CN103900396A - 减少白烟发生装置及利用其的废热及用水回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减少白烟发生装置及利用其的废热及用水回收方法，提供一种特征为包括排出气体投入管、用水回收部、显热交换器、第1潜热交换器、第2潜热交换器、气水分离器、排出部、循环管及混合管的减少白烟发生装置。另外，本发明提供一种利用减少白烟发生装置的废热及用水回收方法，包括：第1步骤，把尾气供应给用水回收部；第2步骤，供应给所述用水回收部的尾气供应给显热交换器；第3步骤，所述显热交换器尾气供应给第1潜热交换器；第4步骤，所述第1潜热交换器的尾气供应给第2潜热交换器；第5步骤，所述第2潜热交换器的尾气供应给气水分离区；第6步骤，所述气水分离器的尾气供应给排出部。
Description
技术领域
本发明涉及减少白烟发生装置及利用其的废热及用水回收方法，更详细而言，涉及一种减少白烟发生装置及利用其的废热及用水回收方法，用于不把启动主要用作工业用途的诸如锅炉、焚烧炉及烘干机等的设备而产生的高温高湿的尾气通过烟囱等直接排放到大气中，而是对高温高湿尾气中含有的高温的热进行热交换，回收废热进行再利用，从而节省用作工业用途的锅炉、焚烧炉及烘干机等设备启动所需的能源，高温高湿的尾气中含有的水分利用基于尾气热交换的尾气内的水分液化作用，回收高温高湿的尾气中含有的水分，重新用作用水，从而节省启动作为工业用设备的锅炉、焚烧炉或烘干机时使用的用水使用量，通过去除高温高湿的尾气中含有的热及水分，从而消除高温高湿的尾气直接排放到大气中时发生的尾气的水蒸气呈现如同白色烟气般的白烟现象。
背景技术
一般而言，在钢铁厂及诸如使用锅炉、焚烧炉及烘干机等的工业用设备的场所，在使用设备的同时产生水蒸气，钢铁厂在冷却原材料的过程中使用水，产生水蒸气，在锅炉及焚烧炉中，为去除高温燃烧后排气空气的粉尘，在使用直接冷却装置的过程中发生水蒸气，在烘干机中，在产品的烘干过程中发生水蒸气。
另一方面，如上发生的水蒸气通过烟囱等排出到外部，以便防止工业用设备损伤，而且不对劳动者的作业造成妨碍，通过烟囱等排出到外部的尾气中含有大量水分及溶质，通过烟囱排出时，发生如同白色烟气般的白烟现象。
此时，所述白烟现象是加热的潮湿空气在与大气中的冷空气混合时，冷却至露点以下而发生的现象，在以焓湿图的100%饱和曲线上部侧的条件冷却的环境下发生，在大气中空气温度较低的冬季时节，这种白烟现象尤其严重。
另外，所述白烟在不使用溶质的情况下，尽管并非污染物质，但从外部来看，在视觉上被认为受到污染，视为可见污染，而且，即使并非污染物质，通过烟囱等以白烟形态排出的高温高湿的尾气与大气中的冷空气相遇，在被冷却至露点以下时发生的水滴下落到烟囱周边，给淋到水滴的人造成不快，在冬季时节下，落下的水滴掉到周边的道路等，形成冰面，存在行人在冰面上滑倒等问题。
另一方面，为解决如上问题，在注册专利公报第10-1197283中公开了一种技术，包括：制冷剂压缩机，其用于以高温高压来压缩制冷剂；加热部，从所述制冷剂压缩机排出的制冷剂在内部循环并向外部的排出空气释放热，成为常温高压的液体；制冷剂管，其包括膨胀管，供从所述加热部排出的制冷剂流入；冷却部，其安装于所述加热部的下部，供穿过所述制冷剂管而变成低温低压的液化状态的制冷剂在其内部循环并气化，使外部的排出空气冷却，使排出空气中的水蒸气冷凝。
但是，如上所述的技术只是防止白烟现象而已，存在无法回收废热进行再利用或重新回收尾气中大量含有的水分加以使用的问题。
另外，如上所述的技术存在的问题是，构成复杂，制作装备的费用高，在装置使用过程中还追加发生大量费用，需要经常维护及保养。
因此，迫切要求解决如上所述的以往问题的减少白烟发生装置及利用其的废热及用水回收方法。
【在行技术文献】
【专利文献】
注册专利公报第10-1197283号
发明内容
本发明正是为解决如上以往技术的问题而发明的，其目的在于利用简单的结构，不把工业用设备排出的高温高湿的尾气通过烟囱等直接排出到大气中，而是回收尾气中包含的废热，用作暖气等的热源，能够实现能源再利用，减少能源浪费。
另外，本发明的另一目的在于提供一种减少白烟发生装置及利用其的废热及用水回收方法，通过热交换对高温高湿的尾气中大量包含的水分进行冷凝，重新回收尾气内包含的水分冷凝的用水加以使用，从而减少用作冷却水的水及溶质的消耗。
另一方面，本发明的又一目的在于提供一种减少白烟发生装置及利用其的废热及用水回收方法，高温高湿的尾气通过烟囱等排出时，针对主要在冬季时节发生的白烟，通过热交换对尾气中大量包含的水分进行冷凝，重新回收冷凝的用水加以使用，从而容易防止高温高湿的尾气排出到外部时发生的白烟。
