CN208252306U - 汽车行业空压机余热回收与水蓄冷系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车行业空压机余热回收与水蓄冷系统，包括工业热泵机组、循环泵、蓄冷罐、管道系统、电动阀、传感器以及自动控制系统；该系统能全年代替涂装车间清洗机水箱电加热，冬季同时替代部分蒸汽供暖；同时在夏季夜间低谷电期间利用离心式冷水机组制冷降温，将冷量以冷水的形式储存在蓄冷罐，在电力高峰期的白天，不开或少开制冷机，充分利用夜间储存的冷量进行供冷，从而达到电力移峰填谷的目的。本系统节能环保，经济高效，控制先进，安全可靠，易于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空压机余热回收与水蓄冷技术领域，具体涉及一种汽车行业空压机余热回收与水蓄冷系统。
背景技术
目前，汽车生产工艺中需要大量冷却水，冷却水中含有大量热量，平时通过冷却塔将热量排到空气中，夏季工艺冷却水温度最高在38℃左右，冬季在最不利工况下温度为21℃，这部分热量白白被浪费掉，不但造成了大气污染而且浪费了大量低品位的热能,因此，亟需对现有的冷却水余热进行回收利用。
工厂企业实行峰谷平的电价政策，水蓄冷技术是以水作为蓄冷介质、利用水的显热蓄存冷量的蓄冷方式。将水蓄冷设备与常规空调设备相结合构成水蓄冷中央空调系统，利用夜间廉价的低谷电力，运转制冷设备制取低温的冷冻水储存在蓄冷罐中。在白天用电高峰时期，释放水罐中储存的冷量，满足空调高峰时段的供冷需求，减少或停止制冷主机的运行，从而降低空调系统在高峰电力时段的运行费用。夜间空调负荷相对较低，制冷机组低负荷运行，白天冷负荷大，制冷机组满负荷运行时间长，耗电量大，峰谷电价差别大，因此，亟需通过移峰填谷的方式来降低制冷设备的运行费用，而采用水蓄冷系统可以很好的解决这一问题。
发明内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种汽车行业空压机余热回收与水蓄冷系统，该系统冬季替代部分蒸汽供暖，同时在夏季夜间低谷电期间利用离心式冷水机组制冷降温，将冷量以冷水的形式储存在蓄冷罐，在电力高峰期的白天，不开或少开制冷机，充分利用夜间储存的冷量进行供冷，从而达到电力移峰填谷的目的。本系统节能环保，经济高效，控制先进、安全可靠！易于推广应用。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种汽车行业空压机余热回收与水蓄冷系统，包括工业热泵机组、循环泵、蓄冷罐、管道系统、电动阀、传感器以及自动控制系统，所述工业热泵机组蒸发器侧与空压机冷却水出水管路相连接，经蒸发器吸热后回到冷却塔；供热循环泵出口端与工业热泵机组冷凝器进水端相连接，冷凝器出水端与供热分水器相连接，自供热分水器分为两个支路：第一支路流向涂装线烘箱新风预热表冷器，对新风进行预加热；第二支路流向原供暖系统分水器，与原系统并联运行，共同为车间供暖，并且在3月15日到4月15日期间完全替代电厂蒸汽供暖；供暖集水器主回水管与供暖循环泵回水端相连接；蓄冷罐进出水管道通过电动蝶阀与原制冷系统相连接，通过自动化控制系统实现以下几种运行模式：工业热泵机组余热回收、工业热泵机组与原系统离心机联合蓄冷、蓄冷罐单独放冷、蓄冷罐与热泵机组联合制冷、工业热泵机组制冷同时热回收、工业热泵机组与原系统离心机联合制冷。需要说明的是，所述自动化控制系统采用西门子PLC控制系统,通过上位机可实现不同运行模式的自动切换，自动化程度高，并且可以将运行数据上传到企业电力需求侧管理平台。
