一种基于轮毂产线的余热热岛系统转让专利
申请号 : CN202210856211.X
文献号 : CN114941959B
文献日 : 2022-10-04
发明人 : 江峰 , 赵志强 , 唱荣蕾 , 谭学菊 , 牛泰然 , 王强 , 张爱涛 , 夏中雷 , 高雷
申请人 : 秦皇岛信能能源设备有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种基于轮毂产线的余热热岛系统,其特征在于:包括高温余热回收设备(11)、中温余热回收设备(9)、低温余热回收设备(8)、涂装预热板换(1)、机加清洗板换(3)、辅助用热设施(4)、一级低品位余热利用机组(5)和需冷工艺板换(7);
所述高温余热回收设备(11)用于回收轮毂产线中熔炼炉的高温烟气余热,并将回收的高温余热能源分别传递给涂装预热板换(1)、机加清洗板换(3)和辅助用热设施(4);
所述中温余热回收设备(9)用于回收轮毂产线中淬火槽产生的中温余热,并将回收的中温余热能源分别传递给机加清洗板换(3)和辅助用热设施(4);
所述低温余热回收设备(8)用于回收轮毂产线中空压机、液压站、压铸机及模具的低温余热,所述一级低品位余热利用机组(5)用于提升低温余热回收设备(8)回收的低温余热能源,并将其分别传递给机加清洗板换(3)和辅助用热设施(4);所述一级低品位余热利用机组(5)在提升过程中产生的冷水传递给需冷工艺板换(7);
所述涂装预热板换(1)、机加清洗板换(3)和辅助用热设施(4)分别用于供涂装工艺预热、机加清洗和辅助用热设施供热使用,所述需冷工艺板换(7)用于供轮毂产线中需冷工艺制冷使用;
所述高温余热回收设备(11)包括用于将熔炼炉的高温烟气余热换出的烟气换热器和用于存储吸收了高温烟气余热后的高温热水的高温余热水箱;所述高温余热水箱具有两个用于传递热能的高温管道,并且这两个高温管道上均设置有循环水泵(10)和电磁水阀(2);
其中一个高温管道与涂装预热板换(1)的热水进口相连,另一个高温管道同时与机加清洗板换(3)和辅助用热设施(4)的热水进口相连;所述机加清洗板换(3)和辅助用热设施(4)的热水进口之间相连的管道上设置有电磁水阀(2);
所述中温余热回收设备(9)包括用于将淬火槽产生的中温余热换出的淬火槽换热器和用于存储吸收了淬火槽余热后的中温热水的中温余热水箱;所述中温余热水箱具有一个用于传递热能的中温管道,并且该中温管道上设置有循环水泵(10)和电磁水阀(2),该中温管道同时与机加清洗板换(3)和辅助用热设施(4)的热水进口相连;
所述低温余热回收设备(8)包括用于回收空压机、液压站、压铸机及模具的低温余热的低温余热水箱;所述低温余热水箱具有一个用于传递热能的第一低温管道,并且该第一低温管道上设置有循环水泵(10)和电磁水阀(2),该第一低温管道与一级低品位余热利用机组(5)连通;
所述一级低品位余热利用机组(5)包括依次连接的蒸发器、冷凝器和核心压缩机;所述第一低温管道与一级低品位余热利用机组(5)的蒸发器的热水进口相连,所述一级低品位余热利用机组(5)的冷凝器具有一个传递热能的第二低温管道,并且该第二低温管道上设置有循环水泵(10),该第二低温管道同时与机加清洗板换(3)和辅助用热设施(4)的热水进口相连;所述一级低品位余热利用机组(5)的蒸发器的冷水出口通过第一冷水管道与需冷工艺板换(7)的冷水进口相连;