为实现如上所述目的，本发明提供一种减少白烟发生装置，其特征在于，包括：排出气体投入管，其供应包含水蒸气的尾气；用水回收部，其与所述排出气体投入管连接，通过在一侧形成的排出气体投入口接受排出气体供应，在上部具有平板形的用水回收部上部板，其中，所述用水回收部上部板在内侧形成有贯通的用水回收孔；显热交换器，其配备于所述用水回收部的上部，在用水回收部上部板上部结合配备有下部板，所述下部板与用水回收部上部板对应地具有在内侧贯通的空间，在下部板的上部配备有波形热交换区，与下部板垂直地结合有多个以波形构成的波纹板，而且，所述波纹板的波形分别对称，在波纹板之间形成有能够供尾气移动的排气管道，在波形热交换区的上部与下部，分别配备有平板形的热交换区盖，所述热交换区盖与排气管道对应地形成有通孔，使尾气能够移动，在波形热交换区的外周面上，配备有在两侧贯通形成有空气流入口及空气排出口的侧面板，在侧面板的上部具有上部板，所述上部板与下部板对应地在内侧形成有贯通的空间；第1潜热交换器，其在所述显热交换器上部配备有第1潜热交换器下部板，所述第1潜热交换器下部板与上部板对应地具有在内侧贯通的空间，在第1潜热交换器下部板的上部配备有第1潜热波形热交换区，与第1潜热交换器下部板垂直地结合有多个以波形构成的波纹板，而且，所述波纹板的波形分别对称，在波纹板之间形成有供尾气能够移动的第1潜热排气管道，在第1潜热波形热交换区的上部与下部，分别配备有平板形的第1潜热热交换区盖，所述第1潜热热交换区盖与第1潜热排气管道对应地形成有通孔，以便尾气能够移动，在第1潜热波形热交换区的外周面上，与第1潜热交换器下部板垂直地配备有第1潜热交换器侧面板，在第1潜热交换器侧面板的上部配备有第1潜热交换器上部板，所述第1潜热交换器上部板分别层叠配备成多段，与第1潜热交换器下部板对应地形成有在内侧贯通的空间，在多段层叠的上部一侧配备有接受水供应的水流入口，在下部一侧配备有排出水的水排出口，在多段层叠的内部，在每个层叠的多段上，以Z字形在一侧上部与另一侧下部对称地贯通形成有水循环孔，以便水从上部向下部通过；第2潜热交换器，其配备于所述第1潜热交换器的上部，在第1潜热交换器上部板上部结合配备有第2下部板，所述第2下部板与第1潜热交换器上部板对应地具有在内侧贯通的空间，在第2下部板的上部配备有第2波形热交换区，与所述第2下部板垂直地结合多个以波形构成的波纹板，而且，所述波纹板的波形分别对称，在波纹板之间形成有供尾气能够移动的第2排气管道，在第2波形热交换区的上部与下部，分别配备有平板形的第2热交换区盖，第2热交换区盖与第2排气管道对应地形成有通孔，以便尾气能够移动，在第2波形热交换区的外周面上分别配备有第2侧面板，所述侧面板分别在一侧贯通形成有外气排出口，在另一侧贯通形成有供外部空气流入的外气流入口，在外气流入口配备有平板形的上部分散板，所述上部分散板形成有多个贯通孔，分散供应尾气，在第2侧面板的上部具有第2上部板，所述第2上部板与第2下部板对应地形成有在内侧贯通的空间；气水分离器，其配备于所述第2潜热交换器的上部，在第2上部板上部结合配备有气水分离器下部板，所述气水分离器下部板与第2上部板对应地具有在内侧贯通的空间，在气水分离器下部板的上部，分别隔开配备有多个气水分离区，所述气水分离区以板状形成，向上侧方向具有Z字形态，在各个气水分离区的上部前端配备有向下侧折弯形成的切断区，在气水分离区及切断区的外周面配备有气水分离器侧面板，在气水分离器侧面板的上部具有气水分离器上部板，所述气水分离器上部板与气水分离器下部板对应地形成有在内侧贯通的空间；排出部，其配备于所述气水分离器上部，在气水分离器上部板上部结合配备有排出口下部板，所述排出口下部板与气水分离器上部板对应地具有在内侧贯通的空间，在排出口下部板的上部配备有排出口侧面板，所述排出口侧面板上部及下部开放形成，外周面向上侧方向收窄，在排出口侧面板的一侧形成有贯通的流入孔；循环管，其与所述显热交换器的空气流入口及第2潜热交换器的外气排出口连接配备，把第2潜热交换器的外部空气供应给显热交换器；混合管，其连接配备于所述显热交换器的空气排出口及排出部(60)的流入孔，把通过空气排出口排出的外部空气通过流入孔供应给排出部。
另外，本发明提供一种利用减少白烟发生装置的废热及用水回收方法，所述减少白烟发生装置包括排出气体投入管、用水回收部、显热交换器、第1潜热交换器、第2潜热交换器、气水分离器、排出部及连接他们的循环管、混合管，包括：第1步骤，把包含水蒸气的70～80℃的尾气通过排出气体投入管供应给用水回收部；第2步骤，供应给所述用水回收部的70～80℃的尾气通过在用水回收部上部形成的用水回收部上部板的内侧贯通的用水回收孔，供应给在位于用水回收孔上部的显热交换器内部形成的波形热交换区的排气管道内侧，供应给排气管道内侧的尾气的温度因通过循环管及在显热交换器的一侧形成的空气流入口供应到排气管道外侧的15～25℃外部空气而发生热交换，排气管道内侧的尾气温度变为60～70℃，经过排气管道外侧的外部空气因与排气管道内侧尾