一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统的制作方法

一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统
【技术领域】
1.本发明涉及冷热联供温控技术领域，具体涉及一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统。


背景技术：

2.热灌装饮料的生产过程中主要的生产原料为水、瓶胚、蔗糖、主剂等。在生产过程中，通过过滤系统产出所需要的ro水，在吹瓶阶段把瓶胚加热吹塑成饮料瓶，把蔗糖，主剂、ro水经过调配系统、巴氏杀菌等制作工艺，经过灌装、旋盖、喷码、套标、装箱等过程最终加工完成。系统还需用到蒸汽，主要蒸汽工艺为uht(0.8mpa)、套标(0.3mpa)和溶糖(0.3mpa)。饮料热灌装后需要五级冷却分别用到60℃、50℃、30℃、20℃、14℃的冷却水。吹瓶工艺需要用到压缩空气。
3.此类热灌装饮料生产工艺系统中存在着如下不足：1、用高品位热源制取低质热源，利用170℃的饱和蒸汽制取98℃以下的热水，利用高品位热源制取低品位热源，能源得不到有效的利用，这是对能源极大的浪费；2、能源费用高，蒸汽价格逐年上涨、使得生产线的运行费用逐年上升，工艺过程中需要用到冷冻水、需配置冷水机组；3、环境问题，(i)由于系统用到蒸汽、工厂都会配置相应的锅炉机组、产蒸汽的过程中不断有尾气排入大气中、造成了大气污染，(ii)蒸汽再输送过程中、能源损耗较高、不仅造成了不必要的能源浪费、还使得热量溢出、增加了输送管道周边的环境温度、造成了热污染，(iii)工艺制冷过程中需要的冷水机组、会将转移的热量排放到大气中去、造成环境热污染；4、工作环境恶劣，由于整个系统都暴露在生产车间中、蒸汽以及产品所散去的热量均散发在整个生产车间、使得整个车间常年处于高温的环境中，再加上工作现场设备发热量较高、车间无供冷、夏季温度可达40℃，不仅工作人员的工作环境恶劣、现场设备的电器元件也处于恶劣的工作环境中、容易损坏；5、冷热对冲浪费能源，整个工艺前期是一个吸热的过程、需要用到蒸汽、热水等热源，而后续工艺又变成了一个制冷的过程、加过热的原料需要经过不同温度的冷却水进行降温、这样的冷热对冲无疑是一个不小的能源浪费。
4.ro水：也称纯水。pet瓶是指瓶里面含一种叫做polyethylene terephthalate (聚对苯二甲酸乙二醇酯)，或简称pet的塑料材质，是由对苯二甲酸 (terephthalic acid)和乙二醇(ethylene glycol)化合后产生的聚合物。溴化锂机组利用溴化锂溶液吸收和发生制冷剂蒸汽的特性，通过各种循环流程来完成机组的制冷、制热或热泵循环。第二类溴化锂吸收式热泵机组是将第二类热泵的蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器各分为完全隔开的两个，驱动热源(废热水)、热媒(热水)和冷却水分别顺序流经分隔成两个的各部件，使各部件分别均形成一个高温段和一个低温段。高温段的发生器、蒸发器分别与高温段的冷凝器、吸收器对应，利用高温段的驱动热源温度较高的优势，尽量提高热媒出口温度；低温段的发生器、蒸发器则分别与低温段的冷凝器、吸收器对应，充分利用低温段冷却水和热媒温度较低的优势，尽量利用温度已降低的驱动热源的热量，使驱动热源(废热水)温度降得更低，从而回收利用更多的驱动热源(废热水)热量。


技术实现要素：

5.本发明的目的是，提供一种节能、环保、改善工作环境，冷热联供热灌装生产工艺用水的系统。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，所述热灌装车间包括通过热水加热的灌装预热系统和通过冷水喷淋的灌装冷却系统；所述吸收式冷热联供系统包括热水循环子系统和冷却隧道预冷子系统；所述热水循环子系统包括吸收式溴化锂热泵冷热水机组和热灌装预热板换，所述吸收式溴化锂热泵冷热水机组以0.6mpa蒸汽的热能作为驱动热源，水为蒸发剂，利用水在低压真空状态下低沸点沸腾的特性，提取低品位废热源中的热量，产生的热水通过热灌装预热板换用于灌装预热系统；所述冷却隧道预冷子系统包括吸收式溴化锂热泵冷热水机组和热灌装冷却板换，所述吸收式溴化锂热泵冷热水机组包括水箱和水冷式蒸发器，所述吸收式溴化锂热泵冷热水机组将水箱中的水抽出送入水冷式蒸发器中，通过低温低压的液态氟利昂蒸发吸热，带走水中的热量，被降温后的冷水通过热灌装冷却板换送入工艺冷水箱用于灌装预热系统工艺用冷。
