一种印染热处理机及其控制方法技术

一种印染热处理机及其控制方法，涉及利用印染废水余热的热泵流体加热器，尤其涉及一种具备三水箱双路循环热泵热水机组的印染废水热处理机和用于该热处理机的控制方法，包括热泵机组，废水池和三个水箱，第一、二水箱通过三通阀和第一循环泵连接到冷凝器，构成三通阀控制切换的第一加热循环回路和第二加热循环回路；第一、二水箱的冷水进口，通过第一、二电磁阀连接到冷水进水管路；第一、二水箱顶部的热水出口通过三通恒温热水管连接到储热水箱，构成第一、二电磁阀控制的第一恒温出水通道和第二恒温出水通道；废水池内设有铁氟龙毛细辐射再热器和预热器；采用温控切换的三水箱双路循环热泵热水机组，利用印染废水余热制取热水。

【技术实现步骤摘要】
一种印染热处理机及其控制方法
本专利技术涉及利用印染废水余热的热泵流体加热器，尤其涉及一种具备三水箱双路循环热泵热水机组的印染废水热处理机和用于该热处理机的控制方法。
技术介绍
在印染企业的生产过程中，需要用锅炉加热供应大量的生产用热水，生产用热水主要有两种温度要求：40℃以上和60℃以上。另一方面，加上后续漂洗等工艺用冷热水，生产过程中又会产生更多温度较高的废热水，水温在35～70℃。这些废热水产生后通常不能再次使用，只能在作了相应要求的处理后直接排到环境中，这些废水中的余热不但不能利用，反而对环境可能产生热污染。同时印染废水中的COD浓度及氯离子浓度非常高，简单的热回收很难将其利用起来。现有的热水、蒸汽、冷水、废水流程如图1所示，在图1所示的流程中，一方面，从软化水池11进入印染生产设备10(染缸)中的水为低温冷水，水温通常只有5～20℃，需要加热才能满足印染工艺的温度要求，加热锅炉多为蒸汽锅炉、燃煤锅炉或电锅炉，此种加热方式为非节能和环保方式。另一方面，进入废水池20的温度较高的废水，必须经冷却池12冷却后，才能送入生化处理池13进行生化处理，这些废热不但得不到利用，反而对环境产生热污染，而且冷却和输送过程还需要消耗电能。中国专利技术专利“一种废热循环的节能印染水利用方法及系统”(中国专利技术专利号ZL200610027350.2，授权公告号CN100586868C)公开了一种废热循环的节能印染水利用方法及系统，系统包括冷水箱，工艺生产设备，废水混合池，废水源热泵机组、热水池和生化处理池，特点是：由于工艺生产设备把生产过程中产生的各种余热洁净水排入废水混合池内，再经废水泵泵入废水源热泵机组回收废热对废热池中的冷水进行加热成热水，再经热水供应泵把热水泵入工艺生产设备供生产之用，形成废热循环节能型印染水利用系统，其方法包括：把工艺生产设备排出的洁净余热水收入到废水混合池内；使用废水源热泵机组回收废热加热冷水，热水储于热水池；热水池内的热水供给工艺生产设备使用。该专利技术能明显节省能耗，并改善进入工艺生产设备的冷水-蒸汽的温差，使加热管道口不因膨胀而损坏。但是，该现有技术方案存在以下缺陷：1、该技术方案是将废水混合池内的洁净余热水，送入常规的废水源热泵机组回收废热加热冷水，由于普通的废水源热泵机组的换热器无法接受不洁净或含有腐蚀性化学废液的废热水，该技术方案难以满足印染废水热回收的实际要求。2、由于常规的一次加热热泵热水机采用水量调节阀控制水温，为了满足印染生产工艺的水温要求，水量调节阀要一直处于小流量状态以制取高温热水，这不仅导致冷凝器的热交换效果差，热泵机组的制热量和能效严重下降，而且处于小流量状态的水量调节阀的孔径很小，很容易因堵塞导致机组引起水流量异常而故障停机；3、常规的废水源热泵机组制取高温热水需要一直运行在高负载区，热泵机组的产品寿命会也受到较大的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种印染热处理机，使用铁氟龙毛细辐射换热器吸收印染废水余热制取热水，可以保证出水温度达到设定温度且不受进水流量的影响，在保证加热热水的稳定性和持续性的同时，解决现有技术方案的上述一系列的技术问题。