供熱餘熱自動回收系統的製作方法
2023-09-21 14:48:05 2
專利名稱：供熱餘熱自動回收系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種餘熱回收系統，尤其涉及一種供熱系統中使用的餘熱自動回收系統。
背景技術：
我國北方地區的城市居民冬季大量採用蒸汽換熱站供暖，它利用熱電廠的蒸汽通過換熱壓力容器汽一水換熱後用以滿足居民用戶的供暖需求。此供熱方式大部分沒有進行冷凝水的熱量回收而直接排放，換熱站溫度高達70--90°C的凝結水，除少部分用以澡堂洗澡外絕大部分都直接排入城市汙水管道，由於排放的冷凝水溫度很高，排放後，高溫冷凝水能夠對環境造成嚴重的破壞，既汙染了環境，又造成大量的能源浪費。高溫冷凝水中蘊藏著大量的熱能，水的溫度每下降6°C可以提高供熱效率1 %，所以如果能夠有效提取並利用冷凝水中的熱量，能夠節約資源。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠將冷凝水導回供暖系統並利用冷凝水的熱能進行供暖的供熱餘熱自動回收系統。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是供熱餘熱自動回收系統，包括換熱器，所述換熱器上設有供暖熱水出口和供暖回水入口，所述換熱器上還設有加熱蒸汽入口和冷凝水出口 ；所述供暖熱水出口和所述供暖回水入口之間連接有循環供暖系統；所述換熱器的冷凝水出口和供暖回水入口之間連接有能夠為所述循環供暖系統補水的冷凝水回饋系統，所述供暖回水入口的管道上設有管路水壓調節裝置，所述管路水壓調節裝置和所述冷凝水回饋系統沿供暖回水流動方向依次設置在所述供暖回水入口的供暖回水管道上。作為一種優選的技術方案，所述循環供暖系統包括設置在所述供暖回水管道上的集水器，所述集水器與所述換熱器之間的供暖回水管道上設有循環泵。作為一種優選的技術方案，所述冷凝水回饋系統包括與所述冷凝水出口管道連通的冷凝水箱，所述冷凝水箱的出水口連通有與所述循環泵的進水口或者所述供暖回水入口連通的冷凝補水管道，所述冷凝補水管道上設有補水泵。作為一種優選的技術方案，所述管路水壓調節裝置包括與所述集水器連通的水壓調節排水管，所述水壓調節排水管上設有控制排水管開啟與關閉的水壓調節控制閥。作為一種優選的技術方案，所述管路水壓調節裝置包括與所述循環泵和所述集水器之間的供暖回水管道連通的水壓調節排水管，所述水壓調節排水管上設有水壓調節控制閥。作為一種優選的技術方案，所述集水器和所述循環泵之間的供暖回水管道上設有排水吸熱回饋系統。作為一種優選的技術方案，所述排水吸熱回饋系統包括蒸發器和冷凝器，所述冷凝器安裝於所述集水器和所述循環泵之間的供暖回水管道上，所述供暖回水管道與所述冷凝器連通，所述冷凝器內設有熱交換管，所述蒸發器內也設有熱交換管，所述冷凝器熱交換管的出液口通過熱交換回液管與所述蒸發器熱交換管的進液口連通，所述熱交換回液管道上設有熱交換回液控制閥，所述蒸發器熱交換管的出汽口通過熱交換回汽管連接於熱泵， 所述熱泵的出汽口通過供汽管連通於所述冷凝器熱交換管的進汽口，所述蒸發器的進水口與所述水壓調節排水管連通，所述蒸發器的出水口與低溫水排放管連通，所述低溫水排放管上設有排水閥。由於採用了上述技術方案，供熱餘熱自動回收系統，包括換熱器，所述換熱器上設有供暖熱水出口和供暖回水入口，所述換熱器上還設有加熱蒸汽入口和冷凝水出口 ；所述供暖熱水出口和所述供暖回水入口之間連接有循環供暖系統；所述換熱器的冷凝水出口和供暖回水入口之間連接有能夠為所述循環供暖系統補水的冷凝水回饋系統，所述供暖回水入口的管道上設有管路水壓調節裝置，所述管路水壓調節裝置和所述冷凝水回饋系統沿供暖回水流動方向依次設置在所述供暖回水入口的供暖回水管道上；所述換熱器的冷凝水通過冷凝水出口進入冷凝水回饋系統，通過冷凝水回饋系統進入換熱器中，然後進入循環供暖系統，冷凝水中的熱量用來為用戶供熱，得到了有效利用，節約了能源。
