[發明專利]一種基于水源熱泵機組的空壓站余熱回收系統

在審

• 申請號: 201910067269.4
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN110762898A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 楊浩俊;陳浩;高國瑜;朱凱;孫偉軍;李建紅
• 申請（專利權）人: 中船第九設計研究院工程有限公司
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B30/06;F04B39/06
• 代理公司: 31288 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉君

本發明涉及空壓站余熱回收技術領域，且公開了包括水源熱泵機組、空壓站冷卻系統和儲水池，所述水源熱泵機組主要由壓縮機、蒸發器、冷凝器組成，空壓站冷卻系統主要由空壓機、循環水泵、冷卻池和冷卻塔組成；所述空壓機和冷卻塔、冷卻池以及循環水泵之間接通有循環回路的輸水管道，所述壓縮機、冷凝器和蒸發器之間接通有循環回路的輸水管道。該基于水源熱泵機組的空壓站余熱回收系統，通過水源熱泵機組從空壓站冷區系統中提取熱能，進壓縮機加壓后，形成高溫高壓蒸汽，在冷凝器側與冷水交換，制備生活熱水，依靠少量的電能輸入驅動空壓機，即可將低品位能源轉化為高品位能源，提高了空壓站冷卻系統余熱有效利用的效率。

技術領域

本發明涉及空壓站余熱回收技術領域，具體為一種基于水源熱泵機組的空壓站余熱回收系統。

背景技術

空壓站是一種氣源裝置，利用壓縮空做氣為工業生產的動力源，空壓站在運行過程中會產生大量余熱，為了不影響空壓站機組的正常運轉，通常利用水位載體將熱量帶出，采用冷卻水塔的模式將之排放到大氣中，過程中還需輸入一部分的電能，此種情況下，有大量能源造成浪費，因此，通常采取一定措施來回收余熱，并加以利用到淋浴熱水制備等生活用水領域中，減小常規熱能消耗的同時，還降低空壓機冷卻系統的日常消耗。

然而，常規空壓機余熱回收措施多以蒸汽或冷凝水等高溫高品位余熱為熱源，采用傳統的兩相直接傳到模式進行換熱，制備生活熱水，對于冷卻循環水溫度較低的低溫低品位熱源而言，由于熱能提取技術的限制，有效利用的效率相對較小。

發明內容

本發明提供了一種基于水源熱泵機組的空壓站余熱回收系統，具備空壓站余熱回收有效利用率較高的優點，解決了背景技術中提到的空壓機余熱回收利用問題。

本發明提供如下技術方案：一種基于水源熱泵機組的空壓站余熱回收系統，包括水源熱泵機組、空壓站冷卻系統和儲水池，所述水源熱泵機組主要由壓縮機、蒸發器、冷凝器組成，空壓站冷卻系統主要由空壓機、循環水泵、冷卻池和冷卻塔組成；

所述空壓機和冷卻塔、冷卻池以及循環水泵之間接通有循環回路的輸水管道，所述壓縮機、冷凝器和蒸發器之間接通有循環回路的輸水管道，所述空壓機和冷卻塔之間的輸水管道流經板式換熱器，所述蒸發器與板式換熱器之間單獨接通有循環回路的輸水管道，且該輸水管道上設有1#循環泵，所述冷凝器和儲水池之間單獨接通有輸水管道，且該輸水管道上設有2#循環泵，儲水池還設有連接浴室的輸水管道，且該輸水管道上設有熱水泵；

蒸發器吸取空壓站冷卻系統中空壓機的熱能，由空壓機壓縮成高溫高壓蒸汽，與冷凝器側與冷水換熱，制備熱水儲存與儲水池內供浴室使用。

可選的，所述浴室處還設有保溫水箱，且保溫水箱與熱水泵之間接通有輸水管道，并設有控制閥門，保溫水箱與浴室之間單獨接通有輸水管道。

可選的，所述空壓機與冷卻塔之間還設有一組輸水管道，該輸水管道不流經板式換熱器。

可選的，所述冷凝器和蒸發器之間的輸水管道上設有節流閥。

可選的，所述儲水池由不銹鋼材質建成，并設有保溫層。

本發明具備以下有益效果：

1、該基于水源熱泵機組的空壓站余熱回收系統，通過水源熱泵機組從空壓站冷區系統中提取熱能，進壓縮機加壓后，形成高溫高壓蒸汽，在冷凝器側與冷水交換，制備生活熱水，依靠少量的電能輸入驅動空壓機，即可將低品位能源轉化為高品位能源，提高了空壓站冷卻系統余熱有效利用的效率。

2、該基于水源熱泵機組的空壓站余熱回收系統，通過保溫水箱的設計，儲存一定量的熱水，在夜間等環境下余熱回收系統停止工作時，保溫水箱內部的熱水可作為夜間浴室等生活用水過渡使用，以便余熱系統回收的錯時使用，進一步提高了余熱回收系統的余熱利用效果。