7.优选地，上述的一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，还包括冰水子系统；所述冰水子系统通过电动三通阀和冷却隧道预冷子系统并联；所述冰水子系统包括吸收式溴化锂热泵冷热水机组、冰水板换和冰水箱，在夏季热灌装车间负荷过高的情况下，通过电动三通阀关断冷却隧道预冷子系统、打开冰水子系统，吸收式溴化锂热泵冷热水机组水冷式蒸发器中产生的冷水通过冰水板换和冰水箱对热灌装车间进行补冷降温，保证热灌装车间舒适度。
8.优选地，上述的一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，所述热水循环子系统还包括第1软接、第1蝶阀、第1电动阀、第2蝶阀、第3蝶阀、第 1过滤器、第2软接、热水泵、第3软接、第4蝶阀、压力表、第5蝶阀(19) 和第4软接；所述热水循环子系统通过热水管路依次连接吸收式溴化锂热泵冷热水机组、第1软接、第1蝶阀、第1电动阀、第2蝶阀、热灌装预热板换、第3蝶阀、第1过滤器、第2软接、热水泵、第3软接、第4蝶阀、压力表、第5蝶阀和第4软接，吸收式溴化锂热泵冷热水机组产生的热水送入热灌装预热板换，用于灌装预热系统。
9.优选地，上述的一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，所述冷却隧道预冷子系统还包括第5软接、手动阀、第1电动三通阀、第7蝶阀、第8蝶阀、第2过滤器、第5软接、冷水泵、第6软接、第9蝶阀、第2电动三通阀、第14蝶阀和第7软接；所述冷却隧道预冷子系统通过冷水管路依次连接吸收式溴化锂热泵冷热水机组、第5软接、手动阀、第1电动三通阀、第7蝶阀、热灌装冷却板换、第8蝶阀、第2过滤器、第5软接、冷水泵、第6软接、第 9蝶阀、第2电动三通阀、第14蝶阀和第7软接，当热灌装车间不需要降温时，通过第1电动三通阀和第2电动三通阀关断冰水子系统、打开冷却隧道预冷子系统，吸收式溴化锂热泵冷热水机组产生的冷水送入热灌装冷却板换，用于灌装冷却系统。
10.优选地，上述的一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，所述冰水子系统包括冰水循环分系统和冰水箱分系统；所述冰水子系统冰水循环分系统还包括第10蝶阀、电子除垢仪、第11蝶阀、第12蝶阀、第13蝶阀、第4球阀、第3过滤器、第2电动阀、第1金属软接、冷风机、第2金属软接和第5球阀；所述冰水子系统冰水箱分系统还包括第8软接、第15蝶阀、第4过滤器、第9 软接、冰水泵、第10软接、第16蝶阀、第17蝶阀和第18蝶阀；所述冰水子系统
冰水循环分系统通过冷水管路依次连接吸收式溴化锂热泵冷热水机组、第 5软接、手动阀、第1电动三通阀、第10蝶阀、电子除垢仪、第11蝶阀、第 12蝶阀、冰水板换、第13蝶阀、第4球阀、第3过滤器、第2电动阀、第1 金属软接、冷风机、第2金属软接、第5球阀、第2电动三通阀、第13蝶阀和第7软接；所述冰水子系统冰水箱分系统通过冷水管路依次连接冰水箱、第 8软接、第15蝶阀、第4过滤器、第9软接、冰水泵、第10软接、第16蝶阀、冰水板换、第17蝶阀和第18蝶阀；为了保证热灌装车间舒适度，在夏季热灌装车间负荷过高的情况下，通过第1电动三通阀23和第2电动三通阀48关断冷却隧道预冷子系统、打开冰水子系统，吸收式溴化锂热泵冷热水机组产生的冷水通过冰水板换和冰水箱对热灌装车间进行补冷降温，保证热灌装车间舒适度。
11.优选地，上述的一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，所述第4球阀、第3过滤器、第2电动阀、第1金属软接、冷风机、第2金属软接的第5 球阀的串联管路形成一路冷风机支路，所述冰水子系统冰水循环分系统并联有若干冷风机支路用于热灌装车间各个地方的补冷降温，所述冷风机包括控制风量和温度的控制面板。