所述基于轮毂产线的余热热岛系统还包括与一级低品位余热利用机组(5)级联的二级低品位余热利用机组(6);所述二级低品位余热利用机组(6)包括依次连接的蒸发器、冷凝器和核心压缩机;所述一级低品位余热利用机组(5)的蒸发器的冷水出口通过第一冷水管道与二级低品位余热利用机组(6)的蒸发器的热水进口相连,二级低品位余热利用机组(6)的蒸发器的冷水出口通过第二冷水管道与需冷工艺板换(7)的冷水进口相连;所述二级低品位余热利用机组(6)的冷凝器具有一个传递热能的第三低温管道,并且该第三低温管道上设置有循环水泵(10),该第三低温管道与辅助用热设施(4)的热水进口相连。
2.根据权利要求1所述的基于轮毂产线的余热热岛系统,其特征在于:还包括循环总管道;所述循环总管道用于分别对高温余热回收设备(11)、中温余热回收设备(9)和低温余热回收设备(8)进行补水,并用于供涂装预热板换(1)、机加清洗板换(3)、辅助用热设施(4)和一级低品位余热利用机组(5)的排水。
3.根据权利要求1所述的基于轮毂产线的余热热岛系统,其特征在于:所述一级低品位余热利用机组(5)和二级低品位余热利用机组(6)的核心压缩机均采用离心式压缩机(6‑
1);所述离心式压缩机(6‑1)包括正中间焊接有离心叶轮(6‑1‑4‑2)的旋转轴(6‑1‑4),并且所述旋转轴(6‑1‑4)的两端均通过磁悬浮轴承(6‑1‑1)与一级低品位余热利用机组(5)或二级低品位余热利用机组(6)的壳体相连;所述旋转轴(6‑1‑4)的两端对称的固定安装有两个永磁同步电机,所述永磁同步电机包括固定在一级低品位余热利用机组(5)或二级低品位余热利用机组(6)的壳体上的定子(6‑1‑3)和位于定子(6‑1‑3)的内部且固定在旋转轴(6‑
1‑4)上的转子(6‑1‑6)。
4.一种如权利要求1所述的基于轮毂产线的余热热岛系统的供热方法,其特征在于:所述方法包括以下过程:
回收轮毂产线中熔炼炉的高温烟气余热,回收轮毂产线中淬火槽产生的中温余热,回收轮毂产线中空压机、液压站、压铸机及模具的低温余热,分别得到高温余热能源、中温余热能源和低温余热能源;
根据预设优先级进行阶梯供热:高温余热能源优先供应涂装预处理用热,并且涂装预处理用热只由高温余热能源供应,如果高温热量富余,则将剩余高温余热供应机加清洗和辅助用热,并且机加清洗和辅助用热设施均可由高、中、低温余热能源供应;高温余热能源满足涂装预处理供热后,连同中、低温余热能源同时向机加清洗供热;如果机加清洗供应充足,则高、中、低温余热能源向辅助用热设施供热。
5.根据权利要求4所述的基于轮毂产线的余热热岛系统的供热方法,其特征在于:采用蒸发冷凝的方法先提升低温余热能源的温度,再供应给机加清洗或辅助用热设施;将提热过程中产出的冷水供轮毂产线中需冷工艺制冷使用。
说明书 :
一种基于轮毂产线的余热热岛系统
技术领域
背景技术
形成轮毂产线余热“热岛”,将热岛余热能源用于下游工艺。
发明内容
中温余热回收设备用于回收轮毂产线中淬火槽产生的中温余热,并将回收的中温余热能源
分别传递给机加清洗板换和辅助用热设施;所述低温余热回收设备用于回收轮毂产线中空
压机、液压站、压铸机及模具的低温余热,所述一级低品位余热利用机组用于提升低温余热回收设备回收的低温余热能源,并将其分别传递给机加清洗板换和辅助用热设施;所述一
级低品位余热利用机组在提升过程中产生的冷水传递给需冷工艺板换;所述涂装预热板
