应用于印染厂的双级复叠式余热回收系统的制作方法

文档序号:13796245阅读:445来源:国知局

本实用新型属于余热回收设备技术领域,具体涉及一种应用于印染厂的双级复叠式余热回收系统。



背景技术:

印染行业属于高耗能及高污染产业,且能源利用率普遍偏低。印染厂的印染工序结束后会有大量温度维持在40℃左右的废热水,若直接进入污水处理系统会造成资源浪费,也会造成环境热污染效应加剧;若能进行合理有效的能源梯级利用,即梯级提取热量进行供暖和加热生活用热水将会是理想的热源。

汲取热量并提高能量品质多用热泵的方式实现,且多用于余热回收方面。热泵若应用于余热回收进行供暖时,其制热性能随着室外温度降低而下降,由于冬季供暖期很长时间内的环境温度较低,热泵供暖时会出现机组压缩比过高的问题。压缩比过高,压缩机输气系数回降低,吸气比体积增大,制热系统的质量流量减小,供热量随之降低,供热系数也降低;压缩比增大会导致压缩机排气温度很高,润滑条件恶化,可能会引起润滑油、制冷剂的分解,由于温度升高会使润滑油汽化形成油蒸汽,这会影响到换热性能;压缩比过大,将引起节流损失增加,单位质量制冷量会大大降低。

根据印染厂废热水水温高及流量大的特点,可得知其中蕴含大量的热量待利用,若能将其与热泵结合,实现能源梯级利用,就能合理利用余热最大限度提升能量品质和提高废热的利用效率。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种应用于印染厂的双级复叠式余热回收系统,利用余热最大限度提升能量品质,提高废热的利用效率。

本实用新型所采用的技术方案是,应用于印染厂的双级复叠式余热回收系统,包括有第一级复叠式热泵机组和第二级复叠式热泵机组,且第一级复叠式热泵机组通过连通管与第二级复叠式热泵机组连接,第一级复叠式热泵机组通过印染废热水输入管与印染厂废热水汇聚区连接,第二级复叠式热泵机组连接有低温水排放管连接。

本实用新型的特点还在于:

印染废热水输入管、连通管及低温水排放管上均设置有阀门。

第一级复叠式热泵机组,包括有低温级蒸发器a,低温级蒸发器a分别与印染废热水输入管、连通管连接,低温级蒸发器a通过循环水管a与气液分离器a、低温级压缩机a、油分离器a、蒸发冷凝器a、储液罐a、干燥过滤器a及节流阀a依次连接构成闭合回路;蒸发冷凝器a通过循环水管b与气液分离器c、高温级压缩机a、油分离器c、高温级冷凝器a、储液罐c、干燥过滤器c及节流阀c依次连接构成闭合回路;高温级冷凝器a通过供暖管道a依次与膨胀罐、用户末端连接,高温级冷凝器a还通过供暖管道b与用户末端连接。

供暖管道b上设置有热水循环泵。

第二级复叠式热泵机组,包括有低温级蒸发器b,低温级蒸发器b分别与连通管、低温水排放管连接,低温级蒸发器b通过循环水管c与气液分离器b、低温级压缩机b、油分离器b、蒸发冷凝器b、储液罐b、干燥过滤器b及节流阀b依次连接构成闭合回路;蒸发冷凝器b通过循环水管d与气液分离器d、高温级压缩机b、油分离器d、高温级冷凝器b、储液罐d、干燥过滤器d、节流阀d依次连接构成闭合回路;高温级冷凝器b分别连接有城市上水管、生活热水管。

生活热水管上分别设置有水泵和阀门。

本实用新型的有益效果在于:

(1)相比于北方传统供暖系统而言,本实用新型的双级复叠式余热回收系统能充分利用印染厂产生的废热水中的废热进行供暖,能够自给自足,在一定程度上减轻了对热网供热的依赖;

