CN206235184U - 废热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废热利用系统，包括供热装置；冷却水池；第一循环管路，所述第一循环管路连通于所述供热装置和所述冷却水池间；热泵机组；第二循环管路，所述第二循环管路连通于所述冷却水池和所述热泵机组间；氧化装置；及第三循环管路，所述第三循环管路连通于所述热泵机组和所述氧化装置间。如此不仅可以实现废热的充分和高效利用，提高系统的能量利用效率，同时还可以将废热能量用来加热氧化装置内的槽液，而避免采用额外的能量，降低系统的运行及耗能成本，有利于提升系统的经济性。

Description

废热利用系统

技术领域

本实用新型涉及能量利用技术领域，特别是涉及一种废热利用系统。

背景技术

铝型材因其具备有质量轻、强度高、使用寿命长等优点被广泛应用于工业生产和人们生活等各个领域中，铝型材是一种以铝为主要成份的合金材料，铝坯料经过专用铝合金铸造设备制作成铝棒等规格件，铝棒通过热熔，挤压从而得到不同截面形状的铝材料，之后经过氧化处理形成保护。在铝合金铸造、氧化生产线中，设备工作会产生大量热量，为提高设备的使用寿命及工作安全，需要用冷却水不断对铸造设备进行冷却降温，冷却水吸收的废热通过冷却塔散发到环境中，因而会造成热能的损失；此外，铝合金氧化设备中的氧化封孔槽需要用电热棒来加热，使氧化封孔槽内的槽液维持在一定的温度，来确保氧化工艺的效果。依据上述工作流程来看，铸造设备产生的废热造成白白浪费，并未能及时有效的加以利用，造成能源浪费；另一方面，铝合金氧化设备又需要耗费大量电能来供热，因为会耗费额外的能源消耗，从整条铝合金铸造、氧化生产线来看，能源浪费及消耗极大，系统工作的经济性低。

实用新型内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种实现废热高效利用，降低能量损耗，工作可靠且系统经济性好的废热利用系统。

其技术方案如下：

一种废热利用系统，包括：

供热装置；

冷却水池；

第一循环管路，所述第一循环管路连通于所述供热装置和所述冷却水池间；

热泵机组；

第二循环管路，所述第二循环管路连通于所述冷却水池和所述热泵机组间；

氧化装置；及

第三循环管路，所述第三循环管路连通于所述热泵机组和所述氧化装置间。

上述废热利用系统通过将所述第一循环管路连通于所述供热装置和所述冷却水池间，可以使所述供热装置产生的废热加热冷却水池中的冷却水，从而实现废热利用；之后通过所述第二循环管路将加热后的冷却水输送至所述热泵机组，热泵机组将热交换以及自身做功的热量总和再通过第三循环管路输送给所述氧化装置用以加热槽液，如此不仅可以实现废热的充分和高效利用，提高系统的能量利用效率，同时还可以将废热能量用来加热氧化装置内的槽液，而避免采用额外的能量，降低系统的运行及耗能成本，有利于提升系统的经济性。

下面对技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，还包括第一液流驱动件，所述第一液流驱动件连通于所述第一循环管路中。因而通过第一液流驱动件不仅可以有效驱动冷却水在供热装置和冷却水池间循环流动，确保废热利用效率和可靠，同时还可以实现第一循环管路的灵活通断，确保系统工作安全、灵活、可靠。

在其中一个实施例中，所述热泵机组包括至少一个热泵，所述热泵包括冷端换热器和热端换热器，所述冷端换热器通过所述第二循环管路与所述冷却水池连通，所述热端换热器通过所述第三循环管路与所述氧化装置连通。通过热泵的冷端换热器与温度较低的冷却水进行热交换处理，通过热泵的热端换热器将温度较高的冷却水与槽液进行热交换处理，有利于减少换热温差，降低换热时热量损失，从而有利于提高换热效率，提高系统运行的经济性。

在其中一个实施例中，还包括第二液流驱动件，所述第二液流驱动件连通于所述第二循环管路中。因而通过第二液流驱动件不仅可以有效驱动冷却水在冷却水池和热泵机组间循环流动，确保废热利用效率和可靠，同时还可以实现第二循环管路的灵活通断，确保系统工作安全、灵活、可靠。

在其中一个实施例中，还包括第三液流驱动件，所述第三液流驱动件连通于所述第三循环管路中。因而通过第三液流驱动件不仅可以有效驱动冷却水在热泵机组和氧化装置间循环流动，确保废热利用效率和可靠，同时还可以实现第三循环管路的灵活通断，确保系统工作安全、灵活、可靠。

在其中一个实施例中，所述热泵机组包括控制装置及至少两个热泵，所述热泵与所述控制装置电性连接。因而可以根据废热利用系统在不同工况和运行负荷情况下，由控制装置调控不同数量的热泵参与换热工作，如此可以大大提供系统的废热利用率及热交换效率，同时提升资源利用率，提高系统运行经济性和安全性。