换、机加清洗板换和辅助用热设施分别用于供涂装工艺预热、机加清洗和辅助用热设施供
热使用,所述需冷工艺板换用于供轮毂产线中需冷工艺制冷使用。
具有两个用于传递热能的高温管道,并且这两个高温管道上均设置有循环水泵和电磁水
阀;其中一个高温管道与涂装预热板换的热水进口相连,另一个高温管道同时与机加清洗
板换和辅助用热设施的热水进口相连;所述机加清洗板换和辅助用热设施的热水进口之间
相连的管道上设置有电磁水阀。
具有一个用于传递热能的中温管道,并且该中温管道上设置有循环水泵和电磁水阀,该中
温管道同时与机加清洗板换和辅助用热设施的热水进口相连。
机组连通。
级低品位余热利用机组的冷凝器具有一个传递热能的第二低温管道,并且该第二低温管道
上设置有循环水泵,该第二低温管道同时与机加清洗板换和辅助用热设施的热水进口相
连;所述一级低品位余热利用机组的蒸发器的冷水出口通过第一冷水管道与需冷工艺板换
的冷水进口相连。
品位余热利用机组的蒸发器的冷水出口通过第一冷水管道与二级低品位余热利用机组的
蒸发器的热水进口相连,二级低品位余热利用机组的蒸发器的冷水出口通过第二冷水管道
与需冷工艺板换的冷水进口相连;所述二级低品位余热利用机组的冷凝器具有一个传递热
能的第三低温管道,并且该第三低温管道上设置有循环水泵,该第三低温管道与辅助用热
设施的热水进口相连。
述旋转轴的两端均通过磁悬浮轴承与一级低品位余热利用机组或二级低品位余热利用机
组的壳体相连;所述旋转轴的两端对称的固定安装有两个永磁同步电机,所述永磁同步电
机包括固定在一级低品位余热利用机组或二级低品位余热利用机组的壳体上的定子和位
于定子的内部且固定在旋转轴上的转子。
附图说明
2、永磁体,7、需冷工艺板换,8、低温余热回收设备,9、中温余热回收设备,10、循环水泵,11、高温余热回收设备。
具体实施方式
预处理用热,并且涂装预处理用热只由高温余热能源供应,如果高温热量富余,则将剩余高温余热供应机加清洗和辅助用热,并且机加清洗和辅助用热设施均可由高、中、低温余热能源供应;高温余热能源满足涂装预处理供热后,连同中、低温余热能源同时向机加清洗供
热;如果机加清洗供应充足,则高、中、低温余热能源向辅助用热设施供热。
余热,并将回收的中温余热能源分别传递给机加清洗板换3和辅助用热设施4;低温余热回
收设备8用于回收轮毂产线中空压机、液压站、压铸机及模具的低温余热,一级低品位余热利用机组5用于提升低温余热回收设备8回收的低温余热能源,并将其分别传递给机加清洗
板换3和辅助用热设施4,一级低品位余热利用机组5在提升过程中产生的冷水传递给需冷
工艺板换7;涂装预热板换1、机加清洗板换3和辅助用热设施4分别用于供涂装工艺预热、机加清洗和辅助用热设施供热使用,需冷工艺板换7用于供轮毂产线中需冷工艺制冷使用。
环总管道相连,高温余热水箱具有两个用于传递热能的高温管道,并且这两个高温管道上
均设置有循环水泵10和电磁水阀2;其中一个高温管道与涂装预热板换1的热水进口相连,
另一个高温管道同时与机加清洗板换3和辅助用热设施4的热水进口相连;涂装预热板换1、机加清洗板换3和辅助用热设施4的冷水出口分别通过一个排水管与循环总管道相连,并且
该排水管上均设置有电磁水阀2。机加清洗板换3和辅助用热设施4的热水进口之间相连的
管道上设置有电磁水阀2。
总管道相连,中温余热水箱具有一个用于传递热能的中温管道,并且该中温管道上设置有