气的热交换，温度变为35～45℃，通过在显热交换器的另一侧形成的空气排出口排出；第3步骤，经过所述显热交换器的排气管道，温度变为60～70℃的尾气分别供应给在排气管道上部以多段层叠的第1潜热交换器内部形成的第1潜热波形热交换区的第1潜热排气管道内侧，供应给第1潜热排气管道内侧的尾气的温度因供应给第1潜热排气管道外侧的水而发生热交换，第1潜热排气管道内侧的尾气温度变为40～50℃，其中，供应给第1潜热排气管道外侧的水是在第1潜热交换器中以多段层叠的上部一侧，通过水流入口供应水，供应的水在以多段层叠的第1潜热交换器内部，沿水循环孔从上部通过至下部，通过在第1潜热交换器的下部一侧配备的水排出口排出，而且，所述循环孔以Z字形在一侧上部与另一侧下部对称地形成，以便在层叠的每段，使水从上部通过至下部；第4步骤，经过所述第1潜热交换器的第1潜热排气管道，温度变为40～50℃的尾气分别供应给在配备于第1潜热排气管道上部的第2潜热交换器内部形成的第2波形热交换区的第2排气管道内侧，供应给第2排气管道内侧的尾气的温度因通过在第2潜热交换器另一侧贯通形成的外气流入口流入第2排气管道外侧的0～10℃的外部空气而发生热交换，第2排气管道内侧的尾气温度变为30～40℃，与尾气发生热交换的外部空气的温度变为15～25℃，通过在第2潜热交换器的一侧贯通形成的外气排出口供应给循环管；第5步骤，经过所述第2潜热交换器的第2排气管道，温度变为30～40℃的尾气供应给在第2排气管道上部配备的气水分离器内部以板状形成且向上侧方向具有Z字形态的多个气水分离区及在各个气水分离区的上部前端向下侧折弯形成的切断区，供应给气水分离区及切断区的尾气分离其中包含的水分并排出；第6步骤，经过所述气水分离器的气水分离区及切断区，尾气中包含的水分被分离的尾气供应给在气水分离器的上部配备的排出部，供应给排出部的30～40℃的尾气与通过在排出部的一侧贯通形成的流入孔及与显热交换器的空气排出口连接的混合管获得供应的温度为35～45℃的外部空气混合，排出到外部。
如此构成的本发明的减少白烟发生装置及利用其的废热及用水回收方法，不把钢铁厂及诸如锅炉、焚烧炉及烘干机等的工业用设备排出的高温高湿的尾气直接排出到大气中，而是对浪费的废热进行回收，重新用作暖气等的热源，能够减少能源浪费，把高温高湿的尾气中大量包含的水分通过热交换进行冷凝，重新回收尾气中包含的水分冷凝后的用水加以使用，从而具有能够减少作为冷却水使用的水及溶质消耗的优点。
另外，高温高湿的尾气通过烟囱等排出时，针对主要在冬季时节发生的白烟，通过热交换对尾气中大量包含的水分进行冷凝，重新回收冷凝的用水加以使用，从而具有容易防止高温高湿的尾气排出到外部时发生的白烟的优点。
附图说明
图1是本发明的减少白烟发生装置的立体图，
图2是显示本发明的减少白烟发生装置的剖面的立体图，
图3是显示本发明的减少白烟发生装置的气体及流体的流动的主剖面图，
图4是本发明的减少白烟发生装置的分解立体图，
图5是本发明的用水回收部的立体图，
图6是本发明的用水回收部的分解立体图，
图7是本发明的显热交换器的立体图，
图8是本发明的显热交换器的分解立体图，
图9是显示本发明的显热交换器的剖面的立体图，
图10显示本发明的第1潜热交换器以多段层叠的状态的立体图，
图11是显示本发明的第1潜热交换器分解状态的分解立体图，
图12是显示本发明的第1潜热交换器以多段层叠的状态的剖面立体图，
图13是显示本发明的第1潜热交换器分解状态的分解立体图，
图14是本发明的第2潜热交换器的立体图，
图15是显示本发明的第2潜热交换器的分解状态的分解立体图，
图16是显示本发明的第2潜热交换器的剖面的剖面立体图，
图17是本发明的气水分离器的立体图，
图18是显示本发明的气水分离器的分解状态的分解立体图，
图19是显示本发明的气水分离器的剖面的主剖面图,
图20是显示本发明的循环管内部的局部剖面立体图，
图21是显示本发明另一实施例的分散板状态的立体图，
图22是显示本发明另一实施例的用水排出部配备状态的剖面图，
图23是本发明另一实施例的用水排出部的立体图，
图24是本发明另一实施例的用水排出部的分解立体图，
图25是本发明的利用减少白烟发生装置的废热及用水回收方法的流程图。
符号说明
具体实施方式
下面参照附图，进一步详细说明本发明实施所需的具体内容。
如图1至图24所示，本发明的减少白烟发生装置包括：排出气体投入管(4)，其供应包含水蒸气的高温高湿的尾气；用水回收部(10)，其与所述排出气体投入管(4)连接，接受排出气体供应；显热交换器(20)，其配备于所述用水回收部(10)的上部；第1潜热交换器(30)，其配备于所述显热交换器(20)上部；第2潜热交换器(40)，其配备于所述第1潜热交换器(30)的上部；气水分离器(50)，其配备于所述第2潜热交换器(40)的上部；排出部(60)，其配备于所述气水分离器(50)上部；循环管(70)，其与所述显热交换器(20)的空气流入口(25)及第2潜热交换器(40)的外气排出口(45)连接配备；混合管(80)，其连接配备于所述显热交换器(20)的空气排出口(26)及排出部(60)的流入孔(63)。
