CN212901722U - 一种利用工厂余热制热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用工厂余热制热水系统，属于节能环保设备技术领域。它解决了现有技术设计热利用率较低等问题。本利用工厂余热制热水系统包括水源热泵机组，水源热泵机组上的蒸发器通过一对第一水侧换热管与工厂内存放生产用水的蓄水箱进行热交换，水源热泵机组上的冷凝器通过一对第二水侧换热管与第一水箱组件进行热交换等。本利用工厂余热制热水系统的优点在于：利用工厂生产用空压机中水路与空压余热回收装置进行热交换，其和/或水源热泵机组为企业员工生活区提供热水所需的热源，解决了天冷时节所需热水用量大时，由于只单独启用水源热泵机组、从而造成不能解决企业员工生活区提供热水所需的热源的问题。

Description

一种利用工厂余热制热水系统

技术领域

本实用新型属于节能环保设备技术领域，尤其是涉及一种利用工厂余热制热水系统。

背景技术

企业生产中所使用的生产用水在使用中会吸收大量的热，通常这些热水会白白浪费掉，而另一方面企业员工生活区需要大量的热水供应，在以往需要企业为提供员工生活热水所需的热源而负担高额的电费。

但随着企业对节能的重视程度越来越高，通过安装换热设备吸收来自生产用水中的热量以为员工所需的生活用水提供热源，但是存在天冷的季节，由于制热能力下降、所制得的热水效果、能耗不是很理想，且不能满足员工生活热水使用需求量。

众所周知，空压机压缩机作为仅次于电力的第二大动力源，应用很广，其被广泛应用于电力、喷涂、食品、冶金、石化、汽车、造船、精密电子、化工和印刷等行业，因此在生产、加工企业中都会有大量的空气压缩机被使用。

由空气压缩机的工作原理可知，其在运行过程中，为了保证运行安全，其内设有的水路循环会不断吸收被压缩的高温高压气体的热量，而通常这部分热量未被很好的利用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种解决针对上述问题中的至少一部分的利用工厂余热制热水系统。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本实用新型的利用工厂余热制热水系统，包括水源热泵机组，水源热泵机组上的蒸发器通过一对第一水侧换热管与工厂内存放生产用水的蓄水箱进行热交换，水源热泵机组上的冷凝器通过一对第二水侧换热管与第一水箱组件进行热交换，第一水箱组件的进水端通过第一补冷水管与外部冷水源连通、出水端通过热水出水管与工厂宿舍区水路连通，其特征在于：本系统还包括通过一对第三水侧换热管与来自工厂生产用空压机中水路进行热交换的空压余热回收装置，空压余热回收装置将与外部冷水源连通的第二补冷水管内的水加热后通过补热水管输入第一水箱组件内作为用水水源，本系统中的控制装置与水源热泵机组电连接。

在上述的利用工厂余热制热水系统中，本系统还包括第二水箱组件，第二水箱组件的进水端和出水端分别与第二补冷水管、补热水管连通，第二水箱组件与空压余热回收装置通过一对第三水侧换热管进行热交换。

在上述的利用工厂余热制热水系统中，本系统还包括与控制装置电连接的水泵组件，水泵组件包括设于补热水管上的第一水泵，和设于热水出水管上的第二水泵，和分别设于第一补冷水管和第二补冷水管上的第三水泵和第四水泵。

在上述的利用工厂余热制热水系统中，本水泵组件还包括设于第二水侧换热管上的第五水泵。

在上述的利用工厂余热制热水系统中，控制装置还包括时控器组件，时控器组件包括若干分别与第一水泵、水源热泵机组一一电连接的用于控制其开、断的时控器。

在上述的利用工厂余热制热水系统中，本系统还包括与控制装置电连接的阀组件，阀组件包括设于补热水管上的第一控制阀，和设于热水出水管上的第二控制阀，和分别设于第一补冷水管和第二补冷水管上的第三控制阀和第四控制阀。

在上述的利用工厂余热制热水系统中，本阀组件还包括设于分别设于一对第一水侧换热管上的两个第五控制阀。

在上述的利用工厂余热制热水系统中，第一水箱组件设于相对高处，第二水箱组件设置相对低处，第一水泵为高压水泵。

在上述的利用工厂余热制热水系统中，第一水箱组件包括两个第一保温水箱，所述两个第一保温水箱上的储水内腔之间通过第一连接水管连通，第二水箱组件包括两个第二保温水箱，所述两个第二保温水箱上的储水内腔之间通过第二连接水管连通。

