本實用新型涉及能量利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種廢熱利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鋁型材因其具備有質(zhì)量輕、強度高、使用壽命長等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人們生活等各個領(lǐng)域中，鋁型材是一種以鋁為主要成份的合金材料，鋁坯料經(jīng)過專用鋁合金鑄造設(shè)備制作成鋁棒等規(guī)格件，鋁棒通過熱熔，擠壓從而得到不同截面形狀的鋁材料，之后經(jīng)過氧化處理形成保護。在鋁合金鑄造、氧化生產(chǎn)線中，設(shè)備工作會產(chǎn)生大量熱量，為提高設(shè)備的使用壽命及工作安全，需要用冷卻水不斷對鑄造設(shè)備進行冷卻降溫，冷卻水吸收的廢熱通過冷卻塔散發(fā)到環(huán)境中，因而會造成熱能的損失；此外，鋁合金氧化設(shè)備中的氧化封孔槽需要用電熱棒來加熱，使氧化封孔槽內(nèi)的槽液維持在一定的溫度，來確保氧化工藝的效果。依據(jù)上述工作流程來看，鑄造設(shè)備產(chǎn)生的廢熱造成白白浪費，并未能及時有效的加以利用，造成能源浪費；另一方面，鋁合金氧化設(shè)備又需要耗費大量電能來供熱，因為會耗費額外的能源消耗，從整條鋁合金鑄造、氧化生產(chǎn)線來看，能源浪費及消耗極大，系統(tǒng)工作的經(jīng)濟性低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，本實用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種實現(xiàn)廢熱高效利用，降低能量損耗，工作可靠且系統(tǒng)經(jīng)濟性好的廢熱利用系統(tǒng)。

其技術(shù)方案如下：

一種廢熱利用系統(tǒng)，包括：

供熱裝置；

冷卻水池；

第一循環(huán)管路，所述第一循環(huán)管路連通于所述供熱裝置和所述冷卻水池間；

熱泵機組；

第二循環(huán)管路，所述第二循環(huán)管路連通于所述冷卻水池和所述熱泵機組間；

氧化裝置；及

第三循環(huán)管路，所述第三循環(huán)管路連通于所述熱泵機組和所述氧化裝置間。

上述廢熱利用系統(tǒng)通過將所述第一循環(huán)管路連通于所述供熱裝置和所述冷卻水池間，可以使所述供熱裝置產(chǎn)生的廢熱加熱冷卻水池中的冷卻水，從而實現(xiàn)廢熱利用；之后通過所述第二循環(huán)管路將加熱后的冷卻水輸送至所述熱泵機組，熱泵機組將熱交換以及自身做功的熱量總和再通過第三循環(huán)管路輸送給所述氧化裝置用以加熱槽液，如此不僅可以實現(xiàn)廢熱的充分和高效利用，提高系統(tǒng)的能量利用效率，同時還可以將廢熱能量用來加熱氧化裝置內(nèi)的槽液，而避免采用額外的能量，降低系統(tǒng)的運行及耗能成本，有利于提升系統(tǒng)的經(jīng)濟性。

下面對技術(shù)方案作進一步的說明：

在其中一個實施例中，還包括第一液流驅(qū)動件，所述第一液流驅(qū)動件連通于所述第一循環(huán)管路中。因而通過第一液流驅(qū)動件不僅可以有效驅(qū)動冷卻水在供熱裝置和冷卻水池間循環(huán)流動，確保廢熱利用效率和可靠，同時還可以實現(xiàn)第一循環(huán)管路的靈活通斷，確保系統(tǒng)工作安全、靈活、可靠。

在其中一個實施例中，所述熱泵機組包括至少一個熱泵，所述熱泵包括冷端換熱器和熱端換熱器，所述冷端換熱器通過所述第二循環(huán)管路與所述冷卻水池連通，所述熱端換熱器通過所述第三循環(huán)管路與所述氧化裝置連通。通過熱泵的冷端換熱器與溫度較低的冷卻水進行熱交換處理，通過熱泵的熱端換熱器將溫度較高的冷卻水與槽液進行熱交換處理，有利于減少換熱溫差，降低換熱時熱量損失，從而有利于提高換熱效率，提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。