配备有排出气体投入管(4)，其供应包含所述水蒸气的高温高湿的尾气。
此时，在所述排出气体投入管(4)中，供应从诸如锅炉、焚烧炉及烘干机等的工业用设备排出的70～80℃左右的高温高湿的尾气，但只要是以比常温高的温度排出的尾气，无论任何温度均无妨。
配备有用水回收部(10)，其与所述排出气体投入管(4)连接，通过在一侧形成的排出气体投入口(11)接受排出气体供应，在上部具有平板形的用水回收部上部板(13)，所述用水回收部上部板(13)在内侧形成有贯通的用水回收孔(12)。
另外，在所述用水回收部(10)配备有用水回收管(15)，所述用水回收管(15)在下部一侧，供从上部流入的用水排出，在用水回收孔(12)配备有平板形的下部分散板(14)，所述下部分散板(14)形成有多个贯通孔，分散供应尾气。
此时，通过所述用水回收管(15)排出的用水，是通过排出气体投入管(4)供应的高温高湿的尾气在通过下部分散板(14)的贯通孔向上部上升期间，在通过后述的显热交换器(20)、第1潜热交换器(30)及第2潜热交换器(40)的内部时发生热交换的过程中及尾气在气水分离器(50)中冷凝期间发生的用水流向下部而汇集于用水回收部(10)的用水，汇集于用水回收部(10)的用水通过用水回收管(15)排出、放掉，或者不放掉用水，而是集中起来进行再利用。
另一方面，所述下部分散板(14)配备得使通过排出气体投入管(4)供应的排出气体能够向上部均匀分配、上升，下部分散板(14)的形态如图21中的分散板(91)所示，把平板形成凹凸形，在凹凸形的上部形成多个贯通孔，使排出气体能够向上部均匀地分配、上升，在凹凸形的下部，也可以形成得使从上部流入的用水在此汇集，通过开放的两侧并排出，使用水能够汇集到在下部形成的用水回收部(10)进行使用。
另外，所述分散板(91)如图22至图24所示，分别配备于第1潜热交换器(30)及气水分离器(50)下部，以内侧向上下部开放地贯通形成的方形管体形成，在一侧面上，与分散板(91)的凹凸形下部对应地形成有多个贯通孔，以便汇集于分散板(91)的凹凸形下部的用水能够排出。也可以分别安放于配备有用水排出管(92)的用水排出部(90)的内侧进行使用，其中，所述用水排出管(92)在贯通孔的外侧，以管状形成，其一侧连接于贯通孔，供通过贯通孔排出的用水汇集、流入，另一侧与用水回收管(15)连接，供通过一侧流入的用水能够通过连接于另一侧的用水回收管(15)排出。
此时，所述用水排出部(90)借助分别安装于内侧的分散板(91)，使从下部供应的尾气能够向上部均匀分配、上升，在第1潜热交换器(30)、第2潜热交换器(40)及气水分离器(50)中，尾气由于热交换而被冷凝，发生的用水通过与用水排出管(92)连接的用水回收管(15)直接排出，从而发挥防止因尾气的热交换而用水发生过多，超过用水回收部(10)能够容纳的用水以上，导致用水向排出气体投入管(4)逆流的现象的作用，优选分别配备于第1潜热交换器(30)及气水分离器(50)下部使用，但还优选根据用水回收部(10)能够回收用水的容量配备使用。
在所述用水回收部(10)的上部配备有显热交换器(20)，其在用水回收部上部板(13)上部结合配备有平板形的下部板(21)，所述下部板(21)与用水回收部上部板(13)对应地具有在内侧贯通的空间，在下部板(21)的上部配备有波形热交换区(23)，与下部板(21)垂直地结合有多个以波形构成的波纹板(6)，而且，所述波纹板(6)的波形分别对称，厚度为1～4㎜，在波纹板(6)之间形成有能够供尾气移动的排气管道(22)，在波形热交换区(23)的上部与下部，分别配备有平板形的热交换区盖(24)，所述热交换区盖(24)与排气管道(22)对应地形成有通孔，使尾气能够移动，在波形热交换区(23)的外周面上，配备有在两侧贯通形成有空气流入口(25)及空气排出口(26)的侧面板(27)，在侧面板(27)的上部具有上部板(28)，所述上部板(28)与下部板(21)对应地在内侧形成有贯通的空间。
此时，所述波纹板(6)以波形形成，以便空气经过波纹板(6)之间时不发生乱流，并延长空气停留时间，提高导热效果，与由多个管构成、圆周缘连接、在上部及下部形成的管之间被填充的热交换器相比，所述由多个波纹板(6)构成的波形热交换区(23)在上部及下部形成的空余空间小，空气及尾气移动时受到阻力小，无需追加增设原来安装于烟囱等的鼓风机的容量。
