余热回收用蒸汽热泵的控制方法与流程

本发明涉及一种余热回收，尤其涉及的是一种蒸汽热泵控制方法。

背景技术：

1、在传统的白酒酿造过程中，均需采用蒸馏法酿造白酒。传统的蒸汽由热电厂的蒸汽进行蒸馏。

2、蒸酒过程中的能耗也是酿酒过程耗能最大的地方，占据80％以上，而且酿酒厂大多都是采用锅炉提供蒸汽进行蒸酒，能耗高，环境污染严重，目前酿酒厂通常的做法一般是由燃气锅炉产生蒸汽对酒醅进行加热，加热到一定温度(80～90℃)，产生酒精蒸汽及水蒸汽进入冷凝器冷凝成液态酒水(一般酒精占比50％，即50°)，而冷凝则靠循环水冷却，冷却水吸热后还要不断地靠冷却塔排走热量后循环再用，而蒸酒纯粹靠消耗燃气来加热，因而大量热能被白白浪费，未被利用且燃气或电锅炉产生蒸汽，能耗高。因此，目前市面上开始采用热泵系统对余热进行回收，如cn117419326a，用于酿酒厂冷热回收循环利用的高温蒸汽热泵锅炉系统，以实现节能环保的目的。

3、新型工业蒸汽热泵是回收工业场合中的余热提供热源将常温水加热到所需温度蒸汽的产品。但目前的蒸汽热泵大多是单台机组，但当系统稍大时候，需要多台机组组成模块化机型满足需求；单台机组的使用就只涉及启停，不涉及能级调节的概念。多个机组时，机组中控制难点在于机组工作到产出蒸汽时间较长，同时酿酒行业的工艺特性造成用气需求会有周期性的变化，且受到外部热源温度影响机组输出效率，动态平衡性较难控制，若压力波动剧烈，相对应的机组数量在短时间内变化较大，对机组寿命和稳定性影响较大。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已构成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：如何解决目前多机组蒸汽热泵动态平衡难以控制，不能满足用户需求且还会影响机组寿命和稳定性的问题。

2、本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

3、余热回收用蒸汽热泵的控制方法，在蒸粮锅具的原入口端总管接入蒸汽热泵机组；所述蒸汽热泵机组包括并联的多个机组本体、热源水箱，所述热源水箱与多个机组本体连接，所述热源水箱用于补水；

4、步骤s1：将原入口端总管内蒸汽维持在蒸粮环境理论值；

5、步骤s2：理论计算单个机组本体在热源水箱的不同出口温度下单个机组本体产出气量的数值以及理论产出时间；

6、步骤s3：以入口端总管流量与单个机组本体产出气量的比值作为开启机组本体个数的上限值；

7、步骤s4：通过蒸汽热泵机组总管压力获得对应的蒸汽饱和温度值，根据蒸汽饱和温度值对需要开启的机组本体数量进行增减控制，需要开启的机组本体数量不超过步骤s3中获得的上限值。

8、本发明通过将蒸汽热泵接入蒸粮锅具的原入口端管道上，以入口端总管流量与单个机组本体产出气量的比值作为开启机组本体个数的上限值,根据蒸汽饱和温度值对需要开启的机组本体数量进行增减控制，协调多机组系统控制，达到最优融合方式和最佳能效；且本发明中通过蒸汽热泵与原蒸汽管道同步使用，可以在蒸汽热泵出现故障的时候，使用原有蒸汽保障生产需求。

9、优选的，所述原入口端总管上依次连接母管分气缸、自动减压阀、手动减压阀、总管流量计，所述蒸汽热泵机组连接所述自动减压阀和所述总管流量计之间，通过自动减压阀将原入口端总管蒸汽维持在蒸粮环境理论值。

