CN207261213U - 热能回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种热能回收利用系统，所述热能回收利用系统包括热交换设备、供水箱、回水箱、热需设备、第一供水管、第二供水管、第一回水管以及第二回水管，所述第一供水管的第一端与所述热交换设备连通且第二端与所述供水箱连通，所述第二供水管的第一端与所述供水箱连通且第二端与所述热需设备连通，所述第一回水管的第一端与所述热需设备连通且第二端与所述回水箱连通，所述第二回水管的第一端与所述回水箱连通且第二端与所述热交换设备连通。本实用新型构成双水箱系统，供水与回水不直接混合，供水箱和回水箱之间的水温差变大，使得热需设备得到的水的温度高，且使得热交换设备得到的水的温度低，从而提高热交换设备的热回收效率。

Description

热能回收利用系统

技术领域

本实用新型涉及空压机技术领域，尤其涉及一种热能回收利用系统。

背景技术

空压机是一种耗能较大的动力设备，空压机在运行过程中，能够把电能转换为机械能，再把机械能转换为高压压缩空气。在机械能转换为高压压缩空气的过程中，会产生大量的热量，这些热量会经润滑油带出机体外，最后以风冷或水冷的形式把热量散发出去。为了节能环保，一般会设置空压机热能回收利用系统，将空压机散发出去的热量进行合理利用。

现有的空压机热能回收利用的水循环系统有两种，一种是供水和回水都是共用一个储水箱，这样会导致回水温度变高，供水温度变低，与热需端需求水温高和空压机端需求水温低相矛盾，导致整个系统的热回收、热利用的效率变低。另一种是只有一个储水箱，且储水箱设置在供水管路上，当运行过程中热需端需求热大幅减少时，水循环系统的回水流量将会大幅减少，使流向空压机端的水温较高，造成空压机的热回收率大幅下降。

鉴于上述的缺陷，有必要提供一种新的热能回收利用系统。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种热能回收利用系统，旨在解决现有热能回收利用系统热回收率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的热能回收利用系统包括热交换设备、供水箱、回水箱、热需设备、第一供水管、第二供水管、第一回水管以及第二回水管，所述第一供水管的第一端与所述热交换设备连通且第二端与所述供水箱连通，所述第二供水管的第一端与所述供水箱连通且第二端与所述热需设备连通，所述第一回水管的第一端与所述热需设备连通且第二端与所述回水箱连通，所述第二回水管的第一端与所述回水箱连通且第二端与所述热交换设备连通。

优选地，所述热交换设备包括空压机、余热回收机、供油管以及回油管，所述供油管和所述回油管的一端均与所述空压机连通且另一端均与所述余热回收机连通，所述空压机、供油管、余热回收机以及回油管构成一个循环油路，所述第一供水管的第一端与所述第二回水管的第二端在所述余热回收机内连通。

优选地，所述热能回收利用系统还包括水位平衡管，所述水位平衡管的一端与所述供水箱的上端连通且另一端与所述回水箱的上端连通。

优选地，所述水位平衡管上设有用于打开或关闭所述水位平衡管的开关阀门。

优选地，其特征在于，所述第二供水管的第一端设有第一水泵，所述第二回水管的第一端设有第二水泵。

优选地，所述第一水泵和所述第二水泵均至少为两个，所述第一水泵相互并联连接，所述第二水泵相互并联连接。

优选地，所述第一供水管的第二端与所述供水箱的顶部连通，所述第二供水管的第一端与所述供水箱的下端连通，所述第一回水管的第二端与所述回水箱的顶部连通，所述第二回水管的第一端与所述回水箱的下端连通。

优选地，所述供水箱和回水箱均为不锈钢箱。

优选地，所述供水箱上设有保温层。

优选地，所述供水箱和所述回水箱上均设有温度检测单元。

本实用新型技术方案中，热能回收利用系统中具有供水箱、回水箱、第一供水管、第二供水管、第一回水管以及第二回水管。本实用新型的热能回收利用系统构成双水箱系统，供水与回水不再直接混合，供水箱和回水箱之间的水温差变大，使得热需设备得到的水的温度高，受热加温效果更好；并且，还能够使得热交换设备得到的水的温度低，从而提高热交换设备的热回收效率。当热需设备停用时，回水箱内的水仍可经过热交换设备加热后存到供水箱中，即，回水箱能够持续向热交换设备提供温度较低的水，进一步提高热交换设备的热回收率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中的热能回收利用系统的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	供水箱	2	回水箱
3	热需设备	4	第一供水管
				5	第二供水管	51	第一水泵
6	第一回水管	7	第二回水管
				71	第二水泵	8	空压机
9	余热回收机	10	供油管
				11	回油管	12	水位平衡管

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种热能回收利用系统，旨在解决现有热能回收利用系统热回收率低的问题。

