收单元2均与气液混合仓31连通。
参照图2、3，液体余热回收单元2包括若干液体回收管道21，液体回收管道21与气液混合仓31连通。
参照图3、4，气体余热回收单元1包括进气管道11、设置在进气管道11上的抽风机12，以及固定设置在气液混合仓31内的增压罐13，进气管道11与增压罐13连通，增压罐13的中轴线竖直设置，且进气管道11与增压罐13的连通端靠近增压罐13的顶部，增压罐13的底部连通有出气管14，出气管14连通有若干分布管141，分布管141向气液混合仓31的底部延伸，每个分布管141上均开设有若干分布孔。
参照图4，增压罐13内设置有用于将气体从出气管14挤出增压罐13的压气组件，压气组件包括沿竖直方向滑动设置在增压罐13内的压板131，以及用于驱使压板131滑动的第一驱动件132，压板131与增压罐13的内部相适配，第一驱动件132包括液压缸，液压缸固定设置在增压罐13的顶部，液压缸的活塞杆延伸至增压罐13内且与压板131固定连接。
参照图4，压板131上开设有通气孔1311，压板131上还设置有用于封闭通气孔1311的密封组件，密封组件包括沿垂直压板131方向滑动设置在压板131顶部的挡气塞133，以及用于驱使挡气塞133滑动的第二驱动件134，挡气塞133与通气孔1311相适配，挡气塞133上套设有橡胶密封圈，第二驱动件134包括气压缸，气压缸固定设置在压板131上，气压缸的活塞杆与挡气塞133固定连接。
通过抽风机12和进气管道11将收集的带有余热的气体导入增压罐13内，通过液压缸驱使压板131远离分布管141，使压板131与分布管141之间留有一定的空间，进入增压罐13内的热气通过压板131上的通气孔1311进入压板131与分布管141之间的区间内，之后通过气压缸驱使挡气塞133滑动，使挡气塞133插入通气孔1311内，进而对通气孔1311进行封闭，再驱使压板131向靠近分布管141方向滑动，进而将增压罐13内的热气压入分布管141内，最后通过分布管141上的分布孔通入气液混合仓31内，从而与气液混合仓31内的液体充分混合。
参照图5，气液混合仓31内设置有用于使气体与液体充分接触的混搅组件，混搅组件包括沿竖直方向滑动设置在气液混合仓31内的搅动架311，以及用于驱使搅动架311滑动的驱动组件，搅动架311穿设在各分布管141之间，驱动组件包括转动设置在气液混合仓31内的丝杠312、固定设置在气液混合仓31内的导杆313，以及固定设置在气液混合仓31顶部的伺服电机314，丝杠312和导杆313的轴向竖直，且丝杠312与搅动架311螺纹配合，导杆313与搅动架311滑动配合，伺服电机314的输出轴延伸至气液混合仓31内且与丝杠312同轴固定连接；热气在通过分布管141与气液混合仓31内的液体混合后，通过伺服电机314驱使丝杠312转动，进而驱使搅动架311在气液混合仓31内往复滑动，进而搅动气液混合仓31内的液体，使气液混合仓31内的气体和液体充分混合。
参照图5，搅动架311上转动设置有多个涡轮315，搅动架311上分别设置有用于驱使各涡轮315转动的驱动源316，驱动源316包括驱动电机，驱动电机固定设置在搅动架311上，驱动电机输出轴与对应的涡轮315同轴固定连接；搅动架311在滑动的过程中，分别驱使各涡轮315转动，进而提高气液混合仓31内的气液混合效率。
参照图3，气液分离仓32内设置有气体仓室321和液体仓室322，液体仓室322设置在气体仓室321的上方，气液混合仓31连通有通气管道317和通液管道318，通气管道317与气液混合仓31的连通端靠近气液混合仓31的顶部，通液管道318与气液混合仓31的连通端靠近气液混合仓31的底部，且通气管道317与气体仓室321连通，通液管道318与液体仓室322连通；将气体仓室321设置在液体仓室322的下方，气液混合仓31内的热气会先灌满气液混合仓31内的空间，再由通气管道317导入气体仓室321内，保证气液混合仓31内的气体与液体之间充分换热，而气液混合仓31内的液体通过通液管道318由底部向上输送至液体仓室322内，保证带有余热的液体在进入气液混合仓31后，能够充分与气液混合仓31内的气体充分接触，进而提高气液混合仓31内气体与液体的热交换效果。
参照图3、6，墙体供暖单元4包括嵌设在墙体内的若干供暖管体41，以及与气体仓室321连通的送气管42，送气管42与各供暖管体41连通，且送气管42与供暖管体41的连通端靠近供暖管体41的顶部，各供暖管体41共同连通有排气管43，排气管43与供暖管体41的连通端靠近供暖管体41的底部；通过在墙体内嵌设若干供暖管体41，送气管42在将气体仓室321内的热气输送至各供暖管体41时，各供暖管体41内的热气温度相差较小，从而进一步提高对厂房内供暖的均匀性，且热气在进入供暖管体41时，由供暖管体41的顶部向底部移动，使得热气得以在供暖管体41内充分停留，保证对厂房墙体的供暖效果。
参照图3、7，地面供暖单元5包括埋设于厂房地底的地热管网51和地热板52，地热管网51与液体仓室322连通，地热板52设置有多块，且各地热板52均设置在地热管网51的顶部。
参照图7、8，地热板52内设置有换热腔521，且各地热板52的换热腔521相互连通，换热腔521内填充有热换液，地热板52的底壁开设有预埋槽522，地热管网51嵌设在预埋槽522内，地热管网51还连通有排液管53；将液体仓室322内带有余热的液体导入地热管网51内，再通过地热管网51与地热板52内的热换液进行热交换，之后再通过地热板52对厂房的地面进行供暖，通过地热板52的设置，提高对厂房地面供暖的均匀性。
