CN218442860U - 一种高效热能交换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效热能交换系统，属于余热回收应用技术领域；包括热泵，其还包括新风混合器，所述新风混合器包括气流通道、输入模块、显示模块、控制模块、温度检测模块、热交换模块，所述热泵的输入端接入尾气，热泵的输出端与气流通道的输入端连通，所述气流通道的输出端设置温度检测模块，所述热泵、显示模块、温度检测模块、热交换模块和输入模块分别与控制模块电连接，所述气流通道内设置热交换模块，所述热泵内设置液态CO2冷凝剂；本实用新型大大提高印刷能量利用率，降低能源浪费和资源消耗，是落实节能减排的确切实践。

Description

一种高效热能交换系统

技术领域

本实用新型涉及一种高效热能交换系统，属于余热回收应用技术领域。

背景技术

现代工业生产中，大量消耗电力、天然气、煤炭等自然资源以满足生产高效的需求，为了满足高效快速的现代化生产，能源消耗以及因此形成的碳排放已经成为约束企业生产过程的关键因素。为了落实节能减排、降低能源消耗的号召，将生产过程中浪费掉的能量如尾气、余热等重新收集利用会大幅度降低生产过程能源消耗量。目前市场上已经存在大量余热回收装置和设备，但大部分都是针对水泥厂、钢铁厂等大型工业产品生产过程的余热回收和再利用。对于余热产生量相对较少的应用领域，对应的余热回收装置较少甚至缺失。

在印刷领域，印刷品在印制过程中需要大量热能参与，印刷完成后其热能也完成了印刷过程，剩余热量需要排放到空气中。由于印刷是一个循环反复的过程，印刷过程需要源源不断的吸收热能，印刷完成后又需要将剩余热能持续排放掉，造成了大量循环热能的消耗和浪费。由于印刷包含热能的空气中含有酒精，属于高可燃气体，因此在其能量回收过程中不仅需要完成热能回收，更要实现气体隔离，避免造成爆炸危险，同时避免酒精损耗(酒精在后续处理工序中会再次回收利用)。现有热能交换技术中，一般采用超导体传递或热泵传递，采用热超导材料作为传递媒介，热能交换时存在价格贵、热传递过程不可控、能量传递途径存在热损失等缺陷；热泵是实现热能搬运和传递的良好工具，使用热泵将环境能量从热源传递到目标是非常好的选择，但热泵在实现热源热能传递后可能会出现输出温度的过低、过高情况，有时热泵即使全速运行，输出温度也不能达到用户理想的温度值。此外，传统的气体加热方式下，空气加热采用工频发热管的方式进行，具有加热效率低、持续时间长的缺点。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供了一种高效热能交换系统。

本实用新型所采用的技术方案是：设计一种高效热能交换系统，包括热泵，其还包括新风混合器，所述新风混合器包括气流通道、输入模块、显示模块、控制模块、温度检测模块、热交换模块，所述热泵的输入端接入尾气，热泵的输出端与气流通道的输入端连通，所述气流通道的输出端设置温度检测模块，所述热泵、显示模块、温度检测模块、热交换模块和输入模块分别与控制模块电连接，所述气流通道内设置热交换模块以在热泵输出达不到需求时给气流通道内通过的气体辅助加热，保证达到用户设定温度并保持恒温输出，所述热泵内设置液态CO2冷凝剂。采用液态CO2作为冷凝剂，CO2具有不可燃、不污染标的物(在食品类行业中尤为重要)的特点，热泵在实际使用中即使发生冷凝剂泄露也不会导致爆炸、爆燃、污染标的物等情况。

进一步，所述显示模块采用LCD显示屏。

进一步，所述热交换模块包括管道加热器，所述管道加热器设置于气流通道内并与控制模块电连接。风道式电加热方法，具有热损低，加热效率高，加热速度快的特点，结合前段的尾气热回收能力，实现节能减排的目的。

本设计的工作原理为：新风混合器具有显示模块和输入模块，用户可根据实际生产需要设定输出端温度值。热泵从含有酒精的生产废气中通过热交换获取剩余热量，并输送到新风混合器中，新风混合器根据用户设定的温度值，通过温度检测模块实时监测新风混合器的输出温度，通过控制模块动态调节热泵的工作效率，使得新风混合器的输出端达到用户设定的温度值且实现恒温，并保持稳定。若热泵全部获取热源能量的情况下依然无法达到设定输出温度，则系统自动启动可控的热交换模块进行辅助加热，使得系统输出热能达到用户设定要求。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型采用余热回收和即时加热的方式，确保新风温度快速稳定到设定温度值并持续供风。

