CN103196258A - 印刷复合设备及设施的用能*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合设备及设施的用能***包括热泵、热泵冷凝器、第一热水循环***、蓄热水罐、第二热水循环***、热端换热器、风机、热泵蒸发器、第一冷水循环***、蓄冷水罐、第二冷水循环***、冷端换热器、风柜；所述的蓄热水罐通过第二热水循环***连接热端换热器并产生热交换；所述的热端换热器附近设有风机；所述的热泵蒸发器通过第一冷水循环***连接蓄冷水罐并产生热交换；蓄冷水罐通过第二冷水循环***连接冷端换热器并产生热交换；所述的冷端换热器置于风柜内部。利用热泵较高的制热能效比，比电热管制热大幅省电；可用于环境降温或设备冷却，减少额外制冷的耗电。
Description
技术领域：
本发明所涉及的是一种对热量和冷量的制取、储蓄和供给的***，具体涉及一种针对凹版印刷和干式复合设备及相关设施，运用热泵和能量储存与输送装置，对热量、冷量的实际需要进行制取、储蓄和供给的***，属于热能技术、制冷技术和节能技术领域。
背景技术：
在软包装行业，普遍使用凹版印刷机、复合机、涂布机和高温熟化房等设备和设施，这类设备和设施都需要使用大量热能对产品进行干燥或熟化。目前制热方法基本采取电热管加热或通过燃烧制热的方式。由于国家对燃烧所产生排放物的管制，锅炉、导热油炉、热风炉等设备的使用已受到很大的限制，而通过电加热的方法则需要支付昂贵的电费和增容费用。另外，在高温天气为改善工作环境，工厂室内需要大量的冷空气，空调的耗电成本很高。所以，对大量使用热能和空调的企业需要寻求一条既环保又低成本的途径。
现在也有企业使用热泵直接向设备和周围环境供热和供冷，由于热泵在工作时只能同时产生热量和冷量，设备在使用过程中经常出现中途停机，造成室内温度忽冷忽热。另外，在车间内的设备不是同时使用时，需要每台设备也要配置足额功率的热泵数量，使投资大大增加。
发明内容：
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种印刷复合设备及设施的用能***，该用能***针对印刷与涂布复合设备及设施所需的热量冷量，把热泵制成的热水和冷水分别储存至蓄水罐，再根据实际需要通过输送***分别把热量和冷量输送到需要的地方，实现对产品的干燥、熟化和设备的冷却以及环境降温，优化热量和冷量的制取、储蓄和供给的流程，实现环保节能。
本发明可以采取如下技术方案：
本发明印刷复合设备及设施的用能***包括热泵、热泵冷凝器、第一热水循环***、蓄热水罐、第二热水循环***、热端换热器、风机、热泵蒸发器、第一冷水循环***、蓄冷水罐、第二冷水循环***、冷端换热器、风柜；所述的热泵冷凝器通过第一热水循环***连接蓄热水罐并产生热交换；所述的蓄热水罐通过第二热水循环***连接热端换热器并产生热交换；所述的热端换热器附近设有风机；所述的热泵蒸发器通过第一冷水循环***连接蓄冷水罐并产生热交换；蓄冷水罐通过第二冷水循环***连接冷端换热器并产生热交换；所述的冷端换热器置于风柜内部。
本发明还可以进一步采取以下改进措施：
所述的热水循环***和冷水循环***分别设有水泵；
所述的蓄热水罐设有保温层，并设有多个进口和出口，分别与第一热水循环***和第二热水循环***连通；
所述的蓄冷水罐设有保温层，并设有多个进口和出口，分别与第一冷水循环***和第二冷水循环***连通；
所述的第一热水循环***可以由多路组成，分别连接多套热泵的热泵冷凝器；
所述的第二热水循环***可以分支出多条支路，分别连接多套热端换热器，各支路分别设有流量控制装置；
