CN102692024A - 一种利用工业废热排废气装置与方法 - Google Patents

一种利用工业废热排废气装置与方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102692024A
CN102692024A CN2012100105875A CN201210010587A CN102692024A CN 102692024 A CN102692024 A CN 102692024A CN 2012100105875 A CN2012100105875 A CN 2012100105875A CN 201210010587 A CN201210010587 A CN 201210010587A CN 102692024 A CN102692024 A CN 102692024A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
heat exchanger
waste
air
industrial waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100105875A
Other languages
English (en)
Inventor
梁坤峰
高春艳
付主木
王林
常志勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Science and Technology
Original Assignee
Henan University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Science and Technology filed Critical Henan University of Science and Technology
Priority to CN2012100105875A priority Critical patent/CN102692024A/zh
Publication of CN102692024A publication Critical patent/CN102692024A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

本发明涉及一种利用工业废热排废气装置和方法，收集工业废热水，将其输运储存在保温水箱中，将保温水箱内的废热水输送至设置在风塔塔基内部的换热器中，换热器与风塔塔基内部的废气进行换热，从而使塔基中的废气温度升高而密度降低，形成热气流，热气流在热浮流的作用下沿空气流道上升，进而从烟囱顶部排出。本发明通过回收工业废热（废热水或废蒸汽等）使保温水箱中的水温达到80-90℃，将其送入换热器中，加热塔基内进入的废气，空气受热形成热浮流，热浮流在导流锥导引下进入风塔的烟囱，有效地回收利用了工业废热，将其用于工艺过程产生的废气排放的能量，能提高废气排放的效率，降低废气排放的成本，还可以有效节约通过通风机等机械装置消耗的能量。

Description

一种利用工业废热排废气装置与方法
技术领域
本发明涉及一种利用工业废热排废气的装置与方法。
背景技术
近年来，由于环境与资源的压力，给可再生能源的发展以及二次能源的利用带来了全球性的繁荣。废热，作为一个典型的二次能源，之所以对废热进行回收，其基本点并非在于这些热量的数量本身，而在于它们的“价值”。余热资源的普遍存在 ，特别是在钢铁、化工、石油和建材的行业的生产过程中，都存在丰富的余热资源。通常利用热管、换热器、热泵、蓄热器和废热锅炉等装置进行废热回收。
随着科技的发展速度加快，工业所带来的环境问题日益为大家所关注和重视， 例如工业生产所产生的废气，不能聚集在厂房中，需要尽可能快地排出去。虽然废气的排放控制应依靠各种控制技术和净化装置，但是，对于那些难以去除的有毒物质要降到很低的浓度，例如水泥生产工艺、喷涂工艺等中的废气排放，其净化费用可能是相当高的。而以净化脱除为主，辅之烟囱排放稀释，则经济上是合理的。同时，无论采用什么控制方法和净化装置，其尾气中仍含有少量有害物质，即使有些尾气中不含有害物质，也因其中几乎没有氧气而对人类呼吸不利，也必须用烟囱（排气筒）排放稀释，所以烟囱是废气排放控制系统的重要组成部分。烟囱排放本身并不减少排入的污染物量，但它能使污染物从局地转移到大得多的范围内扩散，利用自净能力使地面污染物浓度控制在人们可以接受的范围内，所以在工业密度不大的国家和地区，它一直是直接排放废气的常用工业方法。在某些情况下，烟囱可能是控制污染最通用和经济的方法。常用的烟囱排气技术，都是通过通风机将废气引导入烟囱的塔基，然后再通过变截面烟道将废气排出。
