CN215832488U - 一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，冬季工况时，电炉、热水罐、水源热泵机组的第一换热侧和冷水罐形成一个水循环回路，水源热泵机组的第二换热侧与所述用户端形成另一水循环回路，水源热泵机组能实现冷却水中能量的回收利用，为用户端提供热量；夏季工况时，热水罐、冷却塔、冷水罐和水源热泵机组的第一换热侧形成一个水循环回路，水源热泵机组的第二换热侧与用户端或热水罐形成另一水循环回路，为用户端和热水罐提供冷量，热水罐上连接有第一供水机构，第一供水装置及时补给冷却水循环过程中产生的损失，用户端连接有第二供水机构，第二供水装置提供用户端所消耗的水量，为用户端提供生活便利。

Description

一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统

技术领域

本实用新型涉及能量循环利用技术领域，尤其是涉及一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统。

背景技术

目前岩棉生产线电炉的电极冷却采用循环冷却水方式，冷却水通过热水罐和冷水罐收集后，通过冷却塔将冷却水从电炉携带的热量散发到空气中，冷却塔对冷却水的降温过程中冷却水中的热量未进行再回收利用，造成极大的能源浪费，而且冷却塔冬季易产生结冰现象造成冷却效果不太理想，影响电炉的正常运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，该系统能够实现冷却水能量再利用，并提升电炉的冷却效果；

一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，包括电炉、热水罐、水源热泵机组、冷水罐和用户端；所述电炉、热水罐、水源热泵机组的第一换热侧和冷水罐形成水循环回路；所述水源热泵机组的第二换热侧与所述用户端形成水循环回路。

进一步的，还包括冷却塔，所述冷却塔分别与所述热水罐、所述水源热泵机组和所述冷水罐连通。

进一步的，所述冷水罐与所述电炉之间设有应急水箱，所述应急水箱的入口端与所述冷水罐连通，所述应急水箱的出口端与所述电炉连通，所述应急水箱的出口端设有应急阀门。

进一步的，所述水源热泵机组的第一换热侧设有第一管道和第二管道，所述第一管道上设有第一分支和第二分支，所述第一分支与所述冷却塔连通，所述第一分支与所述热水罐之间连接有第五管道，所述第五管道与所述第一分支的交汇处到所述冷却塔之间设有第一水泵，所述第二分支与所述热水罐连通，所述第一管道上在所述第一分支与所述第二分支之间设有第一电控阀和第二水泵，所述第二管道上设有第三分支和第四分支，所述第三分支与所述冷却塔连通，所述第四分支与所述冷水罐连通，所述第三分支上设有两个支路，两个支路均与所述冷水罐连通，所述第三分支上在两个支路之间设有第一温控阀。

进一步的，所述水源热泵机组的第二换热侧设有第三管道和第四管道，所述第三管道上设有第五分支和第六分支，所述第一管道远离所述水源热泵机组的一端设有三通阀，所述三通阀的另外两端分别连接所述第二分支和所述第五分支，所述第六分支与所述用户端的一端连通，所述第四管道上设有第七分支和第八分支，所述冷水罐内设有冷盘管，所述第七分支与所述冷盘管的一端连通，所述第二分支上设有第九分支，所述第九分支与所述冷盘管的另一端连通，所述第九分支上设有第二电控阀，所述第二分支上设有第三电控阀，所述第八分支与所述用户端的另一端连通。

进一步的，所述第三分支靠近所述第二管道的一侧设有第四电控阀，所述第二管道上在所述第三分支和所述第四分支之间设有第五电控阀。

进一步的，所述热水罐与所述冷水罐之间设有第六管道，所述第六管道的一端与所述冷水罐的出口端连通，所述第六管道的另一端与所述热水罐的进口端连通。

进一步的，所述热水罐上连接有第一供水机构，所述第八分支上连接有第二供水机构，所述第一供水机构和所述第二供水机构中均设有水处理装置。

进一步的，所述第一分支上在所述第五管道和所述第一管道之间设有第六电控阀。

进一步的，所述用户端为利用热水或冷水对室内空气进行处理的末端设备及生活热水设备。

本实用新型的技术方案中电炉、热水罐、水源热泵机组的第一换热侧和冷水罐形成一个水循环回路，水源热泵机组的第二换热侧与所述用户端形成另一水循环回路，水源热泵机组能实现冷却水中能量的回收利用对用户端的水源进行能量提升，为用户端冬季取暖使用，为用户端提供生活便利。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统的示意图；