在其中一個實施例中，還包括第二液流驅(qū)動件，所述第二液流驅(qū)動件連通于所述第二循環(huán)管路中。因而通過第二液流驅(qū)動件不僅可以有效驅(qū)動冷卻水在冷卻水池和熱泵機組間循環(huán)流動，確保廢熱利用效率和可靠，同時還可以實現(xiàn)第二循環(huán)管路的靈活通斷，確保系統(tǒng)工作安全、靈活、可靠。

在其中一個實施例中，還包括第三液流驅(qū)動件，所述第三液流驅(qū)動件連通于所述第三循環(huán)管路中。因而通過第三液流驅(qū)動件不僅可以有效驅(qū)動冷卻水在熱泵機組和氧化裝置間循環(huán)流動，確保廢熱利用效率和可靠，同時還可以實現(xiàn)第三循環(huán)管路的靈活通斷，確保系統(tǒng)工作安全、靈活、可靠。

在其中一個實施例中，所述熱泵機組包括控制裝置及至少兩個熱泵，所述熱泵與所述控制裝置電性連接。因而可以根據(jù)廢熱利用系統(tǒng)在不同工況和運行負荷情況下，由控制裝置調(diào)控不同數(shù)量的熱泵參與換熱工作，如此可以大大提供系統(tǒng)的廢熱利用率及熱交換效率，同時提升資源利用率，提高系統(tǒng)運行經(jīng)濟性和安全性。

在其中一個實施例中，還包括降溫裝置，所述降溫裝置包括冷卻塔和第四循環(huán)管路，所述第四循環(huán)管路連通于所述冷卻水池和所述冷卻塔間。當熱泵機組和/或氧化裝置出現(xiàn)故障而不能正常工作時，通過冷卻塔可以實現(xiàn)對冷卻水的有效降溫，進而確保供熱裝置能夠持續(xù)且可靠的繼續(xù)正常工作，提高系統(tǒng)運行可靠性。

在其中一個實施例中，所述降溫裝置還包括第四液流驅(qū)動件，所述第四液流驅(qū)動件連通于所述第四循環(huán)管路中。因而通過第四液流驅(qū)動件不僅可以有效驅(qū)動冷卻水在冷卻水池和冷卻塔間循環(huán)流動，同時還可以實現(xiàn)第四循環(huán)管路的靈活通斷，確保系統(tǒng)工作安全、靈活、可靠。

在其中一個實施例中，還包括輔助加熱件，所述輔助加熱件設(shè)置于所述氧化裝置內(nèi)。當供熱裝置和/或熱泵機組因故障而導(dǎo)致無法正常工作時，輔助加熱件還能夠為氧化裝置內(nèi)的槽液進行加熱，避免槽液溫度過低而無法滿足氧化設(shè)備的工作要求，影響材料的氧化質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例所述的廢熱利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：

100、供熱裝置，100a、第一液流驅(qū)動件，200、冷卻水池，200a、第二液流驅(qū)動件，300、第一循環(huán)管路，400、熱泵機組，420、熱泵，422、冷端換熱器，424、熱端換熱器，500、第二循環(huán)管路，600、氧化裝置，700、第三循環(huán)管路，700a、第三液流驅(qū)動件，800、降溫裝置，820、冷卻塔，840、第四循環(huán)管路，860、第四液流驅(qū)動件，900、輔助加熱件。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實施方式，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本實用新型，并不限定本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，一種廢熱利用系統(tǒng)，包括供熱裝置100；冷卻水池200；第一循環(huán)管路300，所述第一循環(huán)管路300連通于所述供熱裝置100和所述冷卻水池200間；熱泵機組400；第二循環(huán)管路500，所述第二循環(huán)管路500連通于所述冷卻水池200和所述熱泵機組400間；氧化裝置600；及第三循環(huán)管路700，所述第三循環(huán)管路700連通于所述熱泵機組400和所述氧化裝置600間。

