[发明专利]一种直热式热能品位分级热交换模块及热水节能系统

说明书

本发明公开了一种直热式热能品位分级热交换模块及热水节能系统，通过使用套管三级直接换热方式，由温度型比例积分流量分配器按一次侧热能品位从高到低方向分三次逆向调整二次侧出水流量，梯级形成高温、中温、低温三段分区出水，低温区水源最大范围回收热能，中温区用户在低温区基础上继续吸热，并采用辅助加热方式低成本获得用户成品水，高温区直接为用户提供成品热水。本发明采用三级梯级换热方式，大温差一次性换热，解决传统循环换热方式造成高品位热量低品化，热水生产高，换热效低的问题，保障用户以最经济方式直接获得所需的热水，同时大大减少换热时间，提高换热效率。可广泛应用于余热回收及热水节能领域。

技术领域

本发明涉及一种直热式热能品位分级热交换模块及热水节能系统，涉及到能量回收与热水节能技术领域。

背景技术

目前很多大型工厂(如啤酒厂，罐装饮料厂等)一方面有大量高温余热能被白白浪费，（如啤酒厂85℃以上的高温废水大量直排，罐装饮料厂杀菌釜高温水从120℃通过冷却塔循环降温至40℃,热能被白白浪费。）另一方面工厂自身又有大量的热水需求：如啤酒厂需要60℃以上的热水进行洗瓶工艺，罐装饮料厂需要50℃以上热水进行饮料固含物质溶解等。目前市场上热能回收多采用循环换热方式，该种换热方式回收的热水温度单一，高品位热量低品化，高品热能白白浪费，同时换热时间长，热效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，提供了一种直热式热能品位分级热交换模块及热水节能系统。通过使用套管三级直接换热方式，由温度型比例积分流量分配器按一次侧热能品位从高到低方向分三次逆向调整二次侧出水流量，梯级形成高温、中温、低温三段分区出水，低温区水源最大范围回收热能，中温区用户在低温区基础上继续吸热，并采用辅助加热方式低成本获得用户成品水，高温区直接为用户提供免费成品热水。

本发明所采取的技术方案是：

一种直热式热能品位分级热交换模块及热水节能系统，包括一次侧套管分管16、二次侧套管分管17、二次侧高品集液管1，二次侧中品集液管2, 二次侧低品集液管3，温度传感器I5，比例积分流量分配器I6，温度传感器II7，比例积分流量分配器II8。热水节能系统配置有低温水箱10，中温水箱12或高温成品水箱13。

所述比例积分流量分配器I6由温度传感器I5提供控制信号。

所需比例积分流量分配器II8由温度传感器I7提供控制信号。

所述比例积分流量分配器I6，温度传感器I5安装在二次侧高品集液管1处。二次侧高品集液管1通过管道分别与二次侧套管分管17及高温成品水箱13相连通。

所述比例积分流量分配器II8，温度传感器I7安装在二次侧中品集液管2处。二次侧中品集液管2通过管道分别与二次侧套管分管17及中温水箱12相连通。

所述二次侧低品集液管3通过管道分别与二次侧套管分管17及低温水箱10直接相连通。

所述低温水箱10通过变流量供水泵11经二次侧热水分配管14向二次侧套管分管17提供二次侧水源。

所述一次侧热源由一次侧热源进水总管19经一次侧热源分液管4进入一次侧套管分管16后，经一次侧热源集液管15汇集后由一次侧热源出水总管18排出。

所述低温水箱10的液位由自来水进水管23与浮球阀20自动控制。低温水箱10与中温水箱12、高温成品水箱13都分别装有温度传感器9。

所述回水压力变送器22安装在二次侧低品集液管3上。

所述辅助加热系统21对中温水箱12内水源加热为成品水送入高温成品水箱13。