CN2929596Y - 回收电厂、印染、油田、制药行业废热用吸收式热泵系统 - Google Patents
回收电厂、印染、油田、制药行业废热用吸收式热泵系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种回收电厂、印染、油田、制药行业废热用吸收式热泵系统,它具有热源水系统,特点是,热源水系统通过管路与吸收式热泵机组连接,在吸收式热泵机组上通过管路连接有驱动热源系统和热水用户系统,采用本实用新型的热泵系统,不但能够把30~60℃左右的排水降低到25℃以下,满足工业工艺冷却需要及国家排放标准,而且供热水温可提高到70℃以上,大大提高对工业废热的利用率,系统以废热作为驱动热源,不消耗电力,是一项节能与环保相结合的高技术产品。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业热泵系统,具体地讲是一种回收电厂、印染、油田、制药行业废热用吸收式热泵系统。
背景技术
目前我国的火力/核发电、印染、油田、地热尾水、制药等行业领域,在其生产工艺过程中要产生大量废热,这些热水温度一般为30~60℃。为了满足生产工艺需要,这些热量需要往外散发掉,目前主要有两种处理方式:一是采用冷却塔排往大气,这样一方面造成能源的巨大浪费,另一方面对环境造成热污染;二是利用热交换器进行热量回收,但只能回收其中一部分热量,且传统冷却塔系统不能省掉。
如果利用传统蒸气压缩式热泵(即电动热泵)装置来回收这部分低品位热量,需要消耗大量高品位能量——电力。并且,单工质蒸气压缩式热泵最高出水温度不能超过75℃,混合工质蒸气压缩式热泵最高出水温度不能超过85℃,将其应用到电厂、印染、油田、地热尾水、制药等行业领域意义不是很大。
发明内容
本实用新型的目的旨在改进已有技术的不足之处,提供一种回收电厂、印染、油田、制药行业废热用吸收式热泵系统,提高对电厂、印染、油田、地热尾水、制药等行业废热的利用率,达到国家的排放标准,局部或者全部取代冷却塔这种传统冷却方式,同时尽量减少工艺过程加热的热能消耗。
本实用新型的技术方案是:一种回收电厂、印染、油田、制药行业废热用吸收式热泵系统,它具有热源水系统,特点是,热源水系统通过管路与吸收式热泵机组连接,在吸收式热泵机组上通过管路连接有驱动热源系统和热水用户系统;
所述的吸收式热泵机组包括由蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器依次连接组成的循环回路,吸收器与冷凝器连接,在吸收器与发生器之间设有溶液热交换器和溶液泵,吸收器、溶液热交换器、发生器、溶液泵依次连接组成循环回路,在发生器上连接高位驱动热源系统,在冷凝器与吸收器之间连接热水用户系统,在蒸发器上连接冷剂泵,蒸发器通过管路与热源水系统连接;
所述的吸收式热泵机组包括由蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器依次连接组成的循环回路,在吸收器与发生器之间设有溶液热交换器和溶液泵,吸收器、溶液热交换器、发生器、溶液泵依次连接组成循环回路,在发生器上连接低位驱动热源系统,在吸收器上连接热水用户系统,在蒸发器与冷凝器之间连接冷剂泵,在冷凝器上连接冷却塔,蒸发器通过管路与低位驱动热源系统(即热源水系统)连接。
本实用新型与已有技术相比具有如下积极效果:一是能够把30~60℃左右的排水降低到25℃以下,满足工业工艺冷却需要及国家排放标准;二是供热水温可提高到70℃以上,最高可达140℃;三是系统以废热作为驱动热源,不消耗电力。使用本实用新型的热泵系统可大大提高对工业废热的利用率,是一项节能与环保相结合的高技术产品。
