本發(fā)明涉及熱處理領(lǐng)域，具體為一種熱量回收循環(huán)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

中央空調(diào)作為室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)設(shè)備，具有使用范圍廣泛、需求量大、功率大、能耗比高、占工廠耗電量比重高等特點(diǎn)，因而中央空調(diào)在辦公室溫度調(diào)節(jié)、工業(yè)制造、工藝除濕等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

空壓機(jī)余熱回收制冷系統(tǒng)就是針對工業(yè)制造企業(yè)，通過軟硬件進(jìn)行系統(tǒng)改造與集成，回收空壓機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量，并將其熱量轉(zhuǎn)換為辦公區(qū)需求的冷量或者熱量的一整套系統(tǒng)，包括熱量回收、熱量轉(zhuǎn)換、冷量輸出等分系統(tǒng)的集成應(yīng)用及協(xié)調(diào)控制、數(shù)據(jù)監(jiān)控。因空壓機(jī)余熱制冷采用廢熱驅(qū)動(dòng)，相對于中央空調(diào)螺桿機(jī)組的電力驅(qū)動(dòng)方式，可節(jié)約90%的耗電量。

現(xiàn)代工業(yè)中壓縮空氣作為工廠中常用的三大動(dòng)力源之一，具有來源廣泛，壓縮比高，輸送方便等特點(diǎn)，因而壓縮空氣在工業(yè)制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但是空壓機(jī)運(yùn)行中存在著85%軸功率的熱量以散熱形式排到大氣中，存在著大量熱源浪費(fèi)。

對于一臺空壓機(jī)，出廠時(shí)都配置有冷卻系統(tǒng)，以冷卻空壓機(jī)的正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的壓縮熱，同時(shí)將空壓機(jī)的熱量排到大氣中，存在著大量熱源浪費(fèi)，因此有必要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種熱量回收循環(huán)系統(tǒng)及其方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種熱量回收循環(huán)系統(tǒng)，包括：空壓機(jī)、熱回收機(jī)組、溴化鋰制冷機(jī)組、循環(huán)泵組、中央控制單元，所述熱回收機(jī)組內(nèi)置于空壓機(jī)中；所述空壓機(jī)、熱回收機(jī)組、溴化鋰制冷機(jī)組、循環(huán)泵組均與中央控制單元連接；所述空壓機(jī)通過熱回收機(jī)組與溴化鋰制冷機(jī)組連接，所述溴化鋰制冷機(jī)組和循環(huán)泵組連接。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，所述空壓機(jī)內(nèi)還設(shè)置有流量分配閥，所述流量分配閥的一端與熱回收機(jī)組連接。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述熱回收機(jī)組里還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與中央控制單元的輸入端連接。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，所述系統(tǒng)還包括冷卻塔，所述冷卻塔與空壓機(jī)內(nèi)的離心泵與連接。

進(jìn)一步地，所述流量分配閥的另一端與離心泵連接。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括顯示及監(jiān)控單元，所述顯示及監(jiān)控單元與中央控制單元連接。

另一方面，本發(fā)明還提供一種熱量回收循環(huán)方法，用于所述的熱量回收循環(huán)系統(tǒng)，其包括以下步驟：

中央控制單元發(fā)出熱量傳輸指令至空壓機(jī)，所述空壓機(jī)將其產(chǎn)生的熱量傳輸至熱回收機(jī)組；

所述熱回收機(jī)組的溫度傳感器檢測到空壓機(jī)內(nèi)的油溫值，并將所述數(shù)據(jù)傳輸至中央控制單元；

所述中央控制單元根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)發(fā)出指令，控制流量分配閥的開啟比例，以減少原油冷對油量的吸收。

進(jìn)一步地，其還包括：當(dāng)所述中央控制單元接收到的油溫值超過空壓機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的溫度時(shí)，所述中央控制單元控制流量分配閥的開啟比例為100%，使得空壓機(jī)處于正常工作溫度內(nèi)。

