專利名稱：熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，在白酒制作過程中需要大量熱源，現(xiàn)有制酒熱源為燃煤鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽，經(jīng)熱力管網(wǎng)輸送至各制酒車間，經(jīng)調(diào)壓后送入酒甑底鍋加熱，釀酒企業(yè)的小型工業(yè)鍋爐熱效率低，遠(yuǎn)距離輸送會(huì)存在散熱損失，而且鍋爐燃燒產(chǎn)生污染，這與國(guó)家提倡節(jié)能減排的能源政策是相悖的。對(duì)制酒工藝進(jìn)行熱源改造能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。熱泵是一種將低溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩吹难b置。通常用于熱泵裝置的低溫?zé)嵩词俏覀冎車慕橘|(zhì)——空氣、河水、海水、城市污水等，熱泵的工作原理是按照逆卡諾循環(huán)工作的。由于熱泵的這種原理，使其能效比較高，通?？梢赃_(dá)到:Γ5，即用IkW電量可以得到3飛kW的熱量。但由于壓縮機(jī)能力的限制，目前熱泵熱水機(jī)組能提供的熱水最高溫度為到70°C至95°C左右(最高可達(dá)95°C)。隨著我國(guó)電力工業(yè)的持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，以電力為能源的電加熱鍋爐的生產(chǎn)和使用已形成了一定規(guī)模。特別是近年來發(fā)展的蓄熱式電加熱鍋爐系統(tǒng)，能起到移峰填谷均衡電網(wǎng)負(fù)荷的作用，對(duì)提高電力資源的利用率、促進(jìn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)合理調(diào)整以及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào) 發(fā)展起到了積極的作用，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。白酒制作過程中需要大量的過熱蒸汽進(jìn)行加熱，而傳統(tǒng)的蒸汽供應(yīng)是由燃煤鍋爐完成的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用水位和流量傳感器實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制并且可以與遠(yuǎn)程上位機(jī)通信。該系統(tǒng)充分利用高溫?zé)岜玫墓?jié)能和無污染優(yōu)勢(shì)，將熱水加熱至90°C左右，然后利用電加熱鍋爐加熱轉(zhuǎn)化為蒸汽，并將蒸汽送入蒸汽蓄熱器儲(chǔ)存，在蒸餾時(shí)，蓄熱裝置就釋放出所蓄蒸汽供給酒甑加熱使用，這樣就使鍋爐負(fù)荷不必跟隨用汽負(fù)荷的波動(dòng)而波動(dòng)，鍋爐裝機(jī)容量按照平均用熱量配置即可。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括軟水器、軟水箱、低壓泵組件、熱泵熱水機(jī)組、熱水箱、高壓泵組件、電鍋爐、酒甑和蒸汽蓄熱器；軟水器的軟水出口連接軟水箱的軟水入口，軟水箱的軟水出口連接低壓泵組件的進(jìn)水口，低壓泵組件的出水口連接熱泵熱水機(jī)組的進(jìn)水口，熱泵熱水機(jī)組的出水口連接用于儲(chǔ)存熱泵熱水機(jī)組的熱水的熱水箱的進(jìn)水口，熱水箱的出水口連接高壓泵組件的進(jìn)水口，高壓泵組件的熱水出口連接電鍋爐的進(jìn)水口、酒甑的熱水供入管口和蒸汽蓄熱器的補(bǔ)水口 ；電鍋爐的蒸汽出口連接蒸汽蓄熱器進(jìn)氣口，蒸汽蓄熱器出氣口連接酒甑加熱盤管進(jìn)口 ；還包括第一水位傳感器、第二水位傳感器、第三水位傳感器、第四水位傳感器、第五水位傳感器、蒸汽流量傳感器、控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和上位機(jī)；其中，第一水位傳感器檢測(cè)熱水箱的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，控制器根據(jù)該水位電信號(hào)控制熱泵熱水機(jī)組的啟停；第二水位傳感器檢測(cè)熱泵熱水機(jī)組的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，控制器根據(jù)該水位電信號(hào)控制低壓泵組件的啟停；第三水位傳感器檢測(cè)電鍋爐的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，第四水位傳感器檢測(cè)蒸汽蓄熱器的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，第五水位傳感器檢測(cè)酒甑水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，控制器根據(jù)第三水位傳感器、第四水位傳感器和第五水位傳感器輸入的水位電信號(hào)控制高壓泵組件的啟停；蒸汽流量傳感器檢測(cè)酒甑和電鍋爐中的蒸汽量并將相應(yīng)的蒸汽量電信號(hào)輸入到控制器，控制器通過比較酒甑中蒸汽量電信號(hào)與電鍋爐中蒸汽量電信號(hào)從而決定蒸汽蓄熱器是否向酒甑中釋放蒸汽；控制器將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；控制器通過通信端口與上位機(jī)通信。