一种基于水源热泵机组的空压站余热回收系统技术方案

本实用新型专利技术涉及空压站余热回收技术领域，且公开了包括水源热泵机组、空压站冷却系统和储水池，所述水源热泵机组主要由压缩机、蒸发器、冷凝器组成，空压站冷却系统主要由空压机、循环水泵、冷却池和冷却塔组成；所述空压机和冷却塔、冷却池以及循环水泵之间接通有循环回路的输水管道，所述压缩机、冷凝器和蒸发器之间接通有循环回路的输水管道。该基于水源热泵机组的空压站余热回收系统，通过水源热泵机组从空压站冷区系统中提取热能，进压缩机加压后，形成高温高压蒸汽，在冷凝器侧与冷水交换，制备生活热水，依靠少量的电能输入驱动空压机，即可将低品位能源转化为高品位能源，提高了空压站冷却系统余热有效利用的效率。

A waste heat recovery system of air compressor station based on water source heat pump unit

【技术实现步骤摘要】
一种基于水源热泵机组的空压站余热回收系统
本技术涉及空压站余热回收
，具体为一种基于水源热泵机组的空压站余热回收系统。
技术介绍
空压站是一种气源装置，利用压缩空做气为工业生产的动力源，空压站在运行过程中会产生大量余热，为了不影响空压站机组的正常运转，通常利用水位载体将热量带出，采用冷却水塔的模式将之排放到大气中，过程中还需输入一部分的电能，此种情况下，有大量能源造成浪费，因此，通常采取一定措施来回收余热，并加以利用到淋浴热水制备等生活用水领域中，减小常规热能消耗的同时，还降低空压机冷却系统的日常消耗。然而，常规空压机余热回收措施多以蒸汽或冷凝水等高温高品位余热为热源，采用传统的两相直接传到模式进行换热，制备生活热水，对于冷却循环水温度较低的低温低品位热源而言，由于热能提取技术的限制，有效利用的效率相对较小。
技术实现思路
本技术提供了一种基于水源热泵机组的空压站余热回收系统，具备空压站余热回收有效利用率较高的优点，解决了
技术介绍
中提到的空压机余热回收利用问题。本技术提供如下技术方案：一种基于水源热泵机组的空压站余热回收系统，包括水源热泵机组、空压站冷却系统和储水池，所述水源热泵机组主要由压缩机、蒸发器、冷凝器组成，空压站冷却系统主要由空压机、循环水泵、冷却池和冷却塔组成；所述空压机和冷却塔、冷却池以及循环水泵之间接通有循环回路的输水管道，所述压缩机、冷凝器和蒸发器之间接通有循环回路的输水管道，所述空压机和冷却塔之间的输水管道流经板式换热器，所述蒸发器与板式换热器之间单独接通有循环回路的输水管道，且该输水管道上设有1#循环泵，所述冷凝器和储水池之间单独接通有输水管道，且该输水管道上设有2#循环泵，储水池还设有连接浴室的输水管道，且该输水管道上设有热水泵；蒸发器吸取空压站冷却系统中空压机的热能，由空压机压缩成高温高压蒸汽，与冷凝器侧与冷水换热，制备热水储存与储水池内供浴室使用。可选的，所述浴室处还设有保温水箱，且保温水箱与热水泵之间接通有输水管道，并设有控制阀门，保温水箱与浴室之间单独接通有输水管道。可选的，所述空压机与冷却塔之间还设有一组输水管道，该输水管道不流经板式换热器。可选的，所述冷凝器和蒸发器之间的输水管道上设有节流阀。可选的，所述储水池由不锈钢材质建成，并设有保温层。本技术具备以下有益效果：1、该基于水源热泵机组的空压站余热回收系统，通过水源热泵机组从空压站冷区系统中提取热能，进压缩机加压后，形成高温高压蒸汽，在冷凝器侧与冷水交换，制备生活热水，依靠少量的电能输入驱动空压机，即可将低品位能源转化为高品位能源，提高了空压站冷却系统余热有效利用的效率。2、该基于水源热泵机组的空压站余热回收系统，通过保温水箱的设计，储存一定量的热水，在夜间等环境下余热回收系统停止工作时，保温水箱内部的热水可作为夜间浴室等生活用水过渡使用，以便余热系统回收的错时使用，进一步提高了余热回收系统的余热利用效果。2、该基于水源热泵机组的空压站余热回收系统，通过流经空压机和冷却塔的冷却水设有两组管道，一组直通，一组流经板式换热器，在热泵机组启动时，通过换热器使得蒸发器吸收空压机的余热，配合冷对冷却水散热，提高散热效果，便于冷却水再次循环利用，同时便于空压机余热的回收制备生活用水，节省了能源损耗，并且在水源热泵机组停止使用时，冷却水无需流经板式换热器直接进入冷却塔进行降温，相较于仅有一组接通板式换热器管道来说，可减少板式换热器的使用时间，对应的提高了板式换热器的使用寿命，对后期蒸发器吸收空压站系统余热的影响较小。