一种废气余热回收系统及方法与流程

1.本发明涉及余热回收技术领域，具体涉及一种废气余热回收系统及方法。


背景技术：

2.在汽车生产过程中，为了节约生产运行费用，可采用废气余热回收系统将高温废气换热至更低温度进行排放，降低废气排放温度并回收利用释放出的热量。废气余热回收系统通常包括风侧和水侧，风侧的废气通过换热对水侧的水进行加热，废气温度降低，水温度升高，降低加热水所需能耗。
3.在废气余热回收系统中，阀门控制主要分布在水侧与风侧两部分，风侧部分一般在进风与出风管路上装有电动和手动控制阀，出于安全考虑两路风管间加装一路旁通管，并对应加装电动控制阀。目前常规安装方法是每一只电动阀均对应安装执行器，缺陷就是会造成初投资成本偏高，同时在控制逻辑方面凸显繁冗，不利于整体系统控制逻辑设定。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种废气余热回收系统及方法，减少执行器数量。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种废气余热回收系统，包括换热装置和与换热装置连接的进气管路、出气管路、进水管路和出水管路，待降温废气从进气管路进入，经换热装置后从出气管路排出，待加热水从进水管路进入，经换热装置后从出水管路排出；
6.所述的进气管路和出气管路之间设置废气旁通管路，在进气管路和废气旁通管路上均设置电动控制阀，进气管路和旁通管路上设置的电动控制阀连接共同的气动执行器；
7.在进水管路和出水管路上设置温度传感器，温度传感器和气动执行器连接plc控制柜。
8.优选地，所述的进气管路上设置有温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器连接plc控制柜。
9.优选地，所述的出气管路上设置温度传感器和手动风阀，温度传感器连接plc控制柜。
10.优选地，所述的进水管路和出水管路之间设置水旁通管路，进水管路、出水管路和水旁通管路上均设有蝶阀。
11.优选地，所述的出水管路连接能源中心，在换热装置与能源中心之间的出水管路上设置有循环水泵、流量计和靶式水流开关，靶式水流开关设置在循环水泵和流量计之间，循环水泵连接plc控制柜。
12.进一步优选地，所述的能源中心入口侧连接出水管路，出口侧连接热水供水管路，热水供水管路上设置有热水循环泵。
13.优选地，所述的进水管路和出水管路上设置有压力传感器，压力传感器连接plc控制柜。
14.优选地，所述的出水管路上设置有安全阀。
15.优选地，所述的换热装置为余热回收器。
16.优选地，所述的进气管路连接rto烟管，进水管路连接车间出水装置。
17.一种废气余热回收方法，采用上述系统进行：将待降温废气从进气管路进入，经换热装置后从出气管路排出，待加热水从进水管路进入，经换热装置后从出水管路排出，通过温度传感器监测水温，当水温达到设定温度时，气动执行器启动，废气进气量通过进气管路上的电动控制阀调节开度来减小，同时废气旁通管路上的电动控制阀开启，将多余废气旁路排放至大气。
18.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
19.1.本发明余热回收系统结构使得执行器数量减少，投资成本降低，且共用执行器后使得两路控制阀的调节更具备可控性，保证了热回收过程中的安全性；
20.2.本发明通过气动执行器、进水管路和出水管路上温度传感器以及plc控制柜的配合设置，可根据水侧温度控制进气管路和废气旁通管路上电动控制阀的启闭，将多余废气旁路排放至大气，起到安全保护的目的，防止水温过高气化；
21.3.本发明通过温度传感器、压力传感器和plc控制柜的配合设置，可对各管路状态进行监测，提高系统的安全性和稳定性；
22.4.本发明通过换热装置与能源中心之间循环水泵、流量计和靶式水流开关的设置，可根据需求灵活调整出水流量；