更優(yōu)技術(shù)方案，所述的熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括RS485通信模塊和RS485-232端口轉(zhuǎn)換模塊；控制器的通信端口連接RS485通信模塊的通信端口，RS485通信模塊通過RS485-232端口轉(zhuǎn)換模塊與上位機(jī)的RS232通信端口相連。更優(yōu)技術(shù)方案，所述的控制器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用PIC單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本實(shí)用新型的有益效果:該系統(tǒng)采用水位和流量傳感器實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制并且可以與遠(yuǎn)程上位機(jī)通信。該系統(tǒng)充分利用高溫?zé)岜玫墓?jié)能和無污染優(yōu)勢(shì)，將熱水加熱至90°C左右，然后利用電加熱鍋爐加熱轉(zhuǎn)化為蒸汽，并將蒸汽送入蒸汽蓄熱器儲(chǔ)存，在蒸餾時(shí)，蓄熱裝置就釋放出所蓄蒸汽供給酒甑加熱使用，這樣就使鍋爐負(fù)荷不必跟隨用汽負(fù)荷的波動(dòng)而波動(dòng)，鍋爐裝機(jī)容量按照平均用熱量配置即可。

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)方框示意圖；圖2是本實(shí)用新型電路控制原理方框示意圖；其中，I是自來水供水管；2是軟水器；3是軟水箱；4是熱泵熱水機(jī)組；5是熱水箱；6是高壓泵組件；7是低壓泵組件；8是電鍋爐；9是蒸汽蓄熱器；10是酒甑；11是集控系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)，該加熱系統(tǒng)為復(fù)合系統(tǒng)，利用熱泵和電鍋爐為熱源制取蒸汽，利用蒸汽蓄熱裝置蓄熱，再輸送至酒甑加熱使用，屬釀酒蒸餾工藝技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)充分利用高溫?zé)岜玫墓?jié)能和無污染優(yōu)勢(shì)，將熱水加熱至90°C左右，然后利用電加熱鍋爐加熱轉(zhuǎn)化為蒸汽，并將蒸汽送入蒸汽蓄熱器儲(chǔ)存，在蒸餾時(shí)，蓄熱裝置就釋放出所蓄蒸汽供給酒甑加熱使用，這樣就使鍋爐負(fù)荷不必跟隨用汽負(fù)荷的波動(dòng)而波動(dòng)，鍋爐裝機(jī)容量按照平均用熱量配置即可。如圖1所示，自來水供水管I通過管路進(jìn)入軟水器2，自來水在軟水器2中去除易結(jié)垢Ca2+、Mg2+等離子，防止加熱時(shí)這些離子在水中析出形成水垢，軟水器2產(chǎn)生的軟水通過管路進(jìn)入軟水箱3，軟水箱中的軟水被低壓泵組件7抽取進(jìn)入熱泵熱水機(jī)組4，軟水在熱泵熱水機(jī)組中被加熱至90°C左右，從熱泵熱水機(jī)組4中出來的熱水進(jìn)入熱水箱5，熱水箱5中的熱水通過高壓泵組件6抽取分別送到電鍋爐8、蒸汽蓄熱器9和酒甑10，電鍋爐8將熱水加熱產(chǎn)生蒸汽，電鍋爐8中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入蒸汽蓄熱器9，蒸汽蓄熱器9中的蒸汽直接送往酒甑10。當(dāng)酒甑10中消耗的蒸汽量不及電鍋爐產(chǎn)生的蒸汽時(shí)，過量的蒸汽會(huì)在蒸汽蓄熱器中儲(chǔ)存，當(dāng)酒甑10所需蒸汽量大于電鍋爐所產(chǎn)生蒸汽時(shí)，蒸汽蓄熱器9釋放熱量，產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行補(bǔ)充，以滿足酒甑10用汽量要求。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，集控系統(tǒng)11包括包括第一水位傳感器、第二水位傳感器、第三水位傳感器、第四水位傳感器、第五水位傳感器、蒸汽流量傳感器、控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和上位機(jī)；其中，第一水位傳感器檢測(cè)熱水箱的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，控制器根據(jù)該水位電信號(hào)控制熱泵熱水機(jī)組的啟停；第二水位傳感器檢測(cè)熱泵熱水機(jī)組的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，控制器根據(jù)該水位電信號