下面结合附图和实施例对本实用新型作详细地解释说明。
附图说明
图1-本实用新型的一种结构示意图;
图2-本实用新型的另一种结构示意图。
附图图面说明:
1吸收器,2冷凝器,3发生器,4溶液热交换器,5蒸发器,6溶液泵,7冷剂泵,8-1高位驱动热源系统,8-2低位驱动热源系统,9中间换热器,10热水循环泵,11水泵,12热水用户系统,13热源水系统,14冷却塔。
具体实施方式
实施例1
参考图1所示,蒸发器5、吸收器1、发生器3、冷凝器2依次连接组成循环回路,吸收器1与冷凝器2连接,在吸收器1与发生器3之间设置溶液热交换器4和溶液泵6,溶液泵6内设有溴化锂溶液,吸收器1、溶液热交换器4、发生器3、溶液泵6依次连接组成循环回路,在发生器3上连接高位驱动热源系统8-1,在冷凝器2与吸收器1之间连接热水用户系统12和热水循环泵10,在蒸发器5上连接冷剂泵7,蒸发器5通过管路及在管路上设置的水泵11、中间换热器9与热源水系统13连接。
工作原理
来自热源水系统13的工业废热(即来自油田、地热尾水、印染、制药行业的冷却水或电厂汽轮机的乏气)经过水泵11进入蒸发器5,其热量被制冷剂—水所吸收,失去热量的水温度降低,回到循环冷却系统或者排放掉。蒸发器5内的制冷剂吸收热量后变为气体,被吸收器1内的溴化锂浓溶液吸收,从气态变为液态,释放出来的热量被热水带走,热水被吸收器1加热一次,温度升高后,热水进入冷凝器2。吸收了水分的溴化锂溶液变稀,吸收能力变弱,经溶液热交换器4加热后进入发生器3,被来自高位驱动热源系统8-1(如汽轮机的中间抽气或者蒸汽锅炉)的蒸气加热浓缩恢复其吸收能力,经溶液热交换器4降温后重新回到吸收器1。发生器3加热浓缩溶液所产生的水蒸气进入冷凝器2,水蒸气被冷凝成液态水,将来自吸收器1的热水进一步加热,得到满足需要的热水,通过热水循环泵10输送到热水用户系统12。冷凝器2中的液态水经过节流后温度降低,重新回到蒸发器5。通过以上周而复始循环,便实现了回收工业废热,同时源源不断得到所需要的热水的目的。本例中热泵机组内的溶液和水循环的动力分别来自于溶液泵6和冷剂泵7。
本例的热泵系统是利用高品位热源(如锅炉蒸汽、高温烟气)做为驱动热源,属于增热型工业热泵系统。驱动热源从发生器3进入,工业废热从蒸发器5进入,从吸收器1和冷凝器2得到所需要的热水,系统能效比不低于1.7。
例如:
(1)以电厂汽轮机蒸汽为驱动热源,回收凝汽器循环冷却水的热量,产生热量用来加热锅炉给水或者供住户采暖;
(2)以锅炉或管网蒸汽作为驱动热源,回收印染厂煮淀、漂洗过程中产生的废水中的热量,用来循环加热染缸用水;
(3)以锅炉或管网蒸汽作为驱动热源,回收制药过程中循环冷却水的热量,循环加热软化水。
(4)以锅炉或管网蒸汽作为驱动热源,回收油田原油分离过程中产生的废水中的热量,循环加热原油;
(5)以锅炉或管网蒸汽作为驱动热源,回收地热尾水的热量,用来采暖或者提供卫生热水。
实施例2
参考图2所示,蒸发器5、吸收器1、发生器3、冷凝器2依次连接组成循环回路,在吸收器1与发生器3之间设置溶液热交换器4和溶液泵6,溶液泵6内设有溴化锂溶液,吸收器1、溶液热交换器4、发生器3、溶液泵6依次连接组成循环回路,在发生器3上通过水泵11连接低位驱动热源系统8-2,在吸收器1上连接热水用户系统12和热水循环泵10,在蒸发器5与冷凝器2之间连接冷剂泵7,在冷凝器2上连接冷却塔14,蒸发器5通过管路及在管路上设置的水泵11与低位驱动热源系统8-2连接(此处的低位驱动热源系统8-2即相当于上述的热源水系统13)。
