多資源低溫余熱綜合利用系統技術方案

本發明專利技術公開了一種多資源低溫余熱綜合利用系統，包括污水處理裝置、儲水箱、低溫水源熱泵、儲熱水箱、儲冷水箱、第一分集水器、第二分集水器、空壓機冷卻水水源熱泵、太陽能集熱裝置、空氣熱源泵、混風裝置和多級噴淋室，本發明專利技術集成了工業廢氣、工業廢水、生活廢水等余熱資源的回收和太陽能、空氣能的利用，實現冬季制熱和夏季制冷。本發明專利技術充分利用礦區多種余熱資源及其他能源，節能效果顯著，除塵效果好，經濟和社會效益突出。

【技術實現步驟摘要】
多資源低溫余熱綜合利用系統
本專利技術涉及一種余熱利用系統，特別是一種將工業低溫廢氣、廢水、太陽能等多種余熱資源綜合利用的系統。
技術介紹
工業生產過程中，會產生大量的低溫廢氣和廢水，它們幾乎都被白白浪費掉了，t匕如在我國煤礦工業區，大量的礦井涌水、礦井排風和空壓機冷卻水直接被排放掉，其蘊含的低溫余熱沒有被回收利用，不僅造成了資源浪費，也帶來了環境污染。與此同時，工業區卻需要大量地提供熱量，如在煤礦生產過程中，為保證冬季礦井通風溫度(又稱為“井口防凍”)，傳統做法是采用燃煤鍋爐加熱井口布置的空調機組、散熱器等，另外，工業區還存在大量洗浴熱水和建筑采暖等用熱需求，也由燃煤鍋爐提供。燃煤鍋爐造成了嚴重的環境污染，必須采用清潔高效供熱方式取而代之。礦井排水水溫一年四季約在15?25°C之間，大部分需全天排放，水量豐富，特別適合于低溫水源熱泵；礦井排風溫度和排水基本一致，相對濕度70%?100%，除顯熱外還蘊含大量潛熱可以回收利用；空壓機冷卻水水溫穩定在45°C左右，水質干凈，可循環使用；在礦區，由于地處郊區或者偏遠地區，基本無遮擋物，為充分利用太陽能資源提供了很好的條件。因此需要研究一種系統，能夠將礦井回水、礦井排風、空壓機冷卻水和太陽能資源的余熱高效回收利用，取代燃煤鍋爐，解決礦井周邊環境污染嚴重問題，實現高碳行業低碳運行。目前已有的相關的工業廢氣、廢水利用技術主要有:(1)技術專利《礦井乏風和排水熱能綜合利用系統》，該系統包括多個換熱器，如熱水產生罐、噴淋器、保溫水池、熱水泵和熱泵機組等，在熱水產生罐上設有中下段位置的高溫乏風進風管、上端的出風口和下端的出水口，該專利采用噴淋水與乏風的逆流換熱來吸收乏風的余熱，然后經水源熱泵供出，沒有考慮乏風的余熱回收效率問題，也沒有涉及礦井排水及生活用水的余熱回收；(2)技術專利《工礦企業利用礦井涌水廢熱供暖制冷系統》公開了一種廢水源熱泵機組，該水源熱泵系統只提取礦井水和生活污水處理后的水的熱量，用于職工洗浴、冬季工業廣場供暖、井口防凍和夏季辦公樓、公寓樓制冷；(3)技術專利《礦井回風余熱全回收利用裝置》，公開了一種礦井回風余熱全回收利用裝置，由空氣噴淋室、噴淋循環水裝置、供熱循環水裝置三部分組成，擴散塔的頂部設置蓋板，擴散塔的側面設置導風道，導風道內設置關斷閥；噴淋室內設一級噴淋排管、二級噴淋排管、三級噴淋排管和擋水板，該專利通過新建一個較大通風面積的空氣通道，創造一種合理的氣水換熱環境，將導入的礦井回風，通過水源熱泵機組蒸發器提供的低溫冷水進行三級高密度的逆向噴淋，最大限度的提取回風中的余熱。本專利技術主要解決礦區低溫余熱資源及其他能源浪費問題，開發出一種多種余熱及能源回收綜合利用系統。
技術實現思路
