CN213178895U - 一种冷热联供双效动力站 - Google Patents

Abstract

一种冷热联供双效动力站由多级双效模块机、冷冻水系统、供热水系统、冷却水系统、工艺水系统和站控系统组成，其中多级双效模块机的卧式板换蒸发器通过冷冻内循环泵、管路、阀门与高、低温冷罐群相连，多级双效模块机的卧式板换热水器通过热水内循环泵、管路、阀门与高、低温热水罐群相连，如附图所示，形成一个统一的整体，由站控系统集成控制。冷热联供双效动力站在实现低温制冷的同时实现高温供热。冷热联供双效动力站内各系统均采用标准化、模块化结构，方便扩充，形成动力站独有的“M四S”架构。此冷热联供双效动力站节能、环保、综合成本低，特别适合在食品、电子、化工、医药等既需要低温工艺水同时又需要高温热水的行业中应用。

Description

一种冷热联供双效动力站

技术领域：

本实用新型涉及动力站系统技术领域，尤其涉及为食品、电子、化工、医药等行业提供低温冷冻工艺水和高温热水的冷热联供双效动力站领域。

背景技术：

在食品、电子、化工、医药等行业中，同时需要低温工艺水和高温工艺水，目前常用的解决方案是制冷采用低温冷冻站，制热采用锅炉，这样导致中间辅助设备多，控制复杂难以实现全自动控制，另外，制冷产生的废热必须通过冷却塔排放到大气中，造成能源浪费，制热燃烧产生CO2也排放到大气中，影响环境。随着工业技术的发展和人们对环境保护意识的增强，以及节能降耗要求的进一步提高，工厂迫切需要一种新系统来解决上述问题。

实用新型内容：

为解决背景技术中遇到的问题，本发明提供一种冷热联供双效动力站，能同时实现低温制冷和高温制热，很好地配合了无人化工厂的实现。

本实用新型的技术解决方案如下：

冷热联供双效动力站由多级双效模块机、冷冻水系统、供热水系统、冷却水系统、工艺水系统和站控系统组成，其中多级双效模块机的卧式板换蒸发器通过冷冻内循环泵、管路、阀门与高、低温冷罐群相连，多级双效模块机的卧式板换热水器通过热水内循环泵、管路、阀门与高、低温热水罐群相连，如附图所示，形成一个统一的整体，由站控系统集成控制。冷热联供双效动力站在实现低温制冷的同时实现高温供热。

冷热联供双效动力站内各系统均采用标准化、模块化结构，方便扩充，形成动力站独有的“M四S”架构。其中M代表多个多级双效模块机、四代表连接模块与罐之间的四根主管、S代表多个保温罐。

多级双效模块机包括大压比压缩机、卧式板换蒸发器、卧式板换热水器、冷凝器、电子膨胀阀、二次油分离器、角阀、干燥过滤器、视液镜、储液器、油冷却器。

所述的卧式板换蒸发器是一种氟利昂制冷系统用的新型蒸发器，可实现低蒸发温度且端差(端差即蒸发温度与出水温度之差)在2℃以内，卧式板换蒸发器板片间形成的流道，冷侧走氟利昂制冷剂，热侧走载冷剂，使氟利昂在卧式板换蒸发器中蒸发对载冷剂降温冷却。

所述的卧式板换热水器能利用压缩机排出的高温气体与水进行热量交换得到较高温度的热水。

冷冻水系统包括冷冻循环水泵、高、低温冷罐群、冷冻水管路、仪表、阀门及配件。高、低温冷罐群设置在冷冻水系统和工艺水系统之间，高、低温冷罐群中的两两水罐之间使用连通管连接，在低温冷罐中设置温度变送器，检测低温冷罐中的工艺水温度。

供热水系统包括热水循环泵、热水管路、仪表、阀门及配件、高、低温热水罐群。

冷却水系统包括冷却塔、冷却水泵、冷却水管路和相对应的仪表阀门及配件。

工艺水系统包括工艺冷水泵、工艺水管路和相对应的仪表阀门及配件。工艺冷水泵抽取低温冷罐中的工艺水到各个生产用冷点，换热后再回到高温冷罐中。

站控系统包括中心控制柜、PLC控制器、变频器、电缆、上位机组组态软件以及相应的电控元件。

所述的冷冻循环水泵、热水循环泵、冷却水泵、工艺冷水泵、工艺热水泵、风机电机均采用变频控制。

有益效果：

1、节能。

相对单独制冷的冷冻站原来冷凝器产生的废热全部需通过冷却塔排放到大气中，而现在冷热联供双效动力站中大部分废热都通过卧式板换热水器回收用于加热热水，得到有效再利用，小部分废热通过冷却塔排放到空气中。