所述的第一冷水循环***可以由多路组成，分别连接多套热泵的热泵蒸发器；
所述的第二冷水循环***可以分支出多条支路，分别连接多套冷端换热器，各支路分别设有流量控制装置；
所述的热端换热器和冷端换热器为气液换热器，由导热管和散热片组合而成。
所述的热端换热器通过风机把流经的空气加热后送至干燥箱。所述的冷端换热器通过风柜内的风机把流经的空气冷却后用于室内环境降温。
采用多路的第二热水循环***可以分别输送热量给多台凹版印刷机和干式复合机同时使用；
采用多路的第二冷水循环***可以分别输送冷量给多个风柜给多个室内空间降温；
可以增加第二热水循环***把热量输送给熟化房使用；
可以增加第二冷水循环***把冷量输送给印刷或复合设备的冷却辊使用。
可以增加第二热水循环***第二冷水循环***把多余的热量或冷量另外输送至其它需要用热或用冷的地方使用。
蓄热水罐可以为一个，也可以采用多个串接，蓄冷水罐可以为一个，也可以采用多个串接。
蓄热水罐或蓄冷水罐可以用保温水池代替。
上述技术方案具有这样的技术效果：
1、利用热泵较高的制热能效比，比电热管制热大幅省电。
2、利用热泵制热时蒸发器伴生的冷量，可用于环境降温或设备冷却，减少额外制冷的耗电。
3、利用蓄热水罐和蓄冷水罐，可以根据使用要求错开用热和用冷的时段，还可以利用电网波谷低廉电价时段蓄热，在电网波峰昂贵电价时段用热，节省电费。
4、蓄冷水罐和蓄热水罐可以分别连接多个冷热端换热器和多套热泵机组，可根据实际冷热用量需求启动与此匹配的热泵数目或热泵压缩机数目，在设备增减和使用上更加灵活方便。
5、通过保温水管输送热量和冷量，与空气输送相比，能量损失率低，温度控制更精确，能量输送分配更加灵活，可对拐弯抹角的位置和更长距离的能量输送。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明的另一种结构示意图。
图3是本发明热端换热器或冷端换热器的结构示意图。
具体实施例
下面结合具体实施例对本发明进行具体描述：
实施例1：如图1所示，本发明包括热泵1、热泵冷凝器2、第一热水循环***3、蓄热水罐4、第二热水循环***5、热端换热器6、风机7、热泵蒸发器8、第一冷水循环***9、蓄冷水罐10、第二冷水循环***11、冷端换热器12、风柜13；所述的热泵冷凝器2通过第一热水循环***3连接蓄热水罐4并产生热交换；所述的蓄热水罐4通过第二热水循环***5连接热端换热器6并产生热交换；所述的热端换热器6附近设有风机7；所述的热泵蒸发器8通过第一冷水循环***9连接蓄冷水罐10并产生热交换；蓄冷水罐11通过第二冷水循环***11连接冷端换热器12并产生热交换；所述的冷端换热器12置于风柜13内部。
所述的第一热水循环***3、第二热水循环***5和第一冷水循环***9、第二冷水循环***11分别设有水泵14；
所述的蓄热水罐4设有保温层，并设有多个进口和出口，分别与第一热水循环***3和第二热水循环***5连通；
所述的蓄冷水罐10设有保温层，并设有多个进口和出口，分别与第一冷水循环***9和第二冷水循环***11连通；
实施例2：如图2、图3所示。所述的第一热水循环***3可以由多路组成，分别连接多套热泵1的热泵冷凝器2；
所述的第二热水循环***5可以分支出多条支路，分别连接多套热端换热器6，各支路分别设有流量控制装置15；
所述的第一冷水循环***9可以由多路组成，分别连接多套热泵1的热泵蒸发器8；
所述的第二冷水循环***11可以分支出多条支路，分别连接多套冷端换热器12，各支路分别设有流量控制装置16；
