技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种余热回收系统，更具体地说，它涉及一种高热能利用率的热泵余热回收系统。
背景技术
[0002] 热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置。热量可以自发的从高温物体传递到低温物体中去，但不能自发地沿相反方向进行。热泵的工作原理就是以逆循环方式迫使热量从低温物体流向高温物体的机械装置，它仅消耗少量的逆循环净功，就可以得到较大的供热量，可以有效地把难以应用的低品位热能利用起来达到节能目的。
[0003] 图1所示的为现有
现有技术中的一种余热回收系统，其通
过热泵1
回收利用冷却到产生的
冷却水中的余热，并用于对
原水加热，以用于补充
锅炉用水。热泵1上设置有源水入口11、源水出口12、
蒸汽入口13、蒸汽出口14、原水入口15和原水出口16。
冷却塔2产生的带有余热的冷却水经由源水进管111进入热泵1，发生热交换后从源水出管121排出；源水进管111和冷却塔2之间连通有第一支管112，第一支管112上设置有用于冷凝回用蒸汽的凝汽器
4。加热蒸汽经由蒸汽进管131从蒸汽入口13进入热泵1内，降温后从蒸汽出口14处的蒸汽出管141排出；用于补充锅炉用水的原水经由原水进管151从原水入口15进入热泵1，在热泵1内发生热交换后
温度升高，温度升高的原水最终从原水出口16处经由原水出管161导入除
氧器3，在除氧器3内进一步升温和除氧后经管路导入锅炉内。除氧器3上还连接有用于导入蒸气进行加热的进气支管31和用于排出冷却水的回流支管32。
[0004] 但是，上述蒸汽在热泵或者除氧器内热交换冷却后产生的冷却水通常是直接排出的，而在实际的用汽环境中，蒸汽的温度和流量存在不
稳定性，使得不同时段内通入热泵蒸汽的温度和蒸汽量存在差别。因而，会存在蒸汽热交换不彻底、未完全冷凝即排出的状况，造成蒸汽热能的浪费。现有技术中余热回收系统并未对这部分热能进行有效利用，有待进一步改进。实用新型内容
[0005] 针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种高热能利用率的热泵余热回收系统，其具有热能有效利用率高的优势。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
[0007] 一种高热能利用率的热泵余热回收系统，包括冷却塔和热泵，所述冷却塔和热泵的源水入口之间连接有源水进管，和热泵的源水出口之间连接有源水出管，所述源水进管上设置有第一水泵；所述源水进管上连通有第一支管，所述第一支管远离源水进管的一端连接于冷却塔，且第一支管上设置有凝汽器和第二水泵；所述热泵的蒸汽入口处连接有蒸汽进管，蒸汽出口处连通有蒸汽出管，所述蒸汽出管上安装有
温度计；所述蒸汽出管的出水端分为第二支管和第三支管，所述第二支管的出水端与源水进管相连通；所述第二支管上安装有第一控制
阀和第三水泵，所述第三支管上安装有第二
控制阀和第四水泵；所述热泵的原水入口处连通有用于将原水通入热泵的原水进管，原水出口处连通有用于将原水通入锅炉的原水出管。
[0008] 通过采用上述技术方案，借助蒸汽出管上的温度计可以有效判断排出的冷凝水的温度。当冷凝水的温度具有余热利用价值时，开启第一控制阀和第三水泵，使得蒸汽出管排出的冷凝水回流至源水进管内，被二次利用；当冷却水的温度过低，不具有余热利用价值时，开启第四水泵和第二控制阀，可以使冷凝水回流至冷却塔，用作冷却塔的冷却用水，对冷凝水进行了充分利用，减少了直接排出造成的水资源浪费。本实用新型实现了对蒸汽热能的充分利用，具有提高了热能有效利用率和减少水资源浪费的优势。
[0009] 进一步地，所述第二支管上设置有与第一支管连通的副支管，且副支管与第二支管的连通处位于第三水泵的进水侧。
[0010] 通过采用上述技术方案，利用副支管可以将第二支管内的水蒸气导入第一支管内，然后经由凝汽器冷凝并回流，用于补充冷却塔冷却用水。
[0011] 进一步地，所述副支管上安装有
单向阀。
[0012] 通过采用上述技术方案，具有避免源水经由第一支管倒灌至副支管内的作用。
[0013] 进一步地，所述原水进管上向远离原水入口方向依次连通有第五水泵、除盐水箱和
水处理装置。
[0014] 通过采用上述技术方案，原水可以是
