一种基于烟气余热回收的自动补液热水系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种烟气余热回收装置，特别是涉及一种基于烟气余热回收的自动补液热水系统。


背景技术：

2.工业生产中产生的高温烟气往往会带走生产设备耗能的20-50%，是一般耗能设备浪费能量的主要途径。石灰回转窑产生的高温烟气组成包括燃料燃烧生成废气、燃料燃烧过剩空气、物料分解产生废气、生料中水分蒸发生成废汽和燃烧系统的漏风等，一般其温度一般在300℃左右，这些高温烟气如果直接排放至空气中，不仅浪费能源，还污染环境。常见的烟气余热回收方式有回收余热用以发电、用于厂区或生活区供暖或供热水等。对于现有的供热水装置来说，由于热水用户的消耗，循环管路系统中的热水需要得到及时的补充，一般通过人工根据循环管路中的水量和压力变化来打开或关闭水泵或阀门来进行补水，这种方式需要人员随时观察和操作，不仅增加了人力成本，还可能因为处理不及时而造成安全隐患。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于烟气余热回收的自动补液热水系统，通过对循环水管路中压力变化的在线监控，来控制自动补水、调整循环水泵转速、平衡循环水管路的内压，从而保障热水系统的长期稳定运行。
4.本实用新型通过下述的技术方案来实现：
5.一种基于烟气余热回收的自动补液热水系统，包括循环热水系统和电控箱，所述循环热水系统包括循环水管路、循环水泵和换热器，所述换热器设于回转窑余热锅炉上，循环水管路与换热器串接，循环水管路的两端分别为热水端和回水端，所述循环水泵设于回水端和换热器之间，在热水端和换热器之间靠近热水端一侧依次设有压力变送器和数字显示压力表，且两者之间设置电连接，所述电控箱与循环水泵、数字显示压力表之间分别设置电连接；
6.在所述循环水管路的回水端和循环水泵之间设有自动补液装置，该装置包括补水箱、补水泵和补水管路，所述补水管路的一端与补水箱连接、另一端与循环水管路连接，补水泵设于补水箱和循环水管路之间，在补水管路上补水泵和补水箱之间设有第一电磁阀，所述电控箱与补水泵、第一电磁阀之间分别设置电连接，在补水箱内设有液位仪，补水箱的侧壁上设有补水箱进水口，其上设有第二电磁阀，所述电控箱与液位仪、第二电磁阀之间分别设置电连接；
7.在所述换热器的顶端设有排气平衡装置，该装置包括排气管路，排气管路的后端设有自动排气口，在自动排气口的末端设有第三电磁阀，后者的内侧设有温度传感器，所述电控箱与温度传感器、第三电磁阀之间分别设置电连接。
8.在上述技术方案中，通过在循环水管路的热水端附近设置的压力变送器对循环水
管路内的压力进行在线监控，并通过压力变送器和数字显示压力表之间的电连接，将压力变化情况传递给数字显示压力表，后者能设置保证循环水管路稳定运行的压力上、下限，再通过数字显示压力表和电控箱、电控箱和补水泵之间各自的电连接，来对补水泵的运行和停止进行控制，从而实现自动补水。
9.在上述技术方案中，在补水管路上设置第一电磁阀、并将其与补水泵设为同时启动的目的在于防止补水泵停止以后循环水管路中的热水返流至补水箱中，补水箱内的液位仪和补水箱进水口上的第二电磁阀则通过与电控箱之间的电连接，来保持补水箱中的水位。
10.在上述技术方案中，通过数字显示压力表和电控箱、电控箱和循环水泵之间各自的电连接，则能根据循环水管路中的压力变化，来对循环水泵的转速进行调整，当管路中因为堵塞或压力过大时降低循环水泵的转速，从而实现管路内的恒压控制。
11.在上述技术方案中，通过数字显示压力表和电控箱、电控箱和排气管路上第三电磁阀之间各自的电连接，对排气口的自动排气进行控制，当循环水管路中压力过大时，则启动自动排气；同时在自动排气口上设置温度传感器，后者能设定保证循环水管路稳定运行的温度上、下限，通过其能在线监控排气管路内的温度变化，并通过温度传感器和电控箱、电控箱和第三电磁阀之间各自的电连接，实现当排气管路内温度过高时也自动排气，防止因循环水管路中存在过多蒸汽而不能补水，而在冬天温度较低时，为防止排水口结冰，此时第三电磁阀还能受控启动来排出热水和水蒸气，保证自动排气口的正常运行。
12.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述电控箱内设有变频器、第一继电器和第二继电器；作为进一步优化，所述变频器与数字显示压力表、循环水泵之间分别设置电连接；所述第一继电器与数字显示压力表、补水泵之间分别设置电连接。
13.作为本实用新型技术方案的进一步优化，分别通过所述第二继电器，所述补水泵和第一电磁阀之间设置电连接、液位仪和第二电磁阀之间设置电连接、数字显示压力表和第三电磁阀之间设置电连接、温度传感器和第三电磁阀之间设置电连接。
14.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述循环管路的回水端还设有带阀门的检修补水口，当自动补液装置出现故障时可通过其进行紧急补水或维修。