(2)本实用新型采用风道式电加热方法，具有热损低，加热效率高，加热速度快的特点，结合前段的尾气热回收能力，实现节能减排的目的。

(3)本实用新型不仅能实现热能循环利用，更能降低印刷过程需要加热气体所消耗的电能。针对印刷过程包含热能的空气中含有酒精，属于高可燃气体，采用液态CO2作为冷凝剂，在其能量回收过程中不仅完成热能回收，更避免造成爆炸危险，同时避免酒精损耗(酒精在后续处理工序中会再次回收利用)。

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它的附图。

图1为本实用新型原理框图示意图。

图中：1-热泵，2-新风混合器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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的一部分实施例，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的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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若用到术语“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。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，若用到术语“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。在本实用新型的描述中，需要说明的是，若用到术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，若用到术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1所示：一种高效热能交换系统，包括热泵1，其还包括新风混合器2，所述新风混合器2包括气流通道、输入模块、显示模块、控制模块、温度检测模块、热交换模块，所述热泵1的输入端接入尾气，热泵1的输出端与气流通道的输入端连通，所述气流通道的输出端设置温度检测模块，所述热泵1、显示模块、温度检测模块、热交换模块和输入模块分别与控制模块电连接，所述气流通道内设置热交换模块，所述热泵1内设置液态CO2冷凝剂。

本实用新型提供的一种高效热能交换系统，不仅能实现热能循环利用，更能降低印刷过程需要加热气体所消耗的电能。由于印刷饱含热能的空气中含有酒精，属于高可燃气体，因此在其能量回收过程中不仅需要完成热能回收，更要实现气体隔离，避免造成爆炸危险，同时避免酒精损耗(酒精在后续处理工序中会再次回收利用)。为了实现热能高效可控传递，并确保冷凝剂泄露不会导致标的物污染，本实用新型采用液态CO2作为冷凝剂，CO2具有不可燃、不污染标的物(在食品类行业中尤为重要)的效果，热泵在实际使用中即使发生冷凝剂泄露也不会导致爆炸、爆燃、污染标的物等情况。本专利采用热良导体作为热能传递媒介，实现余热传导回收并隔绝了新鲜空气和余热废气的直接接触。

所述显示模块采用LCD显示屏。所述热交换模块包括管道加热器，所述管道加热器设置于气流通道内并与控制模块电连接。

在新风混合器2上设有LCD显示屏和键盘输入装置(输入模块)，用户可根据实际生产需要设定输出端温度值。由于热源气体的温度是动态变化的，热泵1在实现热源热能传递后可能会出现输出温度的过低、过高情况。为了确保输出空气达到用户设计的温度值并保持稳定，本系统可实现目标输出温度要求的前提下，动态调节热泵1交换效率，若热泵1全部获取热源能量的情况下依然无法达到设计输出，则系统自动启动可控的加热系统(热交换模块)，使得系统输出热能达到用户设定要求。

在传统应用中，用户一般采用余热部分回收或新风直接加热的方式进行，存在热回收、加热方法效率低等缺点。特别在寒冷的北方或寒冷季节，设备新开机并使得新风达到需要的温度范围需要持续几个小时的加热时间，对于生产企业存在加热效率低、持续时间长的问题，本专利采用余热回收和即时加热的方式，确保新风温度快速稳定到设定温度值并持续供风。

传统的气体加热方式下，空气加热采用工频发热管的方式进行，具有加热效率低、持续时间长的缺点。本专利采用风道式电加热方法，具有热损低，加热效率高，加热速度快的特点，结合前段的尾气热回收能力，实现节能减排的目的。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种高效热能交换系统，包括热泵(1)，其特征在于：还包括新风混合器(2)，所述新风混合器(2)包括气流通道、输入模块、显示模块、控制模块、温度检测模块、热交换模块，所述热泵(1)的输入端接入尾气，热泵(1)的输出端与气流通道的输入端连通，所述气流通道的输出端设置温度检测模块，所述热泵(1)、显示模块、温度检测模块、热交换模块和输入模块分别与控制模块电连接，所述气流通道内设置热交换模块，所述热泵(1)内设置液态CO2冷凝剂。

2.根据权利要求1所述的一种高效热能交换系统，其特征在于：所述显示模块采用LCD显示屏。

3.根据权利要求2所述的一种高效热能交换系统，其特征在于：所述热交换模块包括管道加热器，所述管道加热器设置于气流通道内并与控制模块电连接。

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