CN102829460A - 应用闪蒸器回收多余热源能量的方法 - Google Patents

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刘中良
张克舫
刘兴伟
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Abstract

应用闪蒸器回收多余热源能量的方法属于闪蒸器领域。闪蒸器包括筒体、喷淋管、汽液分离器、蒸汽出口；还包括余热源A进口、余热源A出口、余热源B进口、余热源B出口、换热管、管板、封头；闪蒸器卧式布置，筒体的两端装有封头，筒体和封头通过管板连接在一起，汽液分离器、喷淋管以及换热管固定在管板上；汽液分离器位于闪蒸器的上部空间，中部空间布置喷淋管，下部空间布置有换热管，部分换热管浸没在余热源A液体中；在筒体的上部设置有余热源A进口，筒体的下部设置余热源A出口，余热源A进口连接着喷淋管；筒体的一端设置有余热源进口，筒体的另一端设置有余热源B出口。该闪蒸器可同时回收多热源余热的热量，明显提高闪蒸效果。

Description

应用闪蒸器回收多余热源能量的方法
技术领域
本发明的核心提出了应用闪蒸器回收多余热源能量的方法，主要用于多热源的余热回收，可在闪蒸器中生产出更多的饱和蒸汽，明显提高闪蒸效果。
背景技术
图1是现有闪蒸器的结构示意图，其结构包括：筒体1、筒体的上部侧壁上设置有液体进口2，液体进口2连接着喷淋管3，筒体的下部侧壁上设置液体出口4，筒体的顶端设置有蒸汽出口6，闪蒸器上部有汽液分离器5。余热源从液体进口2进入喷淋管3，喷淋为细小的液滴后，进行扩容降压，由于能量守恒，余热液体在低压下闪蒸出一部分饱和蒸汽，经过汽液分离后，闪蒸蒸汽从蒸汽出口6引出，低温液体从液体出口4引出。
利用图1的闪蒸器回收余热，效果较差，这主要表现在两个方面：
1．如果液体余热源温度不高，闪蒸器闪蒸出的蒸汽量少，闪蒸效果差。例如1t/h压力0.4Mpa、温度130℃的余热水，进入压力为0.05Mpa的闪蒸器内，可闪蒸出温度为81℃的蒸汽0.09t/h，其余0.91t/h是温度为81℃的低温水。可见1t/h的余热水，在闪蒸器中只闪蒸出0.09t/h的蒸汽，闪蒸效果差。
2. 一个热力系统中，往往还存在其他的余热源，其热量往往得不到有效利用，热量白白浪费掉。其他余热源的热量即使得到了回收利用，也需要投入其他的回收装置（如换热器），造成余热回收系统复杂。
综上所述，在现有的闪蒸器回收余热过程中，液体余热源在闪蒸器闪蒸出的蒸汽量不高，闪蒸效果差；而工艺过程中其他余热源的热量却没有合理地回收利用。本发明旨在通过多余热源能量回收的闪蒸器，同时回收利用多种余热热源的热量，闪蒸出更多的蒸汽，提高余热回收效果。
发明内容
为有效回收多余热热源的热量，闪蒸出更多的蒸汽，提高闪蒸器的余热回收效果，本发明提出的一种新闪蒸器结构。
应用闪蒸器回收多余热源能量的方法，该闪蒸器包括筒体1、喷淋管3、汽液分离器5、蒸汽出口6；其特征在于：还包括余热源A进口7、余热源A出口8、余热源B进口9、余热源B出口10、换热管11、管板12、封头13；
闪蒸器卧式布置，筒体1的两端装有封头13，筒体1和封头13通过管板12连接在一起，汽液分离器5、喷淋管3以及换热管10固定在管板12上；汽液分离器5位于闪蒸器的上部空间，中部空间布置喷淋管3，下部空间布置有换热管11，部分换热管浸没在余热源A液体中；在筒体1的上部设置有余热源A进口7，筒体1的下部设置余热源A出口8，余热源A进口7连接着喷淋管3；
筒体1的一端设置有余热源进口9，筒体1的另一端设置有余热源B出口10；
余热源B从余热源B进口9进入闪蒸器下部的换热管11，放出热量加热换热管外喷淋的余热源A液体，放热降温后从余热源B出口10排出闪蒸器；余热源A从余热源A进口进入喷淋管3，形成液滴后，由于扩容降压，余热源A液体在低压下闪蒸出一部分饱和蒸汽；剩余的余热源A液体以细液滴的形式喷洒在换热管11的表面上，吸收传热管内余热源B的热量后，余热源A液体的一部分汽化为饱和蒸汽，饱和蒸汽经过汽液分离后，从蒸汽出口6引出，另一部分余热源A液体从余热源A出口8引出；
本发明的技术方案示意图如图2所示。
本发明具有下列主要技术优点：
1. 液体状态的余热源A进入闪蒸器，闪蒸出低压蒸汽，可回收余热源A的热量。此外，余热源B通过换热管传热给余热源A的饱和液体，汽化出一部分饱和蒸汽，使闪蒸器生产的蒸汽量增加。
2. 实用性强。本发明是在原闪蒸器的基础上，增加了换热功能，闪蒸器无转动部件、寿命长、运行可靠。因此，发明的闪蒸器的可操作性强。
附图说明
图1为现有闪蒸器结构示意图；
图2为本发明的闪蒸器结构示意图。
附图1-2中标号为：
1-筒体
2-液体进口
3-喷淋管
4-液体出口
5-汽液分离器
6-蒸汽出口
7-余热源A进口
8-余热源A出口
9-余热源B进口
10-余热源B出口
11-换热管
12-管板
13-封头。
具体实施方式
具体实施方式是：余热源B从余热源B进口9进入闪蒸器下部的换热管11，放出热量加热换热管外喷淋的余热源A液体，放热降温后从余热源B出口10排出闪蒸器；余热源A从余热源A进口进入喷淋管3，形成液滴后，由于扩容降压，余热源A液体在低压下闪蒸出一部分饱和蒸汽；剩余的余热源A液体以细液滴的形式喷洒在换热管11的表面上，吸收传热管内余热源B的热量后，余热源A液体的一部分汽化为饱和蒸汽，饱和蒸汽经过汽液分离后，从蒸汽出口6引出，另一部分余热源A液体从余热源A出口8引出。图2给出了多余热热源回收的闪蒸器简图。
本发明的闪蒸器的余热源A进口7的余热源为液体状态，热源的工质不限，例如余热水、溶液；本发明的闪蒸器的余热源B进口9的余热源不限，例如余热水、乙醇胺溶液、余热烟气。
下面以回收某一热力系统的余热为例说明本发明的节能效果。某一热力系统，余热水流量220t/h，压力0.4Mpa，温度130℃；工艺过程中的乙醇胺溶液温度98℃，流量3200 t/h，需要降温后再循环利用。
1. 现有闪蒸器的闪蒸效果
220t/h压力0.4Mpa，温度130℃的余热水（余热源A），进入压力为0.05Mpa的闪蒸器内（见图1），可闪蒸出温度为81℃的饱和蒸汽19.8t/h。
2. 本发明的多余热热源的闪蒸器的闪蒸效果
压力为0.05Mpa的闪蒸器内，低温饱和水温度为81℃，换热器传热温差取5℃。流量3200 t/h的乙醇胺溶液（余热源B）进口温度98℃，在传热管内放热降温为86℃，则乙醇胺溶液放热量为34133 kW。这部分热量加热饱和水，可汽化出53.3t/h的饱和蒸汽。闪蒸器内生产的饱和蒸汽量为19.8+53.3=73.1t/h。产生蒸汽量是原闪蒸器蒸汽量的3.7倍。可见本发明的多余热热源的闪蒸器的闪蒸效果非常显著。