上述廢熱利用系統(tǒng)通過將所述第一循環(huán)管路300連通于所述供熱裝置100和所述冷卻水池200間，可以使所述供熱裝置100產(chǎn)生的廢熱加熱冷卻水池200中的冷卻水，從而實現(xiàn)廢熱利用；之后通過所述第二循環(huán)管路500將加熱后的冷卻水輸送至所述熱泵機組400，熱泵機組400將熱交換以及自身做功的熱量總和再通過第三循環(huán)管路700輸送給所述氧化裝置600用以加熱槽液，如此不僅可以實現(xiàn)廢熱的充分和高效利用，提高系統(tǒng)的能量利用效率，同時還可以將廢熱能量用來加熱氧化裝置600內(nèi)的槽液，而避免采用額外的能量，降低系統(tǒng)的運行及耗能成本，有利于提升系統(tǒng)的經(jīng)濟性。

在優(yōu)選實施例中，上述供熱裝置100可以是但不限于鋁合金鑄造設(shè)備，在其他實施例中還可以是鍛造設(shè)備、加熱設(shè)備等。所述冷卻水池200與鋁合金鑄造設(shè)備配套使用。此外，供熱裝置100、熱泵機組400及氧化裝置600為冷卻水的液流路徑上依次設(shè)置，第一循環(huán)管路300、第二循環(huán)管路500及第三循環(huán)管路700均由供液管和回液管組成，因而可以避免采用單一管在冷卻水循環(huán)流動時不同流向的冷卻水發(fā)生沖擊，導(dǎo)致產(chǎn)生噪音和管件振動，影響系統(tǒng)運行安全可靠。在基礎(chǔ)實施方式中，供液管和回液管也可以傾斜設(shè)置，進而通過液位高差原理實現(xiàn)冷卻水的自動循環(huán)流動。

一實施例中，上述廢熱利用系統(tǒng)還包括第一液流驅(qū)動件100a，所述第一液流驅(qū)動件100a連通于所述第一循環(huán)管路300中。因而通過第一液流驅(qū)動件100a不僅可以有效驅(qū)動冷卻水在供熱裝置100和冷卻水池200間循環(huán)流動，確保廢熱利用效率和可靠，同時還可以實現(xiàn)第一循環(huán)管路300的靈活通斷，確保系統(tǒng)工作安全、靈活、可靠。第一液流驅(qū)動件100a可以是但不限于各種類型、且為冷卻水提供流動動力的泵。

一實施例中，所述熱泵機組400包括至少一個熱泵420，所述熱泵420包括冷端換熱器422和熱端換熱器424，所述冷端換熱器422通過所述第二循環(huán)管路500與所述冷卻水池200連通，所述熱端換熱器424通過所述第三循環(huán)管路700與所述氧化裝置600連通。通過熱泵420的冷端換熱器422與溫度較低的冷卻水進行熱交換處理，通過熱泵420的熱端換熱器424將溫度較高的冷卻水與槽液進行熱交換處理，有利于減少換熱溫差，降低換熱時熱量損失，從而有利于提高換熱效率，提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。其中，冷端換熱器422用于吸收溫度較高的冷卻水的熱量，使冷卻水降溫，例如降溫至25～50℃；之后熱泵420通過自身做功換熱，連同與冷卻水換熱的熱量一起由熱端換熱器424傳遞給槽液，從而起到加熱氧化裝置600內(nèi)槽液的目的，例如將槽液加熱至60℃。此外，冷端換熱器422和熱端換熱器424的工作溫度還可以是其他數(shù)值。

