CN102200273B - 用于混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明专利涉及一种余热回收系统，尤其涉及一种利用空气中的热量、地下水资源的热量和厂矿企业生产线余热的混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统。包括一级热交换器、二级热交换器、冷凝器、所述的余热回收机构、水管吸热机构和热循环吸收机构，三种结构相互作用，最大化的吸收余热。用于混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统热效率高，热量来源广，应用范围广，能耗低。

Description

用于混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统

技术领域

   本发明专利涉及一种余热回收系统，尤其涉及一种利用空气中的热量、地下水资源的热量和厂矿企业生产线余热的混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统。

背景技术

   目前传统的蒸气锅炉行业，可追朔几百的历史，但发展最快的还是从十九世纪末期至二十世纪初期，最初主要以燃煤蒸气锅炉为主、之后产生了燃气锅炉、燃油蒸气锅炉、电蒸气锅炉，还有燃气锅炉电锅炉的延伸产品真空锅炉等等。

以上锅炉主要可以从能耗、环保两方面来区分。

①从能耗上来说，要属燃煤锅炉的运行成本最低，每百万大卡热量的锅炉一般需要250~350Kg燃煤。

②燃油每百万大卡需要65升左右

③电锅炉每百万大卡热量需要1200度

④燃气锅炉每百万大卡热量需要110~120立方米

   从环保方面来说，电锅炉最环保，没有任何污染排放，其次是燃油和燃气锅炉，燃煤锅炉是最差的。为了达到环保的要求，目前国内外对燃煤锅炉已出台了限制审批的政策，对一欠发达地区，也只允许使用燃油锅炉和电锅炉。但不管以上哪种锅炉，热效率均在120%以下。

   中国专利CN200920088306.1，公开一种锅炉余热回收装置，由进气箱、传热管、集气管、引风机组成，传热管一端垂直分布在进气箱一侧面上，并与进气箱相连通，另一端连接集气管，集气管出口与引风机进气口相连；在进气箱的下部箱体上设有一个出烟通孔，出烟通孔与进气箱内部之间相对密封；各个传热管均与烟道的轴线平行；引风机及进气箱上部的进气口设在烟道之外，其余部分设置在烟道内。此实用新型所述的锅炉余热回收装置，结构相对简单，但余热的回收存在单一性，不能很好的把多种能源的热量进行集中回收和循环利用，综合能源利用率低。

发明内容

   本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种采用多种能源进行吸热和放热的带有循环性质的用于混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 

一种用于混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统，包括一级热交换器、二级热交换器、冷凝器、余热回收机构、水管吸热机构和热循环吸收机构，所述的余热回收机构包括回收水管和自来水管，所述的回收水管穿接过二级热交换器与集水管相连通，所述的自来水管穿接过一级热交换器与集水管相连通；所述的水管吸热机构包括保温水箱、水管和出水管，所述的自来水管接入至保温水箱中，所述的保温水箱通过水管与冷凝器相连通，所述的冷凝器的一端连接出水管；所述的热循环吸收机构包括气管、汽液分离器、至少一组以上的压缩膨胀机构、压缩机Ⅱ和过滤器，所述的气管从冷凝器接出连通过滤器与二级热交换器、汽液分离器、压缩膨胀机构和压缩机Ⅱ再回接到冷凝器，所述的压缩膨胀机构包括压缩机和膨胀室，所述的汽液分离器连通压缩机，所述的压缩机与膨胀室相连通，所述的膨胀室与压缩机Ⅱ相连通；所述的热循环吸收机构中设有二次换热机构，所述的二次换热机构包括回气管，所述的回气管的一端与一级热交换器相连通，所述的回气管的另一端与二级热交换器中的气管相连通，二级热交换器与气管相连通。

该余热回收系统与蒸汽发生器相连接，具有如下有益的效果：

①能快速的产生蒸汽：该机采用的是直供式蒸汽发生方法，可以以20min的速度快速形成蒸汽蒸发；

②能耗低：该机平均电耗与同等规模燃煤锅炉相比可节省40%以上；

    ③供热温度高：该机平均电耗与同等规模燃煤锅炉相比可节省40%以上；温度高：该机正常运行期，取暖时，供水温度最高可达90℃，回水温度可达60℃；供蒸汽温度可达230℃；供热的同时还可以提供同等热量5℃的低温水或气用与制冷。

