CN220567337U - 一种柠檬酸废低温热源综合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，包括换热装置、高温热泵机组和输送管组，所述输送管组包括废糖水来水管道、废糖水回水管道、循环水来水管道、循环水回水管道、供暖来水管道、供暖回水管道、换热输入管道、换热输出管道、低温来水管道和高温回水管道；本申请创造性的将废糖水热量以及夏季循环水热量进行回收利用，实现从低热物料提取热量降温到合理工艺温度，又把所提取的低热逐级提到高热物料达到可用的品质，降低蒸汽等加热源使用，减少燃煤及其带来的环境污染，如：二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放，从而实现节能降耗的综合利用。同时夏季不需要凉水塔降温，降低能源消耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及柠檬酸生产技术领域，尤其涉及一种柠檬酸废低温热源综合利用系统。
背景技术
在柠檬酸的发酵提取生产过程中，因提取化学反应中需要把大多数物料加热到所需求的温度75-85℃，例如压滤浓酸需要加热到83℃，离交液浓酸过程中需要加热到蒸发温度，越高越好，洗涤水需要加热到75℃以上，发酵换热需要大量80℃以上的水。春季、秋季和冬季环境温度低，散热快，导致热源不足，需要加热的只能采取蒸汽或电加热，浪费大量的资源，提高了企业的运行成本，与节约化绿色工厂背道而驰。而夏天环境温度高，发酵菌种需要的27℃又不能保证，时常超过40℃，导致菌种不工作或死亡降低了发酵产量，所以需要降温只能采取凉水塔冰机降温，增加能源消耗。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种柠檬酸废低温热源综合利用系统。
本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，包括换热装置、高温热泵机组和输送管组，所述高温热泵机组为两套，每套高温热泵机组均包括一个蒸发器和一个冷凝器；所述换热装置包括一个600KW宽流道换热器和三个1200KW宽流道换热器；所述输送管组包括废糖水来水管道、废糖水回水管道、循环水来水管道、循环水回水管道、供暖来水管道、供暖回水管道、换热输入管道、换热输出管道、低温来水管道和高温回水管道；废糖水来水管道和废糖水回水管道用于连接三个1200KW宽流道换热器，循环水来水管道与废糖水来水管道连接，循环水回水管道与废糖水回水管道连接，供暖来水管道和供暖回水管道用于连接600KW宽流道换热器，三个1200KW宽流道换热器和两个蒸发器通过换热输入管道以及换热输出管道连接，两个冷凝器通过低温来水管道以及高温回水管道连接。
优选的，每个蒸发器上均设有一个第一进水口和一个第一出水口，每个冷凝器上均设有一个第二进水口和一个第二出水口。
优选的，每个1200KW宽流道换热器均包括一个高温侧第一入水口、一个高温侧第一出水口、一个低温侧第一入水口、一个低温侧第一出水口；三个高温侧第一入水口均与废糖水来水管道连接，三个高温侧第一出水口均与废糖水回水管道连接；三个低温侧第一入水口均与换热输入管道连接，两个蒸发器上的两个第一出水口均与换热输入管道连接；三个低温侧第一出水口均与换热输出管道连接，两个蒸发器上的两个第一进水口均与换热输出管道连接。
优选的，在换热输出管道上并联三个余热侧循环水泵，三个余热侧循环水泵可以根据使用需要选择开启。
优选的，其中一个冷凝器的第二出水口与另外一个冷凝器的第二进水口串联，低温来水管道与冷凝器的另外一个第二进水口连接，高温回水管道与冷凝器的另外一个第二出水口连接。
优选的，在低温来水管道上连接缓冲水罐，在低温来水管道上并联两个高温侧循环水泵。
优选的，在循环水来水管道上安装第一蝶阀，在循环水回水管道上安装第二蝶阀；在废糖水来水管道上安装第三蝶阀，在废糖水回水管道上安装第四蝶阀。