另一方面，供应给所述用水回收部(10)的70～80℃的尾气，通过在用水回收部(10)的上部形成的用水回收部上部板(13)内侧贯通的用水回收孔(12)的分散板(14)均匀地分散，供应给在位于用水回收孔(12)上部的显热交换器(20)内部形成的波形热交换区(23)的排气管道(22)内侧，供应给排气管道(22)内侧的尾气的温度因通过后述循环管(70)及在显热交换器(20)的一侧形成的空气流入口(25)供应到排气管道(22)外侧的15～25℃外部空气而发生热交换，排气管道(22)内侧的尾气温度降为60～70℃，经过排气管道(22)外侧的外部空气因与排气管道(22)内侧尾气的热交换，温度升为35～45℃，通过在显热交换器(20)的另一侧形成的空气排出口(26)排出。
配备有第1潜热交换器(30)，其在所述显热交换器(20)上部配备有第1潜热交换器下部板(31)，所述第1潜热交换器下部板(31)与上部板(28)对应地具有在内侧贯通的空间，在第1潜热交换器下部板(31)的上部配备有第1潜热波形热交换区(33)，与第1潜热交换器下部板(31)垂直地结合有多个以波形构成的波纹板(6)，而且，所述波纹板(6)的波形分别对称，在波纹板(6)之间形成有能够供尾气移动的第1潜热排气管道(32)，在第1潜热波形热交换区(33)的上部与下部，分别配备有平板形的第1潜热热交换区盖(34)，所述第1潜热热交换区盖(34)与第1潜热排气管道(32)对应地形成有通孔，以便尾气能够移动，在第1潜热波形热交换区(33)的外周面上，与第1潜热交换器下部板(31)垂直地配备有第1潜热交换器侧面板(35)，在第1潜热交换器侧面板(35)的上部配备有第1潜热交换器上部板(36)，所述第1潜热交换器上部板(36)分别层叠配备成多段，与第1潜热交换器下部板(31)对应地形成有在内侧贯通的空间，在多段层叠的上部一侧配备有接受水供应的水流入口(37)，在下部一侧配备有排出水的水排出口(38)，在多段层叠的内部，在每个层叠的多段上部，以Z字形在一侧上部与另一侧下部对称地贯通形成有水循环孔(39)，以便水从上部向下部通过。
此时，经过所述显热交换器(20)的排气管道(22)，温度变为60～70℃的尾气分别供应给在排气管道(22)上部以多段层叠的第1潜热交换器(30)内部形成的第1潜热波形热交换区(33)的第1潜热排气管道(32)内侧，供应给第1潜热排气管道(32)内侧的尾气的温度因供应给第1潜热排气管道(32)外侧的水而发生热交换，第1潜热排气管道(32)内侧的尾气温度降为40～50℃，其中，供应给第1潜热排气管道(32)外侧的水是在第1潜热交换器(30)中以多段层叠的上部一侧，通过水流入口(37)供应水，供应的水在以多段层叠的第1潜热交换器(30)内部，沿水循环孔(39)从上部通过至下部，通过在第1潜热交换器(30)的下部一侧配备的水排出口(38)排出的水，而且，所述循环孔(39)以Z字形在一侧上部与另一侧下部对称地形成，以便在层叠的每段，使水从上部通过至下部。
另外，在所述第1潜热交换器(30)中，尾气温度从60～70℃热交换成40～50℃，开始尾气的第1次冷凝，因尾气冷凝而发生的用水沿第1潜热波形热交换区(33)的第1潜热排气管道(32)流向下部。
此时，在所述第1潜热交换器(30)中冷凝的尾气的露点温度为55～65℃左右，尾气在经过第1潜热交换器(30)期间继续发生冷凝，尾气经过第1潜热交换器(30)期间，直到尾气的温度达到40～50℃时，发生大量潜热，引起尾气冷凝。
另外，在所述第1潜热交换器(30)中因尾气的冷凝而发生的用水，沿第1潜热排气管道(32)流向下部，此时，尚未冷凝的尾气被进一步冷凝，因此，可以回收更多量的用水，在该过程中，可以去除未被滤除的微细灰尘及臭味，还发挥了清洗第1潜热排气管道(32)的作用。
配备有第2潜热交换器(40)，其配备于所述第1潜热交换器(30)的上部，在第1潜热交换器上部板(36)上部结合配备有第2下部板(41)，所述第2下部板(41)与第1潜热交换器上部板(36)对应地具有在内侧贯通的空间，在第2下部板(41)的上部配备有第2波形热交换区(43)，与所述第2下部板(41)垂直地结合多个以波形构成的波纹板(6)，而且，所述波纹板(6)的波形分别对称，在波纹板(6)之间形成有供尾气能够移动的第2排气管道(42)，在第2波形热交换区(43)的上部与下部，分别配备有平板形的第2热交换区盖(44)，第2热交换区盖(44)与第2排气管道(42)对应地形成有通孔，以便尾气能够移动，在第2波形热交换区(43)的外周面上分别配备有第2侧面板(47)，所述侧面板(27)分别在一侧贯通形成有外气排出口(45)，在另一侧贯通形成有供外部空气流入的外气流入口(46)，在外气流入口(46)配备有平板形的上部分散板(48)，所述上部分散板(48)形成有多个贯通孔，分散供应尾气，在第2侧面板(47)的上部具有第2上部板(49)，所述第2上部板(49)与第2下部板(41)对应地形成有在内侧贯通的空间。