所述的热端换热器6和冷端换热器12为气液换热器，由导热管17和散热片18组合而成。导热管的出口、入口分别接入到相应的水循环***中，与相应的管路连通。
所述的热端换热器6通过风机7把流经的空气加热后送至干燥箱。
工作原理：
热泵***在工作时可使蒸发器端的热量转移至冷凝器端，其热量和冷量分别通过第一热水循环***和第一冷水循环***，并以水作为热量、冷量传送媒介，使蓄热水罐内的水升温和使蓄冷罐水内的水降温。
同样，蓄热罐内的高温热水通过第二热水循环***并以水作为热量传送媒介，把热量传送至设于凹版印刷机或干式复合机的热端换热器，通过风机，热端换热器对流经的空气进行加热，制成热风对薄膜上的油墨或涂层进行干燥。
蓄冷罐内的冷冻水通过第二冷水循环***并以水作为冷量传送媒介，把冷量传送至设于空调风柜内的冷端换热器，冷端换热器对流经的空气进行降温，制成冷风对室内环境进行降温。
当需要对多台设备进行供热时，每台设备单独设置一套第二热水循环***，形成多套第二热水循环***对多套设备供热。
当每台设备有多个干燥单元需要供热时，在设置于该台设备的第二热水循环***上并联分支出多路热水支回路，并且在每个支回路上设置流量控制装置，用于对该单元的热风温度控制。
熟化房的热源也可以通过单独一套第二热水循环***取自于蓄热水罐输出的热水，并通过热端换热器对熟化房内的循环风进行加热。
当需要对多处室内空间进行降温时，每台空调风柜可以单独设置一套第二冷水循环***或只通过支路阀门控制冷水流量，形成一套或多套第二热水循环***对多套空调风柜的供冷。
印刷和复合设备上的冷却辊的冷水源也可以通过单独一套第二冷水循环***取自于蓄冷水罐输出的冷水，对冷却辊进行循环冷却。
第一热水循环***在蓄热水罐的进水口和第二热水循环***的出水口设置于蓄热水罐的上方位置，在第一热水循环***在一开始对水罐内的水加热时，由于热水的比重较少，热水往下对流的速度很慢，使上层的水很快就可以提升温度，不需要等到水罐内全部水温升高，第二热水循环***的高位出水口就可以输送高温的热水供热，可以减少等候加热的时间。同样，第一冷水循环***在蓄冷水罐的进水口和第二冷水循环***的出水口设置于蓄冷水罐的下方位置，在第一冷水循环***在一开始对水罐内的水降温时，由于冷水的比重较大，冷水往上对流的速度很慢，使下层的水很快就可以降低温度，不需要等到水罐内全部水温降低，第二冷水循环***的低位出水口就可以输送低温的冷水供冷，可以减少等候冷却的时间。
对于在深夜不生产或少生产的情况，热泵在深夜利用电网波谷的低廉电价时段对蓄热水罐和蓄冷水罐进行加热和降温，所储蓄的热量和冷量在白天高电价时使用，可以减少电费的支出。
由于熟化房需要连续工作，包括星期天，可以通过消耗蓄热水罐所储蓄的热量应付生产设备和热泵停止工作的时段。
利用蓄热水罐和蓄冷水罐的蓄热和蓄冷功能，可解决热泵冷和热同时输出但用热和用冷不在同一时段的矛盾。
可根据生产间隔的时间与周期和用热和用冷的时间间隔，选择合适容积的蓄热水罐和蓄冷水罐。
应用实施例1：
本发明包括热泵、热泵冷凝器、第一热水循环***、蓄热水罐、第二热水循环***、多套带电流控制的电热管、多个热端换热器、风机、热泵蒸发器、第一冷水循环***、蓄冷水罐、第二冷水循环***、冷端换热器、多个带水流量控制的空调风柜；其特征是：所述的热泵冷凝器通过第一热水循环***连接蓄热水罐并产生热交换；所述的蓄热水罐通过第二热水循环***与多个热端换热器并联并产生热交换，每个热端换热器带有带水流量控制装置；所述的热端换热器与干燥箱之间设有电热管并相互连通；所述的热泵蒸发器通过第一冷水循环***连接蓄冷水罐并产生热交换；蓄冷水罐通过第二冷水循环***与多个冷端换热器并联连接并产生热交换；所述的冷端换热器置于风柜内部。