优选的，600KW宽流道换热器包括一个高温侧第二入水口、一个高温侧第二出水口、一个低温侧第二入水口、一个低温侧第二出水口，供暖来水管道与低温侧第二入水口连接，供暖回水管道与低温侧第二出水口连接；在废糖水来水管道上沿废糖水输送方向顺序连接给水管和回流管，给水管与高温侧第二入水口连接，回流管与高温侧第二出水口连接。
优选的，在给水管上安装第五蝶阀，在回流管上安装第六蝶阀；在废糖水来水管道上安装第七蝶阀，第七蝶阀位于给水管和回流管之间。
本实用新型的有益效果为：
本申请创造性的将废糖水热量以及夏季循环水热量进行回收利用，实现从低热物料提取热量降温到合理工艺温度，又把所提取的低热逐级提到高热物料达到可用的品质，降低蒸汽等加热源使用，减少燃煤及其带来的环境污染，如：二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放，从而实现节能降耗的综合利用。同时夏季不需要凉水塔降温，降低能源消耗。
附图说明
图1为本实用新型工艺流程图；
图2是图1中A处局部放大结构示意图；
图3是图1中B处局部放大结构示意图；
图4是图1中C处局部放大结构示意图；
图中所示：
1、蒸发器，2、冷凝器，3、第一进水口，4、第一出水口，5、第二进水口，6、第二出水口，7、低温来水管道，8、高温侧循环水泵，9、高温回水管道，10、缓冲水罐，11、换热输入管道，12、换热输出管道，13、余热侧循环水泵，14、1200KW宽流道换热器，15、高温侧第一入水口，16、高温侧第一出水口，17、低温侧第一出水口，18、低温侧第一入水口，19、600KW宽流道换热器，20、供暖来水管道，21、供暖回水管道，22、高温侧第二入水口，23、高温侧第二出水口，24、给水管，25、回流管，26、低温侧第二入水口，27、低温侧第二入水口，28、废糖水来水管道，29、废糖水回水管道，30、循环水来水管道，31、循环水回水管道，32、第一蝶阀，33、第二蝶阀，34、第四蝶阀，35、第三蝶阀，36、第五蝶阀，37、第六蝶阀，38、第七蝶阀。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
如图1-4所示，本实用新型包括换热装置、高温热泵机组和输送管组，所述高温热泵机组为两套，每套高温热泵机组均为现有结构，每套高温热泵机组均包括一个蒸发器1和一个冷凝器2。每个蒸发器1上均设有一个第一进水口3和一个第一出水口4，每个冷凝器2上均设有一个第二进水口5和一个第二出水口6。所述换热装置包括一个600KW宽流道换热器19和三个1200KW宽流道换热器14。所述输送管组包括废糖水来水管道28、废糖水回水管道29、循环水来水管道30、循环水回水管道31、供暖来水管道20、供暖回水管道21、换热输入管道11、换热输出管道12、低温来水管道7和高温回水管道9。废糖水来水管道28和废糖水回水管道29用于连接三个1200KW宽流道换热器14，循环水来水管道30与废糖水来水管道28连接，循环水回水管道31与废糖水回水管道29连接，供暖来水管道20和供暖回水管道21用于连接600KW宽流道换热器19，三个1200KW宽流道换热器14和两个蒸发器1通过换热输入管道11以及换热输出管道12连接，两个冷凝器2通过低温来水管道7以及高温回水管道9连接。
在本实施例中，每个1200KW宽流道换热器14均包括一个高温侧第一入水口15、一个高温侧第一出水口16、一个低温侧第一入水口18、一个低温侧第一出水口17。三个高温侧第一入水口15均与废糖水来水管道28连接，三个高温侧第一出水口16均与废糖水回水管道29连接。三个低温侧第一入水口18均与换热输入管道11连接，两个蒸发器1上的两个第一出水口4均与换热输入管道11连接。三个低温侧第一出水口17均与换热输出管道12连接，两个蒸发器1上的两个第一进水口3均与换热输出管道12连接。
在本实施例中，在换热输出管道12上并联三个余热侧循环水泵13，三个余热侧循环水泵13可以根据使用需要选择开启。