附圖是本實用新型實施例的結構示意圖；圖中11-加熱蒸汽管道；12-溫度調節閥；13-換熱器；131-加熱蒸汽入口 ； 132-冷凝水出口 ；133-供暖熱水出口 ；134-供暖回水入口 ； 14-供暖出水管道；15-分水器；16-集水器；161-回水壓力監測器；162-回水溫度傳感器；17-供暖回水管道；18-循環泵；21-冷凝水箱；22-水位監測器；23-溢流管；24-溢流閥；25-補水泵；26-冷凝補水管道；27-水壓調節排水管；28-水壓調節控制閥；31-熱泵；311-熱泵控制箱；32-蒸發器； 321-排水溫度傳感器；322-水位下限監測器；323-水位上限監測器；33-熱交換回液管； 34-熱交換回液控制閥；35-熱交換回汽管；36-排水閥；37-低溫水排放管；38-供汽管； 39-冷凝器；4-中央控制器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本實用新型的某些示範性實施例。毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本實用新型的精神和範圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用於限制權利要求的保護範圍。如附圖所示，供熱餘熱自動回收系統，包括換熱器13，所述換熱器13上設有供暖熱水出口 133、供暖回水入口 134、加熱蒸汽入口 131和冷凝水出口 132 ；所述換熱器13的供暖熱水出口 133與供暖出水管道14連通，所述換熱器13的供暖回水入口 134與供暖回水管道17連通，所述換熱器13的加熱蒸汽入口 131與加熱蒸汽管道11連通，所述加熱蒸汽管道11上設有蒸汽控制閥，所述蒸汽控制閥包括並聯在一起的手動蒸汽控制閥和自動蒸汽控制閥，所述自動蒸汽控制閥包括溫度調節閥12，所述溫度調節閥12的信號輸入端與設置在所述供暖出水管道14上的溫度傳感器的信號輸出端連接；所述供暖回水管道17上設有集水器16，所述集水器16內設有回水壓力監測器161和回水溫度傳感器162，所述集水器16與所述供暖回水入口 134之間的供暖回水管道17上設有循環泵18，循環泵18採用並聯雙泵安裝方式，當其中一個泵出現問題不能正常工作時，另一個泵還能保證循環供暖系統正常運行；所述換熱器13的冷凝水出口 132和供暖回水入口 134之間連接有能夠為所述循環供暖系統補水的冷凝水回饋系統，所述冷凝水回饋系統包括與所述冷凝水出口 132管道連通的冷凝水箱21，所述冷凝箱內設有水位監測器22，所述冷凝水箱21的出水口連通有與所述循環泵18的進水口或者所述供暖回水入口 134連通的冷凝補水管道沈，所述冷凝補水管道沈上設有補水泵25 ；所述供暖回水管道17設有管路水壓調節裝置，所述管路水壓調節裝置包括與所述集水器16連通的水壓調節排水管27，當然，該水壓調節排水管27也可以與所述集水器16和所述除汙器之間的供暖回水管道17連通，只要能夠保證沿著供暖回水的流動方向，水壓調節排水管27與供暖系統的接口位於冷凝水回饋系統的回饋入口的前面即可；所述水壓調節排水管27上設有控制排水管開放與關閉的水壓調節控制閥觀，所述水壓調節控制閥觀為電磁閥；當冷凝水回饋系統向循環供暖系統導入冷凝水，導致循環供暖系統管路內的水壓上升時，為了避免水壓過高，出現水管破裂的問題，開啟水壓調節控制閥觀，通過水壓調節排水管27將集水器16或者供暖回水管道17內的供暖回水排出，以確保循環供暖系統管路內的壓力平衡。