本实用新型的有益效果是，工业热泵以循环冷却水为吸热源，工质在蒸发器中吸取循环冷却水的热量蒸发，经压缩机压缩成高温高压的过热蒸汽，然后进入冷凝器制取65℃的热水输送至分水器后，通过管道系统分别输送至涂装线烘箱、供暖主分水器，降低了电能和蒸汽的消耗量，节省了运行成本。
水蓄冷系统利用夜间低谷电力，运行工业热泵机组以及原系统离心式冷水机组，以水作为蓄冷介质、利用水的显热蓄存冷量的蓄冷方式，制取4℃的低温冷水储存在蓄冷罐，在白天用电高峰时期，释放水罐中储存的冷量，满足空调高峰时段的供冷需求，减少或停止制冷主机的运行，从而降低空调系统在高峰电力时段的运行费用，以达到节能的目的。本系统一方面余热回收系统能够回收工艺冷却水排放的热量，制取热水满足工艺生产以及供暖需求，可以节约企业运行费用；另一方面水蓄冷系统又与余热回收系统相结合，移峰填谷，转移高峰用电负荷，充分利用峰谷电价差，节能环保，经济高效，控制先进、安全可靠！易于推广应用。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
其中1、水蓄冷罐；2、冷却塔循环泵；3、冷冻水循环泵；4、热泵机组；5、离心式冷水机组；6、冷却水池；7、供热分水器；8、供热集水器；9、主分水器；10、主集水器；11、涂装线空调箱；12、车间空调箱；13、空压机；14、空压机冷却塔；15、空压机冷却水循环泵；16、冷水机组冷却塔；17、供热泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本实用新型，并不对其内容进行限定。
结合说明书附图一所示，一种汽车行业空压机余热回收与水蓄冷系统，该系统的工业热泵机组4蒸发器侧与空压机13冷却水出水管路相连接，经蒸发器吸热后回到空压机冷却塔14；供热泵17出口端与工业热泵机组4冷凝器进水端相连接，冷凝器出水端与供热分水器7相连接，自供热分水器7分为两个支路：第一支路流向涂装线空调箱11新风预热表冷器，对新风进行预加热；第二支路流向原供暖系统主分水器9，与原系统并联运行，共同为车间供暖；供热集水器8主回水管与供热泵17回水端相连接；冷水机组冷却塔16出口与冷却水池6入口相连接，冷却水池6出口与冷却塔循环泵2入口相连接，冷却塔循环泵2出口分别与离心式冷水机组5冷凝器入口、热泵机组4冷凝器入口相连接，离心式冷水机组5冷凝器出口、热泵机组4冷凝器出口与冷水机组冷却塔16入口相连接；水蓄冷罐1进出水管道与原制冷系统相连接，该系统实现以下六种运行模式：
1.工业热泵机组余热回收
2.工业热泵机组与原系统离心机联合蓄冷
3.蓄冷罐单独放冷
4.工业热泵机组制冷同时热回收
5.工业热泵机组与离心机联合制冷
6.离心式制冷机组单独供冷
各运行模式系统流程如下：
第一、工业热泵机组余热回收模式
该模式下，工业热泵机组4蒸发器进口与空压机13冷却水出水管路相连接，经蒸发器吸热后回到空压机冷却塔14，冷却塔14出水端与空压机冷却水循环泵15进口相连接，空压机冷却水循环泵15出口与空压机13冷却水进口相连接；供热泵17出口端与工业热泵机组4冷凝器进水端相连接，冷凝器出水端与供热分水器7相连接，自供热分水器7分为两个支路：第一支路流向涂装线空调箱11新风预热表冷器，对新风进行预加热；第二支路流向原供暖系统主分水器9，与原系统并联运行，共同为车间供暖；供热集水器8主回水管与供热泵17回口端相连接。
第二、工业热泵机组与原系统离心机联合蓄冷模式
该模式下，水蓄冷罐1出水口通过管道与冷冻水循环泵3进口相连接，冷冻水循环泵3出口通过管道分别与热泵机组4蒸发器进口和离心式冷水机组5的蒸发器进口相连接，热泵机组4蒸发器出口和离心式冷水机组5的蒸发器出口通过管道与水蓄冷罐进水口相连接；冷水机组冷却塔16出口与冷却水池6入口相连接，冷却水池6出口与冷却塔循环泵2入口相连接，冷却塔循环泵2出口分别与离心式冷水机组5冷凝器入口、热泵机组4冷凝器入口相连接，离心式冷水机组5冷凝器出口、热泵机组4冷凝器出口与冷水机组冷却塔16入口相连接。