现有技术中还没有利用工业废热的热能排出废气的装置，因此在这方面应该有较好的发展前景。
 发明内容
本发明的目的是提供一种利用工业废热排废气装置，以解决现有排废气装置无法利用工业废热的问题，，同时提供一种利用利用工业废热排废气的方法。
为实现上述目的，本发明提供的利用工业废热排废气装置的技术方案如下：一种利用工业废热排废气装置，包括塔基，塔基内具有腔体，所述塔基的上部设有与塔基的腔体连通的烟囱，塔基腔体的下部边缘处设有废气进口，所述塔基内部周向布置有换热器，烟囱内具有空气流道，所述换热器上分别设有一个进水口和一个排水口，该装置还包括一个用于储存工业废热水的保温水箱，所述保温水箱具有与换热管的进水口连通的出水口，换热器的出水口用于供换热后的废水流出。
所述塔基的内腔中设置有导流锥，所述换热器布设在导流锥的锥面上，所述导流锥的锥顶朝向烟囱的进口。
所述保温水箱的出水口通过一电磁开关阀与换热管的进水口相连通，所述电磁开关阀的进水口与保温水箱的出水口相连，电磁开关阀的出水口与换热器的进水口相连。
所述保温水箱内设有与控制器控制连接的温度传感器；所述废气进口处设有与控制器控制连接的温度传感器、压力传感器和流速传感器。
所述电磁开关阀与换热器之间均设有水泵。 
所述换热器为螺旋形的盘管式换热器。
本发明提供的利用工业废热排废气的方法的技术方案如下：一种利用工业废热排废气方法，包括如下步骤：
(1) 收集工业废热水，将其输运储存在保温水箱中；
(2) 将保温水箱内的废热水输送至设置在风塔塔基内部的换热器中；
(3) 换热器与风塔塔基内部的废气进行换热，从而使空气流道中的空气温度升高而密度降低，形成热气流，热气流在热浮流的作用下沿空气流道上升，进而从烟囱顶部排出。
保温水箱的出水口通过一电磁开关阀与换热管的进水口相连通，在保温水箱内设置与控制器控制连接的温度传感器；在废气进口处设置与控制器控制连接的温度传感器、压力传感器和流速传感器；将各传感器的信号反馈至控制器，控制器通过控制电磁开关阀来调节进入换热器的热水流量，从而改变换热器与风塔内废气的换热量，进而使空气流道内的气流具有一个相对恒定的流速，使废气排出的速度相对稳定。
空气流道采用螺旋结构，并在塔基的内腔中设置导流锥，换热器与风塔塔基内部的废气进行换热，在换热器和导流锥引导作用下使换热后的热空气进入风塔塔基内烟囱底部的空气流道中，热空气沿螺旋形空气流道流动形成螺旋上升的旋转气流，这样在烟囱底部的中心形成一个低压区，在这个低压区内流动着较之其他区域更加高速旋转的上升气流，并在烟囱的抽吸作用下形成高速热气流。
本发明利用工业废热排废气装置和方法，通过回收工业废热（废热水或废蒸汽等）使保温水箱中的水温达到80-90℃，将其送入设置在风塔塔基内的换热器中，加热塔基内进入的废气，空气受热形成热浮流，热浮流在导流锥导引下进入风塔的烟囱，有效地回收利用了工业废热，将其用于工艺过程产生的废气排放的能量，能提高废气排放的效率，降低废气排放的成本，还可以有效节约通过通风机等机械装置消耗的能量。
附图说明
图1是本发明利用工业废热排废气装置原理图；
图2是风塔的结构示意图；
图3是换热器的结构布置图。
具体实施方式
如图1所示为本发明利用工业废热排废气装置一种实施例的原理图，由图可知，该装置包括塔基，塔基内具有腔体，塔基的上部设有与塔基的腔体连通的烟囱3，塔基腔体的下部边缘处设有废气进口7，塔基内部周向布置有换热器9；换热器9上设有一个进水口和一个排水口；该装置还包括一个用于储存工业废热水的保温水箱16，保温水箱具有与换热管的进水口均连通的出水口，换热管的出水口用于供换热后的废水流出。
进一步优化，本实施例的换热器9为螺旋形的盘管式换热器，空气流道采用螺旋形结构，在塔基的内腔中设置导流锥6，导流锥的锥顶朝向烟囱的进口，换热器布设在导流锥的锥面上；在排废气时，螺旋形布置的换热器9和导流锥6引导热空气流动，使其顺利进入烟囱底部的空气流道中，从而使空气流道中的空气温度升高而密度降低，形成热气流，热气流在热浮流的作用下沿空气流道上升，进而从烟囱顶部排出。
保温水箱16的废热水进口14与热电厂废热水出水管道连接，其出水口与保温管道17相接，保温水箱的出水口通过一由控制器12控制的电磁开关阀11分别与换热管的进水口相连通，电磁开关阀11的进水口与保温水箱的出水口相连，电磁开关阀的出水口与设置在风塔内的换热器9的进口相连，后经出水管道15流出。