15.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述排气管路的后端还设有带阀门的手动排气口，当自动排气口出现故障时可通过其进行手动排气。
16.作为本实用新型技术方案的进一步优化，在所述循环管路上还设有与所述循环水泵并联的备用循环水泵,在所述补水管路上还设有与所述补水泵并联的备用补水泵。
17.作为本实用新型技术方案的进一步优化，所述电控箱中设有plc控制器，后者通过与压力变送器、数字显示压力表、循环水泵、补水泵、液位计、温度传感器和三个电磁阀（之间分别设置的电连接，对自动补液热水系统的运行进行控制。
18.综上所述，相对于现有技术，本实用新型的基于烟气余热回收的自动补液热水系统，利用压力变送器、数字显示压力表、变频器、温度传感器和电磁阀的合理设置，能通过对循环水管路中压力变化的在线监控，来控制自动补水、自动调整循环水泵转速、自动调节循环水管路的内压，实现了热水系统恒压、定温的长期稳定运行，不仅有效减少了循环水管路的爆、漏风险，还能降低人工巡检和维护成本。
附图说明
19.图1为本实用新型自动补液热水系统实施例的结构示意图；
20.图中：1-循环热水系统、2-自动补液装置、3-排气平衡装置、4-电控箱、5-热水用户、11-循环水管路、12-循环水泵、12a-备用循环水泵、13-换热器、21-补水箱、22-补水泵、22a-备用补水泵、23-补水管路、24-补水箱进水口、31-排气管路、32-自动排气口、33-手动排气口、41-变频器、42-第一继电器、43-第二继电器、44-plc控制器、111-回水端、112-压力变送器、113-数字显示压力表、114-热水端、115-检修补水口、211-液位仪、231-第一电磁阀、241-第二电磁阀、321-第三电磁阀、322-温度传感器。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
22.实施例一
23.图1显示了本实用新型基于烟气余热回收的自动补液热水系统的实施方式。
24.如图1所示，一种基于烟气余热回收的自动补液热水系统，包括循环热水系统1和电控箱4，所述循环热水系统1包括循环水管路11、循环水泵12和换热器13，所述换热器13设于回转窑余热锅炉上，循环水管路11与换热器13串接，循环水管路11的两端分别为热水端114和回水端111，所述循环水泵12设于回水端111和换热器13之间，在热水端114和换热器13之间靠近热水端114一侧依次设有压力变送器112和数字显示压力表113，两者之间设置电连接；
25.在所述循环水管路11的回水端111和循环水泵12之间设有自动补液装置2，该装置包括补水箱21、补水泵22和补水管路23，所述补水管路23的一端与补水箱21连接、另一端与循环水管路11连接，补水泵22设于补水箱21和循环水管路11之间，在补水管路23上补水泵22和补水箱21之间设有第一电磁阀231，在补水箱21内设有液位仪211，补水箱21的侧壁上设有补水箱进水口24，其上设有第二电磁阀241；
26.在所述换热器13的顶端设有排气平衡装置3，该装置包括排气管路31，排气管路31的后端设有自动排气口32，在自动排气口32的末端设有第三电磁阀321，后者的内侧设有温度传感器322；
27.所述电控箱4内设有变频器41、第一继电器42和第二继电器43，所述变频器41与数字显示压力表113、循环水泵12之间分别设置电连接，所述第一继电器42与数字显示压力表113、补水泵22之间分别设置电连接，所述补水泵22和第一电磁阀231之间、液位仪211和第二电磁阀241之间、数字显示压力表113和第三电磁阀321之间、温度传感器323和第三电磁阀321之间分别通过第二继电器43设置电连接。
28.在该实施例中，所述循环管路11的回水端111还设有带阀门的检修补水口115；所述排气管路31的后端设有带阀门的手动排气口33。
29.在该实施例中，在所述循环管路11上还设有与所述循环水泵12并联的备用循环水泵12a,在所述补水管路23上还设有与所述补水泵22并联的备用补水泵22a。
30.实施例二
31.本实施例与实施例一的区别在于：所述电控箱4中设有plc控制器44，后者通过与压力变送器112、数字显示压力表113、循环水泵12、补水泵22、液位计211、温度传感器211和三个电磁阀231、241与321之间分别设置的电连接，对自动补液热水系统的正常运行进行程序控制。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“一侧”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。同时，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的范围，任何本领域的技术人员，凡在不脱离本实用新型的精神和原则之前提下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。