第三、蓄冷罐单独放冷模式
该模式下，水蓄冷罐1出水口通过管道与冷冻水循环泵3进口相连接，冷冻水循环泵3出口通过管道与主分水器9进水口相连接，主分水器9出水口与车间空调箱12进口相连接，车间空调箱12出口与主集水器10进口相连接，主集水器10出口与水蓄冷罐1进口相连接。
第四、工业热泵机组制冷同时热回收
该模式下，主集水器10出口与冷冻水循环泵3入口相连接，冷冻水循环泵3出口与热泵机组4蒸发器入口相连接，热泵机组4蒸发器出口与主分水器9进口相连接，主分水器9出口与车间空调箱12进口相连接，车间空调箱12出口与主集水器10进口相连接；供热泵17出口端与工业热泵机组4冷凝器进水端相连接，冷凝器出水端与供热分水器7相连接，自供热分水器7分为两个支路：第一支路流向涂装线空调箱11新风预热表冷器，对新风进行预加热；第二支路流向原供暖系统主分水器9，与原系统并联运行，共同为车间供暖；供热集水器8主回水管与供热泵17进口端相连接。
第五、工业热泵机组与离心机联合制冷
该模式下，主集水器10出口与冷冻水循环泵3入口相连接，冷冻水循环泵3出口分别与热泵机组4、离心式冷水机组5蒸发器入口相连接，热泵机组4蒸发器出口和离心式冷水机组5蒸发器出口与主分水器9进口相连接，主分水器9出口与车间空调箱12进口相连接，车间空调箱12出口与主集水器10进口相连接；冷水机组冷却塔16出口与冷却水池6入口相连接，冷却水池6出口与冷却塔循环泵2入口相连接，冷却塔循环泵2出口分别与离心式冷水机组5冷凝器入口、热泵机组4冷凝器入口相连接，离心式冷水机组5冷凝器出口、热泵机组4冷凝器出口与冷水机组冷却塔16入口相连接。
第六、离心式制冷机组单独供冷
该模式下，主集水器10出口与冷冻水循环泵3入口相连接，冷冻水循环泵3出口与离心式冷水机组5蒸发器入口相连接，离心式冷水机组5蒸发器出口与主分水器9进口相连接，主分水器9出口与车间空调箱12进口相连接，车间空调箱12出口与主集水器10进口相连接；冷水机组冷却塔16出口与冷却水池6入口相连接，冷却水池6出口与冷却塔循环泵2入口相连接，冷却塔循环泵2出口分别与离心式冷水机组5冷凝器入口、热泵机组4冷凝器入口相连接，离心式冷水机组5冷凝器出口、热泵机组4冷凝器出口与冷水机组冷却塔16入口相连接。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (2)
1.一种汽车行业空压机余热回收与水蓄冷系统，包括工业热泵机组、循环泵、蓄冷罐、管道系统、电动阀、传感器以及自动控制系统，其特征在于，所述工业热泵机组蒸发器侧与空压机冷却水出水管路相连接，经蒸发器吸热后回到冷却塔；供热循环泵出口端与工业热泵机组冷凝器进水端相连接，冷凝器出水端与供热分水器相连接，自供热分水器分为两个支路：第一支路流向涂装线烘箱新风预热表冷器，对新风进行预加热；第二支路流向原供暖系统分水器，与原系统并联运行，共同为车间供暖，供暖集水器主回水管与供暖循环泵回水端相连接；蓄冷罐进出水管道通过电动蝶阀与原制冷系统相连接，通过自动化控制系统实现以下几种运行模式：工业热泵机组余热回收、工业热泵机组与原系统离心机联合蓄冷、蓄冷罐单独放冷、蓄冷罐与热泵机组联合制冷、工业热泵机组制冷同时热回收、工业热泵机组与原系统离心机联合制冷。
2.根据权利要求1所述的一种汽车行业空压机余热回收与水蓄冷系统，其特征是，所述自动化控制系统采用西门子PLC控制系统,通过上位机可实现不同运行模式的自动切换，自动化程度高，并且可以将运行数据上传到企业电力需求侧管理平台。
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