请参照图1，本实用新型的一种实施例中，热能回收利用系统包括热交换设备(未标示)、供水箱1、回水箱2、热需设备3、第一供水管4、第二供水管5、第一回水管6以及第二回水管7，第一供水管4的第一端与热交换设备连通且第二端与供水箱1连通，第二供水管5的第一端与供水箱1连通且第二端与热需设备3连通，第一回水管6的第一端与热需设备3连通且第二端与回水箱2连通，第二回水管7的第一端与回水箱2连通且第二端与热交换设备连通。

本实用新型的热能回收利用系统构成双水箱系统，供水与回水不再直接混合，供水箱和回水箱之间的水温差变大，正常运行的供水箱与回水箱之间的温度差为6～10℃，使得热需设备得到的水的温度高，受热加温效果更好；并且，还能够使得热交换设备得到的水的温度低，从而提高热交换设备的热回收效率。当热需设备停用时，回水箱内的水仍可经过热交换设备加热后存到供水箱中，即，回水箱能够持续向热交换设备提供温度较低的水，进一步提高热交换设备的热回收率。

另外，如图1所示，热交换设备可以包括空压机8、余热回收机9、供油管10以及回油管11，供油管10和回油管11的一端均与空压机8连通且另一端均与余热回收机9连通，空压机8、供油管10、余热回收机9以及供油管 11构成一个循环油路；第一供水管4的第一端与第二回水管7的第二端在余热回收机9内连通，余热回收机9、第一供水管4、供水箱1、第二供水管5、热需设备3、第一回水管6、回水箱2以及第二回水管7构成一个循环水路。在余热回收机9内，由第二回水管7输送的低温的水与由供油管10输送的高温的油进行热交换，经过升温的水由第一供水管4输送到供水箱1中，经过降温的油由回油管11输送到空压机8中。其中，热需设备可以为多个，且多个热需设备之间并联。在本实用新型中，使用双水箱系统，供水与回水不再直接混合，使热需设备在后续增容或增加不同用途时，可以更加灵活，原有的系统不受到干扰。

其中，在另一种实施例中，余热回收机9内设有储水箱，第一供水管4 的第一端与储水箱连通，第二回水管7的第二端与储水箱连通，第二回水管7 输送的低温的水进入储水箱，经过供油管10输送过来的高温的油对储水箱中的水进行加热，升温后的水经过第一供水管4输送到供水箱1中。

进一步地，在一种实施例中，热能回收利用系统还包括水位平衡管12，水位平衡管12的一端与供水箱1的上端连通且另一端与回水箱2的上端连通。水位平衡管12与水平线平行，其中，水位平衡管12优选设在供水箱1和回水箱2的三分之二的高度处，水位平衡管12为水平直通管，在热能回收利用系统正常使用时，水位平衡管12中几乎没有水流过；当供水箱1或回水箱2 中存在异常，使供水箱1或回水箱2中的一个水箱中水位过高时，水将通过水位平衡管12流向另一个水箱中，水位平衡管12起到平衡的作用，避免出现安全事故。

在另一种实施例中，水位平衡管12上还可以设有用于打开或关闭水位平衡管12的开关阀门(未标示)，当打开开关阀门时，水可以通过水位平衡管 12流动，当关闭开关阀门时，水不可以通过水位平衡管12流动。

当热需设备3在使用时，关闭开关阀门，供水箱1中的高温的水运输到热需设备3中；当热需设备停止使用时，打开开关阀门，回水箱2中的水输送到余热回收机9内进行加热，升温后的水经过第一供水管4输送并存储到供水箱1中，当供水箱1中的水位高于水位平衡管时，供水箱1中的水自动流向回水箱2，避免因供水箱1存满水后导致的整个热能回收利用系统的关停，或者避免因供水箱1存满水后，第一供水管4仍不断输送水而导致的爆管事件。另外，在热能回收利用系统运行过程中，当供水箱1和回水箱2中存在异常时，打开水位平衡管12，避免供水箱1或回水箱2中水过满而造成的安全事故。

另外，第二供水管5的第一端设有第一水泵51，第二回水管7的第一端设有第二水泵71。其中，第一水泵51和第二水泵71均至少为两个，第一水泵51相互并联连接，第二水泵71相互并联连接。并联连接的水泵互不影响，管理维护方便，且运行费用较低。在另一种实施例中，热需设备3内设置有动力设备，可以带动供水箱1内的水输送到热需设备3；同时，余热回收机9 内同样设置有动力设备，可以带动回水箱2内的水输送到余热回收机9。