附图标记说明：1-热水罐、2-冷水罐、3-电炉、4-冷却塔、5-应急水箱、6-水源热泵机组、7-第一供水机构、8-第二供水机构、9-用户端、10-水处理装置、11-第一水泵、12-冷盘管、13-第二水泵、14-第一电控阀、15-三通阀、16-第三水泵、17-温控阀、18-第四水泵、19-第二电控阀、20-第三电控阀、21-第一管道、22-第三管道、23-第二管道、24-第四管道、25-第一分支、26-第二分支、27-第五分支、28-第六分支、29-第三分支、30-第四分支、31-第七分支、32-第八分支、33-第五管道、34-第九分支、35-第六管道、36-第四电控阀、37-第五电控阀、38-第六电控阀、39-应急阀门；

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，

一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，该系统包括电炉3、热水罐1、水源热泵机组6、冷水罐2和用户端9，电炉3、热水罐1、水源热泵机组6的第一换热侧和冷水罐2形成一个完整的水循环回路，水源热泵机组6的第二换热侧与用户端9形成另一水循环回路，水源热泵机组6可以从热水罐1中的高温冷却水中提取热量，使用户端9侧的水源温度升高，保证了冬季用户端9的热水供应，对热水罐1中的热量进行回收利用，被吸收热量的冷却水温度降低进入冷水罐2中，再由冷水罐2对电炉3供应低温冷却水，从而为电炉3降温。上述运行方式一般为冬季工况使用，夏季工况等温度高于零度的情况下，也可使用，为用户端9提供热水可用于日常洗浴使用。系统中还包括冷却塔4，冷却塔4在夏季工况或室外温度高于零度时使用，其中冷却塔4的入口端与热水罐1连通，冷却塔4的出口端与冷水罐2连通，热水罐1的入口端与电炉3出口端连通，冷水罐2的出口端与电炉3的入口端连通，冷水罐2与电炉3之间设有应急水箱5，应急水箱5的入口端与冷水罐2连通，应急水箱5的出口端与电炉3连通，应急水箱5的出口端设有应急阀门39，当出现停电问题时，冷水罐2中的冷却水无法循环到电炉3中，为了不影响电炉3的冷却，可启用应急阀门39对电炉3冷却，应急水箱5内的冷却水提前使用水泵抽取到应急水箱5中保存，应急水箱5应做好相应的保冷措施，并且应急水箱5内的冷却水定期更换，防止冷却水变热。

水源热泵机组6的第一换热侧设有第一管道21和第二管道23，第一管道21上设有第一分支25和第二分支26，第一分支25与冷却塔4连通，第一分支25与热水罐1之间连接有第五管道33，第五管道33与第一分支25的交汇处到冷却塔4之间设有第一水泵11，第一分支上在第五管道33和第一管道21之间设有第六电控阀38，第一水泵11和第六电控阀38均在夏季或室外温度高于零度时开启，第二分支26与热水罐1连通，第一管道21上在第一分支25与第二分支26之间设有第一电控阀14和第二水泵13，第二水泵13在冬季时开启，第一管道21与第二分支26的连接处设有三通阀15；第二管道23上设有第三分支29和第四分支30，第三分支29与冷却塔4连通，第四分支30与冷水罐2连通，第三分支29上设有两个支路，两个支路均与冷水罐2连通，第三分支29上在两个支路之间设有第一温控阀17，当由冷水罐2进入水源水源热泵机组6的水温高于设定值时，第一温控阀17开启；第三分支29靠近第二管道23的一侧设有第四电控阀36，第四电控阀36在夏季或室外温度高于零度的时候开启，第二管道23上在第三分支29和第四分支30之间设有第五电控阀37，第五电控阀37在冬季或室外温度低于零度时开启；