Claims (1)

1.应用闪蒸器回收多余热源能量的方法，该闪蒸器包括筒体、喷淋管、汽液分离器、蒸汽出口；其特征在于：还包括余热源A进口、余热源A出口、余热源B进口、余热源B出口、换热管、管板、封头；
闪蒸器卧式布置，筒体的两端装有封头，筒体和封头通过管板连接在一起，汽液分离器、喷淋管以及换热管固定在管板上；汽液分离器位于闪蒸器的上部空间，中部空间布置喷淋管，下部空间布置有换热管，部分换热管浸没在余热源A液体中；在筒体的上部设置有余热源A进口，筒体的下部设置余热源A出口，余热源A进口连接着喷淋管；
筒体的一端设置有余热源进口，筒体的另一端设置有余热源B出口；
余热源B从余热源B进口进入闪蒸器下部的换热管，放出热量加热换热管外喷淋的余热源A液体，放热降温后从余热源B出口排出闪蒸器；余热源A从余热源A进口进入喷淋管，形成液滴后，由于扩容降压，余热源A液体在低压下闪蒸出一部分饱和蒸汽；剩余的余热源A液体以细液滴的形式喷洒在换热管的表面上，吸收传热管内余热源B的热量后，余热源A液体的一部分汽化为饱和蒸汽，饱和蒸汽经过汽液分离后，从蒸汽出口引出，另一部分余热源A液体从余热源A出口引出。
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