CN102268796A - 废气处理及余热回收装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种废气处理及余热回收装置，其包括：定型机、导热介质加热器、蒸汽发生器和气-气交换器；还包括气-液交换器，所述气-液交换器具有相互独立的液体室和气体室；所述气体室具有进气口和出气口，所述进气口与所述气-气交换器的废气出口通过引风机连接，所述出气口与引风机连接；所述液体室具有进水口和出水口，所述出水口与蒸汽发生器连接；所述导热介质加热器和所述定型机之间通过出介质管和回介质管形成回路；所述蒸汽发生器设置在所述回路上。另外，本发明提供了一种废气处理及余热回收方法。本发明结构简单、操作简单，充分利用了废气的热能，降低了生产成本，节能环保。

Description

废气处理及余热回收装置及其方法

技术领域

本发明涉及余热回收装置，具体地说是纺织热定型机的废气处理及余热回收利用装置及其方法。

背景技术

热定型机是利用热空气对纺织物进行干燥和整理并使之定型的装置，热空气的供给可以采用多种途径，现在主要是利用循环的导热油炉对定型机的烘箱内空气进行加热。不同的纺织物，所需烘箱的温度不同，排出的废气的温度也不同。一般定型化纤类纺织物所需温度为200℃，排出废气的温度为170℃；棉织物所需温度为140℃，排出废气的温度为100℃。由此可见，废气排出的同时伴随着大量的热能。经计算，每台定型机耗能60-100万千卡/小时，其中，为织物加热定型所消耗的热能仅占25%左右，定型机消耗热能约10%，而60%以上的热能随废气排放到大气了，以一台8节烘箱的定型机为例，其烘箱温度为170℃，排出的废气温度为150℃左右，以定型机废气的排放量为15000m³/h计算，该定型机的热量损失约为56万千卡/小时。这不仅造成了巨大能源的浪费，而且对环境产生了严重的热污染，因此针对定型机高温废气的热回收势在必行。

目前，国内外已经出现了对高温废气回收技术。现有技术中，中国专利CN2912773Y公开了一种新型废气处理及热回收装置，包括热管换热器、除尘器和挡水器，所述热管换热器的进气口与定型机高温废气出气口连通，热管换热器出气口通过管道连通除尘器，所述除尘器包括一竖立容器，其底端带出水管A，其内侧上部设有环形分布的洒水喷嘴，下部设有除尘过滤网，容器顶端设有通风管连通内置挡水板的挡水器，挡水器上设有相应出水管B，挡水器出气口直通外界排气。该技术是通过依序连接的热管换热器和除尘器以及挡水器对定型机排出的高温废气进行一系列的冷却换热、喷淋除尘和挡水处理，使最后排出大气中的废气符合国家排放标准。该技术中，利用热管换热器将高温废气中的部分热量传递给新鲜气体，利用除尘器中的喷水清除废气中的沙尘，然后再利用挡水器去除废气中的水。诸如该技术中所公开的，只有热管换热器是进行热回收的，据测通过热管换热器进行热交换后的废气的温度为120℃左右，可见，从排出的废气的热量还很高，热管换热器只能实现对废气热能的部分回收，而在喷淋除尘和挡水处理的过程中，这些热能没有再被利用，造成了热能的浪费。

发明内容

本发明的第一个目的是要解决现有技术中的废气处理及余热回收利用装置对热能的利用不充分, 造成了热能的浪费的技术问题，进而提供一种对热能充分利用回收的废气处理及余热回收利用装置。

本发明的另一个目的是提供一种废气处理及余热回收利用的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种废气处理及余热回收装置，其包括：定型机、导热介质加热器、蒸汽发生器和气-气交换器；

所述定型机具有废气排出口和新气入口；

所述气-气交换器具有相互独立的新气室和废气室；所述新气室具有空气进口和空气出口，所述空气出口与所述定型机的新气入口连接；所述废气室具有废气进口和废气出口，所述废气进口与所述定型机的废气排出口连接；

还包括气-液交换器，所述气-液交换器具有相互独立的液体室和气体室；所述气体室具有进气口和出气口，所述进气口与所述气-气交换器的废气出口通过引风机连接，所述出气口与引风机连接；所述液体室具有进水口和出水口，所述出水口与蒸汽发生器连接；