在上述的利用工厂余热制热水系统中，第一保温水箱内设有在补热水管向其输入热水之前先将其内的多余的相对低温的水排出至外界的抽水装置，抽水装置与控制装置电连接。

与现有技术相比，本利用工厂余热制热水系统的优点在于：利用工厂生产用空压机中水路与空压余热回收装置进行热交换，其和/或水源热泵机组为企业员工生活区提供热水所需的热源，解决了天冷时节所需热水用量大时，由于只单独启用水源热泵机组、从而造成不能解决企业员工生活区提供热水所需的热源的问题，或者即使解决了，但由于此时水源热泵机组制热功效低，导致需要耗去比一般时节更多地能耗，加重了企业的负担。

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获得其他的附图。

图1提供了本实用新型实施例中的管路示意图。

图中，水源热泵机组101、第一水侧换热管102、第二水侧换热管103、第一补冷水管104、热水出水管105、第三水侧换热管106、空压余热回收装置107、第二补冷水管108、补热水管109、第一水泵110、第二水泵111、第三水泵112、第四水泵113、第五水泵114、第一控制阀115、第二控制阀116、第三控制阀117、第四控制阀118、第五控制阀119、第一保温水箱120、第二保温水箱121、第一连接水管122、第二连接水管123、空压机124。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1

如图1所示，本利用工厂余热制热水系统，包括水源热泵机组101，水源热泵机组101上的蒸发器通过一对第一水侧换热管102与工厂内存放生产用水的蓄水箱进行热交换，水源热泵机组101上的冷凝器通过一对第二水侧换热管103与第一水箱组件进行热交换，第一水箱组件的进水端通过第一补冷水管104与外部冷水源连通、出水端通过热水出水管105与工厂宿舍区水路连通，其特征在于：本系统还包括通过一对第三水侧换热管106与来自工厂生产用空压机124中水路进行热交换的空压余热回收装置107，空压余热回收装置107将与外部冷水源连通的第二补冷水管108内的水加热后通过补热水管109输入第一水箱组件内作为用水水源，本系统中的控制装置与水源热泵机组101电连接。

需要说明的是，这里的空压余热回收装置107采用液—液换热的方式来获取空压机124中水路中的冷却液的热量，然后再将吸收的热量传递给由第二补冷水管108输送来的水，这里的空压余热回收装置107通常为换热器，如套管式换热器，根据需要还可以其它设备。

具体地，第一水箱组件包括至少一个第一保温水箱120，作为优选，本第一水箱组件包括两个第一保温水箱120，以便为员工生活区提供更多的热水，该两个第一保温水箱120上的储水内腔之间通过第一连接水管122连通。

为了给更好地第一水箱组件提供数量稳定的热水源，本系统还包括第二水箱组件，第二水箱组件的进水端和出水端分别与第二补冷水管108、补热水管109连通，第二水箱组件与空压余热回收装置107通过一对第三水侧换热管106进行热交换。

这里的第二水箱组件包括至少一个第二保温水箱121，作为优选，本第二水箱组件也包括两个第二保温水箱121，这样可以将两个第二保温水箱121的热水供于两个第一保温水箱120内，所述两个第二保温水箱121上的储水内腔之间通过第二连接水管123连通。

工作原理：在企业生活区热水用量不大时，可以只启动水源热泵机组101或者只使用空压余热回收装置107来进行供热，而当企业生活区热水用量大时或者天气冷时，可实现水源热泵机组101和空压余热回收装置107同时供热的方式来为企业生活区热水提供热源。

实施例2

本实施例与实施例1的共同的不同之处在于：为了提高管路内水的输送效率和热交换效率，本系统还包括与控制装置电连接的水泵组件，水泵组件包括设于补热水管109上的第一水泵110，和设于热水出水管105上的第二水泵111，和分别设于第一补冷水管104和第二补冷水管104上的第三水泵112和第四水泵113，另外还包括设于第二水侧换热管103上的第五水泵114。

本系统中的控制装置还包括时控器组件，时控器组件包括若干分别与第一水泵110、水源热泵机组101一一电连接的用于控制其开、断的时控器，以提高控制的自动性。

时控器组件的设置可以定时启动或停止第一水泵110、水源热泵机组101的运行，具体地，如在夜晚7点后，企业生活区所需热水用量会加大，此时可以通过时控器控制第一水泵110启动，以将位于第二保温水箱121中的热水输入第一保温水箱120内，另外可以另外地时控器控制通过水源热泵机组101的启停，以实现自动控制两个的供热源的启停时间以及是否两个都运行还是只运行一个。

为了进一步提高管路中的水的输送量、输送方向的控制能力，本系统还包括与控制装置电连接的阀组件，阀组件包括设于补热水管109上的第一控制阀115，和设于热水出水管105上的第二控制阀116，和分别设于第一补冷水管104和第二补冷水管108上的第三控制阀117和第四控制阀118，另外，还包括设于分别设于一对第一水侧换热管102上的两个第五控制阀119。