附图说明图1为本技术基于水源热泵机组的空压站余热回收系统的逻辑框图；图2为本技术基于水源热泵机组的空压站余热回收系统的流程图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-2，一种基于水源热泵机组的空压站余热回收系统，主要包括水源热泵机组、空压站冷却系统、储水池和热水泵，其中空压站冷却系统主要有空压机、冷却塔、冷却池和循环水泵组成，水源热泵机组由蒸发器、压缩机和冷凝器组成，冷却塔、冷却池和循环水泵之间接通了循环回路的输水管道，循环水泵和冷却塔之间的输水管道经过空压机和板式换热器，压缩机与冷凝器和蒸发器之间接通有循环回路的输水管道，蒸发器和冷凝器之间的输水管道上设有节流阀，以便合力的分配冷凝器流经蒸发器的制冷剂，让蒸发器处于正常工作状态，蒸发器又与板式换热器之间接通有独立循环的输水管道，且蒸发器与板式换热器之间的输水管道上套装有1#循环泵，冷凝器与储水池之间接通有独立的循环输水管道，且冷凝器储水池之间的输水管道上套装有2#循环泵，储水池通过热水泵进行提供生活用水，储水池单通有来自自来水厂的冷水管道。在空压站冷却系统中，空压机工作时产生大量余热，在循环水泵作用下，冷却池内的冷流体流经空压机，冷流体吸收空压机热量后变为热流体，对空压机进行降温，热流体流经板式换热器热媒管道进入冷却塔，同时，在1#循环泵的作用下，板式换热器冷媒管道内部流体吸热后进入蒸发器内，蒸发器利用板式换热器吸取空压机的热量，并通过电能驱动压缩机工作，对蒸发器吸热的流体加压作用，形成高温高压蒸汽，流经冷凝器内，同时在2#循环泵作用下，冷凝器的另一冷媒管道流经冷水，与高温高压蒸汽进行热交换，形成热水，并进入储水池内，通过热水泵向浴室等生活区提供热水，储水池由不锈钢材质做成，内部设有保温层，从而对生活热水进行保温，浴室等生活用去配备保温水箱，保温水箱由储水池通过热水泵进行供水，兼做贮水及过渡使用，保温水箱与储水池有效容积之比为9∶1，保温水箱内部的水作为夜间零星使用，以便余热系统回收错时使用。空压机与冷却塔之间单独接通有连接管道，在水源热泵机组启动时，对空压站系统进行余热回收，通过换热器使得蒸发器吸收空压机的余热，配合冷对冷却水散热，提高散热效果，以便冷却水快速循环利用，降低了成本，同时便于空压机余热的回收制备生活用水，节省了生活用水的能源消耗，而在水源热泵机组停止使用时，冷却水无需流经板式换热器直接进入冷却塔进行降温，冷却塔与空压机单独运行降温，并在余热回收系统运行时，且上述管道中均设有相应的控制阀门，根据水源热泵机组的起闭状况，打开或关闭各通水管道上的控制阀门。冷却塔、水源热泵机组均等设有一组预留，且预留冷却塔相应的与冷却池和空压机接通有循环水管，并设有控制阀门，预留的水源热泵机组与板式换热器和储水池之间接通有循环水管，并设有控制阀门，预留的冷却塔和水源热泵机组连接的循环水管上控制阀门处于关闭状态，以便在冷却塔或水源热泵机组中有出现出现故障时，进行备用。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于水源热泵机组的空压站余热回收系统，包括水源热泵机组、空压站冷却系统和储水池，其特征在于：所述水源热泵机组主要由压缩机、蒸发器、冷凝器组成，空压站冷却系统主要由空压机、循环水泵、冷却池和冷却塔组成；/n所述空压机和冷却塔、冷却池以及循环水泵之间接通有循环回路的输水管道，所述压缩机、冷凝器和蒸发器之间接通有循环回路的输水管道，所述空压机和冷却塔之间的输水管道流经板式换热器，所述蒸发器与板式换热器之间单独接通有循环回路的输水管道，且该输水管道上设有1#循环泵，所述冷凝器和储水池之间单独接通有输水管道，且该输水管道上设有2#循环泵，储水池还设有连接浴室的输水管道，且该输水管道上设有热水泵；/n蒸发器吸取空压站冷却系统中空压机的热能，由空压机压缩成高温高压蒸汽，与冷凝器侧与冷水换热，制备热水储存与储水池内供浴室使用。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于水源热泵机组的空压站余热回收系统，包括水源热泵机组、空压站冷却系统和储水池，其特征在于：所述水源热泵机组主要由压缩机、蒸发器、冷凝器组成，空压站冷却系统主要由空压机、循环水泵、冷却池和冷却塔组成；
所述空压机和冷却塔、冷却池以及循环水泵之间接通有循环回路的输水管道，所述压缩机、冷凝器和蒸发器之间接通有循环回路的输水管道，所述空压机和冷却塔之间的输水管道流经板式换热器，所述蒸发器与板式换热器之间单独接通有循环回路的输水管道，且该输水管道上设有1#循环泵，所述冷凝器和储水池之间单独接通有输水管道，且该输水管道上设有2#循环泵，储水池还设有连接浴室的输水管道，且该输水管道上设有热水泵；
蒸发器吸取空压站冷却系统中空压机的热能，由空压机压缩成高温高压蒸汽，与冷凝器侧与冷水换热，制备热水...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩俊，陈浩，高国瑜，朱凯，孙伟军，李建红，
申请(专利权)人：中船第九设计研究院工程有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31