CN110542331A - 一种多级废热回收节水*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多级废热回收节水***，涉及热交换***技术领域，包括：冷凝区域、热交换区域、冷却塔区域、二级冷凝循环水泵、二级冷凝器换热板交，其特征在于，所述的冷凝区域与热交换区域通过管道连接，形成两条冷凝交换回路，分为第一级冷凝交换回路和第二级冷凝交换回路；所述的热交换区域通过管道与冷却塔区域形成冷却回路；所述的第二级冷凝交换回路为冷凝区域与二级冷凝循环水泵的相连接，二级冷凝循环水泵的出口端与二级冷凝器换热板交连接，通过二级冷凝器换热板交回到冷凝区域形成回路，同时热交换区域与二级冷凝器换热板交连接，形成回路；有益效果是采用高效节水冷凝器回收废热作为制冷机的驱动热源（制冷机不耗电），能耗低、效率高。

Description

一种多级废热回收节水***
技术领域
本发明涉及热交换***技术领域，具体涉及一种多级废热回收节水***。
背景技术
工厂的某些工序在消耗能源的同时会产生大量的废热，传统的解决方案是用大量的水带走这些废热以达到冷却、降温的目的，但是在生产过程中会消耗大量水资源并产生大量的废水，而这些废水不能直接排放到河里，需要经过处理才能排放，会提高生产成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种方案：一种多级废热回收节水***，包括：冷凝区域、热交换区域、冷却塔区域、二级冷凝循环水泵、二级冷凝器换热板交，其特征在于，所述的冷凝区域与热交换区域通过管道连接，形成两条冷凝交换回路，分为第一级冷凝交换回路和第二级冷凝交换回路；所述的热交换区域通过管道与冷却塔区域形成冷却回路。
进一步地，所述的第二级冷凝交换回路为冷凝区域与二级冷凝循环水泵的相连接，二级冷凝循环水泵的出口端与二级冷凝器换热板交连接，通过二级冷凝器换热板交回到冷凝区域形成回路，同时热交换区域与二级冷凝器换热板交连接，形成回路。
进一步地，所述的冷凝区域包括进水口、一级冷凝器、二级冷凝器、出水口，大于95℃的产品或介质从进水口进入冷凝区域，依次通过过滤器、阀、一级冷凝器、阀、二级冷凝器、阀，最终到达出水口，出水口的水温约为35℃；所述的一级冷凝器通过管道与热交换区域形成第一级冷凝交换回路，二级冷凝器通过管道与热交换区域形成第二级冷凝交换回路。
进一步地，所述的热交换区域包括三段式热水制冷机、中温水箱、中温水泵、制冷机冷却水泵、冷水泵，三段式热水制冷机内一共有三条热交换回路，第一条回路为从一级冷凝器出来的水通过管道依次进入三段式热水制冷机和中温水箱，中温水箱的水通过中温水泵回到一级冷凝器，形成第一条回路；第二条回路为从冷却塔区域出来的水通过制冷机冷却水泵进入三段式热水制冷机，然后通过管道回到冷却塔区域，形成第二条回路；第三条回路为从二级冷凝器换热板交出来的水通过冷水泵进入三段式热水制冷机，然后通过管道回到二级冷凝器换热板交，形成第三条回路。
进一步地，所述的热交换区域的第一条回路中，从一级冷凝器出来的水，若水的温度小于或等于55℃，则通过阀门直接进入中温水箱，若水的温度大于55℃，则进入三段式热水制冷机；所述的热交换区域的第三条回路中，若从三段式热水制冷机出来的水温度小于等于5℃，则第一条回路中从一级冷凝器出来的水直接进入中温水箱。
进一步地，所述的热交换区域还包括板式换热器，第一条回路中，从三段式热水制冷机出来的水，若水温小于等于55℃，则通过阀门进入中温水箱，若水温大于55℃，则通过阀门进入板式换热器，换热后再通过管道进入中温水箱。