此时，经过所述第1潜热交换器(30)的第1潜热排气管道(32)，温度变为40～50℃的尾气分别供应给在配备于第1潜热排气管道(32)上部的第2潜热交换器(40)内部形成的第2波形热交换区的第2排气管道(42)内侧，供应给第2排气管道(42)内侧的尾气的温度因通过在第2潜热交换器(40)另一侧贯通形成的外气流入口(46)流入第2排气管道(42)外侧的0～10℃的外部空气而发生热交换，第2排气管道(42)内侧的尾气温度变为30～40℃，与尾气发生热交换的外部空气的温度变为15～25℃，通过在第2潜热交换器(40)的一侧贯通形成的外气排出口(45)供应给循环管(70)，通过第2潜热交换器(40)的尾气处于温度为30～40℃的饱和水蒸气状态。
另一方面，所述循环管(70)与显热交换器(20)的空气流入口(25)及第2潜热交换器(40)的外气排出口(45)连接配备，发挥把第2潜热交换器(40)的外部空气供应给显热交换器(20)的作用，在循环管(70)的内部，可以配备形成有贯通孔的平板形的鼓风机固定板(71)，把鼓风机(72)安装于鼓风机固定板(71)的贯通孔进行使用。
配备有气水分离器(50)，其配备于所述第2潜热交换器(40)的上部，在第2上部板(49)上部结合配备有气水分离器下部板(51)，所述气水分离器下部板(51)与第2上部板(49)对应地具有在内侧贯通的空间，在气水分离器下部板(51)的上部，分别隔开配备有多个气水分离区(52)，所述气水分离区(52)以板状形成，向上侧方向具有Z字形态，在各个气水分离区(52)的上部前端配备有向下侧折弯形成的切断区(53)，在气水分离区(52)及切断区(53)的外周面配备有气水分离器侧面板(54)，在气水分离器侧面板(54)的上部具有气水分离器上部板(55)，所述气水分离器上部板(55)与气水分离器下部板(51)对应地形成有在内侧贯通的空间。
此时，经过所述第2潜热交换器(40)的第2排气管道(42)，饱和水蒸气状态的温度变为20～30℃的尾气供应给在第2排气管道(42)上部配备的气水分离器(50)内部以板状形成且向上侧方向具有Z字形态的多个气水分离区(52)及在各个气水分离区(52)的上部前端向下侧折弯形成的切断区(53)，供应给气水分离区(52)及切断区(53)的尾气，尾气内包含的水分被冷凝分离，流向下部，在流向下部期间，尚未冷凝的尾气进一步冷凝，使更多量的尾气冷凝。
配备有排出部(60)，其配备于所述气水分离器(50)上部，在气水分离器上部板(55)上部结合配备有排出口下部板(61)，所述排出口下部板(61)与气水分离器上部板(55)对应地具有在内侧贯通的空间，在排出口下部板(61)的上部配备有排出口侧面板(62)，所述排出口侧面板(62)上部及下部开放形成，外周面向上侧方向收窄，在排出口侧面板(62)的一侧形成有贯通的流入孔(63)，在流入孔(63)的内侧具有平板形的排出口分散板(64)，所述排出口分散板(64)在内侧形成有多个贯通孔。
配备有混合管(80)，其一侧连接于所述排出部(60)的流入孔(63)，另一侧连接于显热交换器(20)的空气排出口(26)，把通过空气排出口(26)排出的外部空气供应给流入孔(63)。
此时，在所述排出部(60)的排出口分散板(64)上形成的多个贯通孔，发挥把通过空气排出口(26)及混合管(80)供应的外部空气均匀地分散供应给排出部(60)的作用。
另一方面，经过所述气水分离器(50)的气水分离区(52)及切断区(53)，尾气中包含的水分被冷凝并分离的尾气供应给在气水分离器(50)的上部配备的排出部(60)，供应给排出部(60)的30～40℃的尾气与通过混合管(80)获得供应的温度为35～45℃的外部空气混合，排出到外部，其中，所述混合管(80)与排出部(60)一侧配备的流入孔(63)及显热交换器(20)的空气排出口(26)连接。
此时，通过所述排出部(60)排出的尾气，其湿度降至50%以下，尾气中包含的湿度低，不发生白烟现象。
如上构成的本发明的减少白烟发生装置利用简单的结构，不把工业用设备使用的高温高湿的尾气直接排出到大气中，而是回收废热，用作暖气等的热源，能够实现能源再利用，能够减少能源浪费，对尾气中大量包含的水分进行冷凝，重新回收使用，从而具有能够减少用作冷却水的水的消耗。
另外，针对冬季时节发生白烟，对尾气中大量包含的水分进行冷凝，重新回收使用，从而具有减少白烟的优点，具有去除尾气中包含的微细灰尘及臭味的优点。
另一方面，参照图1至图25，本发明的利用减少白烟发生装置的废热及用水回收方法如下。