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种印染热处理机，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流元件和气液分离器连接组成的热泵机组，与冷凝器的水路连通的第一循环泵和储热水箱，储存印染工艺排放废水的废水池，以及控制热泵热水机运行的控制装置，其特征在于：所述的储热水箱通过一根三通恒温热水管连接到第一循环水箱和第二循环水箱，并且通过第一电磁阀、第二电磁阀和三通阀的连接控制，依照以下连接方式构成温控切换的三水箱双路循环热泵热水机组：第一循环水箱和第二循环水箱顶部的循环进水口并联连接到冷凝器的出水口；第一循环水箱和第二循环水箱底部的循环出水口分别连接到三通阀的b口和c口，三通阀的a口通过第一循环泵连接到冷凝器的进水口，构成三通阀控制切换的第一加热循环回路和第二加热循环回路，其中：第一加热循环回路：冷凝器->第一循环水箱->三通阀b口->三通阀a口->第一循环泵->冷凝器；第二加热循环回路：冷凝器->第二循环水箱->三通阀c口->三通阀a口->第一循环泵->冷凝器；第一循环水箱和第二循环水箱底部的冷水进口，分别通过第一电磁阀和第二电磁阀，连接到冷水进水管路；第一循环水箱和第二循环水箱顶部的热水出口，通过三通恒温热水管连接到储热水箱，构成第一电磁阀和第二电磁阀控制的第一恒温出水通道和第二恒温出水通道，其中：第一恒温出水通道：冷水进水->第一电磁阀->第一循环水箱->三通恒温热水管->储热水箱；第二恒温出水通道：冷水进水->第二电磁阀->第二循环水箱->三通恒温热水管->储热水箱；所述的废水池内设有吸收废水余热的冷媒再热器和进水预热器；所述冷媒再热器的进水口和出水口，通过第二循环泵连接到蒸发器的热媒水路，利用热媒水吸收的废水余热，使蒸发器中的制冷剂再热蒸发；所述的进水预热器串联在第一电磁阀和第二电磁阀入口的冷水进水管路中，利用废水余热预热进入三水箱双路循环热泵热水机组的冷水；所述的废水池内设有废水温度传感器，所述的进水预热器入口的冷水进水管路上设有水量调节阀，所述的控制装置通过废水温度传感器获取废水温度，根据废水池的废水温度控制水量调节阀的开度，调节进水流量使进水预热器的出水温度与废水温度的温差不大于2℃，实现小温差紊流换热；所述的印染热处理机通过循环执行以下步骤连续制取恒温热水：S1：当第一循环水箱里的水在第一加热循环回路加热到设定水温后，所述的控制装置通过控制三通阀的导通状态，将循环水流切换至第二加热循环回路，同时打开第一电磁阀，将第一循环水箱中的热水，通过第一恒温出水通道输送到储热水箱中；S2：当第二循环水箱里的水在第二加热循环回路加热到设定水温后，所述的控制装置通过控制三通阀的导通状态，将循环水流切换至第一加热循环回路，同时打开第二电磁阀，将第二循环水箱中的热水，通过第二恒温出水通道输送到储热水箱中；S3：当流经三通恒温热水管的出水温度低于设定水温时，所述的控制装置控制关闭处于打开状态的第一电磁阀或第二电磁阀，阻止未达到设定水温的水流入储热水箱，从而保证储热水箱的水温保持恒定。本专利技术的印染热处理机的一种较佳的技术方案，其特征在于在第一循环水箱和第二循环水箱的下部，分别设置第一水温传感器和第二水温传感器；在三通恒温热水管的出口通道,设置出水温度传感器，在储热水箱的内部设置液位传感器；所述的控制装置连接到液位传感器，根据储热水箱的液位控制热泵机组的启动或停止；所述的控制装置连接到第一水温传感器、第二水温传感器和出水温度传感器，根据水箱水温和出水温度控制第一电磁阀、第二电磁阀和三通阀，实现温控切换的三水箱双路循环热泵热水机组。本专利技术的印染热处理机的一种优选的技术方案，其特征在于所述的第一循环水箱和第二循环水箱是两个同容量的水箱，每个循环水箱的容量为名义工况下单位小时制热水量的1/4～1/8；储热水箱的容量大于单位小时峰值热水需求量与名义工况下单位小时制热水量之差。本专利技术的印染热处理机的一种改进的技术方案，其特征在于所述的冷媒再热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印染热处理机，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流元件和气液分离器连接组成的热泵机组，与冷凝器的水路连通的第一循环泵和储热水箱，储存印染工艺排放废水的废水池，以及控制热泵热水机运行的控制装置，其特征在于：所述的储热水箱通过一根三通恒温热水管连接到第一循环水箱和第二循环水箱，并且通过第一电磁阀、第二电磁阀和三通阀的连接控制，依照以下连接方式构成温控切换的三水箱双路循环热泵热水机组：第一循环水箱和第二循环水箱顶部的循环进水口并联连接到冷凝器的出水口；第一循环水箱和第二循环水箱底部的循环出水口分别连接到三通阀的b口和c口，三通阀的a口通过第一循环泵连接到冷凝器的进水口，构成三通阀控制切换的第一加热循环回路和第二加热循环回路，其中：第一加热循环回路：冷凝器‑>第一循环水箱‑>三通阀b口‑>三通阀a口‑>第一循环泵‑>冷凝器；第二加热循环回路：冷凝器‑>第二循环水箱‑>三通阀c口‑>三通阀a口‑>第一循环泵‑>冷凝器；第一循环水箱和第二循环水箱底部的冷水进口，分别通