水源热泵机组6的第二换热侧设有第三管道22和第四管道24，第三管道22上设有第五分支27和第六分支28，第五分支27与三通阀15连通，使用时冬季工况下三通阀15将第一管道21和第二分支26连通，夏季工况时三通阀15将第二分支26和第五分支27连通。第六分支28与用户端9的一端连通。第四管道24上设有第七分支31和第八分支32，冷水罐2内设有冷盘管12，第七分支31与冷盘管12的一端连通，第二分支26上设有第九分支34，第九分支34与冷盘管12的另一端连通，第九分支34上设有第二电控阀19，第二分支26上设有第三电控阀20，冬季或室外温度低于零度时一般是第三电控阀20开启，第二电控阀19关闭，在夏天或室外温度高于零度时第二电控阀19开启，第三电控阀20关闭，第八分支32与用户端9的另一端连通。

热水罐1与冷水罐2之间设有第六管道35，第六管道35的一端与冷水罐2的出口端连通，第六管道35的另一端与热水罐1的进口端连通，当冷水罐2中的冷却水足够而且热水罐1中的温度过高时，可通过第六管道35回流到热水罐1中，对热水罐1中的冷却水进行降温，这是冷却塔效果不佳时的一种应急降温方法，第六管道35上可以设置阀门和水泵，应急时开启将冷水罐2中的低温冷却水回流到热水罐1中进行降温，提高整体冷却效率，保证整个系统的正常运行。

热水罐1上连通有第一供水机构7，因为在整个系统的循环过程中冷却水会有损耗通过第一供水机构7维持整个循环系统中冷却水的供应，第八分支32上连通有第二供水机构8，无论是夏季制冷或冬季供暖亦或是生活用水所需，第二供水机构8满足以上情况所需的水的供应，而且第一供水机构7和第二供水机构8中均设有水处理装置10以及水泵，水处理装置10对外部水源进行净化，滤除水中的杂志和有害物质，保障用水安全。

冬季工况时用户端9为暖气片或生活所需的热水、夏季工况时用户端9为水冷空调，水源热泵机组6为水冷空调的工作提供冷水。

冬季工况时用户端9为利用热水对室内空气进行处理的末端设备及生活热水设备，例如暖气片等，夏季工况时用户端9为利用冷水对室内空气进行处理的末端设备，例如水冷空调。用户端9包含但不仅限于空气处理机组、风机盘管、散热器、低温热水盘管、热水器等。

本实用新型的技术方案提供了一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，该系统的运行流程如下：

冬季工况时：为了防止冷却塔4结冰现象，冬季工况冷却塔4不工作，冷却水经过电炉3后温度升高，进入热水罐1中，冬季第二水泵13开启，然后冷却水由热水罐1先后经过第二分支26和第一管道21进入水源热泵机组6，水源热泵机组6对冷却水散热的同时将冷却水中的热量进行收集再利用，冷却好的冷却水先后流经第二管道23和第四分支30后直接进入冷水罐2中，冷水罐2中的冷却水在第三水泵16的作用下再次对电炉3进行降温，由热水罐1进入水源热泵机组的水温一般≥35℃，在整个过程中在第四水泵18的作用下来自用户端9的低温水进入水源热泵机组6与高温冷却水进行换热，对冷却水中的热量循环再利用，制出高温水后由第三管道22和第六分支28再次流回用户端9，水源热泵机组出水温度一般≥45℃，冬季工况时用户端9为暖气或生活用水，换热之后水的温度升高，满足日常供暖和生活热水所需，有效的节约了能源，实现能量的回收利用。