進(jìn)一步，其還包括：當(dāng)所述中央控制單元接收到的油溫值未超過空壓機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的溫度時(shí)，則所述中央控制單元控制流量分配閥的開啟比例為0，以保證較多熱量進(jìn)入熱回收機(jī)組，避免出現(xiàn)熱量浪費(fèi)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種熱量回收循環(huán)系統(tǒng)及其方法，通過將空壓機(jī)的余熱與溴化鋰制冷機(jī)組進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廢熱循環(huán)利用；采用水路流量分配裝置，提升了空壓機(jī)的熱回收效率，減少了空壓機(jī)原冷卻系統(tǒng)熱量損失；同時(shí)采用空壓機(jī)運(yùn)行中的廢熱作為驅(qū)動(dòng)能源，節(jié)約制冷機(jī)組的耗電量；回收空壓機(jī)熱能的同時(shí)，也降低了空壓機(jī)運(yùn)行溫度，改善了空壓機(jī)運(yùn)行工況，使得空壓機(jī)的油、過濾器等備件使用壽命延長。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的模塊連接示意圖；

圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

本發(fā)明提供一種熱量回收循環(huán)系統(tǒng)，包括：空壓機(jī)、熱回收機(jī)組、溴化鋰制冷機(jī)組、循環(huán)泵組、中央控制單元，所述熱回收機(jī)組內(nèi)置于空壓機(jī)中；所述空壓機(jī)、熱回收機(jī)組、溴化鋰制冷機(jī)組、循環(huán)泵組均與中央控制單元連接；所述空壓機(jī)通過熱回收機(jī)組與溴化鋰制冷機(jī)組連接，所述溴化鋰制冷機(jī)組和循環(huán)泵組連接。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，所述空壓機(jī)內(nèi)還設(shè)置有流量分配閥，所述流量分配閥的一端與熱回收機(jī)組連接。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述熱回收機(jī)組里還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與中央控制單元的輸入端連接。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，所述系統(tǒng)還包括冷卻塔，所述冷卻塔與空壓機(jī)內(nèi)的離心泵與連接。

進(jìn)一步地，所述流量分配閥的另一端與離心泵連接。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括顯示及監(jiān)控單元，所述顯示及監(jiān)控單元與中央控制單元連接。

另一方面，本發(fā)明還提供一種熱量回收循環(huán)方法，用于所述的熱量回收循環(huán)系統(tǒng)，其包括以下步驟：

中央控制單元發(fā)出熱量傳輸指令至空壓機(jī)，所述空壓機(jī)將其產(chǎn)生的熱量傳輸至熱回收機(jī)組；

所述熱回收機(jī)組的溫度傳感器檢測到空壓機(jī)內(nèi)的油溫值，并將所述數(shù)據(jù)傳輸至中央控制單元；

所述中央控制單元根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)發(fā)出指令，控制流量分配閥的開啟比例，以減少原油冷對油量的吸收。

進(jìn)一步地，其還包括：當(dāng)所述中央控制單元接收到的油溫值超過空壓機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的溫度時(shí)，所述中央控制單元控制流量分配閥的開啟比例為100%，以保證更多的冷卻水量進(jìn)入空壓機(jī)組，使得空壓機(jī)處于正常工作溫度內(nèi)。

進(jìn)一步，其還包括：當(dāng)所述中央控制單元接收到的油溫值未超過空壓機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的溫度時(shí)，則所述中央控制單元控制流量分配閥的開啟比例為0，以保證較多熱量進(jìn)入熱回收機(jī)組，避免出現(xiàn)熱量浪費(fèi)。

參照圖1，是本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供一種熱量回收循環(huán)系統(tǒng)，包括：空壓機(jī)1、熱回收機(jī)組、溴化鋰制冷機(jī)組2、循環(huán)泵組3、中央控制單元，所述熱回收機(jī)組內(nèi)置于空壓機(jī)1中；所述空壓機(jī)1、熱回收機(jī)組、溴化鋰制冷機(jī)組2、循環(huán)泵組3均與中央控制單元連接；所述空壓機(jī)1通過熱回收機(jī)組與溴化鋰制冷機(jī)組2連接，所述溴化鋰制冷機(jī)組2和循環(huán)泵組3連接。