一實施例中，所述熱泵機組400包括控制裝置及至少兩個熱泵420，所述熱泵420與所述控制裝置(圖中未示出)電性連接。因而可以根據(jù)廢熱利用系統(tǒng)在不同工況和運行負荷情況下，由控制裝置調(diào)控不同數(shù)量的熱泵420參與換熱工作，如此可以大大提供系統(tǒng)的廢熱利用率及熱交換效率，同時提升資源利用率，提高系統(tǒng)運行經(jīng)濟性和安全性。熱泵420的數(shù)量根據(jù)系統(tǒng)的運行功率和要求，熱泵420還可以是三臺或以上的其他數(shù)量來組合使用，控制裝置可以是但不限于PLC裝置，通過PLC裝置可以單獨控制某一臺熱泵420的啟停工作，也可以同時控制2臺或以上的熱泵420同時啟停工作，控制靈活性高。

此外，一實施例中，上述廢熱利用系統(tǒng)還包括第二液流驅(qū)動件200a，所述第二液流驅(qū)動件200a連通于所述第二循環(huán)管路500中。因而通過第二液流驅(qū)動件200a不僅可以有效驅(qū)動冷卻水在冷卻水池200和熱泵機組400間循環(huán)流動，確保廢熱利用效率和可靠，同時還可以實現(xiàn)第二循環(huán)管路500的靈活通斷，確保系統(tǒng)工作安全、靈活、可靠。第二液流驅(qū)動件200a可以是但不限于各種類型、且為冷卻水提供流動動力的泵，其他實施方式中，也可以是其他類型或結(jié)構(gòu)的液體驅(qū)動元件。

一實施例中，上述廢熱利用系統(tǒng)還包括第三液流驅(qū)動件700a，所述第三液流驅(qū)動件700a連通于所述第三循環(huán)管路700中。因而通過第三液流驅(qū)動件700a不僅可以有效驅(qū)動冷卻水在熱泵機組400和氧化裝置600間循環(huán)流動，確保廢熱利用效率和可靠，同時還可以實現(xiàn)第三循環(huán)管路700的靈活通斷，確保系統(tǒng)工作安全、靈活、可靠。第三液流驅(qū)動件700a可以是但不限于各種類型、且為冷卻水提供流動動力的泵，其他實施方式中，也可以是其他類型或結(jié)構(gòu)的液體驅(qū)動元件。

進一步的，一實施例中，上述廢熱利用系統(tǒng)還包括降溫裝置800，所述降溫裝置800包括冷卻塔820和第四循環(huán)管路840，所述第四循環(huán)管路840連通于所述冷卻水池200和所述冷卻塔820間。當熱泵機組400和/或氧化裝置600出現(xiàn)故障而不能正常工作時，通過冷卻塔820可以實現(xiàn)對冷卻水的有效降溫，進而確保供熱裝置100能夠持續(xù)且可靠的繼續(xù)正常工作，提高系統(tǒng)運行可靠性。

一實施例中，所述降溫裝置800還包括第四液流驅(qū)動件860，所述第四液流驅(qū)動件860連通于所述第四循環(huán)管路840中。因而通過第四液流驅(qū)動件860不僅可以有效驅(qū)動冷卻水在冷卻水池200和冷卻塔820間循環(huán)流動，同時還可以實現(xiàn)第四循環(huán)管路840的靈活通斷，確保系統(tǒng)工作安全、靈活、可靠。第四液流驅(qū)動件860可以是但不限于各種類型、且為冷卻水提供流動動力的泵，其他實施方式中，也可以是其他類型或結(jié)構(gòu)的液體驅(qū)動元件。

此外，一實施例中，上述廢熱利用系統(tǒng)還包括輔助加熱件900，所述輔助加熱件900設(shè)置于所述氧化裝置600內(nèi)。當供熱裝置100和/或熱泵機組400因故障而導(dǎo)致無法正常工作時，輔助加熱件900還能夠為氧化裝置600內(nèi)的槽液進行加熱，避免槽液溫度過低而無法滿足氧化設(shè)備的工作要求，影響材料的氧化質(zhì)量。其中，輔助加熱件900可以是但不限于電熱棒、電熱絲等，其通過與電源連接，根據(jù)供給電流的不同大小，可以靈活調(diào)整發(fā)熱量，從而改變槽液的加熱溫度和加熱效率。

上述“第一、第二......”僅用于區(qū)別指代，并不是對本實用新型保護范圍的限定。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。