本專利技術提供了一種多資源低溫余熱綜合利用系統，充分利用礦區多種余熱資源及其他能源，用以解決礦區低溫余熱資源及其他能源浪費問題。本專利技術提供的技術方案為:一種多資源低溫余熱綜合利用系統，包括污水處理裝置、儲水箱、低溫水源熱泵、儲熱水箱、儲冷水箱、第一分集水器、第二分集水器、空壓機冷卻水水源熱泵、太陽能集熱裝置、空氣熱源泵、混風裝置和多級噴淋室，污水處理裝置的一端設有工業廢水入口和生活廢水入口，另一端連接儲水器，儲水器出口連接低溫水源熱泵的蒸發器入口，低溫水源熱泵的蒸發器出口連接至第一分集水器和儲冷水箱，第一分集水器分別連接除塵水系統、其他水系統和噴淋室水系統，其中噴淋室水系統連接至多級噴淋室，多級噴淋室的回水管路連接污水處理裝置；低溫水源熱泵的冷凝器出口、空氣熱源泵的冷凝器出口、空壓機冷卻水水源熱泵冷凝器出口和太陽能集熱裝置均連接至儲熱水箱的入水口，儲熱水箱的出水口連接第二分集水器，第二分集水器分別連接洗浴熱水系統、生活熱水系統、其他熱水系統和供暖熱水系統，其中洗浴熱水系統和生活熱水系統的回水管路連接污水處理裝置，供暖熱水系統和其他熱水系統的回水管路分別連接低溫水源熱泵冷凝器入口、空壓機冷卻水水源熱泵冷凝器入口和空氣熱源泵冷凝器入口，儲冷水箱用于夏季制冷，與冷凍水系統相連；多級噴淋室一端設有廢氣收集管道和導流板，另一端的出口風管連接混風裝置，混風裝置的吸氣口與外界連通，出氣口連接空氣熱源泵的蒸發器入口，空氣熱源泵的蒸發器出口與外界連通。作為一種優選方式，太陽能集熱裝置和儲熱水箱之間還連接有恒溫水箱。作為另一種優選方式，多級噴淋室的各室底部均設置有斜板和沖洗裝置，該斜板可起到使水中塵粒沉積的作用，沖洗裝置可沖洗各室沉積的塵粒。與現有技術相比，本專利技術的有益效果如下: (1)本專利技術集成了工業廢氣、工業廢水、生活廢水等余熱資源回收和太陽能、空氣能的利用，不管工業余熱資源是否充足，由于太陽能和空氣能的補入，都能夠保證用戶所需的冬季供熱量和夏季制冷量； (2)設計了多級噴淋系統對工業廢氣進行除塵和換熱，使傳熱火用損極大減小，傳熱效率和除塵效率顯著提高，吸收了工業廢氣余熱的噴淋水與工業廢水一起進入污水處理裝置，并在系統中循環使用； (3)混風裝置可使工業廢氣余熱在冬季得到充分利用，同時可顯著提高空氣源熱泵低溫環境下的供熱性能； (4)設置太陽能集熱裝置和空氣源熱泵，利用可再生能源作為冬季余熱資源供熱的有力補充，保障熱用戶需求，取締工業小鍋爐供暖方式，節能減排效果顯著； (5)夏季工作時，采用低溫水源熱泵機組制冷并提供生活熱水，空氣源熱泵和太陽能集熱器可停止工作，實現系統高效節能運行。【附圖說明】圖1為本專利技術的系統結構原理圖。圖中:1、工業廢水入口，2、生活廢水入口，3、污水處理裝置，4、儲水器，5、低溫水源熱泵，6、空壓機冷卻水水源熱泵，7、太陽能集熱裝置，8、恒溫水箱，9、儲熱水箱，10、儲冷水箱,11、第一分集水器，12、除塵水系統,13、其它水系統,14、噴淋室水系統,15、第二分集水器，16、洗浴熱水系統，17、生活熱水系統，18、其它熱水系統，19、供暖熱水系統，20、多級噴淋室，21、混風裝置，22、空氣源熱泵，23、廢氣收集管道，24、導流板，25、斜板，26、沖洗裝置。【具體實施方式】下面結合附圖對本專利技術的【具體實施方式】作出詳細說明。