(hào)控制低壓泵組件的啟停；第三水位傳感器檢測(cè)電鍋爐的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，第四水位傳感器檢測(cè)蒸汽蓄熱器的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，第五水位傳感器檢測(cè)酒甑水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，控制器根據(jù)第三水位傳感器、第四水位傳感器和第五水位傳感器輸入的水位電信號(hào)控制高壓泵組件的啟停；蒸汽流量傳感器檢測(cè)酒甑和電鍋爐中的蒸汽量并將相應(yīng)的蒸汽量電信號(hào)輸入到控制器，控制器通過比較酒甑中蒸汽量電信號(hào)與電鍋爐中蒸汽量電信號(hào)從而決定蒸汽蓄熱器是否向酒甑中釋放蒸汽；控制器將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；控制器通過通信端口與上位機(jī)通信。其中，控制器選擇PIC單片機(jī)。
權(quán)利要求1.熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括軟水器、軟水箱、低壓泵組件、熱泵熱水機(jī)組、熱水箱、高壓泵組件、電鍋爐、酒甑和蒸汽蓄熱器；軟水器的軟水出口連接軟水箱的軟水入口，軟水箱的軟水出口連接低壓泵組件的進(jìn)水口，低壓泵組件的出水口連接熱泵熱水機(jī)組的進(jìn)水口，熱泵熱水機(jī)組的出水口連接用于儲(chǔ)存熱泵熱水機(jī)組的熱水的熱水箱的進(jìn)水口，熱水箱的出水口連接高壓泵組件的進(jìn)水口，高壓泵組件的熱水出口連接電鍋爐的進(jìn)水口、酒甑的熱水供入管口和蒸汽蓄熱器的補(bǔ)水口 ；電鍋爐的蒸汽出口連接蒸汽蓄熱器進(jìn)氣口，蒸汽蓄熱器出氣口連接酒甑加熱盤管進(jìn)口 ；還包括第一水位傳感器、第二水位傳感器、第三水位傳感器、第四水位傳感器、第五水位傳感器、蒸汽流量傳感器、控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和上位機(jī)； 其中，第一水位傳感器檢測(cè)熱水箱的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，控制器根據(jù)該水位電信號(hào)控制熱泵熱水機(jī)組的啟停； 第二水位傳感器檢測(cè)熱泵熱水機(jī)組的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，控制器根據(jù)該水位電信號(hào)控制低壓泵組件的啟停； 第三水位傳感器檢測(cè)電鍋爐的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，第四水位傳感器檢測(cè)蒸汽蓄熱器的水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，第五水位傳感器檢測(cè)酒甑水位高度并將水位電信號(hào)輸入到控制器，控制器根據(jù)第三水位傳感器、第四水位傳感器和第五水位傳感器輸入的水位電信號(hào)控制高壓泵組件的啟停； 蒸汽流量傳感器檢測(cè)酒甑和電鍋爐中的蒸汽量并將相應(yīng)的蒸汽量電信號(hào)輸入到控制器，控制器通過比較酒甑中蒸汽量電信號(hào)與電鍋爐中蒸汽量電信號(hào)從而決定蒸汽蓄熱器是否向酒甑中釋放蒸汽； 控制器將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中； 控制器通過通信端口與上位機(jī)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括RS485通信模塊和RS485-232端口轉(zhuǎn)換模塊； 控制器的通信端口連接RS485通信模塊的通信端口，RS485通信模塊通過RS485-232端口轉(zhuǎn)換模塊與上位機(jī)的RS232通信端口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用PIC單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用PIC單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種熱泵輔助式電鍋爐蓄熱加熱釀酒蒸餾自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括軟水器、軟水箱、低壓泵組件、熱泵熱水機(jī)組、熱水箱、高壓泵組件、電鍋爐、酒甑和蒸汽蓄熱器；還包括第一水位傳感器、第二水位傳感器、第三水位傳感器、第四水位傳感器、第五水位傳感器、蒸汽流量傳感器、控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和上位機(jī)。
文檔編號(hào)C12G3/12GK203033974SQ201220694689

公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者毛霖 申請(qǐng)人:南京新立訊電器有限責(zé)任公司