过第一电磁阀和第二电磁阀，连接到冷水进水管路；第一循环水箱和第二循环水箱顶部的热水出口，通过三通恒温热水管连接到储热水箱，构成第一电磁阀和第二电磁阀控制的第一恒温出水通道和第二恒温出水通道，其中：第一恒温出水通道：冷水进水‑>第一电磁阀‑>第一循环水箱‑>三通恒温热水管‑>储热水箱；第二恒温出水通道：冷水进水‑>第二电磁阀‑>第二循环水箱‑>三通恒温热水管‑>储热水箱；所述的废水池内设有吸收废水余热的冷媒再热器和进水预热器；所述冷媒再热器的进水口和出水口，通过第二循环泵连接到蒸发器的热媒水路，利用热媒水吸收的废水余热，使蒸发器中的制冷剂再热蒸发；所述的进水预热器串联在第一电磁阀和第二电磁阀入口的冷水进水管路中，利用废水余热预热进入三水箱双路循环热泵热水机组的冷水；所述的印染热处理机通过循环执行以下步骤连续制取恒温热水：S1：当第一循环水箱里的水在第一加热循环回路加热到设定水温后，所述的控制装置通过控制三通阀的导通状态，将循环水流切换至第二加热循环回路，同时打开第一电磁阀，将第一循环水箱中的热水，通过第一恒温出水通道输送到储热水箱中；S2：当第二循环水箱里的水在第二加热循环回路加热到设定水温后，所述的控制装置通过控制三通阀的导通状态，将循环水流切换至第一加热循环回路，同时打开第二电磁阀，将第二循环水箱中的热水，通过第二恒温出水通道输送到储热水箱中；S3：当流经三通恒温热水管的出水温度低于设定水温时，所述的控制装置控制关闭处于打开状态的第一电磁阀或第二电磁阀，阻止未达到设定水温的水流入储热水箱，从而保证储热水箱的水温保持恒定。...

【技术特征摘要】
1.一种印染热处理机，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流元件和气液分离器连接组成的热泵机组，与冷凝器的水路连通的第一循环泵和储热水箱，储存印染工艺排放废水的废水池，以及控制热泵热水机运行的控制装置，其特征在于：所述的储热水箱通过一根三通恒温热水管连接到第一循环水箱和第二循环水箱，并且通过第一电磁阀、第二电磁阀和三通阀的连接控制，依照以下连接方式构成温控切换的三水箱双路循环热泵热水机组：第一循环水箱和第二循环水箱顶部的循环进水口并联连接到冷凝器的出水口；第一循环水箱和第二循环水箱底部的循环出水口分别连接到三通阀的b口和c口，三通阀的a口通过第一循环泵连接到冷凝器的进水口，构成三通阀控制切换的第一加热循环回路和第二加热循环回路，其中：第一加热循环回路：冷凝器->第一循环水箱->三通阀b口->三通阀a口->第一循环泵->冷凝器；第二加热循环回路：冷凝器->第二循环水箱->三通阀c口->三通阀a口->第一循环泵->冷凝器；第一循环水箱和第二循环水箱底部的冷水进口，分别通过第一电磁阀和第二电磁阀，连接到冷水进水管路；第一循环水箱和第二循环水箱顶部的热水出口，通过三通恒温热水管连接到储热水箱，构成第一电磁阀和第二电磁阀控制的第一恒温出水通道和第二恒温出水通道，其中：第一恒温出水通道：冷水进水->第一电磁阀->第一循环水箱->三通恒温热水管->储热水箱；第二恒温出水通道：冷水进水->第二电磁阀->第二循环水箱->三通恒温热水管->储热水箱；所述的废水池内设有吸收废水余热的冷媒再热器和进水预热器；所述冷媒再热器的进水口和出水口，通过第二循环泵连接到蒸发器的热媒水路，利用热媒水吸收的废水余热，使蒸发器中的制冷剂再热蒸发；所述的进水预热器串联在第一电磁阀和第二电磁阀入口的冷水进水管路中，利用废水余热预热进入三水箱双路循环热泵热水机组的冷水；所述的废水池内设有废水温度传感器，所述的进水预热器入口的冷水进水管路上设有水量调节阀，所述的控制装置通过废水温度传感器获取废水温度，根据废水池的废水温度控制水量调节阀的开度，调节进水流量使进水预热器的出水温度与废水温度的温差不大于2℃，实现小温差紊流换热；所述的印染热处理机通过循环执行以下步骤连续制取恒温热水：S1：当第一循环水箱里的水在第一加热循环回路加热到设定水温后，所述的控制装置通过控制三通阀的导通状态，将循环水流切换至第二加热循环回路，同时打开第一电磁阀，将第一循环水箱中的热水，通过第一恒温出水通道输送到储热水箱中；S2：当第二循环水箱里的水在第二加热循环回路加热到设定水温后，所述的控制装置通过控制三通阀的导通状态，将循环水流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉军，王颖，王天舒，杨奕，
申请(专利权)人：江苏天舒电器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32