夏季工况时：冷却水经过电炉3后温度升高，进入热水罐1中，热水罐1中的冷却水在第一水泵11的作用下分别流经第五管道33和第一分支25后汇入冷却塔4中，冷却塔4对冷却水冷却完毕后将冷却水汇入冷水罐2中，然后冷水罐2中的冷却水在第三水泵16的作用下再次流入电炉3中进行降温工作，当由冷水罐2进入水源热泵机组6冷却水的温度高于设定值时第一温控阀17自动开启，冷却水先后沿第三分支29和第二管道23流入水源热泵机组6中，进入水源热泵机组的水温一般≤32℃，此时由冷却塔4为整个系统的冷源，水源热泵机组6吸收来自第二供水机构8中水的热量，将热量传递到冷却水中，冷却水的温度升高，在第一水泵11的作用下再次进入冷却塔4冷却，使冷却塔4为整个循环系统的冷源；来自第一供水机构8的水源进入水源热泵机组吸收热量后温度降低，一部分经先后经过第三管道22、第五分支27、第二分支26和第九分支34进入冷盘管12对冷水罐2中冷却水进行辅助降温；另一部分先后经第三管道22和第六分支28后进入用户端9，水源热泵机组出水温度一般为7℃左右。夏季工况时，用户端9为水冷空调，利用换热之后的低温水为水冷空调供水，实现夏季制冷。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，其特征在于，包括电炉、热水罐、水源热泵机组、冷水罐和用户端；所述电炉、热水罐、水源热泵机组的第一换热侧和冷水罐形成水循环回路；所述水源热泵机组的第二换热侧与所述用户端形成水循环回路。

2.根据权利要求1所述的一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，其特征在于，还包括冷却塔，所述冷却塔分别与所述热水罐、所述水源热泵机组和所述冷水罐连通。

3.根据权利要求1所述的一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，其特征在于，所述冷水罐与所述电炉之间设有应急水箱，所述应急水箱的入口端与所述冷水罐连通，所述应急水箱的出口端与所述电炉连通，所述应急水箱的出口端设有应急阀门。

4.根据权利要求2所述的一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，其特征在于，所述水源热泵机组的第一换热侧设有第一管道和第二管道，所述第一管道上设有第一分支和第二分支，所述第一分支与所述冷却塔连通，所述第一分支与所述热水罐之间连接有第五管道，所述第五管道与所述第一分支的交汇处到所述冷却塔之间设有第一水泵，所述第二分支与所述热水罐连通，所述第一管道上在所述第一分支与所述第二分支之间设有第一电控阀和第二水泵，所述第二管道上设有第三分支和第四分支，所述第三分支与所述冷却塔连通，所述第四分支与所述冷水罐连通，所述第三分支上设有两个支路，两个支路均与所述冷水罐连通，所述第三分支上在两个支路之间设有第一温控阀。

5.根据权利要求4所述的一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，其特征在于，所述水源热泵机组的第二换热侧设有第三管道和第四管道，所述第三管道上设有第五分支和第六分支，所述第一管道远离所述水源热泵机组的一端设有三通阀，所述三通阀的另外两端分别连接所述第二分支和所述第五分支，所述第六分支与所述用户端的一端连通，所述第四管道上设有第七分支和第八分支，所述冷水罐内设有冷盘管，所述第七分支与所述冷盘管的一端连通，所述第二分支上设有第九分支，所述第九分支与所述冷盘管的另一端连通，所述第九分支上设有第二电控阀，所述第二分支上设有第三电控阀，所述第八分支与所述用户端的另一端连通。

6.根据权利要求4所述的一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，其特征在于，所述第三分支靠近所述第二管道的一侧设有第四电控阀，所述第二管道上在所述第三分支和所述第四分支之间设有第五电控阀。

7.根据权利要求1所述的一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，其特征在于，所述热水罐与所述冷水罐之间设有第六管道，所述第六管道的一端与所述冷水罐的出口端连通，所述第六管道的另一端与所述热水罐的进口端连通。

8.根据权利要求5所述的一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，其特征在于，所述热水罐上连接有第一供水机构，所述第八分支上连接有第二供水机构，所述第一供水机构和所述第二供水机构中均设有水处理装置。

9.根据权利要求4所述的一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，其特征在于，所述第一分支上在所述第五管道和所述第一管道之间设有第六电控阀。

10.根据权利要求1所述的一种岩棉生产线电炉冷却循环水余热利用系统，其特征在于，所述用户端为利用热水或冷水对室内空气进行处理的末端设备及生活热水设备。

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