CN213238483U - 基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热量回收技术领域，具体地说是一种基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，包括吸收式热泵和热处理炉，热处理炉内部设有加热元件，冷却水管镶嵌在热处理炉内壁耐火墙内，热处理炉的炉壁上设有出水口和进水口，冷却水管的一端通过热处理炉的出水口与吸收式热泵的进水口连接，冷却水管的另一端通过热处理炉的进水口与吸收式热泵的出水口连接，热处理炉进水口与吸收式热泵出水口的连接管路上设有自来水补给口。本实用新型结构简单，能够对热处理炉余热进行有效地回收利用，节约了能源，达到了供暖和制冷的效果，避免了热量的浪费，降低了生产成本。本实用新型适用于对热处理炉的余热进行回收利用。

Description

基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统

技术领域

本实用新型属于热量回收技术领域，涉及热处理炉，具体地说是一种基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统。

背景技术

热处理是工业生产中极其重要的工艺，该工艺所用的主要加热设备就是热处理炉，通过对金属材料进行热处理，改善金属内部组织的结构，减少或消除材料的内应力，获得机械性能更好的产品。热处理炉种类很多，热源形式多样，如电能、燃气、燃油等，热处理炉内部一般为耐火材料，中部为钢结构支撑，外层为钢板和保温材料。热处理炉工作时，温度很高，有的可达800℃以上，由于热处理炉的工作特点，大量余热不能被有效地回收利用，这就造成了企业生产成本的增加，而且，长时间高温工况对耐火材料的寿命影响很大，大大地缩短了耐火材料的寿命，加大了耐火材料的维修成本。

实用新型内容

本实用新型的目的，是要提供一种基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，对热处理炉的余热进行有效地回收利用，进而实现供暖和制冷的目的。

本实用新型为了实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，它包括吸收式热泵和热处理炉，热处理炉内部设有加热元件，冷却水管镶嵌在热处理炉内壁耐火墙内，热处理炉的炉壁上设有出水口和进水口，冷却水管的一端通过热处理炉的出水口与吸收式热泵的进水口连接，冷却水管的另一端通过热处理炉的进水口与吸收式热泵的出水口连接，热处理炉进水口与吸收式热泵出水口的连接管路上设有自来水补给口。

作为限定：所述吸收式热泵包括发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，发生器的进水口与热处理炉的出水口连接，发生器的出口端与冷凝器的进口端连接，冷凝器的出口端与蒸发器的进口端连接，蒸发器的出口端与吸收器的进口端连接，吸收器的稀溶液出口端通过溶液泵与发生器的稀溶液进口端连接，发生器的浓溶液出口端与吸收器的浓溶液进口端连接。

作为进一步限定：所述吸收式热泵还包括节流阀，冷凝器的出口端通过节流阀与蒸发器的进口端连接。

作为更进一步限定：热处理炉内部的加热元件为电阻丝。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）本实用新型提供的基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，包括吸收式热泵和热处理炉，结构简单；采用吸收式热泵对热处理炉的余热进行回收利用，节约了能源，提高了能源利用率和传统低品位余热回收的热效率，达到了供暖和制冷的效果，避免了热量的浪费，降低了生产成本；此外，热处理炉的耐火墙内镶嵌有冷却水管，既可以保护冷却水管在高温下不被烧坏，也避免了冷却水管中的水温波动过于剧烈，同时，减轻了耐火材料的损坏，增加了耐火材料的寿命，降低了其维修成本；

（2）本实用新型提供的基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，采用吸收式热泵，用热能驱动其热量循环，能够有效地节约和回收能源；

（3）本实用新型提供的基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，冷凝器出口端和蒸发器进口端的连接管路上设有节流阀，能够对液体的流量进行控制调节，而且价格低廉，调节方便；

（4）本实用新型提供的基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，热处理炉的加热元件采用电阻丝，方便控制温度，加热速度快，操作性能好，不污染环境；

综上所述，本实用新型提供的基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，结构简单，能够对余热进行有效地回收利用，节约了能源，提高了能源利用率和传统低品位余热回收的热效率，达到了供暖和制冷的效果，避免了热量的浪费，降低了生产成本。

本实用新型适用于对热处理炉的余热进行回收利用。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的原理图；

图中：1、电阻丝；2、冷却水管；3、发生器；4冷凝器；5、节流阀；6、蒸发器；7、吸收器；8、溶液泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明。应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限制本实用新型。