所述循環(huán)泵組3包括熱水泵、冷水泵、冷卻水泵，其分別用于熱水路循環(huán)、冷水路循環(huán)、冷卻水路循環(huán)。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，所述空壓機(jī)1內(nèi)還設(shè)置有流量分配閥，所述流量分配閥的一端與熱回收機(jī)組連接。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述熱回收機(jī)組里還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與中央控制單元的輸入端連接。

中央?yún)f(xié)調(diào)控制技術(shù)：采用plc+觸摸屏+變頻調(diào)速對整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對整個(gè)能量回收及制冷系統(tǒng)中的所有空壓機(jī)余熱回收設(shè)備、吸收式制冷機(jī)、水泵、閥門以及其它系統(tǒng)輔助設(shè)備進(jìn)行智能化控制，可根據(jù)現(xiàn)場工況結(jié)合設(shè)定參數(shù)，進(jìn)行智能化控制，通過基于主控和輔助控制設(shè)備在控制過程中，合理利用空壓機(jī)資源，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際冷量需求自動(dòng)匹配出最理想的供冷平衡狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的整體節(jié)能和高效利用，同時(shí)確保正常生產(chǎn)，減少人工操作失誤，降低整套系統(tǒng)的維護(hù)成本，同時(shí)延長系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命。

整套系統(tǒng)控制有空壓機(jī)組、余熱回收機(jī)組、熱水泵輸送、冷水泵輸送、冷卻水泵輸送、冷卻塔、吸收式制冷機(jī)（溴化鋰機(jī)組）等設(shè)備，整套系統(tǒng)有3路水循環(huán)系統(tǒng)，且熱水循環(huán)回路可通過切換，并入取暖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)需求區(qū)域的制冷與采暖切換，在整個(gè)系統(tǒng)中，熱水壓力、冷卻水壓、冷凍水壓、熱水溫度、冷凍水溫、冷卻水溫等工況參數(shù)范圍要求非常高，否則將影響吸收式制冷機(jī)穩(wěn)定性，嚴(yán)重情況將直接停機(jī)報(bào)警，系統(tǒng)要求:產(chǎn)熱水溫度：75度（±1度），冷凍水送出溫度：10度（±0.5度），冷卻水進(jìn)入溫度:20～33度以內(nèi),所有的水路壓力都與溫度相關(guān)聯(lián)，影響冷凍水溫度及流量因素：熱水溫度、熱水流量、冷卻水溫、冷卻水流量，系統(tǒng)效率高，就必須保證流量和溫度的穩(wěn)定性,只要一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)偏差過大，就造成輸出溫度超過允許范圍，出現(xiàn)偏離，所以整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制非常關(guān)鍵。

參照圖2，是本發(fā)明第二實(shí)施例的模塊連接示意圖。所述熱量循環(huán)系統(tǒng)包括中央控制單元、制冷機(jī)信號采集單元、溫度信號采集單元、壓力信號采集單元、按鈕開關(guān)信號采集單元、故障信號采集單元，所述制冷機(jī)信號采集單元、溫度信號采集單元、壓力信號采集單元、按鈕開關(guān)信號采集單元、故障信號采集單元均與所述中央控制單元連接；所述系統(tǒng)還包括顯示及監(jiān)控單元，所述顯示及監(jiān)控單元與所述中央控制單元連接；所述系統(tǒng)還包括余熱回收機(jī)組數(shù)據(jù)采集單元以及余熱回收機(jī)組，所述中央控制單元的輸出端與余熱回收機(jī)組數(shù)據(jù)采集單元的輸入端連接；所述余熱回收機(jī)組數(shù)據(jù)采集單元與余熱回收機(jī)組連接。

所述系統(tǒng)還包括冷水控制單元、冷卻水控制單元、熱水控制單元、取暖控制單元，所述冷水控制單元、冷卻水控制單元、熱水控制單元、取暖控制單元均與中央控制單元連接。

其中：

中央控制單元：主要根據(jù)控制程序，采集輸入信號，作出對應(yīng)的判斷輸出。

制冷機(jī)信號采集單元：采集溴化鋰機(jī)組的運(yùn)行工況狀態(tài)，以及根據(jù)溴化鋰機(jī)組發(fā)出的信號，控制冷水單元、熱水單元、冷卻水單元的運(yùn)行，并反饋到中央控制單元；