包括：第1步骤(S1)，把工业用设备等发生的高温高湿的70～80℃的尾气通过排出气体投入管(4)供应给用水回收部(10)；第2步骤(S2)，供应给所述用水回收部(10)的70～80℃的尾气通过在用水回收部(10)上部形成的用水回收部上部板(13)的内侧贯通的用水回收孔(12)，供应给在位于用水回收孔(12)上部的显热交换器(20)内部形成的波形热交换区(23)的排气管道(22)内侧，供应给排气管道(22)内侧的尾气的温度因通过循环管(70)及在显热交换器(20)的一侧形成的空气流入口(25)供应到排气管道(22)外侧的15～25℃外部空气而发生热交换，排气管道(22)内侧的尾气温度变为60～70℃，经过排气管道(22)外侧的外部空气因与排气管道(22)内侧尾气的热交换，温度变为35～45℃，通过在显热交换器(20)的另一侧形成的空气排出口(26)排出；第3步骤(S3)，经过所述显热交换器(20)的排气管道(22)，温度变为60～70℃的尾气分别供应给在排气管道(22)上部以多段层叠的第1潜热交换器(30)内部形成的第1潜热波形热交换区(33)的第1潜热排气管道(32)内侧，供应给第1潜热排气管道(32)内侧的尾气的温度因供应给第1潜热排气管道(32)外侧的水而发生热交换，第1潜热排气管道(32)内侧的尾气温度变为40～50℃，其中，供应给第1潜热排气管道(32)外侧的水是在第1潜热交换器(30)中以多段层叠的上部一侧，通过水流入口(37)供应水，供应的水在以多段层叠的第1潜热交换器(30)内部，沿水循环孔(39)从上部通过至下部，通过在第1潜热交换器(30)的下部一侧配备的水排出口(38)排出的水，而且，所述循环孔(39)以Z字形在一侧上部与另一侧下部对称地形成，以便在层叠的每段，使水从上部通过至下部；第4步骤(S4)，经过所述第1潜热交换器(30)的第1潜热排气管道(32)，温度变为40～50℃的尾气分别供应给在配备于第1潜热排气管道(32)上部的第2潜热交换器(40)内部形成的第2波形热交换区的第2排气管道(42)内侧，供应给第2排气管道(42)内侧的尾气的温度因通过在第2潜热交换器(40)另一侧贯通形成的外气流入口(46)流入第2排气管道(42)外侧的0～10℃的外部空气而发生热交换，第2排气管道(42)内侧的尾气温度变为30～40℃，与尾气发生热交换的外部空气的温度变为15～25℃，通过在第2潜热交换器(40)的一侧贯通形成的外气排出口(45)供应给循环管(70)；第5步骤(S5)，经过所述第2潜热交换器(40)的第2排气管道(42)，温度变为30～40℃的尾气供应给在第2排气管道(42)上部配备的气水分离器(50)内部以板状形成且向上侧方向具有Z字形态的多个气水分离区(52)及在各个气水分离区(52)的上部前端向下侧折弯形成的切断区(53)，供应给气水分离区(52)及切断区(53)的尾气分离其中包含的水分并排出；第6步骤(S6)，经过所述气水分离器(50)的气水分离区(52)及切断区(53)，尾气中包含的水分被分离的尾气供应给在气水分离器(50)的上部配备的排出部(60)，供应给排出部(60)的30～40℃的尾气与通过混合管(80)获得供应的温度为35～45℃的外部空气混合，排出到外部，其中，所述混合管(80)与在排出部(60)的一侧贯通形成的流入孔(63)及显热交换器(20)的空气排出口(26)连接。
所述S1～S6步骤完成后，水蒸气被从包含水蒸气的排出气体中分离并排出，在排出气体通过烟囱排出时不发生白烟，从排出气体中分离的水蒸气汇集成用水，用作再利用用水，为从排出气体中分离水蒸气而进行热交换，温度上升的水再利用为暖气用或工业用水等，能够减少以废热形式浪费的能源，并具有消除尾气中包含的微细灰尘及臭味的优点。
所述利用减少白烟发生装置的废热及用水回收方法使用上述本发明的减少白烟发生装置，其使用动作说明与上述内容相同，因此省略。
Claims (5)
1.一种减少白烟发生装置，其特征在于，包括：
排出气体投入管(4)，其供应包含水蒸气的尾气；
用水回收部(10)，其与所述排出气体投入管(4)连接，通过在一侧形成的排出气体投入口(11)接受排出气体供应，在上部形成有平板形的用水回收部上部板(13)，在下部一侧具有圆筒形的用水回收管(15)，其中，所述用水回收部上部板(13)在内侧形成有贯通的用水回收孔(12)；
显热交换器(20)，其配备于所述用水回收部(10)的上部，在用水回收部上部板(13)上部结合配备有下部板(21)，所述下部板(21)与用水回收部上部板(13)对应地具有在内侧贯通的空间，在下部板(21)的上部配备有波形热交换区(23)，与下部板(21)垂直地结合有多个以波形构成的波纹板(6)，而且，所述波纹板(6)的波形分别对称，在波纹板(6)之间形成有能够供尾气移动的排气管道(22)，在波形热交换区(23)的上部与下部，分别配备有平板形的热交换区盖(24)，所述热交换区盖(24)与排气管道(22)对应地形成有通孔，使尾气能够移动；在波形热交换区(23)的外周面上，配备有在两侧贯通形成有空气流入口(25)及空气排出口(26)的侧面板(27)；在侧面板(27)的上部具有上部板(28)，所述上部板(28)与下部板(21)对应地在内侧形成有贯通的空间；
