一种工业用多级余热回收双向供热供冷系统技术方案

本实用新型专利技术涉及余热回收技术领域，尤其涉及一种工业用多级余热回收双向供热供冷系统，其包括一级换热器、二级换热器、三级换热器、空气能热泵装置和高温热泵装置；生产用水管路依次通过所述一级换热器、二级换热器和三级换热器与用热装置连接；所述冷却水管路依次通过所述一级换热器和所述高温热泵装置与制冷装置连接，所述高温热泵装置与所述三级换热器的热介质端连接；所述二级换热器的热介质端与空气能热泵装置连接，所述空气能热泵装置设置在生产车间内。本实用新型专利技术可同时减少企业原有供热能耗和供冷能耗，提升能源利用效率，降低企业能源成本，节能环保。节能环保。节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种工业用多级余热回收双向供热供冷系统


[0001]本技术涉及余热回收
，尤其涉及一种工业用多级余热回收双向供热供冷系统。

技术介绍

[0002]目前当企业生产工艺中既有用热环节，也有用冷环节，企业为了满足工艺用热需求，需要利用自有锅炉或市政热力供热，同时工艺用冷又需要一套制冷系统来供冷，即需要通过两套独立冷、热源系统为企业生产供热、供冷。由于用热工艺集中的生产车间环境温度高，为降低车间环境温度，企业一方面需加大制冷输入，另一方面制冷系统因供冷产生的热量被白白浪费，增加了企业能源消耗及用能成本。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种工业用多级余热回收双向供热供冷系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0005]一种工业用多级余热回收双向供热供冷系统，包括一级换热器、二级换热器、三级换热器、空气能热泵装置和高温热泵装置；
[0006]所述一级换热器、二级换热器和三级换热器的冷介质端依次串联，生产用水管路依次通过所述一级换热器、二级换热器和三级换热器与用热装置连接；
[0007]所述一级换热器的热介质端与冷却水管路连接，所述冷却水管路依次通过所述一级换热器和所述高温热泵装置与制冷装置连接，所述高温热泵装置与所述三级换热器的热介质端连接；
[0008]所述二级换热器的热介质端与空气能热泵装置连接，所述空气能热泵装置设置在生产车间内。
[0009]优选的，所述空气能热泵装置设置为多个，相互间采用串联和/或并联的连接方式分布设置在生产车间内。
[0010]优选的，所述高温热泵装置和所述三级换热器均设置为多个，所述高温热泵装置的蒸发器端并联设于所述冷却水管路中，所述三级换热器的热介质端相互串联，并与所述所述高温热泵装置的冷凝器端串联形成循环回路。
[0011]优选的，所述生产用水管路上还设有备用热源装置。
[0012]本技术的有益效果是：
[0013]本技术提供了一种工业用多级余热回收双向供热供冷系统，通过多级换热余热回收，耦合了企业多种余热资源及冷热需求，实现了双向供热与供冷，即系统运行时同时供热、供冷。因此可同时减少企业原有供热能耗和供冷能耗，提高企业供热和冷却系统能力，提升能源利用效率，优化企业用能结构，降低企业能源成本，减少二氧化碳排放，具有显著的节能经济及环保社会效益。
附图说明
[0014]图1是本技术一实施例中工业用多级余热回收双向供热供冷系统的结构示意图；
[0015]图2是本技术另一实施例中工业用多级余热回收双向供热供冷系统的结构示意图；
[0016]图中：1
‑
一级换热器、2
‑
二级换热器、3
‑
三级换热器、4
‑
空气能热泵装置、5
‑
高温热泵装置、6
‑
生产用水管路、7
‑
冷却水管路、8
‑
循环泵、9
‑
热水罐、10
‑
冷却塔、11
‑
空压机。
具体实施方式