在本实施例中，如图2所示，其中一个冷凝器2的第二出水口6与另外一个冷凝器2的第二进水口5串联，低温来水管道7与冷凝器2的另外一个第二进水口5连接，高温回水管道9与冷凝器2的另外一个第二出水口6连接。
在本实施例中，在低温来水管道7上连接缓冲水罐10，在低温来水管道7上并联两个高温侧循环水泵8。
在本实施例中，如图4所示，在循环水来水管道30上安装第一蝶阀32，在循环水回水管道31上安装第二蝶阀33。在废糖水来水管道28上安装第三蝶阀35，在废糖水回水管道29上安装第四蝶阀34。
在本实施例中，如图3所示，600KW宽流道换热器19包括一个高温侧第二入水口22、一个高温侧第二出水口23、一个低温侧第二入水口27、一个低温侧第二入水口26，供暖来水管道20与低温侧第二入水口27连接，供暖回水管道21与低温侧第二入水口26连接。在废糖水来水管道28上沿废糖水输送方向顺序连接给水管24和回流管25，给水管24与高温侧第二入水口22连接，回流管25与高温侧第二出水口23连接。如图4所示，在给水管24上安装第五蝶阀36，在回流管25上安装第六蝶阀37。在废糖水来水管道28上安装第七蝶阀38，第七蝶阀38位于给水管24和回流管25之间。
冬季工艺流程：废糖水来水管道28内输送的180m3/h且温度为60℃的废糖水先经给水管24进入600KW宽流道换热器19，热交换后废糖水温度降至57℃经回流管25重新回到废糖水来水管道28内，通过热交换供暖来水管道20的供暖水由40℃升温到50℃并经供暖回水管道21回流用于冬季建筑物供暖。此时第三蝶阀35打开、第五蝶阀36打开、第六蝶阀37打开、第七蝶阀38关闭。57℃废糖水经废糖水来水管道28分别进入三个1200KW宽流道换热器14，热交换后废糖水温度降至47℃，经三个1200KW宽流道换热器14输出的47℃废糖水汇入废糖水回水管道29，第四蝶阀34打开。换热输入管道11内38℃的循环水分别进入三个1200KW宽流道换热器14，热交换后循环水温度升至45℃并经换热输出管道12输送，45℃循环水通过余热侧循环水泵13增压分别进入两个蒸发器1，经两个蒸发器1输出的循环水温度降至38℃并重新回流至换热输入管道11内。低温来水管道7输送的65℃的循环水经高温侧循环水泵8增压先进入第一个冷凝器2，经第一个冷凝器2输出后温度升至72℃，72℃的循环水进入第二个冷凝器2，经第二个冷凝器2输出后温度升至78℃并经高温回水管道9输送供生产车间工艺用热水。
春秋季节工艺流程：
废糖水来水管道28内输送的180m3/h且温度为60℃的废糖水不再进入600KW宽流道换热器19，废糖水来水管道28内的废糖水直接进入三个1200KW宽流道换热器14，热交换后废糖水温度降至47℃，经三个1200KW宽流道换热器14输出的47℃废糖水汇入废糖水回水管道29。此时第三蝶阀35打开、第四蝶阀34打开、第五蝶阀36关闭、第六蝶阀37关闭、第七蝶阀38打开。后续循环方式与冬季相同。
夏季工艺流程(主要为7月中旬-8月底)：
180m3/h的废糖水不再进入换热装置，由原有系统继续降温，第三蝶阀35关闭、第四蝶阀34关闭、第五蝶阀36关闭、第六蝶阀37关闭、第一蝶阀32打开、第二蝶阀33打开、第七蝶阀38打开，32℃的循环水经循环水来水管道30进入分别进入三个1200KW宽流道换热器14，热交换后循环水温度降至23℃，经三个1200KW宽流道换热器14输出的23℃循环水经循环水回水管道31回流，所产生的冷水以满足发酵降温需要，确保发酵产能在夏季也能达产。后续循环方式与冬季相同。
本申请创造性的将废糖水热量以及夏季循环水热量进行回收利用，实现从低热物料提取热量降温到合理工艺温度，又把所提取的低热逐级提到高热物料达到可用的品质，降低蒸汽等加热源使用，减少燃煤及其带来的环境污染，如：二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放，从而实现节能降耗的综合利用。同时夏季不需要凉水塔降温，降低能源消耗。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。
