工业循环冷却水余热余压回收热泵系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及余热余压回收技术领域，特别地，涉及一种工业循环冷却水余热余压回收热栗系统。
【背景技术】
[0002]当前，面对世界能源形势的紧张情况，国内外一直在研究可替代的新型能源，同时也在节能减排过程中，对能量进行回收利用。2012年，国务院正式印发了《节能减排“十二五”规划》，特别明确了“十二五”期间节能减排的重点工程，余压余热利用在节能改造工程中被重点提及。
[0003]工业循环水系统同时存在大量的余热和余压，目前公知的技术关于这两部分能量的回收是彼此分开的，如通过热栗或有机郎肯循环(ORC)发电回收余热，通过液力透平带动旋转机械或发电机发电来回收余压，这往往导致能量回收的经济可行性不高，节能改造投资回收期长。
【发明内容】
[0004]为了解决上述现有技术中工业循环冷却水余热余压回收节能改造投资成本高及回收系统结构复杂的技术问题，本发明提供了一种工业循环冷却水余热余压回收热栗系统，采用水轮机回收余压，并直接用水轮机带动回收余热的压缩机运行，具有能量回收效率高、结构简单、工作稳定及经济性价比高的优点。
[0005]本发明提供一种工业循环冷却水余热余压回收热栗系统，一种工业循环冷却水余热余压回收热栗系统，其特征在于，包括工业水循环单元、热栗工质循环单元、供暖单元及水轮机，其中，所述工业水循环单元包括循环水池、热水循环管、换热单元和冷水循环管；所述热栗工质循环单元包括通过管路依次连接并构成循环的蒸发器、压缩机和冷凝器；所述供暖单元包括散热器；所述循环水池与所述换热单元通过管路连接，所述热水循环管两端分别连接所述换热单元和所述蒸发器，所述冷水循环管两端分别连接所述蒸发器和所述循环水池，所述散热器两端均与所述冷凝器连接；所述水轮机与所述压缩机共轴连接，其包括进口、出口和三通阀门，所述水轮机设于所述热水循环管，并通过所述进口和所述出口分别与所述热水循环管连通，所述三通阀门设于所述进口。
[0006]在本发明提供的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统的一较佳实施例中，所述热水循环管为具水平段管道的循环管，所述水轮机设于所述热水循环管的水平段管道段。
[0007]在本发明提供的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统的一较佳实施例中，所述压缩机为旋转式压缩机。
[0008]在本发明提供的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统的一较佳实施例中，所述水轮机为轴流式水轮机。
[0009]在本发明提供的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统的一较佳实施例中，所述热栗工质循环单元还包括节流阀，所述节流阀设置于所述冷凝器与所述蒸发器之间的管路中。
[0010]在本发明提供的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统的一较佳实施例中，所述热水循环管的管道直径可以为400mm-1200mm。
[0011]在本发明提供的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统的一较佳实施例中，所述热水循环管的管道内流动的热水的流量范围为500m3/h-6000m3/h，热水的温度范围为350C -90°C，热水参数压力范围为0.1MPa-l.0MPa0
[0012]相较于现有技术，本发明提供的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统具有以下有益效果:
[0013]一、本发明的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统，包括工业水循环单元、热栗工质循环单元、供暖单元和水轮机，含有余热余压的工业循环水(放热)和热栗工质(吸热)进行热量交换后，热栗工质再传热给供暖单元，实现余热回收；工业水循环单元包括热水循环管、换热单元和冷水循环管；热栗工质循环单元包括通过管路依次连接并构成循环的蒸发器、压缩机和冷凝器；水轮机串接于热水循环管中且和压缩机共轴连接，含余压的热水通过热水循环管进入水轮机，水压推动水轮机转动，水轮机通过轴驱动压缩机运行，不需要再给压缩机提供动力能源，也不需要通过发电机转化为电能再带动压缩机工作；该回收系统实现了工业循环冷却水的余热余压同时回收利用，并具有能量回收率高、结构简单、工作稳定及经济性价比高的优点。
[0014]二、本发明的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统，通过将水轮机设于热水循环管的水平段并和热水循环管连通，方便操作人员进行操作及日常维护。
[0015]三、本发明的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统，水轮机包括进口，在热水循环管和进口连接处设有一三通阀门，所述三通阀门可实现热水先进入水轮机再进入蒸发器或直接进入蒸发器，当水轮机需要维修时，热栗系统还能够正常工作，如果工业循环水的压能没有回收价值，也可直接让热水进入蒸发器。
[0016]四、所述热水循环管的管道内流动的热水的流量范围为500m3/h-6000m3/h，热水的温度范围为35°C _90°C，热水参数压力范围为0.1MPa-l.0MPa时，热栗系统余热余压回收效率更好。
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0018]图1是本发明提供的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统一较佳实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0020]请参阅图1，是本发明提供的工业循环冷却水余热余压回收热栗系统一较佳实施例的结构示意图。
[0021]所述工业循环冷却水余热余压回收热栗系统I包括工业水循环单元11、热栗工质循环单元12、供暖单元13以及水轮机14 ;所述工业水循环单元11包括循环水池111、热水循环管112、冷水循环管113、换热单元114、第一水栗115及第二水栗116 ;所述热栗工质循环单元12包括通过管路依次连接并构成循环的蒸发器121、压缩机122、冷凝器123和节流阀124 ;所述供暖单元13包括散热器131 ;所述水轮机14设于所述热水循环管112并与其相连通，且所述水轮机14和所述压缩机122共轴连接。
[0022]所述循环水池111和所述换热单元114通过管路连接，所述热水循环管112两端分别连接换热单元114和所述蒸发器121，所述冷水循环管113两端分别连接所述蒸发器121和所述循环水池111，所述第一水栗115设于所述循环水池111和所述换热单元114之间的管路，所述第二水栗116设于所述冷水循环管113。工业循环冷却水通过所述第一水栗115从所述循环水池111输送至所述换热单元114，并通过所述第二水栗116从所述蒸发器121输送回所述循环水池111。
[0023]所述循环水池111、第一水栗115、换热单元114、热水循环管112、蒸发器121、第二水栗116提供工业循环冷却水的循环通路；所述循环水池111的水经所述第一水栗115输送至所述换热单元114，吸收热量后从所述换热单元114出来通过热水循环管112进入所述蒸发器121，与热栗工质在蒸发器121交换热量后通过所述第二水栗116回到所述循环水池111，完成工业循环冷却水的循环回路。
[0024]所述热水循环管112的管道直径可以为40