溫度信號采集單元：采集冷水、熱水、冷卻水溫度信號，并反饋到中央控制單元；

壓力信號采集單元：采集冷水管網(wǎng)壓力、熱水管網(wǎng)壓力、冷卻水壓力值，并反饋到中央控制單元；

按鈕信號采集單元：采集操作人員對系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)的信號，并反饋到中央控制單元；

故障信號采集單元：采集水泵、溴化鋰、變頻器等設(shè)備的信號，并反饋到中央控制單元；

余熱回收機(jī)組數(shù)據(jù)采集單元：采集各熱量回收機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)，并反饋到中央控制單元；

冷水控制單元：中央控制單元根據(jù)程序判斷，輸出冷水泵開啟及關(guān)閉信號、水泵切換信號、變頻轉(zhuǎn)速信號；

冷卻水控制單元：中央控制單元根據(jù)程序判斷，輸出冷卻水泵開啟及關(guān)閉信號、水泵切換信號、變頻轉(zhuǎn)速信號；

熱水控制單元：中央控制單元根據(jù)程序判斷，輸出熱水泵開啟及關(guān)閉信號、水泵切換信號、變頻轉(zhuǎn)速信號

取暖控制單元：中央控制單元根據(jù)程序判斷，輸出取暖閥的開啟及關(guān)閉信號、取暖溫度調(diào)節(jié)信號。

參照圖3，是本發(fā)明第三實(shí)施例的示意圖。其為本方案一實(shí)施例的壓縮空氣工藝流程。本發(fā)明提供的熱量回收循環(huán)系統(tǒng)，包括：空壓機(jī)、熱回收機(jī)組、溴化鋰制冷機(jī)組、循環(huán)泵組、中央控制單元，所述熱回收機(jī)組內(nèi)置于空壓機(jī)中；所述空壓機(jī)、熱回收機(jī)組、溴化鋰制冷機(jī)組、循環(huán)泵組均與中央控制單元連接；所述空壓機(jī)通過熱回收機(jī)組與溴化鋰制冷機(jī)組連接，所述溴化鋰制冷機(jī)組和循環(huán)泵組連接。在所述熱回收機(jī)組里還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端與中央控制單元的輸入端連接。所述系統(tǒng)還包括冷卻塔，所述冷卻塔與空壓機(jī)內(nèi)的離心泵與連接。所述空壓機(jī)內(nèi)還設(shè)置有流量分配閥，所述流量分配閥的一端與熱回收機(jī)組連接。所述流量分配閥的另一端與離心泵連接。

中央控制單元發(fā)出熱量傳輸指令至空壓機(jī)，所述空壓機(jī)將其產(chǎn)生的熱量傳輸至熱回收機(jī)組；

所述熱回收機(jī)組的溫度傳感器檢測到空壓機(jī)內(nèi)的油溫值，并將所述數(shù)據(jù)傳輸至中央控制單元；

所述中央控制單元根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)發(fā)出指令，控制流量分配閥的開啟比例，以減少原油冷對油量的吸收。

其還包括：當(dāng)所述中央控制單元接收到的油溫值超過空壓機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的溫度時(shí)，所述中央控制單元控制流量分配閥的開啟比例為100%，以保證更多的冷卻水量進(jìn)入空壓機(jī)組，使得空壓機(jī)處于正常工作溫度內(nèi)。

進(jìn)一步，其還包括：當(dāng)所述中央控制單元接收到的油溫值未超過空壓機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的溫度時(shí)，則所述中央控制單元控制流量分配閥的開啟比例為0，以保證較多熱量進(jìn)入熱回收機(jī)組，避免出現(xiàn)熱量浪費(fèi)。

本方案首先將空壓機(jī)產(chǎn)生的熱量，優(yōu)先進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)，熱量提前回收，以確?；厥盏哪芰啃Ч?，同時(shí)在空壓機(jī)原冷卻水路安裝一套流量分配閥，通過安裝溫度傳感器，根據(jù)檢測空壓機(jī)的油溫度來控制流量分配閥的開啟比例，盡可能減少原油冷對油量的吸收，將其油量傳遞到余熱回收機(jī)組中，從而達(dá)到空壓機(jī)組運(yùn)行溫度的平衡，實(shí)現(xiàn)最高回收率。