为了更有效地控制涡轮发电机发电的稳定性，在保温水箱内设有与控制器控制连接的温度传感器13；在废气进口处设有与控制器控制连接的温度传感器、压力传感器和流速传感器19，控制器接收各传感器采集的反馈信号，如流速、温度、压力，由PID算法给出控制量，通过控制电动阀门来调节进入换热器的热水流量，从而改变换热器与空气的换热量，进而使流道内的气流具有一个相对恒定的流速，使废气排出的速度相对稳定。
为了提高抽水效率，在电磁开关阀11与换热器9之间分别设有水泵10。
如图2所示为发明风塔实施例的结构示意图，包括塔基和烟囱3、导流锥6及螺旋空气流道5，烟囱3设置于风塔正中央。
如图3所示为本实施例换热器的结构示意图，采用盘管式螺旋状布置形式。
本发明的工作过程如下：工业废热水从工厂排出，由进水口14进入并储存在保温水箱16中，水温在80-90℃；电磁开关阀11阀门打开后，保温水箱中的热水通过保温管路17在水泵10的抽吸下，热水被送入换热器9，换热器换热后将较低温度的水经出水管道15排出，使其流回工厂再利用；废气由塔基腔体的下部边缘处的废气进口7进入螺旋形空气流道5，换热器9对流入的空气进行换热，使空气温度升高形成上升的热气流，热气流在导流锥6的引导下和在烟囱3的抽吸下不断地向集热棚中心汇集，形成强大的热气流在空气流道中沿烟囱上升，进而带动废气从烟囱顶部排出；与此同时集热棚周围的废气源源不断地从废气进口7吸入塔内，空气从入口斜向进入换热室并沿螺旋流道流动从而使气流在烟囱底部形成螺旋上升的气流这样既能减小从各个入口沿径向进风在中心汇集时所形成的流动阻力，同时气流沿螺旋流道流动能形成螺旋上升的旋转气流，这样在烟囱底部的中心形成一个低压区，在这个低压区内流动着较之外层更加高速旋转的上升气流并在烟囱的抽吸作用下形成高速热气流。
本发明还提供了一种利用工业废热排废气方法，包括如下步骤：
(1) 收集工业废热水，将其输运储存在保温水箱中；
(2) 将保温水箱内的废热水输送至设置在风塔塔基内部的换热器中；
(3) 换热器与风塔塔基内部的废气进行换热，从而使塔基空气流道中的废气温度升高而密度降低，形成热气流，热气流在热浮流的作用下沿空气流道上升，进而从烟囱顶部排出。
本实施例中空气流道采用螺旋结构，并在烟囱的下部中心处设置导流锥，换热器与风塔塔基内部的废气进行换热，在换热器和导流锥引导作用下使换热后的热空气进入风塔塔基内烟囱底部的空气流道中，热空气沿螺旋形空气流道流动形成螺旋上升的旋转气流，这样在烟囱底部的中心形成一个低压区，在这个低压区内流动着较之其他区域更加高速旋转的上升气流，并在烟囱的抽吸作用下形成高速热气流。

Claims (9)

1.一种利用工业废热排废气装置，其特征在于：包括塔基，塔基内具有腔体，所述塔基的上部设有与塔基的腔体连通的烟囱，所述塔基腔体的下部边缘处设有废气进口，塔基内部周向布置有换热器，烟囱内具有空气流道，所述换热器上分别设有一个进水口和一个排水口，该装置还包括一个用于储存工业废热水的保温水箱，所述保温水箱具有与换热管的进水口连通的出水口，换热器的出水口用于供换热后的废水流出。
2.根据权利要求1所述的利用工业废热排废气装置，其特征在于：所述塔基的内腔中设置有导流锥，所述换热器布设在导流锥的锥面上，所述导流锥的锥顶朝向烟囱的进口。
3.根据权利要求1或2所述的利用工业废热排废气装置，其特征在于：所述保温水箱的出水口通过一电磁开关阀与换热管的进水口相连通，所述电磁开关阀的进水口与保温水箱的出水口相连，电磁开关阀的出水口与换热器的进水口相连。
4.根据权利要求3所述的利用工业废热排废气装置，其特征在于：所述保温水箱内设有与控制器控制连接的温度传感器；所述废气进口处设有与控制器控制连接的温度传感器、压力传感器和流速传感器。
5.根据权利要求4所述的利用工业废热排废气装置，其特征在于：所述电磁开关阀与换热器之间均设有水泵。
6.根据权利要求5所述的利用工业废热排废气装置，其特征在于：所述换热器为螺旋形的盘管式换热器。
7.一种利用工业废热排废气方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 收集工业废热水，将其输运储存在保温水箱中；
(2) 将保温水箱内的废热水输送至设置在风塔塔基内部的换热器中；
(3) 换热器与风塔塔基内部的废气进行换热，从而使塔基中的废气温度升高而密度降低，形成热气流，热气流在热浮流的作用下沿空气流道上升，进而从烟囱顶部排出。
8.根据权利要求7所述的利用工业废热排废气方法，其特征在于：保温水箱的出水口通过一电磁开关阀与换热管的进水口相连通，在保温水箱内设置与控制器控制连接的温度传感器；在废气进口处设置与控制器控制连接的温度传感器、压力传感器和流速传感器；将各传感器的信号反馈至控制器，控制器通过控制电磁开关阀来调节进入换热器的热水流量，从而改变换热器与风塔内废气的换热量，进而使空气流道内的气流具有一个相对恒定的流速，使废气排出的速度相对稳定。