实施例 基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统

一种基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，其原理图如图1所示，包括吸收式热泵和热处理炉，热处理炉内部设有加热元件，加热元件为电阻丝1，冷却水管2镶嵌在热处理炉内壁耐火墙内，热处理炉的炉壁上设有出水口和进水口，吸收式热泵包括发生器3、冷凝器4、蒸发器6、吸收器7和节流阀5；冷却水管2的一端通过热处理炉的出水口与发生器3的进水口连接，冷却水管2的另一端通过热处理炉的进水口与发生器3的出水口连接，热处理炉进水口与发生器3出水口的连接管路上设有自来水补给口，发生器3的出口端与冷凝器4的进口端连接，冷凝器4的出口端通过节流阀5与蒸发器6的进口端连接，蒸发器6的出口端与吸收器7的进口端连接，吸收器7的稀溶液出口端通过溶液泵8与发生器3的稀溶液进口端连接，发生器3的浓溶液出口端与吸收器7的浓溶液进口端连接。

吸收式热泵按照热源温度不同，可以分为两类，一类是热源温度为150℃左右的蒸汽，此类热泵制热性能系数（COP）可达1.7左右；另一类是热源温度为70～80℃左右的热水，此类热泵制热性能系数（COP）可达0.7左右；吸收式热泵常用的工质对有氨-水和溴化锂-水，氨-水工质对中，氨是制冷剂，水是吸收剂，溴化锂-水工质对中，水是制冷剂，溴化锂为吸收剂。

本实施例以热源为蒸汽，工质对为溴化锂-水工质对的吸收式热泵为例进行说明，制热性能系数（COP）的计算公式为

制冷性能系数（COP）的计算公式为

上式中，COP_h为制热性能系数，COP_c为制冷性能系数，Q₁为水蒸气进入冷凝器4中并放出热量Q₁，Q₂为吸收外部热源的热量Q₂，Q_G为高温热源。

基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统工作时，热处理炉内大量余热被冷却水管2中的冷却水吸收，冷却水温度升高形成高温热水进入发生器3，高温热水作为高温热源Q_G为吸收式热泵运行提供驱动，发生器3内高温热水和冷媒换热后温度降低，温度降低后的冷却水返回热处理炉内开始新的循环；高温热源Q_G对发生器3中的溴化锂水溶液进行加热，其中，水为制冷剂，溴化锂为吸收剂，经加热，发生器3中产生了一定压力的水蒸气，溴化锂水溶液形成浓溶液，在压力作用下，水蒸气进入冷凝器4中并放出热量Q₁，放出的热量Q₁供供暖设备使用；放出热量Q₁后形成液体水，经节流阀5降压、降温后，进入蒸发器6中吸收外部热源的热量Q₂，从而达到制冷的效果；吸收外部热源的热量Q₂的液体水形成水蒸气从蒸发器6中蒸发进入吸收器7中，被吸收剂溴化锂吸收后，形成稀溶液，再经溶液泵8进入发生器3中，循环使用。

Claims (4)

1.一种基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，其特征在于，它包括吸收式热泵和热处理炉，热处理炉内部设有加热元件，冷却水管镶嵌在热处理炉内壁耐火墙内，热处理炉的炉壁上设有出水口和进水口，冷却水管的一端通过热处理炉的出水口与吸收式热泵的进水口连接，冷却水管的另一端通过热处理炉的进水口与吸收式热泵的出水口连接，热处理炉进水口与吸收式热泵出水口的连接管路上设有自来水补给口。

2.根据权利要求1所述的基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，其特征在于，所述吸收式热泵包括发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，发生器的进水口与热处理炉的出水口连接，发生器的出口端与冷凝器的进口端连接，冷凝器的出口端与蒸发器的进口端连接，蒸发器的出口端与吸收器的进口端连接，吸收器的稀溶液出口端通过溶液泵与发生器的稀溶液进口端连接，发生器的浓溶液出口端与吸收器的浓溶液进口端连接。

3.根据权利要求2所述的基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，其特征在于，所述吸收式热泵还包括节流阀，冷凝器的出口端通过节流阀与蒸发器的进口端连接。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的基于吸收式热泵循环的热处理炉余热回收系统，其特征在于，热处理炉内部的加热元件为电阻丝。

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