本申请实施例一种用于节能厂房工业余热回收系统的实施原理为：通过液体回收管道21将带有余热的液体回收至集中温控室3内的气液混合仓31内，通过抽风机12和进气管道11将收集的带有余热的气体导入增压罐13内，通过液压缸驱使压板131远离分布管141，使压板131与分布管141之间留有一定的空间，进入增压罐13内的热气通过压板131上的通气孔1311进入压板131与分布管141之间的区间内，之后通过气压缸驱使挡气塞133滑动，使挡气塞133插入通气孔1311内，进而对通气孔1311进行封闭，再驱使压板131向靠近分布管141方向滑动，进而将增压罐13内的热气压入分布管141内，最后通过分布管141上的分布孔通入气液混合仓31内，从而与气液混合仓31内的液体混合。
热气在通过分布管141与气液混合仓31内的液体混合后，通过伺服电机314驱使丝杠312转动，进而驱使搅动架311在气液混合仓31内往复滑动，进而搅动气液混合仓31内的液体，且搅动架311在滑动的过程中，分别驱使各涡轮315转动，进而使气液混合仓31内的气体和液体充分混合，使气液混合仓31内的气体和液体之间充分热交换，从而使气液混合仓31内的气体和液体之间保持相对较小的温差。
之后，气液混合仓31内的气体通过通气管道317进入气液分离仓32内的气体仓室321内，再通过送气管42将热气分别输送至各供暖管体41内，对厂房的墙体进行供暖，而气液混合仓31内的液体通过通液管道318进入气液分离仓32内的液体仓室322内，再导入地热管网51内，地热管网51与地热板52内的热换液进行热交换，之后再通过地热板52对厂房的地面进行供暖，进而有效提高对厂房的墙体与地板供暖的均匀性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于节能厂房工业余热回收系统，其特征在于：包括气体余热回收单元(1)、液体余热回收单元(2)、集中温控室(3)、地面供暖单元(5)和墙体供暖单元(4)，所述集中温控室(3)内设置有气液混合仓(31)和气液分离仓(32)，所述气体余热回收单元(1)和液体余热回收单元(2)均与气液混合仓(31)连通，所述气液混合仓(31)内设置有用于使气体与液体充分接触的混搅组件；
所述气液分离仓(32)内设置有气体仓室(321)和液体仓室(322)，所述气液混合仓(31)连通有通气管道(317)和通液管道(318)，所述通气管道(317)与气体仓室(321)连通，所述通液管道(318)与液体仓室(322)连通，所述气体仓室(321)与墙体供暖单元(4)连通，所述液体仓室(322)与地面供暖单元(5)连通；
所述气体余热回收单元(1)包括进气管道(11)、设置在进气管道(11)上的抽风机(12)，以及固定设置在气液混合仓(31)内的增压罐(13)，所述进气管道(11)与增压罐(13)连通，所述增压罐(13)连通有若干分布管(141)，每个所述分布管(141)上均开设有若干分布孔，且所述分布管(141)用于插入气液混合仓(31)内的液体内，所述增压罐(13)内设置有用于将气体压入分布管(141)的压气组件；
所述压气组件包括滑动设置在增压罐(13)内的压板(131)，以及用于驱使压板(131)滑动的第一驱动件(132)，所述压板(131)上开设有通气孔(1311)，所述压板(131)上还设置有用于封闭通气孔(1311)的密封组件；
所述密封组件包括沿垂直压板(131)方向滑动设置在压板(131)上的挡气塞(133)，以及用于驱使挡气塞(133)滑动的第二驱动件(134)，所述挡气塞(133)与通气孔(1311)相适配。
2.根据权利要求1所述的一种用于节能厂房工业余热回收系统，其特征在于：所述混搅组件包括滑动设置在气液混合仓(31)内的搅动架(311)，以及用于驱使搅动架(311)滑动的驱动组件，所述搅动架(311)穿设在各所述分布管(141)之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于节能厂房工业余热回收系统，其特征在于：所述搅动架(311)上转动设置有若干涡轮(315)，所述搅动架(311)上分别设置有用于驱使各所述涡轮(315)转动的驱动源(316)。
4.根据权利要求1所述的一种用于节能厂房工业余热回收系统，其特征在于：所述墙体供暖单元(4)包括嵌设在墙体内的若干供暖管体(41)，以及与气体仓室(321)连通的送气管(42)，所述送气管(42)分别与各所述供暖管体(41)连通，各所述供暖管体(41)共同连通有排气管(43)。
5.根据权利要求1所述的一种用于节能厂房工业余热回收系统，其特征在于：所述地面供暖单元(5)包括埋设于厂房地底的地热管网(51)和地热板(52)，所述地热管网(51)与液体仓室(322)连通，所述地热板(52)设置在地热管网(51)的顶部，且地热管网(51)与地热板(52)抵接，所述地热板(52)内设置有换热腔(521)，所述换热腔(521)内填充有热换液，所述地热管网(51)连通有排液管(53)。
6.根据权利要求5所述的一种用于节能厂房工业余热回收系统，其特征在于：所述地热板(52)的底壁开设有预埋槽(522)，所述地热管网(51)嵌设在预埋槽(522)内。
7.根据权利要求1所述的一种用于节能厂房工业余热回收系统，其特征在于：所述气体仓室(321)设置在液体仓室(322)的下方，所述通气管道(317)与气液混合仓(31)的连通端靠近气液混合仓(31)的顶部，所述通液管道(318)与气液混合仓(31)的连通端靠近气液混合仓(31)的底部。
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