进一步地，所述的热交换区域还包括板换冷却水泵，第二条回路中从冷却塔区域出来的水通过管道进入板式换热器，然后通过板换冷却水泵回到冷却塔区域。
进一步地，所述的热交换区域还包括自来水箱，第三条回路中从二级冷凝器换热板交出来的水到冷水泵之间的管道与自来水箱的管道相连接，同时冷凝区域与二级冷凝循环水泵连接的管道也与自来水箱的管道相连接。
进一步地，所述的冷却塔区域包括若干个方形冷却塔、自来水供水管、排水管，热交换区域的水通过管道从方形冷却塔的顶部进入，自来水管与方形冷却塔连接，方形冷却塔与排水管连接，方形冷却塔的底部有出水口，通过管道和阀与热交换区域连接，形成回路。
本发明的有益效果是：
1、通过采用高效节水冷凝器回收废热作为制冷机的驱动热源（制冷机不耗电），经过三条热交换路线进行换热，制冷效率高，减少能耗，实现节能减排；
2、通过冷却塔对三段式热水制冷机和板式换热器进行冷却，且冷却的水在冷却区域内进行循环，减少排放，节约水资源；
3、自控***精准控制各控制点的温度、压力，通过整个***对产品或介质进行降温，产品或介质从大于95℃，经过***的热交换，最终使得产品或介质出来的温度约为35℃，使得产品温度可在一定范围内任意设定，产品质量更稳定。
附图说明
附图1为本发明提供的一种多级废热回收节水***的区域示意图；
附图2为本发明提供的一种多级废热回收节水***的冷凝区域示意图；
附图3为本发明提供的一种多级废热回收节水***的热交换区域示意图；
附图4为本发明提供的一种多级废热回收节水***的冷却塔区域示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案进一步的描述，但是本发明并不限于这些实施例。
一种多级废热回收节水***，包括：冷凝区域1、热交换区域2、冷却塔区域3、二级冷凝循环水泵4、二级冷凝器换热板交5，其特征在于，所述的冷凝区域1与热交换区域2通过管道连接，形成两条冷凝交换回路，分为第一级冷凝交换回路和第二级冷凝交换回路；所述的热交换区域2通过管道与冷却塔区域3形成冷却回路。
所述的第二级冷凝交换回路为冷凝区域1与二级冷凝循环水泵4的相连接，二级冷凝循环水泵4的出口端与二级冷凝器换热板交5连接，通过二级冷凝器换热板交5回到冷凝区域1形成回路，同时热交换区域2与二级冷凝器换热板交5连接，形成回路。
所述的冷凝区域1包括进水口11、一级冷凝器12、二级冷凝器13、出水口14，大于95℃的产品或介质从进水口11进入冷凝区域1，依次通过过滤器、阀、一级冷凝器12、阀、二级冷凝器13、阀，最终到达出水口14，出水口14的水温约为35℃；所述的一级冷凝器12通过管道与热交换区域2形成第一级冷凝交换回路，二级冷凝器13通过管道与热交换区域2形成第二级冷凝交换回路。
所述的热交换区域2包括三段式热水制冷机21、中温水箱22、中温水泵23、制冷机冷却水泵24、冷水泵25，三段式热水制冷机21内一共有三条热交换回路，第一条回路为从一级冷凝器12出来的水通过管道依次进入三段式热水制冷机21和中温水箱22，中温水箱22的水通过中温水泵23回到一级冷凝器12，形成第一条回路；第二条回路为从冷却塔区域3出来的水通过制冷机冷却水泵24进入三段式热水制冷机21，然后通过管道回到冷却塔区域3，形成第二条回路；第三条回路为从二级冷凝器换热板交5出来的水通过冷水泵25进入三段式热水制冷机21，然后通过管道回到二级冷凝器换热板交5，形成第三条回路。
所述的热交换区域2的第一条回路中，从一级冷凝器12出来的水，若水的温度小于或等于55℃，则通过阀门直接进入中温水箱22，若水的温度大于55℃，则进入三段式热水制冷机21；所述的热交换区域2的第三条回路中，若从三段式热水制冷机21出来的水温度小于等于5℃，则第一条回路中从一级冷凝器12出来的水直接进入中温水箱22。