实施例3

本实施例与实施例1、2的共同的不同之处在于：这里的第一水箱组件设于相对高处，第二水箱组件设置相对低处，第一水泵110为高压水泵。

将的第一水箱组件设于相对高处，如设在房顶，这样有利于热水向企业生活区的输送。

实施例4

本实施例与实施例1、2、3的共同的不同之处在于：这里的第一保温水箱120内设有在补热水管109向其输入热水之前先将其内的多余的相对低温的水排出至外界的抽水装置，抽水装置与控制装置电连接。

这里的抽水装置也可以包括抽水

抽水装置的设置可以在将第二保温水箱121中的热水输送至第一保温水箱120之前，先将第一保温水箱120中的冷水先抽出，另外在供应热水时控制自来水(冷水)的添加量(即根据实际日热水需求量开启第三控制阀117和第四控制阀118补充水量)，从而使第一保温水箱120中的热水能够快速加热升温至舒适的温度，有利于提高第一保温水箱中的热水储存循环的加热，这样既达到节能降耗目的，又解决了产热水的能力更大的提高了质量。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了水源热泵机组101、第一水侧换热管102、第二水侧换热管103、第一补冷水管104、热水出水管105、第三水侧换热管106、空压余热回收装置107、第二补冷水管108、补热水管109、第一水泵110、第二水泵111、第三水泵112、第四水泵113、第五水泵114、第一控制阀115、第二控制阀116、第三控制阀117、第四控制阀118、第五控制阀119、第一保温水箱120、第二保温水箱121、第一连接水管122、第二连接水管123、空压机124等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种利用工厂余热制热水系统，包括水源热泵机组（101），所述的水源热泵机组（101）上的蒸发器通过一对第一水侧换热管（102）与工厂内存放生产用水的蓄水箱进行热交换，所述的水源热泵机组（101）上的冷凝器通过一对第二水侧换热管（103）与第一水箱组件进行热交换，所述的第一水箱组件的进水端通过第一补冷水管（104）与外部冷水源连通、出水端通过热水出水管（105）与工厂宿舍区水路连通，其特征在于：本系统还包括通过一对第三水侧换热管（106）与来自工厂生产用空压机中水路进行热交换的空压余热回收装置（107），所述的空压余热回收装置（107）将与外部冷水源连通的第二补冷水管（108）内的水加热后通过补热水管（109）输入第一水箱组件内作为用水水源，本系统中的控制装置与水源热泵机组（101）电连接。

2.根据权利要求 1 所述的利用工厂余热制热水系统，其特征在于，本系统还包括第二水箱组件，所述的第二水箱组件的进水端和出水端分别与所述的第二补冷水管（108）、补热水管（109）连通，所述的第二水箱组件与空压余热回收装置（107）通过一对第三水侧换热管（106）进行热交换。

3.根据权利要求 2 所述的利用工厂余热制热水系统，其特征在于，本系统还包括与控制装置电连接的水泵组件，所述的水泵组件包括设于补热水管（109）上的第一水泵（110），和设于热水出水管（105）上的第二水泵（111），和分别设于第一补冷水管（104）和第二补冷水管（108）上的第三水泵（112）和第四水泵（113）。

4.根据权利要求 3 所述的利用工厂余热制热水系统，其特征在于，本水泵组件还包括设于第二水侧换热管（103）上的第五水泵（114）。

5.根据权利要求 3 所述的利用工厂余热制热水系统，其特征在于，所述的控制装置还包括时控器组件，所述的时控器组件包括若干分别与第一水泵（110）、水源热泵机组（101）一一电连接的用于控制其开、断的时控器。

6.根据权利要求 2 所述的利用工厂余热制热水系统，其特征在于，本系统还包括与控制装置电连接的阀组件，所述的阀组件包括设于补热水管（109）上的第一控制阀（115），和设于热水出水管（105）上的第二控制阀（116），和分别设于第一补冷水管（104）和第二补冷水管（108）上的第三控制阀（117）和第四控制阀（118）。

7.根据权利要求 6 所述的利用工厂余热制热水系统，其特征在于，本阀组件还包括设于分别设于一对第一水侧换热管（102）上的两个第五控制阀（119）。

8.根据权利要求 3所述的利用工厂余热制热水系统，其特征在于，所述的第一水箱组件设于相对高处，所述的第二水箱组件设置相对低处，所述的第一水泵（110）为高压水泵。

9.根据权利要求 2 至 8 任一所述的利用工厂余热制热水系统，其特征在于，所述的第一水箱组件包括两个第一保温水箱（120），所述两个第一保温水箱（120）上的储水内腔之间通过第一连接水管（122）连通，所述的第二水箱组件包括两个第二保温水箱（121），所述两个第二保温水箱（121）上的储水内腔之间通过第二连接水管（123）连通。

10.根据权利要求 9 所述的利用工厂余热制热水系统，其特征在于，所述的第一保温水箱（120）内设有在补热水管（109）向其输入热水之前先将其内的多余的相对低温的水排出至外界的抽水装置，所述的抽水装置与控制装置电连接。

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