自来水，经过水处理装置处理后可以去绝大部分杂质、盐分等，减少了管道内部
结垢堵塞，经过第五水泵送入热泵加热后可作为锅炉补充用水。
[0015] 进一步地，所述水处理装置包括通过管路依次连通的软水箱、
石英砂过滤罐、
活性炭过滤罐和离子交换器，所述离子交换器的出水端与除盐水箱相连通。
[0016] 通过采用上述技术方案，石英砂过滤罐对原水中的物理性杂质具有良好的过滤去除效果，活性炭过滤罐利用其高
吸附性对
水体中的异味物质和有色物质具有良好的去除效果，离子交换器则可以去除水体中的盐类物质，减少管道的
腐蚀和结垢问题。
[0017] 进一步地，所述离子交换器包括由活性炭过滤罐向除盐水箱方向通过管路依次连通的阳离子交换器、阴离子交换器和混合离子交换器。
[0018] 通过采用上述技术方案，水体依次经过阳离子交换器、阴离子交换器和混合离子交换器的滤除后基本不含有氯离子等腐蚀性离子和
钙离子、镁离子等易生成水垢的离子，利于延缓管路锈蚀和结垢。
[0019] 进一步地，所述原水出管上安装有除氧器。
[0020] 通过采用上述技术方案，除氧器可以去除进入锅炉内的补充水中的溶解氧，具有延缓锅炉系统管路腐蚀的作用。
[0021] 进一步地，所述蒸汽进管和除氧器的进气口之间连通有进气支管，所述除氧器和第二支管之间连通有用于回流冷凝水的回流支管。
[0022] 通过采用上述技术方案，利用进气支管可以向除氧器内通入加热用的蒸气，一方面进一步提升原水的温度，另一方面利用高温使得原水中的溶解氧析出，加快除氧效率。加热后产生的冷凝水经由回流支管排出，并回流至第二支管，残留余热被充分利用，进一步提高了对热能的利用率。
[0023] 综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
[0024] 本实用新型在传统的热泵余热回收系统的
基础上借助温度计可以判断蒸汽出管排出的冷凝水的温度，以选择用第二支管将冷凝水导入源水进管对余热再利用，还是用第三支管将冷凝水导入冷却塔用作冷却用水，起到充分利用余热的作用，提升了热能的有效利用率并减少了水资源的浪费。
附图说明
[0025] 图1为背景技术中热泵余热回收系统的结构示意图；
[0026] 图2为
实施例中高热能利用率的热泵余热回收系统的结构示意图；
[0027] 图3为实施例中水处理装置的结构示意图。
[0028] 图中：1、热泵；11、源水入口；111、源水进管；1111、第一水泵；1112、源水阀；112、第一支管；1121、第二水泵；1122、回流阀；12、源水出口；121、源水出管；13、蒸汽入口；131、蒸汽进管；14、蒸汽出口；141、蒸汽出管；1411、温度计；142、第二支管；1421、第三水泵；1422、第一控制阀；143、第三支管；1431、第四水泵；1432、第二控制阀；144、副支管；1441、单向阀；15、原水入口；151、原水进管；1511、第五水泵；16、原水出口；161、原水出管；2、冷却塔；3、除氧器；31、进气支管；32、回流支管；4、凝汽器；5、除盐水箱；6、水处理装置；61、石英砂过滤罐；62、活性炭过滤罐；63、阳离子交换器；64、除二氧化
碳器；65、阴离子交换器；66、混合离子交换器；7、升压泵；8、软水箱；9、中间水箱；91、中间水泵。
具体实施方式
[0029] 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0030] 实施例：
[0031] 一种高热能利用率的热泵余热回收系统，参照图2，其包括热泵1和冷却塔2。热泵1的源水入口11和冷却塔2之间连通有源水进管111，热泵1的源水出口12和冷却塔2之间连通有源水出管121。源水进管111上安装有第一水泵1111和源水阀1112，开启源水阀1112和第一水泵1111后，冷却塔2冷却过程产生的带有余热的冷却水经由源水进管111导入热泵1，在热泵1内被回收利用热能后温度 下降，然后经由源水出口12处的源水出管121回流至冷却塔2继续被作为冷却用水使用。
[0032] 参照图2，源水进管111和冷却塔2之间连通有第一支管112，第一支管112上设置有用于控制第一支管112启闭的回流阀1122、凝汽器4和第二水泵1121，第二水泵1121安装在凝汽器4的出水端。源水进管111内的水蒸气经由第二支管142通入凝汽器4，在凝汽器4的作用下冷凝成水，经由第二水泵1121的输送至冷却塔2作为冷却水被回用，起到了减少水资源的浪费的作用。