   ④多种能源：由于热量来源地下、空气及厂区设备余热，有效的利用了能源，保护了环境；

⑤安全系数高：该机由于在高温高压交换管（￠120mm）内以每20min的速度进行蒸发，因此不属于压力容器，确保安全可靠；

⑥环保无排放量：该机由于采用热泵技术，全密封运行、电加热高分子发热油，再由发热油加热水，因此无任何污染排放。与同规模燃煤锅炉相比每小时可减少SiO2排放量贡献值为3260m3、减少排污水6吨/小时；

⑦具有多功能效应；该机具备“直供式热水同时循环取暖、直供式热水同时制冷空调和大水量直供式热水”三大功效且不受外界人和条件的影响；

   余热回收机构，主要是把一些冷却塔的回水、地下水或者余热回收水，进行换热处理，再将换热的后的水进入到车间或者办公场所，此时热量都存在二级热交换器中；

   水管吸热机构，主要是对自来水中的热能进行换热处理，把热量存在一级热交换器中；

   热循环吸收机构，主要是通过气管把存在一级热交换器和二级热交换器中的热量进行吸热产生蒸汽，再通过压缩膨胀机构进行压缩升温，再进入到冷凝器中，把热量传递给出水管，热循环吸收机构是循环性的，可以把热量的吸热进行到最大化；

   作为优选，所述的一级热交换器与自来水管间设有电磁阀和Y型过滤器，所述的自来水管依次通过电磁阀和Y型过滤器与一级热交换器相连通；所述的保温水箱与冷凝器间的水管中设有Y型过滤器Ⅰ、高温水泵、单向阀和球阀，所述的保温水箱与Y型过滤器Ⅰ相连通，所述的Y型过滤器Ⅰ与高温水泵相连通，所述的高温水泵与单向阀相连通，所述的单向阀与球阀相连通；所述的过滤器与二级热交换器间设有膨胀阀，所述的二级热交换器与汽液分离器间设有压力表，所述的热循环吸收机构中设有二组串联的压缩膨胀机构，每组压缩膨胀机构中设有压力表Ⅰ，所述的压缩机Ⅱ与冷凝器间设有压力表Ⅱ。

   能对余热回收系统进行更好的管控制，使之产生最大的功效，同时监测设备的使用情况，作适当的调整。

   作为优选，所述的水管与出水管间设有旁通管，所述的旁通管上设有旁通阀，所述水管通过旁通管与出水管直接连通，所述的球阀与冷凝器间设有进水阀，所述的进水阀设在旁通管与冷凝器之间的水管上。旁通管的使用，是当余热回收系统产生的热能不足时，直接用保温箱里的水与蒸汽发生器相连通，满足正常的使用要求 。

   因此，本发明的用于混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统，热效率高，热量来源广，应用范围广，能耗低。

附图说明

图1是本发明的系统示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

    实施例1：如图1所示，一种用于混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统，包括一级热交换器1、二级热交换器2、冷凝器3、余热回收机构、水管吸热机构和热循环吸收机构，所述的余热回收机构包括回收水管4和自来水管5，所述的回收水管4穿接过二级热交换器2与集水管6相连通，所述的自来水管5穿接过一级热交换器1与集水管6相连通,所述的一级热交换器1与自来水管5间设有电磁阀17和Y型过滤器18，所述的自来水管5依次通过电磁阀17和Y型过滤器18与一级热交换器1相连通；所述的水管吸热机构包括保温水箱7、水管8和出水管9，所述的自来水管5接入至保温水箱7中，所述的保温水箱7通过水管8与冷凝器3相连通，所述的冷凝器3的一端连接出水管8,所述的保温水箱7与冷凝器3间的水管8中设有Y型过滤器Ⅰ19、高温水泵20、单向阀21和球阀22，所述的保温水箱7与Y型过滤器Ⅰ19相连通，所述的Y型过滤器Ⅰ19与高温水泵20相连通，所述的高温水泵20与单向阀21相连通，所述的单向阀21与球阀22相连通,所述的水管8与出水管9间设有旁通管27，所述的旁通管27上设有旁通阀28，所述水管8通过旁通管27与出水管9直接连通，所述的球阀22与冷凝器3间设有进水阀29，所述的进水阀29设在旁通管27与冷凝器3之间的水管8上；所述的热循环吸收机构包括气管10、汽液分离器11、至少一组以上的压缩膨胀机构、压缩机Ⅱ12和过滤器13，所述的气管10从冷凝器3接出连通过滤器13与二级热交换器2、汽液分离器11、压缩膨胀机构和压缩机Ⅱ12再回接到冷凝器3，所述的压缩膨胀机构包括压缩机14和膨胀室15，所述的汽液分离器11连通压缩机14，所述的压缩机14与膨胀室15相连通，所述的膨胀室15与压缩机Ⅱ12相连通,所述的过滤器13与二级热交换器2间设有膨胀阀23，所述的二级热交换器2与汽液分离器11间设有压力表24，所述的热循环吸收机构中设有二组串联的压缩膨胀机构，每组压缩膨胀机构中设有压力表Ⅰ25，所述的压缩机Ⅱ12与冷凝器3间设有压力表Ⅱ26；所述的热循环吸收机构中设有二次换热机构，所述的二次换热机构包括回气管16，所述的回气管16的一端与一级热交换器1相连通，所述的回气管16的另一端与二级热交换器2中的气管10相连通，二级热交换器2与气管10相连通。