12.优选地，上述的一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，所述冰水子系统冰水循环分系统还包括旁通阀；所述旁通阀和第10蝶阀、电子除垢仪、第11蝶阀的串联管路并联用于管道水处理。
13.优选地，上述的一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，还包括冷凝水收集子系统，用于将吸收式溴化锂热泵冷热水机组排出的冷凝水存入冷凝水收集器；所述冷凝水收集子系统包括第1球阀、第2球阀、疏水器和第3球阀；所述冷凝水收集子系统通过冷水管路依次连接吸收式溴化锂热泵冷热水机组、第2球阀、疏水器、第3球阀和冷凝水收集器；所述第1球阀和第2球阀、疏水器、第3球阀的串联管路并联，用于冷凝水旁通冷凝水收集器。
14.优选地，上述的一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，所述吸收式冷热联供系统集成有通讯接口，用于通过通讯协议与上位机通信、进行参数设置和数据上传。
15.优选地，上述的一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，所述吸收式冷热联供系统通过所述通讯接口和网络平台实时通信，用于监测所述吸收式冷热联供系统运行状态及参数设定、确保所述吸收式冷热联供系统在安全、稳定、节能的状态下运行。
16.本发明一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统有以下有益效果：利用吸收式溴化锂热泵冷热水机组产生热水用于热灌装热水预热的同时，利用吸收式溴化锂热泵冷热水机组对包装车间进行车间降温，且过渡季节或冬季可以用于工艺冷却；有效的利用低品位能源替代了高品位能源达到节能环保的目的；还利用热泵产生的冷量对整个暖瓶车间进行降温，增加生产人员的舒适性；且在运行过程中可以产生工艺用冷水，使得冷热均可以完全被利用；且运行数据的上传使得可以随时监测设备的运行状况以及系统能效，以保证系统更加安全、稳定、高效的运行。
【附图说明】
18.图1是一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统构造图。
19.附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：1、蒸汽阀门，2、吸收式溴化锂热泵冷热水机组，3、第1球阀，4、第2球阀，5、疏水器，6、第3球阀， 7、第1软接，8、第1蝶阀，9、第1电动阀，10、第2蝶阀，11、热灌装预热板换，12、第3蝶阀，13、第1过滤器，14、第2软接，15、热
水泵，16、第3软接，17、第4蝶阀，18、压力表，19、第5蝶阀，20、第4软接，21、第5软接，22、第6蝶阀，23、第1电动三通阀，24、第7蝶阀，25、热灌装冷却板换，26、第8蝶阀，27、第2过滤器，28、第5软接，29、冷水泵，31、第6软接，32、第9蝶阀，33、第10蝶阀，34、电子除垢仪，35、第11蝶阀， 36、旁通阀，37、第12蝶阀，38、冰水板换，39、第13蝶阀，40、第4球阀，41、第3过滤器，42、第2电动阀，43、第1金属软接，44、第5球阀，45、第2金属软接，46、冷风机，47、控制面板，48、第2电动三通阀，49、第14 蝶阀，50、第7软接，51、第8软接，52、第15蝶阀，53、第4过滤器，54、第9软接，55、冰水泵，56、第10软接，57、第16蝶阀，58、第17蝶阀， 59、第18蝶阀，60冰水箱。
【具体实施方式】
20.下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步描述。
21.实施例
22.本实施例实现一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统。