[0033] 参照图2，热泵1除回用源水中余热加热外，还包括蒸汽加热系统。热泵1的蒸汽入口13处连接有蒸汽进管131，蒸汽出口14处连接有蒸汽出管141。蒸汽出管141上安装有温度计1411，借助温度计1411可以随时监测蒸汽出管141排出的冷凝水的温度。蒸汽出管141的出水端分为两路支管，一路为第二支管142，另一路为第三支管143。
[0034] 参照图2，第二支管142远离蒸汽出管141的一端与源水进管111相连通，且第二支管142上安装有第三水泵1421和第一控制阀1422。当由于加热蒸汽温度过高或通气量过大等造成，热泵1内热交换不完全、蒸汽出管141排出的冷凝水温度偏高时，开启第三水泵1421和第一控制阀1422，可以将排出的具有余热利用价值的冷凝水导入源水进管111，对冷凝水中的余热进一步回收利用，减少了直接排放冷凝水造成的热能浪费。
[0035] 参照图2，第二支管142上还连通有副支管144，副支管144一端连通于第三水泵1421的进水端，另一端连通于凝汽器4的进气端，且副支管144上安装有单向阀1441。使用第二支管142回流冷凝水到源水进管111的同时，开启单向阀1441，可以分离管道中的水蒸汽，使得水蒸汽被导入凝汽器4，在凝汽器4内冷凝形成冷凝水最终回流至冷却塔2被利用。
[0036] 参照图2，第三支管143远离蒸汽出管141的一端与冷却塔2相连通，且第三支管143上安装有第四水泵1431和第二控制阀1432。通过温度计1411检测到蒸汽出管141排出的冷凝水温度低、不具有余热利用价值时，开启第四水泵1431和第二控制阀1432，将冷凝水回流至冷却塔2用作冷却用水，可以避免直接排放造成的水资源浪费。
[0037] 参照图2，本实用新型的高热能利用率的余热回收系统主要用于回收余热以加热原水，作为锅炉补充用水。热泵1的原水入口15处连接有原水进管151，原水出口16处连接有原水出管161。原水进管151上依次
串联有水处理装置6、除盐水箱5和第五水泵1511，原水出管161与锅炉连接，且原水出管161上安装有除氧器3。原水经过水处理装置6处理被去除绝大部分杂质后，进入除盐水箱5，再经由第五水泵1511泵送进入热泵1；在利用从源水回收的热能完成第一次加热升温，之后在蒸汽的加热下完成二次升温，最后在除氧器3内完成三次升温和除氧后作为补充用水通入锅炉。
[0038] 参照图2和图3，用于去除原水中杂质的水处理装置6包括依次串联的升压泵7、软水箱8、石英砂过滤罐61、活性炭过滤罐62、阳离子交换器63、除二氧化碳器64、中间水箱9、中间水泵91、阴离子交换器65和混合离子交换器66。原水经由升压泵7送入软水箱8，在软水剂作用下硬度降低，随后依次经由石英砂过滤罐61和活性炭过滤罐62的
物理吸附去除杂质，然后经过阳离子交换器63和除二氧化碳器64的
净化得到相对干净的中间水汇集到中间水箱9。中间水经由中间水泵91泵送，依次流经阴离子交换器65和混合离子交换器66被进一步去除盐分，最后进入除盐水箱5。经过该一些列净化处理的原水含盐、含杂量低，满足了锅炉用水要求。
[0039] 参照图2，除氧器3上还连接有进气支管31和回流支管32，进气支管31远离除氧器3的一端与蒸汽进管131连通，回流支管32远离除氧器3的一端与第二支管142连通。加热用的蒸汽部分经由进气支管31进入除氧器3，起到加热和促进除氧的作用，冷凝后经由回流支管32导入第二支管142，余热被回收利用，提高了热能的有效利用率。
[0040] 工作原理如下：
[0041] 本实用新型在传统的热泵余热回收系统的基础上借助温度计1411可以判断蒸汽出管141排出的冷凝水的温度，以选择用第二支管142将冷凝水导入源水进管111对余热再利用，还是用第三支管143将冷凝水导入冷却塔2用作冷却用水，起到充分利用余热的作用，提升了热能的有效利用率并减少了水资源的浪费。
[0042] 上述具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本
说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的
修改，但只要在本实用新型的
权利要求范围内都受到
专利法的保护。