為了防止冷凝水箱21內的水位過高溢出，在冷凝水箱21內設有溢流管23，溢流管23上設有溢流閥24，當冷凝水箱21內的水位過高時，來不及將冷凝水導入供暖系統時，溢流閥24打開，冷凝水箱21內的水通過溢流管23導出。在所述集水器16和所述循環泵18之間的供暖回水管道17上設有排水吸熱回饋系統，所述排水吸熱回饋系統包括蒸發器32和冷凝器39，所述冷凝器39安裝於所述集水器 16和所述循環泵18之間的供暖回水管道17上，所述供暖回水管道17與所述冷凝器39連通，所述冷凝器39內設有熱交換管，所述蒸發器32內也設有熱交換管，所述冷凝器39熱交換管的出液口通過熱交換回液管33與所述蒸發器32熱交換管的進液口連通，所述熱交換回液管33道上設有熱交換回液控制閥34，所述熱交換回液控制閥34為電磁閥，所述蒸發器 32熱交換管的出汽口通過熱交換回汽管35連接於熱泵31，所述熱泵31的出汽口通過供汽管38連通於所述冷凝器39熱交換管的進汽口 ；所述蒸發器32的底壁上設有排水溫度傳感器321，所述蒸發器32的側壁上設有水位下限監測器322和水位上限監測器323，所述蒸發器32的進水口與所述水壓調節排水管27連通，所述蒸發器32的出水口與低溫水排放管37 連通，所述低溫水排放管37上設有排水閥36，所述排水閥36為電磁閥。所述冷凝水箱21 的溢流管23的出水口與所述蒸發器32連通，當冷凝水箱21內的水位過高時，溢流閥M打開，冷凝水箱21內的水通過溢流管23導入到蒸發器32內。工作原理加熱蒸汽通過加熱蒸汽管道11進入換熱器13，通過熱交換對換熱器13 內的供暖水進行加熱，水蒸汽的熱量傳遞給供暖水後，溫度降低冷凝，成為70V 90°C的冷凝水，冷凝水通過冷凝水出口 132從換熱器13內排出；供暖水在換熱器13內通過熱交換溫度升高成為熱水後，通過供暖熱水出口 133進入供暖出水管道14，供暖出水管道14上安裝有分水器15，供暖熱水通過分水器15進入被供暖用戶，供暖熱水在用戶家中進行熱交換後，溫度降低，通過供暖管道進入集水器16，通過集水器16進入供暖回水管道17，然後通過冷凝器39、循環泵18、供暖回水入口 134進入熱交換器，完成一次供暖循環。在供暖出水管道14上設有溫度傳感器，可以測量供暖出水的溫度，由該溫度傳感器檢測的溫度控制設置於加熱蒸汽管道11上的溫度調節閥12的開啟與關閉，當供暖出水的溫度低於最低限制值時，開大溫度調節閥12以加大加熱蒸汽進入到換熱器13內的量，當供暖出水的溫度高於要求值時，關小溫度調節閥12以減小加熱蒸汽進入到換熱器13內的量。溫度調節閥12上還並聯有手動調節閥，兩者可以同時工作，也可以只有一個工作，當其中一個出現故障不能使用時，可以利用另一個閥保證整個系統能夠正常運轉。如果直接將70°C 90°C的冷凝水排放到大自然中，不僅能夠汙染環境，而且也浪費了能源，70°C 90°C的冷凝水中蘊含了大量的熱能，在本技術方案中，冷凝水通過安裝在冷凝水出口 132的管道進入到冷凝水箱21中，當冷凝水箱21中的冷凝水達到一定的水位後，進入與冷凝水箱21連通的冷凝水補水管道，利用安裝在冷凝水補水管道上的補水泵25 將冷凝水導入循環泵18的進水口，當然，也可以把冷凝水直接導入到換熱器13的供暖回水入口 134 ；將冷凝水導入循環供暖系統後，管路中的水壓會增大，水壓過大容易出現管路爆裂的安全隱患，所以在向循環供暖系統導入冷凝水的同時將需要將從供暖管道循環回來的低溫水排放一部分，以保證循環供暖系統管路中的壓力平衡，安裝在集水器16上的水壓調節排水管27能夠實現這一功能；供暖熱水在給用戶供暖的過程中，可能會因為用戶放水等情況產生回水量小於供水量的問題，這樣需要向供暖系統中補水，冷凝水回饋系統正好解決了這一問題，當安裝在集水器16上的回水壓力傳感器監測的水壓低於下限閾值時，冷凝水補入供暖系統中而無需放水調壓；在實際操作中，冷凝水的量比較大，當冷凝水導入循環供暖系統導致管路內水壓升高時，由安裝在集水器16上的回水壓力傳感器監測水壓，當水壓達到上限閾值時，開啟水壓調節控制閥觀，通過水壓調節排水管27將集水器16中的部分水排出，緩解循環供暖系統管路內的水壓。循環供暖系統的供暖管道進入到集水器16中的水大約30°C 50°C，還含有一定量的熱能，如果直接將水壓調節排水管27排出的水排放到大自然的河流、水庫等水體中， 對這些水體中生活的生物造成傷害，造成環境汙染，還浪費了能源，為了解決這個問題，利用熱泵31機組將這部分水的熱量回收。將水壓調節排水管27的出水口連通到熱泵31機組的蒸發器32，將循環供暖系統中排除的水排放到蒸發器32中，蒸發器32內設有熱交換管，蒸發器32內的熱交換管與冷凝器39中的熱交換管連通，冷凝器39的熱交換管內裝有加熱液體介質，液體介質通過熱交換回液管33進入蒸發器32內的熱交換管中，該液體介質在熱交換管中吸收蒸發器32內的30°C 50°C水的熱量，並蒸發為高溫汽體，高溫汽體通過熱泵31壓縮後被導入冷凝器39的熱交換中，高溫汽體內的熱量通過熱交換進入冷凝器39 內的水中，高溫汽體溫度降低凝結為液體，液體再通過熱交換回液管33進入蒸發器32內的熱交換管中，完成一個加熱循環；在冷凝器39中被初步加熱的供暖回水通過循環泵18進入到換熱器13中。在冷凝水回饋系統中，如果冷凝水量過大，無法及時將冷凝水導入到循環供暖系統中，當冷凝水箱21內的水位過高時，溢流閥M打開，冷凝水箱21內的水通過溢流管23導入到蒸發器32內，這部分冷凝水攜帶的熱量在蒸發器32內進行熱交換，這部分熱量通過熱泵31機組回到循環供暖系統。通過排水吸熱回饋系統將需要從循環供暖系統中排出的水的熱量提取出來並重新回饋到循環供暖系統中，節約了能源。為了保證供熱循環系統、冷凝水回饋系統和排水吸熱回饋系統的協調運行，該技術方案還包括智能控制系統，該智能控制系統包括中央控制器4，中央控制器4的信號輸入端與下述部件的信號輸出端連接水位監測器22、回水壓力監測器161、回水溫度傳感器 162、排水溫度傳感器321、水位下限監測器322和水位上限監測器323 ；中央控制器4的信號輸出端與下述部件的信號輸入端連接水壓調節控制閥觀、熱泵控制箱311、熱交換回液控制閥；34、排水閥36和溢流閥M。智能控制系統工作原理當冷凝水箱21內的水位達到下限閾值時，補水泵25將冷凝水箱21內的水導入到供暖系統中進行補水，中央控制器4根據集水器16上的回水壓力監測器161的檢測數據，當壓力大於設定的上限閾值時，中央控制器4控制水壓調節控制閥 28開啟，將集水器16內的部分水排入到蒸發器32中，並開啟控制熱交換回液控制閥34，中央控制器4向熱泵控制箱311發送開啟信號，熱泵控制箱311控制熱泵31開啟，當蒸發器 32內的水溫降低到3V 5°C時，中央控制器4根據排水溫度傳感器321的檢測信號，控制排水閥36開啟，將蒸發器32內的水排出；如果蒸發器32內的水溫未降低到；TC 5°C，但水位上限監測器323檢測到水位已經達到上限水位了，為了保證系統的正常運行，此時中央控制器4控制排水閥36開啟，由低溫水排放管37將蒸發器32內的水排出。中央控制器 4根據安裝在冷凝水箱21上的水位監測器22的檢測數據，當冷凝水箱21內的水位過高時， 中央控制器4控制溢流閥M打開，冷凝水箱21中的部分冷凝水通過溢流管23進入到冷凝器39中；當冷凝水箱21內的水位下降，冷凝回饋系統有足夠的能力處理冷凝水時，中央控制器4控制溢流閥M關閉，停止冷凝水箱21向蒸發器32內排水。