另外冷热联供双效动力站中的卧式板换蒸发器端差小，这样就提高了蒸发温度，提高了系统的制冷效率。

2、环保。

由于该冷热联供双效动力站可以产生高温热水，替代了工厂的热水锅炉，所以杜绝了CO2及有毒有害气体的排放，满足环保要求。

3、全自动化控制。

冷热联供双效动力站内各系统都由站控系统集成控制，可实现无人看守，降低了运行成本及管理成本；

4、综合成本低。

冷热联供双效动力站省去了原来的锅炉，再不需要软化水系统，同时也省去了许多中间辅助设备，节约用地、减少初投资；

冷热联供双效动力站使用高、低温罐群，制作低温工艺水，可以在夜间用电低谷时开启多级双效模块机，制取低温工艺水储存在高、低温冷罐中，从而利用波谷低电价，节约使用成本；

冷热联供双效动力站系统管路简洁，阀件少，不易泄漏，机房内干净整洁，机组易损件少，无需大修，只需日常维护和保养，节约维修成本。

5、冷热联供双效动力站采用标准化、模块化结构，占地面积小、美观、大方。

附图说明：

图1冷热联供双效动力站系统方框流程图

图中，1、低温冷罐，2、卧式板换蒸发器，3、电子膨胀阀，4、大压比压缩机，5、卧式板换热水器，6、冷凝器，7、高温热水罐，8、工艺冷水泵，9、工艺热水泵，10、高温冷罐，11、冷冻循环泵，12、多级双效模块机，13、冷却塔， 14、冷却泵，15、热水内循环泵，16、低温热水罐

具体实施方式：

大压比的压缩机排气温度最高可达110℃，怎样很好地利用这高的排气温度是本实用新型的关键，在多级双效模块机中，压缩机(4)排出高温高压的氟里昂气体先进入卧式板换热水器(5)中加热热水，在热水器中释放大量的热量，温度降低很多，然后进入冷凝器(6)中冷凝，再经电子膨胀阀(3)节流降压后进入卧式板换蒸发器(2)中蒸发，将工艺冷冻水降温，最后回到压缩机完成一个制热、制冷工作循环。

在食品、电子、化工、医药等行业生产过程中既需要5℃左右的冰水冷却物料，又需要90℃以上的热水加热物料。现在就低温制冷和高温供热两部分分别来说明本实用新型在这些行业中的具体实施方法。

低温制冷：当高温冷罐(10)中的温度大于某一设定温度时，冷冻循环泵(11) 开启，将高温冷罐中的工艺水送入多级双效模块机(12)中降温，得到5℃左右的低温的工艺水存入低温冷罐(1)中，当工艺生产线需要低温工艺水时由工艺冷水泵(8)送入生产线各用冷点。

高温供热：当多级双效模块机(12)需开启时，首先开启热水内循环泵(15)，将低温热水罐中的水送入多级双效模块机(12)中的卧式板换热水器(5)与压缩机排出的高温氟里昂进行充分热量交换,得到90℃以上的热水供生产线使用。

Claims (4)

1.一种冷热联供双效动力站，由多级双效模块机、冷冻水系统、供热水系统、冷却水系统、工艺水系统和站控系统组成，其特征是：多级双效模块机的卧式板换蒸发器通过冷冻内循环泵、管路、阀门与高、低温冷罐群相连，多级双效模块机的卧式板换热水器通过热水内循环泵、管路、阀门与高、低温热水罐群相连，形成一个统一的整体，由站控系统集成控制，冷热联供双效动力站在实现低温制冷的同时实现高温供热。

2.根据权利要求1所述的一种冷热联供双效动力站，其特征是：多级双效模块机中的卧式板换蒸发器能实现低温蒸发且端差控制在2℃以内。

3.根据权利要求1所述的一种冷热联供双效动力站，其特征是：多级双效模块机中的卧式板换热水器能利用大压比压缩机排出的高温气体将热水加热到较高的温度。

4.一种冷热联供双效动力站，其特征是：动力站具有独特的“M四S”架构，即冷热联供双效动力站主要由M个多级双效模块机、四根连接模块与罐之间的主管和S个保温罐连接而成。

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