以空壓機余熱為熱源的閉式熱水供應系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種熱水供應系統，具體涉及一種以空壓機余熱為熱源的閉式熱 水供應系統。
【背景技術】
[0002] 空壓機全稱空氣壓縮機，作為壓縮空氣的產生源，廣泛應用于社會的各個領域，特 別是在工業生產領域，不少工藝對壓縮空氣的高度依賴，使得空壓機成為很多工廠日常運 行所不可或缺的輔助生產設備，是工業現代化的基礎產品。
[0003] 空壓機通常將電能轉化為電動機的機械能，并將后者轉換成氣體壓力能。上述過 程中，空氣得到強烈壓縮，溫度驟升。以螺桿機為例，空壓機螺桿高速旋轉的同時，也摩擦發 熱，這些產生的高溫熱量與加入的空壓機潤滑油一起混合成油/氣蒸氣排出機體。上述高 溫油/氣流的熱量相當于空壓機輸入功率的70-80%。溫度通常能達到80°C _100°C，這些 熱能需由空壓機的散熱系統排往大氣中，以保證機器對正常運行的溫度要求。如公開日為 2014年06月11日，公開號為CN203641014U的中國專利，就公開的一種噴油螺桿空壓機余 熱回收裝置，該噴油螺桿空壓機余熱回收裝置就存在上述問題。
[0004] 目前在很多工廠，為了充分利用螺桿式空壓機所產生的余熱，空壓機往往自帶或 另配換熱模塊，其原理通常采用同程截流式反串換熱技術，用水對空壓機所產生的高溫高 壓氣體進行冷卻，不僅可以提高空壓機的產氣效率，還可額外獲得生產和生活所需的熱水。 目前不少企業均開始利用空壓機余熱制熱水，很大程度上節約了能源消耗，提高了經濟效 益。
[0005] 目前，現有的空壓機余熱制熱水系統大多采用開式系統，操作較為簡單，但也存在 各種不足，具體如下。
[0006] 1、無法充分利用冷水的市政水壓，冷、熱水均需二次加壓，能耗較高。
[0007] 2、開式供水系統通常冷熱水水箱及二次加壓設備各1套，增加了設備投入，栗房 的占地面積較大。
[0008] 3、開式系統沿程與空氣等外界接觸，水質有受污染的潛在風險，同時與空氣接觸 會顯著增加水箱、管道等各種配件因腐蝕而引起的耗損。
[0009] 4、開式供水系統相比閉式系統，與外界熱交換量大，空壓機余熱利用率低。
[0010] 相比于開式供水系統，閉式系統能有效克服上述問題，可直接利用市政水壓或栗 站一次加壓后的水壓，無需單獨購置二次加壓設備和冷水箱，節省空間與設備造價。另外系 統中水質受污染風險較低，供水可靠性較高，且散熱量低，熱源熱量利用率高。
[0011] 然而，當前閉式熱水系統的結構設計不夠合理，且對于閉式熱水系統，如何對運行 參數(如液位、溫度、壓力等）進行有效控制以最大程度地利用熱源熱量，節省水頭，進而實 現高效、經濟、簡單的熱水利用是當前制約其大規模應用的主要瓶頸。
[0012] 因此，有必要提供一套新型熱水供應系統，以解決上述問題。 【實用新型內容】
[0013] 本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合 理，針對工業廠區空壓機余熱利用的現狀，將空壓機工作系統部分引入熱水供應系統，建立 一套強化參數控制的以空壓機余熱為熱源的閉式熱水供應系統。
[0014] 本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：該以空壓機余熱為熱源的閉式熱 水供應系統的結構特點在于：包括給水管網、1#倒流防止器、1#電磁閥、承壓熱水箱、安全 閥、1#溫度傳感器、1#電接壓力表、電磁液位計、內循環栗、2#溫度傳感器、熱水表、輔助加 熱器、熱水角閥、2#倒流防止器、2#電接壓力表、冷水表、冷水角閥、外循環栗、空壓機換熱 模塊、空壓機、用氣設備、2#電磁閥、PLC控制柜、1#三通、2#三通、混水龍頭和3#電磁閥，所 述承壓熱水箱設置有冷水補水口、外循環進水口、外循環出水口、內循環進水口、內循環出 水口、進氣口、泄壓口和排氣口，所述1#三通設置有進口、1#出口和2#出口，所述2#三通設 置有進口、1#出口和2#出口；
[0015] 所述給水管網、1#倒流防止器、1#電磁閥和承壓熱水箱的冷水補水口通過管道沿 承壓熱水箱的冷水補水水流方向依次連接，組成熱水箱冷水補水系統；
[0016] 所述給水管網、2#倒流防止器、2#電接壓力表、冷水表、冷水角閥和混水龍頭通過 管路沿冷水角閥的冷水水流方向依次連接，組成冷水供水系統；