进一步地，第一供水管4的第二端与供水箱1的顶部连通，第二供水管5 的第一端与供水箱1的下端连通，第一回水管6的第二端与回水箱2的顶部连通，第二回水管7的第一端与回水箱2的下端连通。水在循环水路输送的过程中，水从水箱的顶部进入，避免因水位高于水进入点位置而导致的水难以进入水箱的问题；水从水箱的下端流出，避免因水位低于水流出点的位置而导致的的水难以流出水箱的问题。

另外，供水箱1和回水箱2可以为不锈钢箱，不锈钢箱体坚固耐用，安装方便。其中，供水箱1上可以设有保温层，防止供水箱1内水的热量散发于空气中，有效提高供水箱1的保温效果，从而有效提高热能的利用率。

进一步地，供水箱1和回水箱2上均设有温度检测单元，温度检测单元可以为温度传感器或者温度表。当温度检测单元为温度表时，温度表设于供水箱和回水箱外的侧壁上。经测量，正常运行的供水箱与回水箱之间的温度差为6～10℃。

以最优的实施例为例，对热能回收利用系统进行了连续9天实验，测量当热需设备3在使用时，供水箱1和回水箱2中的水温，测量结果如表1所示下：

表1：供水箱和回水箱的水温记录表

经过计算，供水箱1中的水和回水箱2中的水的平均温差为7.67℃，供水箱1内温度较高的水输送到热需设备3，使热需设备3的受热加温效果好；回水箱2内温度较低的水输送到热交换设备，有利于促进热交换设备的降温且提高热交换设备的热回收率。

下文以最优的实施例为例，对热能回收利用系统的工作方式进行具体阐述。

当热需设备3在使用时，关闭水位平衡管12上的开关阀门，空压机8运行过程中产生的热能经油带出，油通过供油管10输送到余热回收机9；经过第二水泵71的驱动，回水箱2内的水通过第二回水管7输送到余热回收机9 内；在余热回收机9内，油的热量传递给水，降温后的油通过回油管11输送到空压机8内，升温后的水通过第一供水管4输送到供水箱1中，经过第一水泵51的驱动，供水箱1中的水通过第二供水管5输送到热需设备3内，在热需设备内实现水与水、水与空气或者水与其它介质之间的热传导，实现热需设备相应介质的升温，经过降温后的水通过第一回水管6输送到回水箱2。

当热需设备3停止使用时，打开水位平衡管12上的开关阀门，空压机8 运行过程中产生的热能经油带出，油通过供油管10输送到余热回收机9；经过第二水泵71的驱动，回水箱2内的水通过第二回水管7输送到余热回收机 9内；在余热回收机9内，油的热量传递给水，降温后的油通过回油管11输送到空压机8内，升温后的水通过第一供水管4输送并存储到供水箱1中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种热能回收利用系统，其特征在于，所述热能回收利用系统包括热交换设备、供水箱、回水箱、热需设备、第一供水管、第二供水管、第一回水管以及第二回水管，所述第一供水管的第一端与所述热交换设备连通且第二端与所述供水箱连通，所述第二供水管的第一端与所述供水箱连通且第二端与所述热需设备连通，所述第一回水管的第一端与所述热需设备连通且第二端与所述回水箱连通，所述第二回水管的第一端与所述回水箱连通且第二端与所述热交换设备连通。

2.根据权利要求1所述的热能回收利用系统，其特征在于，所述热交换设备包括空压机、余热回收机、供油管以及回油管，所述供油管和所述回油管的一端均与所述空压机连通且另一端均与所述余热回收机连通，所述空压机、供油管、余热回收机以及回油管构成一个循环油路，所述第一供水管的第一端与所述第二回水管的第二端在所述余热回收机内连通。

3.根据权利要求1所述的热能回收利用系统，其特征在于，所述热能回收利用系统还包括水位平衡管，所述水位平衡管的一端与所述供水箱的上端连通且另一端与所述回水箱的上端连通。

4.根据权利要求3所述的热能回收利用系统，其特征在于，所述水位平衡管上设有用于打开或关闭所述水位平衡管的开关阀门。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的热能回收利用系统，其特征在于，所述第二供水管的第一端设有第一水泵，所述第二回水管的第一端设有第二水泵。

6.根据权利要求5所述的热能回收利用系统，其特征在于，所述第一水泵和所述第二水泵均为多个，多个所述第一水泵相互并联连接，多个所述第二水泵相互并联连接。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的热能回收利用系统，其特征在于，所述第一供水管的第二端与所述供水箱的顶部连通，所述第二供水管的第一端与所述供水箱的下端连通，所述第一回水管的第二端与所述回水箱的顶部连通，所述第二回水管的第一端与所述回水箱的下端连通。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的热能回收利用系统，其特征在于，所述供水箱和回水箱均为不锈钢箱。

9.根据权利要求8所述的热能回收利用系统，其特征在于，所述供水箱上设有保温层。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的热能回收利用系统，其特征在于，所述供水箱和所述回水箱上均设有温度检测单元。