(2)本实用新型的双级复叠式余热回收系统内采用了两级复叠式热泵机组,可避免由于供给给传统热泵的热源温度过低,而又要求较高的出水温度,导致两者温差较大而造成机组压缩比过高、性能急剧下降的问题;

(3)本实用新型的双级复叠式余热回收系统,不会使压缩机的输气系数降低,也不会导致吸气比体积变大,能保证制冷系统的质量流量,供热量不会衰减;系统内压缩机排气温度适宜,润滑条件良好;节流损失能控制在较低范围内,单位质量制冷量不会降低;

(4)随着土地使用率不断升高及绿化比例不断减小,利用本实用新型的双级复叠式余热回收系统充分回收利用废热水中温度较高的热量,有利于缓解日趋严重的环境热效应、热污染等;

(5)本实用新型的双级复叠式余热回收系统,实现了能源的梯级利用和废热量余热量的回收再利用,有助于节能事业的发展,实现节能减排且具有深远的经济效益与社会效益。

附图说明

图1是本实用新型应用于印染厂的双级复叠式余热回收系统的结构示意图。

图中,1.低温级蒸发器a,2.气液分离器a,3.低温级压缩机a,4.油分离器a,5.蒸发冷凝器a,6.储液罐a,7.干燥过滤器a,8.节流阀a,9.高温级压缩机a,10.高温级冷凝器a,11.膨胀罐,12.热水循环泵,13.用户末端,14.低温级蒸发器b,15.气液分离器b,16.低温级压缩机b,17.油分离器b,18.蒸发冷凝器b,19.储液罐b,20.干燥过滤器b,21.节流阀b,22.高温级压缩机b,23.高温级冷凝器b,24.气液分离器c,25.气液分离器d,26.节流阀c,27.节流阀d,28.油分离器c,29.油分离器d,30.储液罐c,31.储液罐d,32.干燥过滤器c,33.干燥过滤器d,34.循环水管a,35.循环水管b,36.供暖管道a,37.供暖管道b,38.循环水管c,39.循环水管d,40.城市上水管,41.生活热水管,42.印染废热水输入管,43.连通管,44.低温水排放管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型应用于印染厂的双级复叠式余热回收系统,如图1所示,包括有第一级复叠式热泵机组和第二级复叠式热泵机组,且第一级复叠式热泵机组通过连通管43与第二级复叠式热泵机组连接,第一级复叠式热泵机组通过印染废热水输入管42与印染厂废热水汇聚区连接,第二级复叠式热泵机组连接有低温水排放管44连接。

印染废热水输入管42、连通管43及低温水排放管44上均设置有阀门。

第一级复叠式热泵机组,包括有低温级蒸发器a1,低温级蒸发器a1分别与印染废热水输入管42、连通管43连接,低温级蒸发器a1通过循环水管a34与气液分离器a2、低温级压缩机a3、油分离器a4、蒸发冷凝器a5、储液罐a6、干燥过滤器a7及节流阀a8依次连接构成闭合回路;蒸发冷凝器a5通过循环水管b35与气液分离器c24、高温级压缩机a9、油分离器c28、高温级冷凝器a10、储液罐c30、干燥过滤器c32及节流阀c26依次连接构成闭合回路;高温级冷凝器a10通过供暖管道a36依次与膨胀罐11、用户末端13连接,高温级冷凝器a10还通过供暖管道b37与用户末端13连接,且在供暖管道b37上设置有热水循环泵12。

第二级复叠式热泵机组,包括有低温级蒸发器b14,低温级蒸发器b14分别与连通管43、低温水排放管44连接,低温级蒸发器b14通过循环水管c38与气液分离器b15、低温级压缩机b16、油分离器b17、蒸发冷凝器b18、储液罐b19、干燥过滤器b20及节流阀b21依次连接构成闭合回路;蒸发冷凝器b18通过循环水管d39与气液分离器d25、高温级压缩机b22、油分离器d29、高温级冷凝器b23、储液罐d31、干燥过滤器d33、节流阀d27依次连接构成闭合回路;高温级冷凝器b23分别连接有城市上水管40、生活热水管41。