[0017] 所述內循環出水口通過管路和2#三通的進口連接，所述2#三通的1#出口通過管 路和熱水表連接，所述熱水表通過管路和輔助加熱器連接，所述輔助加熱器通過管路和熱 水角閥連接，所述熱水角閥通過管路和混水龍頭連接，組成熱水供水系統；
[0018] 所述外循環出水口、空壓機換熱模塊、外循環栗和外循環進水口通過管道沿外循 環方向依次連接，組成外循環熱水加熱系統；
[0019] 所述2#三通的2#出口通過管路和2#溫度傳感器連接，所述2#溫度傳感器通過 管路和內循環栗連接，所述內循環栗通過管路和內循環進水口連接，所述內循環出水口、2# 三通的進口、2#三通的2#出口、2#溫度傳感器、內循環栗和內循環進水口沿內循環方向依 次排列，組成內循環熱水加熱系統；
[0020] 所述安全閥連接在泄壓口上，所述3#電磁閥連接在排氣口上，所述1#溫度傳感 器、1#電接壓力表和電磁液位計均設置在承壓熱水箱內；
[0021] 所述空壓機通過管道和1#三通的進口連接，所述1#三通的1#出口通過管道和2# 電磁閥連接，所述2#電磁閥通過管道和進氣口連接，所述1#三通的2#出口通過管道和用 氣設備連接；所述空壓機、1#三通的進口、1#三通的1#出口、2#電磁閥和進氣口沿壓縮空 氣流動方向依次排列，所述1#三通的2#出口和用氣設備沿壓縮空氣流動方向依次排列，組 成氣路系統；
[0022] 所述1#電磁閥、1#溫度傳感器、1#電接壓力表、內循環栗、2#溫度傳感器、輔助加 熱器、2#電接壓力表、外循環栗、2#電磁閥和3#電磁閥均通過電線與PLC控制柜連接，組成 自動控制系統。
[0023] 作為優選，本實用新型所述1#倒流防止器與2#倒流防止器的規格相同。
[0024] 作為優選，本實用新型所述輔助加熱器自帶溫度顯示裝置。
[0025] 作為優選，本實用新型所述輔助加熱器采用電加熱結構或燃氣機組加熱結構。
[0026] 作為優選，本實用新型所述熱水表與冷水表除運行介質環境不同外，其余參數規 格相同。
[0027] 一種以空壓機余熱為熱源的閉式熱水供應系統的運行方法，其特點在于：所述運 行方法包括首次運行方法與常規控制方法，該運行方法中所用的各參數意義如下：
[0028] PI :1#電接壓力表的顯示讀數，單位KPa ;
[0029] P2 :2#電接壓力表的顯示讀數，單位KPa ;
[0030] T1 :1#溫度傳感器的顯示讀數，單位°C ;
[0031] T2 :2#溫度傳感器的顯示讀數，單位°C ;
[0032] T3 :輔助加熱器的溫度顯示讀數，單位°C ;
[0033] HI :電磁液位計的顯示讀數，單位m ;
[0034] Η :承壓熱水箱的有效液位高度，單位m ;
[0035] tl :執行策略（V)后，外循環栗的運行時間；
[0036] t2 :執行策略（VI)后，輔助加熱器的運行時間；
[0037] 首次運行方法的步驟依次如下：
[0038] 步驟(一)、開啟1#電磁閥，當H1=H時，關閉1#電磁閥；
[0039] 步驟(二)、執行決策樹；
[0040] 所述常規控制方法的步驟如下：
[0041] 步驟(一)、執行決策樹；
[0042] 所述決策樹包括條件（A)至條件（G)和策略（I )至策略(?M:)，
[0043] 條件（A) :H1 彡 0· 25H ;
[0044] 條件（B) : | P1-P2 | 彡 10 ;
[0045] 條件（C):T1 彡 48;
[0046] 條件（D) :P2-P1 > 10 ;
[0047] 條件（E):T2 彡 42;
[0048] 條件（F):T3 彡 45;
[0049] 條件（G):空壓機是否工作；
[0050] 策略（I ):定期收集各傳感器信號；
[0051] 策略（II):自動開啟1#電磁閥；
[0052] 策略(III):自動開啟2#電磁閥；
[0053] 策略(IV):自動開啟3#電磁閥；
[0054] 策略（V):自動開啟外循環栗，并運行時間tl ;
[0055] 策略(VI):開啟輔助加熱器，并運行時間t2 ;
[0056] 策略(VII):自動開啟內循環栗；
[0057] 所述策略（II)在滿足條件（A)后自動停止運行，所述策略(III)和策略(IV)在滿足 條件（B)后自動停止運行，所述策略（V)在滿足條件（C)后自動停止運行，所述策略(_.)在 滿足條件（F)后自動停止運行，所述策略(VII)在滿足條件（E)后自動停止運行；
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