10、优选的，所述步骤s2中，热源水箱的不同出口温度下单个机组本体产出气量的数值由压缩机厂家提供的性能曲线得出。

11、优选的，所述步骤s2中产出时间由单个机组本体实际测量得出。

12、优选的，步骤s4中机组本体数量增减控制时的延时时间大于所述步骤s2中理论产出时间。

13、保障蒸汽产出的稳定性，减少机组故障。

14、优选的，所述步骤s4中，根据饱和蒸汽温度与压力对照表，由蒸汽热泵机组总管压力获得对应的蒸汽饱和温度值。

15、优选的，原入口端总管内蒸汽与蒸汽热泵机组同步工作。

16、优选的，所述热源水箱的出口端连接温度测量装置。

17、优选的，所述蒸汽热泵机组的出口端连接压力测量装置。

18、优选的，所述蒸汽热泵机组的出口端连接单向阀。

19、本发明的优点在于：

20、(1)本发明通过将蒸汽热泵接入蒸粮锅具的原入口端管道上，以入口端总管流量与单个机组本体产出气量的比值作为开启机组本体个数的上限值，根据蒸汽饱和温度值对需要开启的机组本体数量进行增减控制，根据动态变化协调多机组系统控制，达到最优融合方式和最佳能效；且本发明中通过蒸汽热泵与原蒸汽管道同步使用，可以在蒸汽热泵出现故障的时候，使用原有蒸汽保障生产需求；

21、(2)机组本体数量增减控制时的延时时间大于所述步骤s2中理论产出时间，保障蒸汽产出的稳定性，减少机组故障。

技术特征：

1.余热回收用蒸汽热泵的控制方法，其特征在于，在蒸粮锅具的原入口端总管接入蒸汽热泵机组；所述蒸汽热泵机组包括并联的多个机组本体、热源水箱，所述热源水箱与多个机组本体连接，所述热源水箱用于补水；

2.根据权利要求1所述的余热回收用蒸汽热泵的控制方法，其特征在于，所述原入口端总管上依次连接母管分气缸、自动减压阀、手动减压阀、总管流量计，所述蒸汽热泵机组连接所述自动减压阀和所述总管流量计之间，通过自动减压阀将原入口端总管蒸汽维持在蒸粮环境理论值。

3.根据权利要求1所述的余热回收用蒸汽热泵的控制方法，其特征在于，所述步骤s2中，热源水箱的不同出口温度下单个机组本体产出气量的数值由压缩机厂家提供的性能曲线得出。

4.根据权利要求1所述的余热回收用蒸汽热泵的控制方法，其特征在于，所述步骤s2中产出时间由单个机组本体实际测量得出。

5.根据权利要求1所述的余热回收用蒸汽热泵的控制方法，其特征在于，步骤s4中机组本体数量增减控制时的延时时间大于所述步骤s2中理论产出时间。

6.根据权利要求1所述的余热回收用蒸汽热泵的控制方法，其特征在于，所述步骤s4中，根据饱和蒸汽温度与压力对照表，由蒸汽热泵机组总管压力获得对应的蒸汽饱和温度值。

7.根据权利要求1所述的余热回收用蒸汽热泵的控制方法，其特征在于，原入口端总管内蒸汽与蒸汽热泵机组同步工作。

8.根据权利要求1所述的余热回收用蒸汽热泵的控制方法，其特征在于，所述热源水箱的出口端连接温度测量装置。

9.根据权利要求1所述的余热回收用蒸汽热泵的控制方法，其特征在于，所述蒸汽热泵机组的出口端连接压力测量装置。

10.根据权利要求1所述的余热回收用蒸汽热泵的控制方法，其特征在于，所述蒸汽热泵机组的出口端连接单向阀。

技术总结本发明公开余热回收用蒸汽热泵的控制方法，在蒸粮锅具的原入口端总管接入蒸汽热泵机组；所述蒸汽热泵机组包括并联的多个机组本体、热源水箱，所述热源水箱与多个机组本体连接，所述热源水箱用于补水；步骤S1：将原入口端总管内蒸汽维持在蒸粮环境理论值；步骤S2：理论计算单个机组本体在热源水箱的不同出口温度下单个机组本体产出气量的数值以及理论产出时间；步骤S3：以入口端总管流量与单个机组本体产出气量的比值作为开启机组本体个数的上限值；步骤S4：通过蒸汽热泵机组总管压力获得对应的蒸汽饱和温度值，根据蒸汽饱和温度值对需要开启的机组本体数量进行增减控制，需要开启的机组本体数量不超过步骤S3中获得的上限值。本发明的有益效果：协调多机组系统控制，达到最优融合方式和最佳能效。技术研发人员：杜贤平,华青梅,杨旭,余伟,徐根山,杨正君受保护的技术使用者：科希曼电器有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18