Claims (9)
1.一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，其特征在于：包括换热装置、高温热泵机组和输送管组，所述高温热泵机组为两套，每套高温热泵机组均包括一个蒸发器和一个冷凝器；所述换热装置包括一个600KW宽流道换热器和三个1200KW宽流道换热器；所述输送管组包括废糖水来水管道、废糖水回水管道、循环水来水管道、循环水回水管道、供暖来水管道、供暖回水管道、换热输入管道、换热输出管道、低温来水管道和高温回水管道；废糖水来水管道和废糖水回水管道用于连接三个1200KW宽流道换热器，循环水来水管道与废糖水来水管道连接，循环水回水管道与废糖水回水管道连接，供暖来水管道和供暖回水管道用于连接600KW宽流道换热器，三个1200KW宽流道换热器和两个蒸发器通过换热输入管道以及换热输出管道连接，两个冷凝器通过低温来水管道以及高温回水管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，其特征在于：每个蒸发器上均设有一个第一进水口和一个第一出水口，每个冷凝器上均设有一个第二进水口和一个第二出水口。
3.根据权利要求2所述的一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，其特征在于：每个1200KW宽流道换热器均包括一个高温侧第一入水口、一个高温侧第一出水口、一个低温侧第一入水口、一个低温侧第一出水口；三个高温侧第一入水口均与废糖水来水管道连接，三个高温侧第一出水口均与废糖水回水管道连接；三个低温侧第一入水口均与换热输入管道连接，两个蒸发器上的两个第一出水口均与换热输入管道连接；三个低温侧第一出水口均与换热输出管道连接，两个蒸发器上的两个第一进水口均与换热输出管道连接。
4.根据权利要求3所述的一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，其特征在于：在换热输出管道上并联三个余热侧循环水泵。
5.根据权利要求4所述的一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，其特征在于：其中一个冷凝器的第二出水口与另外一个冷凝器的第二进水口串联，低温来水管道与冷凝器的另外一个第二进水口连接，高温回水管道与冷凝器的另外一个第二出水口连接。
6.根据权利要求1所述的一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，其特征在于：在低温来水管道上连接缓冲水罐，在低温来水管道上并联两个高温侧循环水泵。
7.根据权利要求1所述的一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，其特征在于：在循环水来水管道上安装第一蝶阀，在循环水回水管道上安装第二蝶阀；在废糖水来水管道上安装第三蝶阀，在废糖水回水管道上安装第四蝶阀。
8.根据权利要求7所述的一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，其特征在于：600KW宽流道换热器包括一个高温侧第二入水口、一个高温侧第二出水口、一个低温侧第二入水口、一个低温侧第二出水口，供暖来水管道与低温侧第二入水口连接，供暖回水管道与低温侧第二出水口连接；在废糖水来水管道上沿废糖水输送方向顺序连接给水管和回流管，给水管与高温侧第二入水口连接，回流管与高温侧第二出水口连接。
9.根据权利要求8所述的一种柠檬酸废低温热源综合利用系统，其特征在于：在给水管上安装第五蝶阀，在回流管上安装第六蝶阀；在废糖水来水管道上安装第七蝶阀，第七蝶阀位于给水管和回流管之间。
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