[0017]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0018]如图1所示，本技术提供了一种工业用多级余热回收双向供热供冷系统的结构示意图，包括一级换热器1、二级换热器2、三级换热器3、空气能热泵装置4和高温热泵装置5；所述一级换热器1、二级换热器2和三级换热器3的冷介质端依次串联，生产用水管路6依次通过所述一级换热器1、二级换热器2和三级换热器3与用热装置连接；所述一级换热器1的热介质端与冷却水管路7连接，所述冷却水管路7依次通过所述一级换热器1和所述高温热泵装置5与制冷装置连接，所述高温热泵装置5与所述三级换热器3的热介质端连接；所述二级换热器2的热介质端与空气能热泵装置4连接，所述空气能热泵装置4设置在生产车间内。
[0019]其中，本实施例中所使用的装置设备均可根据实际需要采用工业常规设备，例如：一级换热器1、二级换热器2和三级换热器3可使用板式换热器等；用热装置可以是需要热水进行生产的生产装置，也可以是用于存储热水的热水罐等；制冷装置可以是冷却塔等。
[0020]在本实施例中，本系统同时进行制冷和供热，一方面通过充分回收厂房环境及冷却水产生的热量进行供热，减少供热能耗，同时提供的冷水还能提高现有冷却系统能力，并实现厂房内环境降温。
[0021]具体的，通过一级换热器1，利用企业生产使用后的冷却水将生产用水从10
‑
15℃加热至25
‑
30℃，并降低冷却水温度；利用空气能热泵装置4吸收生产车间环境空气中热量，通过二级换热器2将生产用水从25
‑
30℃加热至45
‑
50℃，降低厂房温度，以替代原电制冷机制冷供能；利用高温热泵装置5吸收冷却水余热，通过三级换热器3将生产用水从45
‑
50℃加热至80℃或更高温度，提供生产用热水，替代原热源系统，同时进一步降低了冷却水温度，部分替代冷却塔功能。
[0022]本技术通过多级换热余热回收，耦合了企业多种余热资源及冷热需求，实现了双向供热与供冷，可同时减少企业原有供热能耗和供冷能耗，提高企业供热和冷却系统能力，提升能源利用效率，优化企业用能结构，降低企业能源成本，减少二氧化碳排放。
[0023]下面将结合具体实施场景对本技术方案作进一步说明。
[0024]某企业为果汁饮料制造企业，需将生产用纯净水从15℃加热至80℃，原热源为天然气蒸汽锅炉，冷源为集中电制冷机及车间内分散柜式空调，中央空调冷机与柜式空调全开满负荷运行情况下，车间内温度平均值在38℃以上，极端最高达40℃以上，与人们较为理
想的工作环境温度28℃相差达10～12℃，以致于缩短工人有效工作时间或降低了工作效率。该部分热空气不但增加了空调制冷能耗，其空气中所含的大量显热具有回收再利用的价值。
[0025]企业生产车间同时具有制冷和供热的需求。目前生产工艺环节的热源均消耗大量天然气加热工艺热水，罐装制冷及环境制冷均采用了电制冷形式，冷却水通过冷却塔将热量白白散失大气。企业冷却水供、回水水温分别为夏季35
‑
30℃、冬季25
‑
20℃，若通过充分回收制冷过程中产生的余热用于供热，可大大减少天然气耗量，降低企业能源成本，从而降低产品单耗。即回收利用厂房内高温空气余热，降低厂房环境温度的同时，将热量用于制取生产所需高温热水；回收冷却塔冷却水低温余热，用于提高冷却塔制冷能力、降低冷却塔主机能耗的同时，将热量用于制取生产所需高温热水。
[0026]如图2所示，本实施例中通过一级换热器1、空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业用多级余热回收双向供热供冷系统，其特征在于，包括一级换热器、二级换热器、三级换热器、空气能热泵装置和高温热泵装置；所述一级换热器、二级换热器和三级换热器的冷介质端依次串联，生产用水管路依次通过所述一级换热器、二级换热器和三级换热器与用热装置连接；所述一级换热器的热介质端与冷却水管路连接，所述冷却水管路依次通过所述一级换热器和所述高温热泵装置与制冷装置连接，所述高温热泵装置与所述三级换热器的热介质端连接；所述二级换热器的热介质端与空气能热泵装置连接，所述空气能热泵装置设置在生产车间内。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建华，杨光，单禹航，
申请(专利权)人：中竞同创能源环境科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：