23.5.本发明电动控制阀控制逻辑简单，有利于整体系统控制逻辑设定。
附图说明
24.图1为本发明废气余热回收系统的结构示意图；
25.图2为图1的局部放大图；
26.图中：1-进气管路，2-出气管路，3-进水管路，4-出水管路，5-废气旁通管路，6-plc控制柜，7-水旁通管路，8-能源中心，9-热水供水管路，10-余热回收器，a-电动控制阀，b-气动执行器，c-手动风阀，d-蝶阀，e-循环水泵，f-流量计，g-靶式水流开关，h-热水循环泵，i-安全阀。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
28.实施例1
29.一种废气余热回收系统，如图1所示，包括换热装置、进气管路1、出气管路2、进水管路3、出水管路4、废气旁通管路5和plc控制柜6，进气管路1、出气管路2、进水管路3和出水管路4连接换热装置，进气管路1和出气管路2位于风侧，进水管路3和出水管路4位于水侧，待降温废气从进气管路1进入，经换热装置后从出气管路2排出，待加热水从进水管路3进入，经换热装置后从出水管路4排出。
30.如图2所示，在进气管路1和出气管路2之间设置废气旁通管路5，在进气管路1和废
气旁通管路5上均设置电动控制阀a，进气管路1和旁通管路5上设置的电动控制阀a连接共同的气动执行器b，在进水管路3和出水管路4上设置温度传感器，温度传感器和气动执行器b连接plc控制柜6。
31.本实施例进气管路1和废气旁通管路5上的电动控制阀a通过共用的气动执行器b对其进行联动控制，控制逻辑是当水侧温度达到设定温度时(通过温度传感器测定)，气动执行器b启动，废气进气量通过进气管路1上的电动控制阀a调节开度来减小，同时废气旁通管路5上的电动控制阀a开启，将多余废气旁路排放至大气，起到安全保护的目的，防止水温过高气化。
32.将本实施例余热回收系统用于某汽车制造厂油漆车间废气处理站时，余热回收装置的气侧部分中的进气管路和旁通管路上均加装电动控制阀，并共用执行器来控制进气量。运行逻辑主要是水侧温度达到设定值时，为防止水温过高汽化，需要控制废气进气量，执行器分别给出指令调节两只阀门的开度，同比例将部分废气通过旁路排至大气。
33.本实施例余热回收系统结构使得执行器数量减少，投资成本降低，且共用执行器后使得两路控制阀的调节更具备可控性，保证了热回收过程中的安全性。
34.实施例2
35.一种废气余热回收系统，换热装置为余热回收器10，进气管路1上设置有温度传感器和压力传感器，出气管路2上设置温度传感器和手动风阀c，进水管路3和出水管路4之间设置水旁通管路7，进水管路3、出水管路4和水旁通管路7上均设有蝶阀d，进水管路3和出水管路4上设置有压力传感器，出水管路4上设置有安全阀i，出水管路4连接能源中心8，能源中心8能提供多种能源，如冷、热水，压缩空气等，在换热装置与能源中心8之间的出水管路4上设置有循环水泵e、流量计f和靶式水流开关g，靶式水流开关g设置在循环水泵e和流量计f之间，能源中心8入口侧连接出水管路4，出口侧连接热水供水管路9，热水供水管路9上设置有热水循环泵h。本实施例中，温度传感器、压力传感器、循环水泵e、气动执行器b均连接plc控制柜6。
36.本实施例中，系统为油漆工艺用90℃热水系统，进气管路1连接rto烟管，进水管路3连接车间出水装置。油漆车间排放的270℃烟气从进气管路1进入余热回收器10，通过换热降温至130℃后从出气管路2排出，车间流出的70℃工艺回水从进水管路3进入，通过换热升温至90℃后从出水管路4排出，经能源中心8后从热水供水管路9提供给油漆车间。余热回收器10的工作原理为：汽水换热，利用废气(270℃)与车间70℃热水进行全热交换，达到对热水升温和余热回收的目的。
37.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。