生活热水管41上分别设置有水泵和阀门。

本实用新型应用于印染厂的双级复叠式余热回收系统中:

将油分离器a4设置于低温级压缩机a3的出气处,将油分离器b17设置于低温级压缩机b16的出气口处,将油分离器c28设置于高温级压缩机a9的出气口处,将油分离器d29设置于高温级压缩机b22的出气口处,用于分离从低温级压缩机a3、低温级压缩机b16、高温级压缩机a9及高温级压缩机b22带出的润滑油;

将气液分离器a2设置于低温级压缩机a3的进气口处,将气液分离器b15设置于低温级压缩机b16的进气口处,将气液分离器c24设置于高温级压缩机a9的进气口处,将气液分离器d25设置于高温级压缩机b22的进气口处,用以防止液体进入低温级压缩机a3、低温级压缩机b16、高温级压缩机a9及高温级压缩机b22造成液击;

干燥过滤器a7、干燥过滤器b20、干燥过滤器c32及干燥过滤器d33的设置目的在于:防止节流阀a8、节流阀b21、节流阀c26及节流阀d27出现冰堵现象;

由于充注的制冷剂质量大,需要设置储液装置,如:储液罐a6、储液罐b19、储液罐c30及储液罐d31。

本实用新型应用于印染厂的双级复叠式余热回收系统,其工作流程具体如下:

第一级复叠式热泵机组和第二级复叠式热泵机组内均包含两个循环部分,即低温级循环和高温级循环;

(1)第一级复叠式热泵机组:

低温级循环过程具体如下:

低温级工质在低温级蒸发器a1中吸收印染废热水中的热量,由低温低压的气液混合物变为同温同压下的气态低压工质;气态低压工质进入低温级压缩机a3被压缩成高温高压的气态工质;高温高压的气态工质进入蒸发冷凝器a5中放热被冷凝为高温高压的液态工质;高温高压的液态工质再流经低温级的节流阀a8被降压后变为低温低压的气液混合态工质,然后进入低温级蒸发器a1吸收废热水的热量,如此完成低温级循环;

高温级循环过程具体如下:

高温级工质在蒸发冷凝器a5中吸收低温级工质放出的热量,由低温低压的气液混合物变为同温同压的气态工质;气态工质进入高温级压缩机a9被压缩为高温高压的气态工质,高温高压的气态工质进入高温级冷凝器a10放热,冷凝为同温同压下的饱和液工质;饱和液态工质流经高温级的节流阀c26后成为低温低压的气液混合工质,然后再进入蒸发冷凝器a5吸收低温级工质放出的热量,如此完成高温级循环;

(2)第二级复叠式热泵机组:

低温级循环过程具体如下:

经第一级复叠式热泵机组流出的初次降温的废热水紧接着进入第二级复叠式热泵机组内的低温级蒸发器b14中;低温级工质在低温级蒸发器b14中吸收印染废热水中的热量,由低温低压的气液混合物变为同温同压下的气态低压工质;气态低压工质进入低温级压缩机b16被压缩成高温高压的气态工质;高温高压的气态工质进入蒸发冷凝器b18中放热被冷凝为高温高压的液态工质;高温高压的液态工质再流经低温级的节流阀b21被降压后变为低温低压的气液混合态工质,然后进入低温级蒸发器b14吸收废热水的热量,如此完成低温级循环;

高温级循环过程具体如下:

高温级工质在蒸发冷凝器b18中吸收低温级工质放出的热量,由低温低压的气液混合物变为同温同压的气态工质;气态工质进入高温级压缩机b22被压缩为高温高压的气态工质,高温高压的气态工质进入高温级冷凝器b23放热,冷凝为同温同压下的饱和液工质;饱和液态工质流经高温级的节流阀d27后成为低温低压的气液混合工质,然后再进入蒸发冷凝器b18吸收低温级工质放出的热量,如此完成高温级循环;

从废热水中吸收的热量则分别用于供暖和加热生活用热水。

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