23.图1是一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统构造图。如附图1所示，本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统，包括：蒸汽阀门1，吸收式溴化锂热泵冷热水机组2，第1球阀3，第2球阀4，疏水器5，第3球阀 6，第1软接7，第1蝶阀8，第1电动阀9，第2蝶阀10，热灌装预热板换11，第3蝶阀12，第1过滤器13，第2软接14，热水泵15，第3软接16，第4 蝶阀17，压力表18，第5蝶阀19，第4软接20，第5软接21，第6蝶阀22，第1电动三通阀23，第7蝶阀24，热灌装冷却板换25，第8蝶阀26，第2过滤器27，第5软接28，冷水泵29，第6软接31，第9蝶阀32，第10蝶阀33，电子除垢仪34，第11蝶阀35，旁通阀36，第12蝶阀37，冰水板换38，第 13蝶阀39，第4球阀40，第3过滤器41，第2电动阀42，第1金属软接43，第5球阀44，第2金属软接45，冷风机46，控制面板47，第2电动三通阀48，第14蝶阀49，第7软接50，第8软接51，第15蝶阀52，第4过滤器53，第 9软接54，冰水泵55，第10软接56，第16蝶阀57，第17蝶阀58，第18蝶阀59，冰水箱60。
24.本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统吸收式溴化锂热泵冷热水机组2以0.6mpa蒸汽的热能作为驱动热源，水为蒸发剂，利用水在低压真空状态下低沸点沸腾的特性，提取低品位废热源中的热量，产生的热水通过热灌装预热板换11用于灌装预热系统；同时，吸收式溴化锂热泵冷热水机组2蒸发器中产生的冷水夏季用于灌装车间降温，冬季及过渡季通过热灌装冷却板换25用于灌装冷却系统。同时为了保证灌装车间舒适度，串联了一台冰水板换38，在负荷过高的情况下还可以利用冰水系统对车间进行补冷。
25.本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统包括热水循环子系统，通过热水泵15将溴化锂热泵机组产生的热水送入热灌装预热系统，给热灌装工艺产线预热。热水循环子系统通过热水管路依次连接吸收式溴化锂热泵冷热水机组2、第1软接7、第1蝶阀8、第1电动阀9、第2蝶阀10、热灌装预热板换11、第3蝶阀12、第1过滤器13、第2软接14、热水泵15、第3 软接16、第4蝶阀17、压力表18、第5蝶阀19和第4软接20，利用吸收式溴化锂热泵产生热水，热水通过热灌装预热板换11用于灌装预热系统。
26.本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统还包括冷却隧道预冷子系统，即冷水循环子系统，吸收式溴化锂热泵冷热水机组2将水箱中的水抽出送入水冷式蒸发器中，低温低压的液态氟利昂蒸发吸热，带走水中的热量，被降温后的冷水被送入工艺冷水
箱用于工艺用冷。冷却隧道预冷子系统通过冷水管路依次连接吸收式溴化锂热泵冷热水机组2、第5软接21、手动阀22、第 1电动三通阀23、第7蝶阀24、热灌装冷却板换25、第8蝶阀26、第2过滤器27、第5软接28、冷水泵29、第6软接31、第9蝶阀32、第2电动三通阀 48、第14蝶阀49和第7软接50，当灌装车间不需要降温时，吸收式溴化锂热泵冷热水机组2产生的冷水送入热灌装冷却板换25，用于灌装冷却系统。
27.本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统还包括冰水子系统。为了保证车间舒适度，冷却隧道预冷子系统通过第1电动三通阀23和第2电动三通阀48并联冰水子系统；冰水子系统包括一台冰水板换38，在夏季负荷过高的情况下，本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统通过第1 电动三通阀23和第2电动三通阀48关断冷水循环子系统、打开冰水子系统，可以利用冰水子系统对车间进行补冷。