所述的热交换区域2还包括板式换热器26，第一条回路中，从三段式热水制冷机21出来的水，若水温小于等于55℃，则通过阀门进入中温水箱22，若水温大于55℃，则通过阀门进入板式换热器26，换热后再通过管道进入中温水箱22。
所述的热交换区域2还包括板换冷却水泵27，第二条回路中从冷却塔区域3出来的水通过管道进入板式换热器26，然后通过板换冷却水泵27回到冷却塔区域3。
所述的热交换区域2还包括自来水箱28，第三条回路中从二级冷凝器换热板交5出来的水到冷水泵25之间的管道与自来水箱28的管道相连接，同时冷凝区域1与二级冷凝循环水泵4连接的管道也与自来水箱28的管道相连接。
所述的冷却塔区域3包括若干个方形冷却塔31、自来水供水管32、排水管33，热交换区域2的水通过管道从方形冷却塔31的顶部进入，自来水管32与方形冷却塔31连接，方形冷却塔31与排水管33连接，方形冷却塔31的底部有出水口，通过管道和阀与热交换区域2连接，形成回路。
如图1和图2所示，大于95℃的产品或介质从进水口11进入冷凝区域1，依次通过过滤器、阀、一级冷凝器12、阀、二级冷凝器13、阀，最终到达出水口14，出水口14的产品或介质温度约为35℃。
一级冷凝器12与热交换区域2通过管道形成一条冷凝回路；二级冷凝器13与二级冷凝循环水泵4的相连接，二级冷凝循环水泵4的出口端与二级冷凝器换热板交5连接，通过二级冷凝器换热板交5回到二级冷凝器13形成回路，同时冷水泵25与二级冷凝器换热板交5连接，形成回路，其中进入二级冷凝器13的水的温度约为15℃，而从二级冷凝器13出来的水的温度约为20℃。
如图3和图4所示三段式热水制冷机21内一共有三条热交换回路，第三条回路为从二级冷凝器换热板交5出来的12℃水通过冷水泵25进入三段式热水制冷机21，制冷后7℃的水通过管道回到二级冷凝器换热板交5进行换热，形成第三条回路，其中通过自来水箱28进行补水。
第二条回路为从冷却塔区域3出来的32℃水若通过制冷机冷却水泵24进入三段式热水制冷机21，则冷却后37℃水通过管道回到方形冷却塔31；若通过板换冷却水泵27进入板式换热器26，则冷却后37℃水通过管道回到方形冷却塔31，形成第二条回路。
第一条回路为从一级冷凝器12出来的水，若水的温度小于或等于55℃，则通过阀门直接进入中温水箱22；若第三条回路中从三段式热水制冷机21出来的水温度小于等于5℃，则从一级冷凝器12出来的水通过阀门直接进入中温水箱22；否则通过管道进入三段式热水制冷机21。通过热水制冷机21出来的水若水温小于等于55℃，则通过阀门进入中温水箱22；若水温大于55℃，则通过阀门进入板式换热器26，然后再通过管道进入中温水箱22。中温水箱22的水通过中温水泵23回到一级冷凝器12，形成第一条回路。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变换或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种多级废热回收节水***，包括：冷凝区域（1）、热交换区域（2）、冷却塔区域（3）、二级冷凝循环水泵（4）、二级冷凝器换热板交（5），其特征在于，所述的冷凝区域（1）与热交换区域（2）通过管道连接，形成两条冷凝交换回路，分为第一级冷凝交换回路和第二级冷凝交换回路；所述的热交换区域（2）通过管道与冷却塔区域（3）形成冷却回路。
2.根据权利要求1所述一种多级废热回收节水***，其特征在于，所述的第二级冷凝交换回路为冷凝区域（1）与二级冷凝循环水泵（4）的相连接，二级冷凝循环水泵（4）的出口端与二级冷凝器换热板交（5）连接，通过二级冷凝器换热板交（5）回到冷凝区域（1）形成回路，同时热交换区域（2）与二级冷凝器换热板交（5）连接，形成回路。