在其中一个实施例中，还包括降温装置，所述降温装置包括冷却塔和第四循环管路，所述第四循环管路连通于所述冷却水池和所述冷却塔间。当热泵机组和/或氧化装置出现故障而不能正常工作时，通过冷却塔可以实现对冷却水的有效降温，进而确保供热装置能够持续且可靠的继续正常工作，提高系统运行可靠性。

在其中一个实施例中，所述降温装置还包括第四液流驱动件，所述第四液流驱动件连通于所述第四循环管路中。因而通过第四液流驱动件不仅可以有效驱动冷却水在冷却水池和冷却塔间循环流动，同时还可以实现第四循环管路的灵活通断，确保系统工作安全、灵活、可靠。

在其中一个实施例中，还包括辅助加热件，所述辅助加热件设置于所述氧化装置内。当供热装置和/或热泵机组因故障而导致无法正常工作时，辅助加热件还能够为氧化装置内的槽液进行加热，避免槽液温度过低而无法满足氧化设备的工作要求，影响材料的氧化质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的废热利用系统的结构示意图。

附图标记说明：

100、供热装置，100a、第一液流驱动件，200、冷却水池，200a、第二液流驱动件，300、第一循环管路，400、热泵机组，420、热泵，422、冷端换热器，424、热端换热器，500、第二循环管路，600、氧化装置，700、第三循环管路，700a、第三液流驱动件，800、降温装置，820、冷却塔，840、第四循环管路，860、第四液流驱动件，900、辅助加热件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种废热利用系统，包括供热装置100；冷却水池200；第一循环管路300，所述第一循环管路300连通于所述供热装置100和所述冷却水池200间；热泵机组400；第二循环管路500，所述第二循环管路500连通于所述冷却水池200和所述热泵机组400间；氧化装置600；及第三循环管路700，所述第三循环管路700连通于所述热泵机组400和所述氧化装置600间。

上述废热利用系统通过将所述第一循环管路300连通于所述供热装置100和所述冷却水池200间，可以使所述供热装置100产生的废热加热冷却水池200中的冷却水，从而实现废热利用；之后通过所述第二循环管路500将加热后的冷却水输送至所述热泵机组400，热泵机组400将热交换以及自身做功的热量总和再通过第三循环管路700输送给所述氧化装置600用以加热槽液，如此不仅可以实现废热的充分和高效利用，提高系统的能量利用效率，同时还可以将废热能量用来加热氧化装置600内的槽液，而避免采用额外的能量，降低系统的运行及耗能成本，有利于提升系统的经济性。

在优选实施例中，上述供热装置100可以是但不限于铝合金铸造设备，在其他实施例中还可以是锻造设备、加热设备等。所述冷却水池200与铝合金铸造设备配套使用。此外，供热装置100、热泵机组400及氧化装置600为冷却水的液流路径上依次设置，第一循环管路300、第二循环管路500及第三循环管路700均由供液管和回液管组成，因而可以避免采用单一管在冷却水循环流动时不同流向的冷却水发生冲击，导致产生噪音和管件振动，影响系统运行安全可靠。在基础实施方式中，供液管和回液管也可以倾斜设置，进而通过液位高差原理实现冷却水的自动循环流动。

一实施例中，上述废热利用系统还包括第一液流驱动件100a，所述第一液流驱动件100a连通于所述第一循环管路300中。因而通过第一液流驱动件100a不仅可以有效驱动冷却水在供热装置100和冷却水池200间循环流动，确保废热利用效率和可靠，同时还可以实现第一循环管路300的灵活通断，确保系统工作安全、灵活、可靠。第一液流驱动件100a可以是但不限于各种类型、且为冷却水提供流动动力的泵。

一实施例中，所述热泵机组400包括至少一个热泵420，所述热泵420包括冷端换热器422和热端换热器424，所述冷端换热器422通过所述第二循环管路500与所述冷却水池200连通，所述热端换热器424通过所述第三循环管路700与所述氧化装置600连通。通过热泵420的冷端换热器422与温度较低的冷却水进行热交换处理，通过热泵420的热端换热器424将温度较高的冷却水与槽液进行热交换处理，有利于减少换热温差，降低换热时热量损失，从而有利于提高换热效率，提高系统运行的经济性。其中，冷端换热器422用于吸收温度较高的冷却水的热量，使冷却水降温，例如降温至25～50℃；之后热泵420通过自身做功换热，连同与冷却水换热的热量一起由热端换热器424传递给槽液，从而起到加热氧化装置600内槽液的目的，例如将槽液加热至60℃。此外，冷端换热器422和热端换热器424的工作温度还可以是其他数值。