如圖1所示，本專利技術包括污水處理裝置3、儲水箱4、低溫水源熱泵5、儲熱水箱9、儲冷水箱10、第一分集水器11、第二分集水器15、空壓機冷卻水水源熱泵6、太陽能集熱裝置7、空氣熱源泵22、混風裝置21和多級噴淋室20，污水處理裝置3的一端設有工業廢水入口 I和生活廢水入口 2，供工業廢水和生活廢水進入進而在污水處理裝置中進化處理，污水處理裝置的另一端連接儲水器4，儲水器出口通過管路連接低溫水源熱泵5的蒸發器入口，低溫水源熱泵5的蒸發器出口連接至第一分集水器11和儲冷水箱10，低溫水源熱泵5蒸發器中的低溫水分別進入這兩個裝置；第一分集水器11又分別連接除塵水系統12、其他水系統13和嗔淋室水系統14，其中嗔淋室水系統連接至多級嗔淋室20，在多級嗔淋室20中對廢氣進行多級除塵和吸熱，多級噴淋室的回水管路連接污水處理裝置3，熱濕交換后的水再進入污水處理裝置進行處理；低溫水源熱泵5的冷凝器出口、空氣熱源泵22的冷凝器出口、空壓機冷卻水水源熱泵6冷凝器出口和太陽能集熱裝置7均連接至儲熱水箱9的入水口，各個裝置中產生的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多資源低溫余熱綜合利用系統，其特征在于：包括污水處理裝置、儲水箱、低溫水源熱泵、儲熱水箱、儲冷水箱、第一分集水器、第二分集水器、空壓機冷卻水水源熱泵、太陽能集熱裝置、空氣熱源泵、混風裝置和多級噴淋室，污水處理裝置的一端設有工業廢水入口和生活廢水入口，另一端連接儲水器，儲水器出口連接低溫水源熱泵的蒸發器入口，低溫水源熱泵的蒸發器出口連接至第一分集水器和儲冷水箱，第一分集水器分別連接除塵水系統、其他水系統和噴淋室水系統，其中噴淋室水系統連接至多級噴淋室，多級噴淋室的回水管路連接污水處理裝置；低溫水源熱泵的冷凝器出口、空氣熱源泵的冷凝器出口、空壓機冷卻水水源熱泵冷凝器出口和太陽能集熱裝置均連接至儲熱水箱的入水口，儲熱水箱的出水口連接第二分集水器，第二分集水器分別連接洗浴熱水系統、生活熱水系統、其他熱水系統和供暖熱水系統，其中洗浴熱水系統和生活熱水系統的回水管路連接污水處理裝置，供暖熱水系統和其他熱水系統的回水管路分別連接低溫水源熱泵冷凝器入口、空壓機冷卻水水源熱泵冷凝器入口和空氣熱源泵冷凝器入口，儲冷水箱用于夏季制冷，與冷凍水系統相連接；多級噴淋室一端設有廢氣收集管道和導流板，另一端的出口風管連接混風裝置，混風裝置的吸氣口與外界連通，出氣口連接空氣熱源泵的蒸發器入口，空氣熱源泵的蒸發器出口與外界連通。...

【技術特征摘要】
1.一種多資源低溫余熱綜合利用系統，其特征在于:包括污水處理裝置、儲水箱、低溫水源熱泵、儲熱水箱、儲冷水箱、第一分集水器、第二分集水器、空壓機冷卻水水源熱泵、太陽能集熱裝置、空氣熱源泵、混風裝置和多級噴淋室，污水處理裝置的一端設有工業廢水入口和生活廢水入口，另一端連接儲水器，儲水器出口連接低溫水源熱泵的蒸發器入口，低溫水源熱泵的蒸發器出口連接至第一分集水器和儲冷水箱，第一分集水器分別連接除塵水系統、其他水系統和噴淋室水系統，其中噴淋室水系統連接至多級噴淋室，多級噴淋室的回水管路連接污水處理裝置；低溫水源熱泵的冷凝器出口、空氣熱源泵的冷凝器出口、空壓機冷卻水水源熱泵冷凝器出口和太陽能集熱裝置均連接至儲熱水箱的入水口，儲熱水箱的出水口連接第二分集水器，第二分集水器分別連接洗浴熱水系統、生活熱水系統...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬素霞，段澤敏，張建春，武衛紅，劉愛成，
申請(專利權)人：太原理工大學，太原鍋爐集團有限公司，
類型：發明
國別省市：