所述导热介质加热器和所述定型机之间通过出介质管和回介质管形成回路；所述蒸汽发生器设置在所述回路上。

所述气-液交换器的出气口通过引风机与净化器连接。

所述气-气交换器的废气进口和所述气-液交换器的进气口上设置有过滤器。

所述气-气交换器由管板分隔成上部新气室和下部废气室，所述新气室为吸热段，所述废气室为放热段。

所述气-液交换器由管板分隔成上部液体室和下部气体室，所述液体室为吸热段，所述气体室为放热段，所述气体室的下部设有废物回收口。

所述蒸汽发生器设置在所述回介质管上。

一种废气处理及余热回收方法，包括以下步骤：

A、将从所述定型机的废气排出口排出的废气通过废气进口输送至所述废气室内，同时将空气通过空气进口输送至所述新气室内，空气和废气在所述气-气交换器内进行热交换后，空气从所述空气出口排出并通过所述新气入口输送至所述定型机内；废气从所述废气出口排出；

B、将从所述废气出口排出的废气由所述引风机引出，并通过所述进气口输送至所述气-液交换器内，同时将清洁水通过所述进水口输送到所述气-液交换器内，清洁水和废气在所述气-液交换器内进行热交换后，废气由所述引风机引出并从所述出气口排出，清洁水从所述出水口排出；

C、将从所述出水口排出的清洁水输送至所述蒸汽发生器内，同时导热介质对所述蒸汽发生器进行加热，清洁水温度升高汽化成蒸汽，对纺织物进行定型。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的废气处理及余热回收装置，在现有技术的基础上增加了所述气-液交换器，这样，定型机排出的高温废气经过气-气交换器将部分热能传递给新鲜气体后，再进入气-液交换器内把余热传递给清洁水，进一步回收了废气的热能，提高了废气热能的回收率，据测本发明经过气-液交换器进行热交换后的废气温度将至90℃左右，并将清洁水的温度从20℃加热至80℃左右，以一台8节烘箱的定型机为例，经过气-液交换器进行热交换的废气的回收热量约在3万千卡/小时。另外，由于废气的温度进一步降低，废气内的有机物、染料剂、油脂等物质开始液化，并沉淀到气体室的底部，不需要安装静电除油等装置，就实现了这些物质的回收，不仅节约了生产成本，而且结构简单、操作方便。

本发明所述的废气处理及余热回收装置中,所述蒸汽发生器设置在所述导热介质加热器和所述定型机之间的回路上。优选设置在回介质管上。现有技术中，定型机通过导热介质加热到一定温度后对纺织物进行定型。而本发明由于设置了所述气-气交换器，空气与高温废气热交换后温度升高，经测试，经在气-气交换器内进行热交换后的空气的温度升至100℃左右。热空气进入定型机后对其进行了初步加热。这样，导热介质对定型机加热时消耗的热能减少，从而使所述回介质管内的导热介质温度仍然很高，可以对设置在回介质管上的蒸汽发生器进行加热。清洁水在所述气-液交换器内与所述废气进行热交换，经测试，清洁水在气-液交换器内进行热交换后温度可以升至80℃左右，实现了对清洁水的初步加热；清洁水进入蒸汽发生器内，由导热介质对其进行再次加热，达到一定温度后，清洁水即被汽化成为蒸汽，实现对纺织物进行定型。同样，所述蒸汽发生器也可以设置在出介质管上。由于清洁水在初步加热后，温度能够达到80℃左右，所述出介质管内的导热介质经过对设置在出介质管上的蒸汽发生器进行加热时消耗的热能很少，其温度仍然很高，不影响对所述定型机进行加热，以实现对纺织物进行定型的目的。本发明结构简单、充分利用了废气的热能，降低了生产成本，节能环保。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所述废气处理及余热回收装置的结构示意图；

图2是本发明所述废气处理及余热回收方法的框图。

图中附图标记表示为：1、定型机，1-1、废气排出口，1-2、新气入口，2-气-气交换器，2-1、新气室，2-2、废气室，2-3、废气进口，2-4、空气进口，2-5、空气出口，2-6、废气出口，3-气-液交换器，3-1、液体室,3-2、气体室，3-3、进气口，3-4、出气口，3-5、进水口，3-6、出水口，3-7、废物回收口，4-蒸汽发生器，5-导热介质加热器，5-1、出介质管，5-2、回介质管，6-1、引风机,6-2、引风机。

