[實用新型]一種蓄能型多級取熱多級提熱乏風余熱利用熱泵系統

有效

• 申請號: 202020853616.4
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN212842315U
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 江河;黃德祥
• 申請（專利權）人: 山西文龍中美環能科技股份有限公司
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B27/02;F24D15/04;F24D15/02
• 代理公司: 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 張學元

本實用新型公開了一種蓄能型多級取熱多級提熱乏風余熱利用熱泵系統，包括回風取熱裝置，回風取熱裝置上安裝有清洗裝置，回風取熱裝置上分別連接有第一熱泵機組、第二熱泵機組以及第三熱泵機組，且所述第二熱泵機組分別與所述第一熱泵機組以及第三熱泵機組管路連接，所述第一熱泵機組、第二熱泵機組以及第三熱泵機組上共同連接有定壓補水裝置，第三熱泵機組上連接有蓄能組件，蓄能組件與所述第一熱泵機組之間連接有末端用戶，本實用新型結構設計合理，根據熱負荷變化選擇投入不同的換熱系統，實現按需制熱，系統性節能，運行費用更低；同時無需更換采暖末端，即可滿足采暖需求，減煤減排，降低環境污染，節能環保。

技術領域

本實用新型涉及煤礦清潔能源供暖技術領域，尤其涉及一種蓄能型多級取熱多級提熱乏風余熱利用熱泵系統。

背景技術

現有的煤礦回風余熱利用技術，主要有以下不同的技術路線：

一、噴淋式取熱:噴淋式取熱存在取熱量小，大量的煤粉塵在噴嘴上易積易堵，同時在回風溫度低于10度以后，取熱困難，需要不斷加抗凍劑，以保證能不斷取熱，運行成本高，且抗凍劑存在腐蝕等缺陷。

二、直接蒸發式取熱:直接蒸發式回風余熱利用時，因為回風中混有較多的煤粉塵會造成回風換熱器易堵塞、回風阻力較大的問題，同時直接蒸發式取熱還存在蒸發器結霜融霜會影響熱泵的制熱效率，制約了直接蒸發式回風源熱泵的應用與推廣。

三、乙二醇溶液間壁式換熱:采用乙二醇溶液作為載冷劑利用間壁式換熱器作為低溫型水源熱泵的熱源。此種換熱方式避免了上述兩種技術路線存在的缺陷，但如果井筒防凍所需的熱負荷大，需要對回風深度提熱時，存在間壁式換熱器融霜困難、清洗及運行成本較高的問題。

四、熱管換熱或風風換熱：礦井的進風與回風需要在換熱器中完成換熱過程，因需要將進風與回風通過風道引至一個共同的位置，這就要求煤礦的進、回風井距離不能太遠。同時如果乏風溫度較低，則通過與進風換熱，回風溫度很容易達到零度以下，將導致熱管換熱器或風風換熱器表面結霜，結霜以后換熱過程將削弱并最終停止，霜有可能封死通風通道，最終影響煤礦通風安全。

上述幾種煤礦乏風余熱利用技術都存在節能效果不佳或無法解決風井場地的建筑采暖、井口防凍等全部用熱需要，在部分場合應用時基本上屬于節煤不節能，只是解決了采用燃煤鍋替代問題，因此存在市場競爭力不強，推廣難度大等問題，不能實現煤礦乏風余熱資源充分有效的利用。

同時在煤礦供暖系統改造時，原有的采暖方式普遍采用水暖或汽暖，供水溫度高，如采用普通熱泵機組，出水溫度低于60℃，如不更換末端，則建筑物供暖效果較差，存在一定的缺陷。

為此，我們提出了一種蓄能型多級取熱多級提熱乏風余熱利用熱泵系統。

實用新型內容

本實用新型提供了一種蓄能型多級取熱多級提熱乏風余熱利用熱泵系統，目的在于解決現有回風余熱利用技術節能效果不佳或無法解決風井場地的建筑采暖、井口防凍等全部用熱需要，不能實現回風余熱深度提熱，實現余熱資源充分有效的利用；乏風余熱熱泵機組出水溫度不高，采暖效果較差的問題。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型是通過以下技術方案實現：

一種蓄能型多級取熱多級提熱乏風余熱利用熱泵系統，包括回風取熱裝置，所述回風取熱裝置上安裝有清洗裝置，所述回風取熱裝置上分別連接有第一熱泵機組、第二熱泵機組以及第三熱泵機組，且所述第二熱泵機組分別與所述第一熱泵機組以及第三熱泵機組管路連接，所述第一熱泵機組、第二熱泵機組以及第三熱泵機組上共同連接有定壓補水裝置，所述第三熱泵機組上連接有蓄能組件，所述蓄能組件與所述第一熱泵機組之間連接有末端用戶。

優選地，上述蓄能型多級取熱多級提熱乏風余熱利用熱泵系統中，所述回風取熱裝置包括回風取熱室以及設置在所述回風取熱室內的第一間壁換熱器、第二間壁換熱器以及第三間壁換熱器，所述第一間壁換熱器左側設置有多葉對開風閥，所述回風取熱室底部設置有排污口。