以上方案通过增加电热管，弥补热泵的制热温度受限的不足，可在热泵制热的基础上，适当补充一些热量在凹版印刷机和干式复合机部分干燥单元热风温度超过75℃情况下使用。
应用实施例2：
本发明包括热泵、热泵冷凝器、第一热水循环***、蓄热水罐、第二热水循环***、多个热端换热器、风机、热泵蒸发器、第一冷水循环***、蓄冷水罐、第二冷水循环***、冷端换热器、多个带水流量控制的空调风柜；其特征是：所述的热泵冷凝器通过第一热水循环***连接蓄热水罐并产生热交换；所述的蓄热水罐通过第二热水循环***与多个热端换热器并联并产生热交换；所述的热端换热器与干燥箱之间设有电热管并相互连通；所述的热泵蒸发器通过第一冷水循环***连接蓄冷水罐并产生热交换；蓄冷水罐通过第二冷水循环***，可通过切换装置分别与设置于空调风柜内的冷端换热器进行热交换或与设置于干燥箱的废热气排风总管出口位置的冷端换热器进行热交换。
以上方案适用于低温气候时环境不需要降温的时段，通过冷端换热器吸收凹版印刷机或干式复合机排出的废气余热，热泵的蒸发器获取更多的热量可提高制热能效比。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种印刷复合设备及设施的用能***，其特征是：包括热泵、热泵冷凝器、第一热水循环***、蓄热水罐、第二热水循环***、热端换热器、风机、热泵蒸发器、第一冷水循环***、蓄冷水罐、第二冷水循环***、冷端换热器；所述的热泵冷凝器通过第一热水循环***连接蓄热水罐并产生热交换；所述的蓄热水罐通过第二热水循环***连接热端换热器并产生热交换；所述的热端换热器连通风机；所述的热泵蒸发器通过第一冷水循环***连接蓄冷水罐并产生热交换；蓄冷水罐通过第二冷水循环***连接冷端换热器并产生热交换。
2.根据权利要求书1所述的印刷复合设备及设施的用能***，其特征是：所述的第一热水循环***、第二热水循环***和第一冷水循环***、第二冷水循环***分别设有水泵。
3.根据权利要求书1所述的印刷复合设备及设施的用能***，其特征是：所述的蓄热水罐设有保温层，并设有多个进口和出口，分别与第一热水循环***和第二热水循环***连通。
4.根据权利要求书1所述的印刷复合设备及设施的用能***，其特征是：所述的蓄冷水罐设有保温层，并设有多个进口和出口，分别与第一冷水循环***和第二冷水循环***连通。
5.根据权利要求书1所述的印刷复合设备及设施的用能***，其特征是：所述的第一热水循环***由多路组成，分别连接多套热泵的热泵冷凝器。
6.根据权利要求书1所述的印刷复合设备及设施的用能***，其特征是：所述的第二热水循环***分支出多条并联支路，分别连接多套热端换热器，各支路分别设有流量控制装置。
7.根据权利要求书1所述的印刷复合设备及设施的用能***，其特征是：所述的第一冷水循环***由多路组成，分别连接多套热泵的热泵蒸发器。
8.根据权利要求书1所述的印刷复合设备及设施的用能***，其特征是：所述的第二冷水循环***分支出多条并联支路，分别连接多套冷端换热器，各支路分别设有流量控制装置。
9.根据权利要求书1所述的热印刷复合设备及设施的用能***，其特征是：所述的热端换热器和冷端换热器为气液换热器，由导热管和散热片组合而成。
10.根据权利要求书1所述的冷端换热器，其特征是：所述的冷端换热器置于空调风柜内部。
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