熱水循環(huán)回路:首先冷水經(jīng)過余熱回收機(jī)組加熱為75度左右熱水，75度的熱水進(jìn)入吸收式制冷機(jī)組，吸收式制冷機(jī)組吸收熱水的能量，熱水溫度降低，降溫后的熱水通過水泵回送到余熱回收機(jī)組實(shí)現(xiàn)加熱循環(huán)；

冷凍水循環(huán)回路：首先15度左右的低溫水通過水泵打壓進(jìn)入吸收式制冷機(jī)組，通過吸收式制冷機(jī)換熱處理，吸收低溫水的熱量，產(chǎn)出10度左右的冷凍水，10度冷凍水被輸送到室內(nèi)空調(diào)盤管及風(fēng)箱中，通過風(fēng)機(jī)將冷凍水的冷量換熱，車間降溫，冷凍水溫度升高到15度左右，回到吸收式制冷機(jī)中進(jìn)行再次處理,實(shí)現(xiàn)冷凍水的循環(huán)制冷；

冷卻水循環(huán)回路：因吸收式制冷機(jī)運(yùn)行中需要散熱，所以系統(tǒng)需配置冷卻塔散熱系統(tǒng)，32度左右的冷卻水通過吸收式制冷機(jī)后，吸收制冷機(jī)運(yùn)行中的熱量，冷卻水溫升到36度左右，通過冷卻塔散熱，冷卻水溫降到32度，再次進(jìn)入制冷機(jī)組進(jìn)行冷卻循環(huán)；

熱水循環(huán)穩(wěn)定控制:通過在水泵輸送口安裝高精度壓力傳感器和溫度傳感器，結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)，同時(shí)選用變頻調(diào)速水泵，由plc采集數(shù)據(jù)，與設(shè)置的目標(biāo)跟隨進(jìn)行比較，同時(shí)采用plc的微積分運(yùn)算指令，對壓力波動(dòng)進(jìn)行模糊運(yùn)算，將運(yùn)算的結(jié)果送達(dá)變頻器執(zhí)行當(dāng)前的調(diào)節(jié)量，實(shí)現(xiàn)溫度及壓力的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)空壓機(jī)的運(yùn)行臺數(shù)也是隨機(jī)變化的，也將影響到系統(tǒng)穩(wěn)定性，本方案中央控制單元為解決此問題，采用rs485通訊技術(shù)，采集所有的空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，在出現(xiàn)空壓機(jī)臺數(shù)變化時(shí)，及時(shí)反饋到中央控制系統(tǒng)，根據(jù)臺數(shù)自動(dòng)修改系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。

冷卻水循環(huán)穩(wěn)定控制:通過在水泵輸送口安裝高精度壓力傳感器和溫度傳感器，結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)，同時(shí)選用變頻調(diào)速水泵，由plc采集數(shù)據(jù)，與設(shè)置的目標(biāo)跟隨進(jìn)行比較，同時(shí)采用plc的微積分運(yùn)算指令，對溫度波動(dòng)進(jìn)行模糊運(yùn)算，將運(yùn)算的結(jié)果送達(dá)變頻器執(zhí)行當(dāng)前的調(diào)節(jié)量，實(shí)現(xiàn)溫度及壓力的穩(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明提供的一種熱量回收循環(huán)系統(tǒng)及其方法，通過將空壓機(jī)的余熱與溴化鋰制冷機(jī)組進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廢熱循環(huán)利用；采用水路流量分配裝置，提升了空壓機(jī)的熱回收效率，減少了空壓機(jī)原冷卻系統(tǒng)熱量損失；同時(shí)采用空壓機(jī)運(yùn)行中的廢熱作為驅(qū)動(dòng)能源，節(jié)約制冷機(jī)組的耗電量；回收空壓機(jī)熱能的同時(shí)，也降低了空壓機(jī)運(yùn)行溫度，改善了空壓機(jī)運(yùn)行工況，使得空壓機(jī)的油、過濾器等備件使用壽命延長。

以上是對本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。