9.根据权利要求7或8所述的利用工业废热排废气方法，其特征在于：空气流道采用螺旋结构，并在塔基的内腔中设置导流锥，换热器与风塔塔基内部的废气进行换热，在换热器和导流锥引导作用下使换热后的热空气进入风塔塔基内烟囱底部的空气流道中，热空气沿螺旋形空气流道流动形成螺旋上升的旋转气流，这样在烟囱底部的中心形成一个低压区，在这个低压区内流动着较之其他区域更加高速旋转的上升气流，并在烟囱的抽吸作用下形成高速热气流。
CN2012100105875A 2012-01-14 2012-01-14 一种利用工业废热排废气装置与方法 Pending CN102692024A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100105875A CN102692024A (zh) 2012-01-14 2012-01-14 一种利用工业废热排废气装置与方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100105875A CN102692024A (zh) 2012-01-14 2012-01-14 一种利用工业废热排废气装置与方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102692024A true CN102692024A (zh) 2012-09-26

Family

ID=46857651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100105875A Pending CN102692024A (zh) 2012-01-14 2012-01-14 一种利用工业废热排废气装置与方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102692024A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104764031A (zh) * 2015-04-11 2015-07-08 韦明书 尾气流向控制系统
CN108443900A (zh) * 2018-04-28 2018-08-24 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种单侧烟道焦炉的烟道结构及其工作方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE468224B (sv) * 1989-02-21 1992-11-23 Fredy Witschard Soldriven vindkraftstation
CN1369681A (zh) * 2001-02-13 2002-09-18 徐生恒 利用余热废热作能源的生活用水锅炉
CN1369682A (zh) * 2001-02-13 2002-09-18 徐生恒 利用余热废热作能源的液体热源系统
JP2005321190A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Tojun Sai 熱発生炉の廃熱回収装置
CN101338736A (zh) * 2007-07-02 2009-01-07 孟英志 一种多能源发电及海水淡化的方法
CN101362041A (zh) * 2007-08-06 2009-02-11 华懋科技股份有限公司 废气排放装置及方法
CN101532470A (zh) * 2008-03-11 2009-09-16 戴东红 利用烟囱效应发电的方法
CN101634499A (zh) * 2008-07-21 2010-01-27 尹德民 热水及冷暖房供给系统
CN101793469A (zh) * 2010-02-03 2010-08-04 江苏双良空调设备股份有限公司 将物料干燥后的废气中水份和废热回收利用的空冷系统
CN102128150A (zh) * 2011-03-04 2011-07-20 南京固体废弃物资源再生研究设计院 高聚光太阳能热气流风光耦合塔发电系统
CN202546791U (zh) * 2012-01-14 2012-11-21 河南科技大学 一种利用工业废热排废气装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE468224B (sv) * 1989-02-21 1992-11-23 Fredy Witschard Soldriven vindkraftstation
