專(zhuān)利名稱(chēng)：用于冷凍機(jī)的熱交換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于冷凍機(jī)的熱交換系統(tǒng)，用于將冷凍機(jī)循環(huán)冷卻水的熱能轉(zhuǎn)換成可利用的熱能。
背景技術(shù)：
一方面，為了保證工藝廠(chǎng)房冬季溫濕度的要求，工藝廠(chǎng)房?jī)?nèi)溫度需要保證在20°C 以上，現(xiàn)有技術(shù)主要通過(guò)蒸汽或電加熱來(lái)加熱冷空氣；另一方面，冬季自來(lái)水水溫較低，例如，在硅片制造的脫膠工藝過(guò)程中，硅片對(duì)水溫比較敏感，一般要求水溫在18°C以上，水溫過(guò)低則會(huì)導(dǎo)致硅片變脆損壞，現(xiàn)有技術(shù)主要通過(guò)蒸汽或電加熱來(lái)提升自來(lái)水的溫度。如上所述，現(xiàn)有技術(shù)主要是通過(guò)蒸汽或電加熱來(lái)產(chǎn)生熱能，其存在以下缺點(diǎn)(1) 由于地區(qū)限制，蒸汽存在無(wú)法供應(yīng)的情況，如市鎮(zhèn)郊區(qū)、新開(kāi)發(fā)區(qū)等，而大多企業(yè)的生產(chǎn)制造車(chē)間都建于這些區(qū)域，此外，蒸汽運(yùn)行成本較高，這大大提高了制造成本；( 電加熱技術(shù)由于配置功率大，能耗高，其應(yīng)用受到一定的限制。

實(shí)用新型內(nèi)容基于上述情況，迫切需要尋找熱源來(lái)滿(mǎn)足工藝要求。由于冷凍機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱能，熱能主要以循環(huán)冷卻水作為載體，本實(shí)用新型利用板式熱交換器、空調(diào)熱盤(pán)管等作為熱交換設(shè)備，通過(guò)熱力計(jì)算、管道閥門(mén)設(shè)計(jì)改造，在不增加過(guò)多能耗和影響冷凍設(shè)備運(yùn)行的情況下，達(dá)到利用冷凍機(jī)中的冷卻水的熱源的目的。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于冷凍機(jī)的熱交換系統(tǒng)，其設(shè)置于冷凍機(jī)和冷卻塔之間，用于將冷凍機(jī)循環(huán)冷卻水的熱能轉(zhuǎn)換成可利用的熱能，所述熱交換系統(tǒng)包括增壓泵，其通過(guò)管道連接于所述冷凍機(jī)；以及熱交換裝置，其通過(guò)管道連接于所述增壓泵和所述冷卻塔之間。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述熱交換裝置包括空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管，用于實(shí)現(xiàn)冷卻水和空氣之間的熱交換。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述熱交換裝置包括板式熱交換器，用于實(shí)現(xiàn)冷卻水和自來(lái)水之間的熱交換。根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，所述熱交換裝置包括并聯(lián)設(shè)置的空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管和板式熱交換器，所述空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管用于實(shí)現(xiàn)冷卻水和空氣之間的熱交換，所述板式熱交換器用于實(shí)現(xiàn)冷卻水和自來(lái)水之間的熱交換。有利地，所述管道上設(shè)有用于調(diào)節(jié)冷卻水或自來(lái)水的流量的閥門(mén)。本文的“冷空氣”、“熱空氣”、“冷自來(lái)水，，和“熱自來(lái)水，，是相對(duì)而言的，并不是絕對(duì)的，在通過(guò)熱交換系統(tǒng)之前是“冷空氣”和“冷自來(lái)水”，而在通過(guò)熱交換系統(tǒng)之后是“熱空氣”和“熱自來(lái)水”，“冷空氣”的溫度一般在5°C到10°C之間，“熱空氣”的溫度一般在20°C 到25°C之間，“冷自來(lái)水”的溫度一般在5°C到10°C之間，“熱自來(lái)水”的溫度一般在20°C到25°C之間。工作原理冷卻水回水經(jīng)冷凍機(jī)后溫度一般可以達(dá)到30度以上，通過(guò)熱交換裝置換熱后將熱量傳遞給自來(lái)水或冷空氣，降溫后的冷卻水回水回到冷卻塔處，一般溫度降低至觀(guān)度左右；由于自來(lái)水流量比冷卻水流量低，自來(lái)水溫度可以從5度提升至20度以上， 冷空氣與冷卻水通過(guò)熱盤(pán)管換熱后亦可以由10度提升至20度以上。有益效果本實(shí)用新型利用冷凍系統(tǒng)循環(huán)冷卻水熱源來(lái)加熱冬季自來(lái)水及作為空調(diào)熱水，能將脫膠機(jī)冬季自來(lái)水水溫提升10度以上；工藝廠(chǎng)房溫度達(dá)到20度以上。年節(jié)約蒸汽在100萬(wàn)元以上，效益顯著。該技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域較廣，冬季水溫加熱、房間溫度提升均可采用該技術(shù)。