具体实施方式

如图1所示的废气处理及余热回收装置，其包括：定型机1、导热介质加热器5、蒸汽发生器4和气-气交换器2。

所述定型机1具有废气排出口1-1和新气入口1-2。

所述气-气交换器具有相互独立的新气室2-1和废气室2-2；所述新气室2-1具有空气进口2-4和空气出口2-5，所述空气出口2-5与所述定型机1的新气入口1-2连接；所述废气室2-2具有废气进口2-3和废气出口2-6，所述废气进口2-3与所述定型机1的废气排出口1-1连接。所述气-气交换器2可以采用任何一种能够实现气体之间进行热交换的交换器，优选的，如图1所示，所述气-气交换器2由管板分隔成上部新气室2-1和下部废气室2-2，所述新气室2-1为吸热段，所述废气室2-2为放热段。通过所述管板将所述部废气室2-2中的热量传递至上部新气室2-1内，对空气进行加热。

本发明所述废气处理及余热回收装置还包括气-液交换器3，所述气-液交换器3具有相互独立的液体室3-1和气体室3-2；所述气体室3-2具有进气口3-3和出气口3-4，所述进气口3-3与所述气-气交换器2的废气出口2-6通过引风机6-1连接，所述出气口3-4与引风机6-2连接；所述液体室3-1具有进水口3-5和出水口3-6，所述出水口3-6与蒸汽发生器4连接。所述气-液交换器3可以采用任何一种能够实现气体和液体之间进行热交换的交换器，优选的，如图1所示，所述气-液交换器3由管板分隔成上部液体室3-1和下部气体室3-2，所述液体室3-1为吸热段，所述气体室3-2为放热段，通过所述管板将所述部下气体室3-2上中的热量传递至上部液体室3-1内，对新进的清洁水进行加热。另外，由于经过气-液交换器3进行热交换后的废气的温度进一步降低，废气内的有机物、染料剂、油脂等物质放热并液化，沉淀到所述气体室3-2的底部，最后通过所述废物回收口3-7回收。本发明不需要安装静电除油等装置，就实现了这些物质的回收，不仅节约了生产成本，而且结构简单、操作方便。

所述导热介质加热器5和所述定型机1之间通过出介质管5-1和回介质管5-2形成回路；经过所述导热介质加热器5加热的介质进入出介质管5-1内，对所述定型机1进行加热后从回介质管5-2进入所述导热介质加热器5内加热，依次循环。

所述蒸汽发生器4设置在所述回路上，所述介质对所述蒸汽发生器4进行加热。优选的，如图1所示，所述蒸汽发生器4设置在回介质管上。本发明由于设置了所述气-气交换器，空气与高温废气热交换后温度升高，经测试，经在气-气交换器内进行热交换后的空气的温度升至100℃左右。热空气进入定型机后对其进行了初步加热。这样，导热介质对定型机加热时消耗的热能减少，从而使所述回介质管内的导热介质温度仍然很高，可以对设置在回介质管上的蒸汽发生器进行加热。清洁水在所述气-液交换器内与所述废气进行热交换，经测试，清洁水在气-液交换器内进行热交换后温度可以升至80℃左右，实现了对清洁水的初步加热；清洁水进入蒸汽发生器内，由导热介质对其进行再次加热，达到一定温度后，清洁水即被汽化成为蒸汽，实现对纺织物进行定型。同样，所述蒸汽发生器也可以设置在出介质管上。由于清洁水在初步加热后，温度能够达到80℃左右，所述出介质管内的导热介质经过对设置在出介质管上的蒸汽发生器进行加热时消耗的热能很少，其温度仍然很高，不影响对所述定型机进行加热，以实现对纺织物进行定型的目的。本发明结构简单、充分利用了废气的热能，降低了生产成本，节能环保。

在本实施例中，作为变换的实施方式，所述气-液交换器3的出气口3-4通过引风机6与净化器连接，所述净化器对废气进行净化处理，更好的保护环境。

在本实施例中，作为变换的实施方式，所述气-气交换器2的废气进口2-3和所述气-液交换器3的进气口3-3上设置有过滤器。使废气再进入气-气交换器2和所述气-液交换器3之前进行过滤，有效防止废气中含有的固体物质堵塞气-气交换器2和所述气-液交换器3，并方便清洗。

如图1和2所示的一种废气处理及余热回收方法，包括以下步骤：

A、将从所述定型机1的废气排出口1-1排出的废气通过废气进口2-3输送至所述废气室2-2内，同时将空气通过空气进口2-4输送至所述新气室2-1内，空气和废气在所述气-气交换器2内进行热交换后，空气从所述空气出口2-5排出并通过所述新气入口1-2输送至所述定型机1内；废气从所述废气出口2-6排出；