冰水子系统内管路通过冷水管路依次连接吸收式溴化锂热泵冷热水机组2、第5软接21、手动阀22、第1电动三通阀 23、第10蝶阀33、电子除垢仪34、第11蝶阀35、第12蝶阀37、冰水板换 38、第13蝶阀39、第4球阀40、第3过滤器41、第2电动阀42、第1金属软接43、冷风机46、第2金属软接45、第5球阀44、第2电动三通阀48、第 13蝶阀49和第7软接50；冰水子系统外管路通过冷水管路依次连接冰水箱60、第8软接51、第15蝶阀52、第4过滤器53、第9软接54、冰水泵55、第10 软接56、第16蝶阀57、冰水板换38、第17蝶阀58和第18蝶阀59；旁通阀 36和第10蝶阀33、电子除垢仪34、第11蝶阀35的串联管路并联用于管道水处理；第4球阀40、第3过滤器41、第2电动阀42、第1金属软接43、冷风机46、第2金属软接45、第5球阀44的串联管路形成一路冷风机支路，可以并联若干冷风机支路用于车间各个地方的补冷，冷风机46包括控制风量和温度的控制面板47。高温季节利用溴化锂热泵产生的冷水对整个生产车间进行降温，当夏季负荷过高时，利用冰水板换进行补冷，确保生产车间的舒适度。
28.本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统还包括冷凝水收集子系统，用于将吸收式溴化锂热泵冷热水机组2排出的冷凝水存入冷凝水收集器。冷凝水收集子系统通过冷水管路依次连接吸收式溴化锂热泵冷热水机组2、第2球阀4、疏水器5、第3球阀6和冷凝水收集器；第1球阀3和第2球阀4、疏水器5、第3球阀6的串联管路并联。
29.本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统通过温度传感器、压力传感器、能量计、电表、温湿度计、人机交互界面、显示器和通讯接口等软硬件将现有系统运行数据传送至云平台，使工作人员可以随时监测现场运行情况，保证系统安全稳定的运行，且保证系统处于高效能的运行状态下。本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统集成通讯接口，可以利用常见的通讯协议与上位机呼叫，进行参数设置和数据上传；通过网络平台实时监测系统运行状态及参数设定，以确保整个系统在安全、稳定、节能的状态下运行。
30.本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统吸收式溴化锂热泵冷热水机组2以0.6mpa蒸汽的热能作为驱动热源，水为蒸发剂，利用水在低压真空状态下低沸点沸腾的特性，提取低品位废热源中的热量，产生的热水用于灌装预热系统；同时，吸收式溴化锂热泵冷热水机组2蒸发器中产生的冷水夏季用于车间降温，冬季及过渡季用于灌装冷却系统。同时为了保证车间舒适度，串联了一台冰水板换38，在负荷过高的情况下还可以利用冰水子系统进行补冷。整套系统不仅改善了工作人员的工作环境，还改善了设备的使用环境。实现了热能回收利用，降低用能品质降低生产能耗即设备更换成本，达到节能、环保的
目的，此外在产热的同时可以对工艺冷水系统进行供冷，还对生产线进行了降温除湿，达到改善工作人员工作环境的目的，现场的冷热量可以根据环境所需温度时时调节冷量分配，还可以是的能源完全利用，没有浪费。且利用能源管理平台对现场的设备运行状态、系统运行情况以及环境温湿度进行监控。
31.本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统采用清华同方的蒸汽型吸收式热泵，型号为rb0.6
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1.26
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20/15
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50/68；冷水水泵采用上海格兰富热水循环泵，型号为lf25957g；热水水泵采用上海格兰富循环泵，型号为cl15959g；冷风机采用浙江北峰制冷，型号为dl260、dl330、dl400；各个部件的型号和规格技术参数，均按照国家对类似机组的相关技术要求组装设备，并配置相应的水管和制冷剂管道，在系统组装完成后作相应的调整和测试，在确保合格后安装至暖瓶线上，并按要求投入运行即可。经实际应用，本实施例一种用于热灌装车间的吸收式冷热联供系统运行稳定后，节能效益高，取得较好的经济效益，且改善了现场的工作环境，为运动型热灌装饮料生产过程中的提供了新的技术方案。
32.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。