CN1369681A (zh) * 2001-02-13 2002-09-18 徐生恒 利用余热废热作能源的生活用水锅炉
CN1369682A (zh) * 2001-02-13 2002-09-18 徐生恒 利用余热废热作能源的液体热源系统
JP2005321190A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Tojun Sai 熱発生炉の廃熱回収装置
CN101338736A (zh) * 2007-07-02 2009-01-07 孟英志 一种多能源发电及海水淡化的方法
CN101362041A (zh) * 2007-08-06 2009-02-11 华懋科技股份有限公司 废气排放装置及方法
CN101532470A (zh) * 2008-03-11 2009-09-16 戴东红 利用烟囱效应发电的方法
CN101634499A (zh) * 2008-07-21 2010-01-27 尹德民 热水及冷暖房供给系统
CN101793469A (zh) * 2010-02-03 2010-08-04 江苏双良空调设备股份有限公司 将物料干燥后的废气中水份和废热回收利用的空冷系统
CN102128150A (zh) * 2011-03-04 2011-07-20 南京固体废弃物资源再生研究设计院 高聚光太阳能热气流风光耦合塔发电系统
CN202546791U (zh) * 2012-01-14 2012-11-21 河南科技大学 一种利用工业废热排废气装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104764031A (zh) * 2015-04-11 2015-07-08 韦明书 尾气流向控制系统
CN108443900A (zh) * 2018-04-28 2018-08-24 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种单侧烟道焦炉的烟道结构及其工作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202732012U (zh) 乏风氧化发电系统
CN103306717B (zh) 乏风瓦斯浓缩后逆流氧化及余热利用方法
CN107178814A (zh) 一种热电厂锅炉烟气余热用于集中供热的节能系统
CN103643986A (zh) 自回热型煤矿低浓度瓦斯与通风瓦斯协同氧化一体化装置
CN106545876A (zh) 一种瓦斯蓄热氧化后烟气加热井筒方法
CN106996571A (zh) 一种燃煤热水锅炉烟气余热深度回收系统及其方法
CN204494431U (zh) 基于蓄热式焚烧炉的彩涂线废气处理及热回收系统
CN207648835U (zh) 一种锅炉排烟余热回收供热用三塔合一换热喷淋塔
CN102691626B (zh) 一种利用工业废热及太阳能的热风塔发电装置与方法
CN207006114U (zh) 一种锅炉的节能系统
CN103453751B (zh) 一种高热废气能源利用系统
CN102692024A (zh) 一种利用工业废热排废气装置与方法
CN202546791U (zh) 一种利用工业废热排废气装置
CN202510285U (zh) 一种利用工业废热及太阳能的热风塔发电装置
CN206269109U (zh) 一种节能环保式蒸汽锅炉
CN205638587U (zh) 一种火力发电厂尾气余热回收利用装置
CN102072499A (zh) 烟气低温脱氮干燥煤泥联合循环系统
CN104315870B (zh) 矿热炉余热节能发电加热系统
CN208253609U (zh) 一种印刷机用VOCs浓缩谷电平衡RTO处理系统
CN203534220U (zh) 烟气余热发电系统
CN113909288B (zh) 一种用于有机污染土壤修复的高效节能建堆热脱附装置
CN205191618U (zh) 一种锅炉排污的余热利用系统
CN205026636U (zh) 一种锅炉余热回收节能环保设备
CN204837791U (zh) 一种能回收废气热量的热泵型粮食干燥塔
CN204301104U (zh) 锅炉深度降烟温及烟气余热利用系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120926