B、将从所述废气出口2-6排出的废气由所述引风机6-1引出，并通过所述进气口3-3输送至所述气-液交换器3内，同时将清洁水通过所述进水口3-5输送到所述气-液交换器3内，清洁水和废气在所述气-液交换器3内进行热交换后，废气由所述引风机6-1引出并从所述出气口3-4排出，清洁水从所述出水口3-6排出；

C、将从所述出水口3-6排出的清洁水输送至所述蒸汽发生器4内，同时导热介质对所述蒸汽发生器4进行加热，清洁水温度升高汽化成蒸汽，对纺织物进行定型。

本实施例中，所述A步骤中，所述C步骤中，所述导热介质加热器5的回介质管5-2对所述蒸汽发生器4加热。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种废气处理及余热回收装置，其包括：定型机（1）、导热介质加热器（5）、蒸汽发生器（4）和气-气交换器（2）；

所述定型机（1）具有废气排出口（1-1）和新气入口（1-2）；

所述气-气交换器具有相互独立的新气室（2-1）和废气室（2-2）；所述新气室（2-1）具有空气进口（2-4）和空气出口（2-5），所述空气出口（2-5）与所述定型机（1）的新气入口（1-2）连接；所述废气室（2-2）具有废气进口（2-3）和废气出口（2-6），所述废气进口（2-3）与所述定型机（1）的废气排出口（1-1）连接；

其特征是：

还包括气-液交换器（3），所述气-液交换器（3）具有相互独立的液体室（3-1）和气体室（3-2）；所述气体室（3-2）具有进气口（3-3）和出气口（3-4），所述进气口（3-3）与所述气-气交换器（2）的废气出口（2-6）通过引风机（6-1）连接，所述出气口（3-4）与引风机（6-2）连接；所述液体室（3-1）具有进水口（3-5）和出水口（3-6），所述出水口（3-6）与蒸汽发生器（4）连接；

所述导热介质加热器（5）和所述定型机（1）之间通过出介质管（5-1）和回介质管（5-2）形成回路；所述蒸汽发生器（4）设置在所述回路上。

2.根据权利要求1所述的废气处理及余热回收装置，其特征在于，所述气-液交换器（3）的出气口（3-4）通过引风机（6）与净化器连接。

3.根据权利要求1或2所述的废气处理及余热回收装置，其特征在于，所述气-气交换器（2）的废气进口（2-3）和所述气-液交换器（3）的进气口（3-3）上设置有过滤器。

4.根据权利要求1或2所述的废气处理及余热回收装置，其特征在于，所述气-气交换器（2）由管板分隔成上部新气室（2-1）和下部废气室（2-2），所述新气室（2-1）为吸热段，所述废气室（2-2）为放热段。

5.根据权利要求4所述的废气处理及余热回收装置，其特征在于，所述气-液交换器（3）由管板分隔成上部液体室（3-1）和下部气体室（3-2），所述液体室（3-1）为吸热段，所述气体室（3-2）为放热段，所述气体室（3-2）的下部设有废物回收口（3-7）。

6.根据权利要求5所述的废气处理及余热回收装置，其特征在于，所述蒸汽发生器（4）设置在所述回介质管（5-2）上。

7.一种废气处理及余热回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将从所述定型机（1）的废气排出口（1-1）排出的废气通过废气进口（2-3）输送至所述废气室（2-2）内，同时将空气通过空气进口（2-4）输送至所述新气室（2-1）内，空气和废气在所述气-气交换器（2）内进行热交换后，空气从所述空气出口（2-5）排出并通过所述新气入口（1-2）输送至所述定型机（1）内；废气从所述废气出口（2-6）排出；

B、将从所述废气出口（2-6）排出的废气由所述引风机（6-1）引出，并通过所述进气口（3-3）输送至所述气-液交换器（3）内，同时将清洁水通过所述进水口（3-5）输送到所述气-液交换器（3）内，清洁水和废气在所述气-液交换器（3）内进行热交换后，废气由所述引风机（6-1）引出并从所述出气口（3-4）排出，清洁水从所述出水口（3-6）排出；

C、将从所述出水口（3-6）排出的清洁水输送至所述蒸汽发生器（4）内，同时导热介质对所述蒸汽发生器（4）进行加热，清洁水温度升高汽化成蒸汽，对纺织物进行定型。

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