而且，本實(shí)用新型不需要使用蒸汽或電加熱來(lái)產(chǎn)生熱源，還減少了設(shè)備維護(hù)及運(yùn)行成本。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的熱交換系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的熱交換系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的熱交換系統(tǒng)的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本實(shí)用新型的用于冷凍機(jī)的熱交換系統(tǒng)的不同優(yōu)選實(shí)施例。用于冷凍機(jī)的熱交換系統(tǒng)100設(shè)置于冷凍機(jī)10和冷卻塔40之間，用于將冷凍機(jī)循環(huán)冷卻水的熱能轉(zhuǎn)換成可利用的熱能。熱交換系統(tǒng)100包括增壓泵20和熱交換裝置30， 其中增壓泵20通過(guò)管道50連接于冷凍機(jī)10，熱交換裝置30通過(guò)管道50連接于增壓泵20 和冷卻塔40之間。實(shí)施例1如圖1所示，其示出了本實(shí)用新型的熱交換系統(tǒng)100的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。在該實(shí)施例中，熱交換裝置30是空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管31 (例如，南京創(chuàng)元中央空調(diào)有限公司生產(chǎn)的AHU 系列)，用于實(shí)現(xiàn)冷卻水和冷空氣之間的熱交換。32°C冷卻水從冷凍機(jī)10中排出后，通過(guò)增壓泵20進(jìn)行增壓，以便于長(zhǎng)距離輸送； 將32°C冷卻水通過(guò)管道50輸送到空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管31，同時(shí)外界的10°C冷空氣也進(jìn)入空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管31，冷卻水和冷空氣在空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管31內(nèi)進(jìn)行熱交換，然后輸出20°C以上的熱空氣到廠(chǎng)房?jī)?nèi)，并輸出冷卻水到冷卻塔40內(nèi)。實(shí)施例2如圖2所示，其示出了本實(shí)用新型的熱交換系統(tǒng)100的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。在該實(shí)施例中，熱交換裝置30是板式熱交換器32 (例如，山東北辰集團(tuán)生產(chǎn)的BR20型板式熱交換器)，用于實(shí)現(xiàn)冷卻水和自來(lái)水之間的熱交換。32°C冷卻水從冷凍機(jī)10中排出后，通過(guò)增壓泵20進(jìn)行增壓，以便于長(zhǎng)距離輸送； 將32°C冷卻水通過(guò)管道50輸送到板式熱交換器32，同時(shí)將5°C冷自來(lái)水輸送到板式熱交換器32，在板式熱交換器32內(nèi)，冷自來(lái)水和冷卻水在各自的管道內(nèi)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)冷卻水和冷自來(lái)水之間的熱交換，然后輸出25°C熱自來(lái)水用于例如硅片脫膠工藝，并輸出冷卻水到冷卻塔40內(nèi)。實(shí)施例3如圖3所示，其示出了本實(shí)用新型的熱交換系統(tǒng)100的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。在該實(shí)施例中，熱交換裝置30是并聯(lián)設(shè)置的空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管31和板式熱交換器32。一方面，32°C冷卻水從冷凍機(jī)10中排出后，通過(guò)增壓泵20進(jìn)行增壓，以便于長(zhǎng)距離輸送；將32°C冷卻水通過(guò)管道50輸送到空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管31，同時(shí)外界的10°C冷空氣也進(jìn)入空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管31，冷卻水和冷空氣在空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管31內(nèi)進(jìn)行熱交換，然后輸出 20°C以上的熱空氣到廠(chǎng)房?jī)?nèi)，并輸出冷卻水到冷卻塔40內(nèi)。另一方面，32°C冷卻水從冷凍機(jī)10中排出后，通過(guò)增壓泵20進(jìn)行增壓，以便于長(zhǎng)距離輸送；將32°C冷卻水通過(guò)管道50輸送到板式熱交換器32，同時(shí)將5°C冷自來(lái)水輸送到板式熱交換器32，在板式熱交換器32內(nèi)，冷自來(lái)水和冷卻水在各自的管道內(nèi)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)冷卻水和冷自來(lái)水之間的熱交換，然后輸出25°C熱自來(lái)水用于例如硅片脫膠工藝，并輸出