一实施例中，所述热泵机组400包括控制装置及至少两个热泵420，所述热泵420与所述控制装置(图中未示出)电性连接。因而可以根据废热利用系统在不同工况和运行负荷情况下，由控制装置调控不同数量的热泵420参与换热工作，如此可以大大提供系统的废热利用率及热交换效率，同时提升资源利用率，提高系统运行经济性和安全性。热泵420的数量根据系统的运行功率和要求，热泵420还可以是三台或以上的其他数量来组合使用，控制装置可以是但不限于PLC装置，通过PLC装置可以单独控制某一台热泵420的启停工作，也可以同时控制2台或以上的热泵420同时启停工作，控制灵活性高。

此外，一实施例中，上述废热利用系统还包括第二液流驱动件200a，所述第二液流驱动件200a连通于所述第二循环管路500中。因而通过第二液流驱动件200a不仅可以有效驱动冷却水在冷却水池200和热泵机组400间循环流动，确保废热利用效率和可靠，同时还可以实现第二循环管路500的灵活通断，确保系统工作安全、灵活、可靠。第二液流驱动件200a可以是但不限于各种类型、且为冷却水提供流动动力的泵，其他实施方式中，也可以是其他类型或结构的液体驱动元件。

一实施例中，上述废热利用系统还包括第三液流驱动件700a，所述第三液流驱动件700a连通于所述第三循环管路700中。因而通过第三液流驱动件700a不仅可以有效驱动冷却水在热泵机组400和氧化装置600间循环流动，确保废热利用效率和可靠，同时还可以实现第三循环管路700的灵活通断，确保系统工作安全、灵活、可靠。第三液流驱动件700a可以是但不限于各种类型、且为冷却水提供流动动力的泵，其他实施方式中，也可以是其他类型或结构的液体驱动元件。

进一步的，一实施例中，上述废热利用系统还包括降温装置800，所述降温装置800包括冷却塔820和第四循环管路840，所述第四循环管路840连通于所述冷却水池200和所述冷却塔820间。当热泵机组400和/或氧化装置600出现故障而不能正常工作时，通过冷却塔820可以实现对冷却水的有效降温，进而确保供热装置100能够持续且可靠的继续正常工作，提高系统运行可靠性。

一实施例中，所述降温装置800还包括第四液流驱动件860，所述第四液流驱动件860连通于所述第四循环管路840中。因而通过第四液流驱动件860不仅可以有效驱动冷却水在冷却水池200和冷却塔820间循环流动，同时还可以实现第四循环管路840的灵活通断，确保系统工作安全、灵活、可靠。第四液流驱动件860可以是但不限于各种类型、且为冷却水提供流动动力的泵，其他实施方式中，也可以是其他类型或结构的液体驱动元件。

此外，一实施例中，上述废热利用系统还包括辅助加热件900，所述辅助加热件900设置于所述氧化装置600内。当供热装置100和/或热泵机组400因故障而导致无法正常工作时，辅助加热件900还能够为氧化装置600内的槽液进行加热，避免槽液温度过低而无法满足氧化设备的工作要求，影响材料的氧化质量。其中，辅助加热件900可以是但不限于电热棒、电热丝等，其通过与电源连接，根据供给电流的不同大小，可以灵活调整发热量，从而改变槽液的加热温度和加热效率。

上述“第一、第二......”仅用于区别指代，并不是对本实用新型保护范围的限定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种废热利用系统，其特征在于，包括：

供热装置；

冷却水池；

第一循环管路，所述第一循环管路连通于所述供热装置和所述冷却水池间；

热泵机组；

第二循环管路，所述第二循环管路连通于所述冷却水池和所述热泵机组间；

氧化装置；及

第三循环管路，所述第三循环管路连通于所述热泵机组和所述氧化装置间。

2.根据权利要求1所述的废热利用系统，其特征在于，还包括第一液流驱动件，所述第一液流驱动件连通于所述第一循环管路中。

3.根据权利要求1所述的废热利用系统，其特征在于，所述热泵机组包括至少一个热泵，所述热泵包括冷端换热器和热端换热器，所述冷端换热器通过所述第二循环管路与所述冷却水池连通，所述热端换热器通过所述第三循环管路与所述氧化装置连通。

4.根据权利要求1所述的废热利用系统，其特征在于，还包括第二液流驱动件，所述第二液流驱动件连通于所述第二循环管路中。

5.根据权利要求1所述的废热利用系统，其特征在于，还包括第三液流驱动件，所述第三液流驱动件连通于所述第三循环管路中。

6.根据权利要求1所述的废热利用系统，其特征在于，所述热泵机组包括控制装置及至少两个热泵，所述热泵与所述控制装置电性连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的废热利用系统，其特征在于，还包括降温装置，所述降温装置包括冷却塔和第四循环管路，所述第四循环管路连通于所述冷却水池和所述冷却塔间。

8.根据权利要求7所述的废热利用系统，其特征在于，所述降温装置还包括第四液流驱动件，所述第四液流驱动件连通于所述第四循环管路中。

9.根据权利要求1至6任一项所述的废热利用系统，其特征在于，还包括辅助加热件，所述辅助加热件设置于所述氧化装置内。