Claims (3)

1.一种用于混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统，其特征在于：包括一级热交换器(1)、二级热交换器(2)、冷凝器(3)、余热回收机构、水管吸热机构和热循环吸收机构，所述的余热回收机构包括回收水管(4)和自来水管(5)，所述的回收水管(4)穿接过二级热交换器(2)与集水管(6)相连通，所述的自来水管(5)穿接过一级热交换器(1)与集水管(6)相连通；所述的水管吸热机构包括保温水箱(7)、水管(8)和出水管(9)，所述的自来水管(5)接入至保温水箱(7)中，所述的保温水箱(7)通过水管(8)与冷凝器(3)相连通，所述的冷凝器(3)的另一端连接出水管(9)；所述的热循环吸收机构包括气管(10)、汽液分离器(11)、至少一组以上的压缩膨胀机构、压缩机Ⅱ(12)和过滤器(13)，所述的过滤器(13)与二级热交换器(2)间设有膨胀阀(23)，所述的气管(10)从冷凝器(3)接出连通过滤器(13)、膨胀阀(23)、二级热交换器(2)、汽液分离器(11)、至少一组以上的压缩膨胀机构和压缩机Ⅱ(12)再回接到冷凝器(3)，所述的压缩膨胀机构包括压缩机(14)和膨胀室(15)；所述的热循环吸收机构中设有二次换热机构，所述的二次换热机构包括回气管(16)，所述的回气管(16)的一端与一级热交换器(1)的一端相连通，所述的回气管(16)的另一端与二级热交换器(2)和汽液分离器(11)间的气管(10)相连通，所述的一级热交换器(1)的另一端与膨胀阀(23)和二级热交换器(2)间的气管(10)相连通。

2.根据权利要求1所述的用于混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统，其特征在于：所述的一级热交换器(1)与自来水管(5)间设有电磁阀(17)和Y型过滤器(18)，所述的自来水管(5)依次通过电磁阀(17)和Y型过滤器(18)与一级热交换器(1)相连通；所述的保温水箱(7)与冷凝器(3)间的水管(8)中设有Y型过滤器Ⅰ(19)、高温水泵(20)、单向阀(21)和球阀(22)，所述的保温水箱(7)与Y型过滤器Ⅰ(19)相连通，所述的Y型过滤器Ⅰ(19)与高温水泵(20)相连通，所述的高温水泵(20)与单向阀(21)相连通，所述的单向阀(21)与球阀(22)相连通；所述的二级热交换器(2)与汽液分离器(11)间设有压力表(24)，所述的热循环吸收机构中设有二组串联的压缩膨胀机构，每组压缩膨胀机构中设有压力表Ⅰ(25)，所述的压缩机Ⅱ(12)与冷凝器(3)间设有压力表Ⅱ(26)。

3.根据权利要求1或2所述的用于混合能环保蒸汽发生器的余热回收系统，其特征在于：所述的水管(8)与出水管(9)间设有旁通管(27)，所述的旁通管(27)上设有旁通阀(28)，所述水管(8)通过旁通管(27)与出水管(9)直接连通，球阀(22)与冷凝器(3)间设有进水阀(29)，所述的进水阀(29)设在旁通管(27)与冷凝器(3)之间的水管(8)上。

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