冷卻水到冷卻塔40內(nèi)。脫膠機(jī)自來(lái)水升溫改造節(jié)能分析11月自來(lái)水平均溫度為16. 5°C，最低溫度為3 5°C，按照5°C計(jì)算，脫膠用自來(lái)水按照25°C計(jì)算，從10月下旬到次年4月上旬共6個(gè)月內(nèi)，平均加熱溫差為05-5)/2 = 10°C。節(jié)能為Q = cmAt = lkcal/kg X 15X 1000kg/hX (25°C -15°C ) = 150000kcal/ h;6 個(gè)月折合蒸汽費(fèi):150000kcal/h/540kcal/kg*0. 001*208 元 / 噸 *24h*180 天拉= 499200 元?？照{(diào)熱水改造節(jié)能分析根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì)參數(shù)，冬季1#廠(chǎng)房空調(diào)共需制熱量為800KW，空調(diào)需要加熱時(shí)間從12月份至2月份，共3個(gè)月；蒸汽單價(jià)按蘇州標(biāo)準(zhǔn)為208元/噸。熱負(fù)荷的回收分析同上，只是時(shí)間按照3個(gè)月計(jì)算。該制熱量換算成熱負(fù)荷=800/2*860 = 344000kcal/ h ；折合蒸汽費(fèi)用=344000kcal/h/540kcal/kg*0. 001*208 元 / 噸 *24h*90 天 *2 = 572416兀。從上面的數(shù)據(jù)分析可以看出，根據(jù)本實(shí)用新型的熱交換系統(tǒng)的兩項(xiàng)改造共計(jì)節(jié)約蒸汽費(fèi)用=499200+572416 = 1071616元，而廠(chǎng)房按照本實(shí)用新型進(jìn)行改造的費(fèi)用一般在 IOW元以下，這可以看出本實(shí)用新型的熱交換系統(tǒng)及方法具有特別顯著的經(jīng)濟(jì)效益。本實(shí)用新型中所述具體實(shí)施案例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施案例而已，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。即凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于冷凍機(jī)的熱交換系統(tǒng)，其設(shè)置于冷凍機(jī)和冷卻塔之間，用于將冷凍機(jī)循環(huán)冷卻水的熱能轉(zhuǎn)換成可利用的熱能，其特征在于，所述熱交換系統(tǒng)包括增壓泵，其通過(guò)管道連接于所述冷凍機(jī)；以及熱交換裝置，其通過(guò)管道連接于所述增壓泵和所述冷卻塔之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換裝置包括空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管，用于實(shí)現(xiàn)冷卻水和空氣之間的熱交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換裝置包括板式熱交換器，用于實(shí)現(xiàn)冷卻水和自來(lái)水之間的熱交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換裝置包括并聯(lián)設(shè)置的空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管和板式熱交換器，所述空調(diào)機(jī)組熱盤(pán)管用于實(shí)現(xiàn)冷卻水和空氣之間的熱交換，所述板式熱交換器用于實(shí)現(xiàn)冷卻水和自來(lái)水之間的熱交換。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述管道上設(shè)有用于調(diào)節(jié)冷卻水或自來(lái)水的流量的閥門(mén)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種用于冷凍機(jī)的熱交換系統(tǒng)，其設(shè)置于冷凍機(jī)和冷卻塔之間，用于將冷凍機(jī)循環(huán)冷卻水的熱能轉(zhuǎn)換成可利用的熱能，所述熱交換系統(tǒng)包括增壓泵，其通過(guò)管道連接于所述冷凍機(jī)；以及熱交換裝置，其通過(guò)管道連接于所述增壓泵和所述冷卻塔之間。本實(shí)用新型在不增加過(guò)多能耗和影響冷凍設(shè)備運(yùn)行的情況下，有效地利用了冷凍機(jī)循環(huán)冷卻水的熱能，從而減少了能量的消耗，并節(jié)省了制造成本。
文檔編號(hào)F24J3/00GK202109694SQ20112009651
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者張煒 申請(qǐng)人:蘇州協(xié)鑫光伏科技有限公司