循环水泵10和电磁水阀2,该中温管道同时与机加清洗板换3和辅助用热设施4的热水进口
相连。
递热能的第一低温管道,并且该第一低温管道上设置有循环水泵10和电磁水阀2,该第一低温管道与一级低品位余热利用机组5连通。
的冷凝器具有一个传递热能的第二低温管道,并且该第二低温管道上设置有循环水泵10,
该第二低温管道同时与机加清洗板换3和辅助用热设施4的热水进口相连;一级低品位余热
利用机组5的蒸发器的冷水出口和冷凝器的进水口均通过支管道与循环总管道相连;一级
低品位余热利用机组5的蒸发器的冷水出口通过第一冷水管道与需冷工艺板换7的冷水进
口相连,需冷工艺板换7的热水出口通过支管道与循环总管道相连。
水进口相连,二级低品位余热利用机组6的蒸发器的冷水出口通过第二冷水管道与需冷工
艺板换7的冷水进口相连。二级低品位余热利用机组6的冷凝器具有一个传递热能的第三低
温管道,并且该第三低温管道上设置有循环水泵10,该第三低温管道与辅助用热设施4的热水进口相连。
用机组6继续提热,产出超低温冷水供需冷工艺使用。二级低品位余热利用机组6所提取热
量温度较低,只向辅助用热设施4供热。
组转速,达到热量供求平衡,同时避免低品位余热利用机组全速运行浪费电能。当中高温余热充足时,可以降低永磁同步电机的转速,减少低品位余热利用机组的提热量;当中高温余热不足时,可以提高永磁同步电机的转速,增加低品位余热利用机组的提热量,实现热量供需平衡,最大限度实现节能减排。
行蓄能。利用循环水泵驱动将轮毂工艺模具、压铸、液压站、空压站低温水送至两级低品位余热利用机组,通过提热降低循环水温方法来产生低温热源和冷源,制取中温热水(60 70~
℃),同时两级低品位余热利用机组可产出超低温冷水(低至12℃)。高温余热能源(高温热水)经高温管道,由循环水泵驱动向涂装预热前处理、机加工清洗、辅助用热设施供热;中温余热能源(中温热水)通过中温管道,由循环水泵驱动向机加清洗和辅助用热设施供热,低温余热能源(低温热水)则通过低温管道向机加清洗和辅助用热设施供热。
工艺需热量,则需要产热锅炉补热;如果中高低温余热完全满足机加清洗工艺需热量,则继续向辅助用热设施供热,包括工厂取暖和工厂热水等。如果高中低温无法满足辅助用热设
施供热要求,则仍然需要采用锅炉补热。一级低品位余热利用机组5在供热过程中,也会产生低温冷水供需冷工艺,包括制冷空调用冷、工艺设备冷却等。如果一级低品位余热利用机组5供冷量无法满足需冷工艺温度,则需要启动二级低品位余热利用机组6对冷却水进行二
次提热,产生超低温冷水,同时提热量直接用于辅助用热设施供热。
3,并且阶梯台6‑1‑4‑3固定装配在磁悬浮轴承6‑1‑1的内圈中,磁悬浮轴承6‑1‑1的外圈固定在一级低品位余热利用机组5或二级低品位余热利用机组6的壳体上。两个磁悬浮轴承6‑
1‑1通过电磁力作用于旋转轴6‑1‑4两端的阶梯台6‑1‑4‑3,将整个旋转轴6‑1‑4托起,同时电磁力也能够限制旋转轴6‑1‑4轴向方向运动。
4‑4相适配的内螺纹6‑1‑5‑1安装在旋转轴6‑1‑4的两端,将转子6‑1‑6轴向锁定。
6‑1‑5‑2,将防松圈6‑1‑2与锁紧螺母6‑1‑5固定连接在一起,防止锁紧螺母6‑1‑5沿轴向转动,有效防止锁紧螺母6‑1‑5松动。
和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。