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵及本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.供熱餘熱自動回收系統，包括換熱器，所述換熱器上設有供暖熱水出口和供暖回水入口，所述換熱器上還設有加熱蒸汽入口和冷凝水出口 ；所述供暖熱水出口和所述供暖回水入口之間連接有循環供暖系統，其特徵在於所述換熱器的冷凝水出口和供暖回水入口之間連接有能夠為所述循環供暖系統補水的冷凝水回饋系統，所述供暖回水入口的管道上設有管路水壓調節裝置，所述管路水壓調節裝置和所述冷凝水回饋系統沿供暖回水流動方向依次設置在所述供暖回水入口的供暖回水管道上。
2.如權利要求1所述的供熱餘熱自動回收系統，其特徵在於所述循環供暖系統包括設置在所述供暖回水管道上的集水器，所述集水器與所述換熱器之間的供暖回水管道上設有循環泵。
3.如權利要求2所述的供熱餘熱自動回收系統，其特徵在於所述冷凝水回饋系統包括與所述冷凝水出口管道連通的冷凝水箱，所述冷凝水箱的出水口連通有與所述循環泵的進水口或者所述供暖回水入口連通的冷凝補水管道，所述冷凝補水管道上設有補水泵。
4.如權利要求2所述的供熱餘熱自動回收系統，其特徵在於所述管路水壓調節裝置包括與所述集水器連通的水壓調節排水管，所述水壓調節排水管上設有控制排水管開啟與關閉的水壓調節控制閥。
5.如權利要求2所述的供熱餘熱自動回收系統，其特徵在於所述管路水壓調節裝置包括與所述循環泵和所述集水器之間的供暖回水管道連通的水壓調節排水管，所述水壓調節排水管上設有水壓調節控制閥。
6.如權利要求4或5所述的供熱餘熱自動回收系統，其特徵在於所述集水器和所述循環泵之間的供暖回水管道上設有排水吸熱回饋系統。
7.如權利要求6所述的供熱餘熱自動回收系統，其特徵在於所述排水吸熱回饋系統包括蒸發器和冷凝器，所述冷凝器安裝於所述集水器和所述循環泵之間的供暖回水管道上，所述供暖回水管道與所述冷凝器連通，所述冷凝器內設有熱交換管，所述蒸發器內也設有熱交換管，所述冷凝器熱交換管的出液口通過熱交換回液管與所述蒸發器熱交換管的進液口連通，所述熱交換回液管道上設有熱交換回液控制閥，所述蒸發器熱交換管的出汽口通過熱交換回汽管連接於熱泵，所述熱泵的出汽口通過供汽管連通於所述冷凝器熱交換管的進汽口，所述蒸發器的進水口與所述水壓調節排水管連通，所述蒸發器的出水口與低溫水排放管連通，所述低溫水排放管上設有排水閥。
專利摘要本實用新型公開了一種供熱餘熱自動回收系統，包括循環供暖系統，循環供暖系統包括換熱器，換熱器的加熱蒸汽入口與加熱蒸汽管道連通，換熱器的供暖回水入口與供暖回水管道連通，供暖回水管道上設有集水器，集水器與所述換熱器之間的供暖回水管道上設有除汙器，除汙器和供暖回水入口之間的供暖回水管道上設有循環泵；換熱器的冷凝水出口和供暖回水入口之間連接有能夠為所述循環供暖系統補水的冷凝水回饋系統，所述供暖回水管道設有管路水壓調節裝置；所述換熱器的冷凝水通過冷凝水出口通過冷凝水回饋系統進入供暖回收入口，然後進入循環供暖系統，冷凝水中的熱量用來為用戶供熱，能夠得到有效利用，節約了能源。
文檔編號F24D19/10GK202101308SQ201120170630
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月26日 優先權日2011年5月26日
發明者劉文剛, 孫廣潤, 譚振剛 申請人:濰坊佳禾節能科技有限公司