工作原理
来自低位驱动热源系统8-2的工业废热(即来自油田、地热尾水、印染、制药行业的冷却水或电厂汽轮机的乏气)经过水泵11进入蒸发器5和发生器3。在蒸发器5内,其热量被制冷剂—水所吸收,失去热量的水温度降低,回到循环冷却系统或者排放掉;蒸发器5内制冷剂吸收热量后变为气体,被吸收器1内的溴化锂浓溶液吸收,从气态变为液态,释放出来的热量被热水带走,热水温度升高,通过热水循环泵10输送到热水用户系统12。吸收了水分的溴化锂溶液变稀,吸收能力变弱,经溶液热交换器4加热后进入发生器3,被来自低位驱动热源系统8-2的蒸气加热浓缩恢复其吸收能力,经溶液热交换器4升温后重新回到吸收器1。发生器3加热浓缩溶液所产生的水蒸气进入冷凝器2,热量被冷却塔14(或者电动热泵之蒸发器也可)低温冷却水带走,自己本身被冷凝成液态水,液态水节流后经冷剂泵7重新回到蒸发器5。通过以上周而复始循环,便实现了回收工业废热,同时源源不断得到所需要的热水的目的。与例1同理,本例中热泵机组内的溶液和水循环的动力同样来自于溶液泵6和冷剂泵7。
本例的热泵系统是利用低位热源(如电厂、印染、油田、地热尾水、制药之废热)同时作为热源水系统和驱动热源,采用低温冷却水条件下,制取比低位热源温度高的热水,属于升温型工业热泵系统。驱动热源从发生器3和蒸发器5进入,从吸收器1得到所需要的热水,系统能效比不低于0.47。
例如:
(1)以电厂凝汽器循环冷却水的热量为驱动热源,制取高温热水用来加热锅炉给水或者供住户采暖;
(2)以印染厂煮淀、漂洗过程中产生的废水中的热量为驱动热源,加热染缸用水;
(3)以制药过程中循环冷却水为驱动热源,加热软化水;
(4)以油田原油分离过程中产生的废水中的热量为驱动热源,加热原油;
(5)以地热尾水为驱动热源,加热卫生热水或工艺用水。
Claims (3)
1、一种回收电厂、印染、油田、制药行业废热用吸收式热泵系统,它具有热源水系统,其特征是,热源水系统通过管路与吸收式热泵机组连接,在吸收式热泵机组上通过管路连接有驱动热源系统和热水用户系统。
2、根据权利要求1所述的回收电厂、印染、油田、制药行业废热用吸收式热泵系统,其特征是,所述的吸收式热泵机组包括由蒸发器(5)、吸收器(1)、发生器(3)、冷凝器(2)依次连接组成的循环回路,吸收器(1)与冷凝器(2)连接,在吸收器(1)与发生器(3)之间设有溶液热交换器(4)和溶液泵(6),吸收器(1)、溶液热交换器(4)、发生器(3)、溶液泵(6)依次连接组成循环回路,在发生器(3)上连接高位驱动热源系统(8-1),在冷凝器(2)与吸收器(1)之间连接热水用户系统(12),在蒸发器(5)上连接冷剂泵(7),蒸发器(5)通过管路与热源水系统(13)连接。
3、根据权利要求1所述的回收电厂、印染、油田、制药行业废热用吸收式热泵系统,其特征是,所述的吸收式热泵机组包括由蒸发器(5)、吸收器(1)、发生器(3)、冷凝器(2)依次连接组成的循环回路,在吸收器(1)与发生器(3)之间设有溶液热交换器(4)和溶液泵(6),吸收器(1)、溶液热交换器(4)、发生器(3)、溶液泵(6)依次连接组成循环回路,在发生器(3)上连接低位驱动热源系统(8-2),在吸收器(1)上连接热水用户系统(12),在蒸发器(5)与冷凝器(2)之间连接冷剂泵(7),在冷凝器(2)上连接冷却塔(14),蒸发器(5)通过管路与低位驱动热源系统(8-2)连接。
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