3.根据权利要求1所述一种多级废热回收节水***，其特征在于，所述的冷凝区域（1）包括进水口（11）、一级冷凝器（12）、二级冷凝器（13）、出水口（14），大于95℃的产品或介质从进水口（11）进入冷凝区域（1），依次通过过滤器、阀、一级冷凝器（12）、阀、二级冷凝器（13）、阀，最终到达出水口（14），出水口（14）的水温约为35℃；所述的一级冷凝器（12）通过管道与热交换区域（2）形成第一级冷凝交换回路，二级冷凝器（13）通过管道与热交换区域（2）形成第二级冷凝交换回路。
4.根据权利要求1至3所述的一种多级废热回收节水***，其特征在于，所述的热交换区域（2）包括三段式热水制冷机（21）、中温水箱（22）、中温水泵（23）、制冷机冷却水泵（24）、冷水泵（25），三段式热水制冷机（21）内一共有三条热交换回路，第一条回路为从一级冷凝器（12）出来的水通过管道依次进入三段式热水制冷机（21）和中温水箱（22），中温水箱（22）的水通过中温水泵（23）回到一级冷凝器（12），形成第一条回路；第二条回路为从冷却塔区域（3）出来的水通过制冷机冷却水泵（24）进入三段式热水制冷机（21），然后通过管道回到冷却塔区域（3），形成第二条回路；第三条回路为从二级冷凝器换热板交（5）出来的水通过冷水泵（25）进入三段式热水制冷机（21），然后通过管道回到二级冷凝器换热板交（5），形成第三条回路。
5.根据权利要求1至4所述的一种多级废热回收节水***，其特征在于，所述的热交换区域（2）的第一条回路中，从一级冷凝器（12）出来的水，若水的温度小于或等于55℃，则通过阀门直接进入中温水箱（22），若水的温度大于55℃，则进入三段式热水制冷机（21）；所述的热交换区域（2）的第三条回路中，若从三段式热水制冷机（21）出来的水温度小于等于5℃，则第一条回路中从一级冷凝器（12）出来的水直接进入中温水箱（22）。
6.根据权利要求1至5所述的一种多级废热回收节水***，其特征在于，所述的热交换区域（2）还包括板式换热器（26），第一条回路中，从三段式热水制冷机（21）出来的水，若水温小于等于55℃，则通过阀门进入中温水箱（22），若水温大于55℃，则通过阀门进入板式换热器（26），然后再通过管道进入中温水箱（22）。
7.根据权利要求1至6所述的一种多级废热回收节水***，其特征在于，所述的热交换区域（2）还包括板换冷却水泵（27），第二条回路中从冷却塔区域（3）出来的水通过管道进入板式换热器（26），然后通过板换冷却水泵（27）回到冷却塔区域（3）。
8.根据权利要求1至7所述的一种多级废热回收节水***，其特征在于，所述的热交换区域（2）还包括自来水箱（28），第三条回路中从二级冷凝器换热板交（5）出来的水到冷水泵（25）之间的管道与自来水箱（28）的管道相连接，同时冷凝区域（1）与二级冷凝循环水泵（4）连接的管道也与自来水箱（28）的管道相连接。
9.根据权利要求1所述的一种多级废热回收节水***，其特征在于，所述的冷却塔区域（3）包括若干个方形冷却塔（31）、自来水供水管（32）、排水管（33），热交换区域（2）的水通过管道从方形冷却塔（31）的顶部进入，自来水管（32）与方形冷却塔（31）连接，方形冷却塔（31）与排水管（33）连接，方形冷却塔（31）的底部有出水口，通过管道和阀与热交换区域（2）连接，形成回路。
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