第1潜热交换器(30)，其在所述显热交换器(20)上部配备有第1潜热交换器下部板(31)，所述第1潜热交换器下部板(31)与上部板(28)对应地具有在内侧贯通的空间；在第1潜热交换器下部板(31)的上部配备有第1潜热波形热交换区(33)，与第1潜热交换器下部板(31)垂直地结合有多个以波形构成的波纹板(6)，而且，所述波纹板(6)的波形分别对称，在波纹板(6)之间形成有能够供尾气移动的第1潜热排气管道(32)；在第1潜热波形热交换区(33)的上部与下部，分别配备有平板形的第1潜热热交换区盖(34)，所述第1潜热热交换区盖(34)与第1潜热排气管道(32)对应地形成有通孔，以便尾气能够移动；在第1潜热波形热交换区(33)的外周面上，与第1潜热交换器下部板(31)垂直地配备有第1潜热交换器侧面板(35)，在第1潜热交换器侧面板(35)的上部配备有第1潜热交换器上部板(36)，所述第1潜热交换器上部板(36)分别层叠配备成多段，与第1潜热交换器下部板(31)对应地形成有在内侧贯通的空间，在多段层叠的上部一侧配备有接受水供应的水流入口(37)，在下部一侧配备有排出水的水排出口(38)，在多段层叠的内部，在每个层叠的多段上部，以Z字形在一侧上部与另一侧下部对称地贯通形成有水循环孔(39)，以便水从上部向下部通过；
第2潜热交换器(40)，其配备于所述第1潜热交换器(30)的上部，在第1潜热交换器上部板(36)上部结合配备有第2下部板(41)，所述第2下部板(41)与第1潜热交换器上部板(36)对应地具有在内侧贯通的空间；在第2下部板(41)的上部配备有第2波形热交换区(43)，与所述第2下部板(41)垂直地结合多个以波形构成的波纹板(6)，而且，所述波纹板(6)的波形分别对称，在波纹板(6)之间形成有供尾气能够移动的第2排气管道(42)；在第2波形热交换区(43)的上部与下部，分别配备有平板形的第2热交换区盖(44)，所述第2热交换区盖(44)与第2排气管道(42)对应地形成有通孔，以便尾气能够移动；在第2波形热交换区(43)的外周面上配备有第2侧面板(47)，所述第2侧面板(47)分别在一侧贯通形成有外气排出口(45)，在另一侧贯通形成有供外部空气流入的外气流入口(46)；在外气流入口(46)配备有平板形的上部分散板(48)，所述上部分散板(48)形成有多个贯通孔，分散供应尾气；在第2侧面板(47)的上部具有第2上部板(49)，所述第2上部板(49)与第2下部板(41)对应地形成有在内侧贯通的空间；
气水分离器(50)，其配备于所述第2潜热交换器(40)的上部，在第2上部板(49)上部结合配备有气水分离器下部板(51)，所述气水分离器下部板(51)与第2上部板(49)对应地具有在内侧贯通的空间；在气水分离器下部板(51)的上部，分别隔开配备有多个气水分离区(52)，所述气水分离区(52)以板状形成，向上侧方向具有Z字形态；在各个气水分离区(52)的上部前端配备有向下侧折弯形成的切断区(53)，在气水分离区(52)及切断区(53)的外周面配备有气水分离器侧面板(54)，在气水分离器侧面板(54)的上部具有气水分离器上部板(55)，所述气水分离器上部板(55)与气水分离器下部板(51)对应地形成有在内侧贯通的空间；
排出部(60)，其配备于所述气水分离器(50)上部，在气水分离器上部板(55)上部结合配备有排出口下部板(61)，所述排出口下部板(61)与气水分离器上部板(55)对应地具有在内侧贯通的空间；在排出口下部板(61)的上部配备有排出口侧面板(62)，所述排出口侧面板(62)上部及下部开放形成，外周面向上侧方向收窄；在排出口侧面板(62)的一侧形成有贯通的流入孔(63)；
循环管(70)，其与所述显热交换器(20)的空气流入口(25)及第2潜热交换器(40)的外气排出口(45)连接配备，把第2潜热交换器(40)的外部空气供应给显热交换器(20)；
混合管(80)，其连接配备于所述显热交换器(20)的空气排出口(26)及排出部(60)的流入孔(63)，把通过空气排出口(26)排出的外部空气通过流入孔(63)供应给排出部(60)。
2.根据权利要求1所述的减少白烟发生装置，其特征在于，
所述波形热交换区(23)、第1潜热波形热交换区(33)及第2波形热交换区(43)分别由多个波纹板(6)结合构成，所述波纹板(6)厚度1～4㎜，与地面水平地以波形形成，各个波形对称。
3.根据权利要求1所述的减少白烟发生装置，其特征在于，
在所述循环管(70)的内部，配备形成有贯通孔的平板形的鼓风机固定板(71)，在鼓风机固定板(71)的贯通孔配备有鼓风机(72)。
4.根据权利要求1所述的减少白烟发生装置，其特征在于，
在所述用水回收孔(12)及流入孔(63)配备有平板形的下部分散板(14)及排出口分散板(64)，所述平板形的下部分散板(14)形成有多个贯通孔，分散供应尾气及外部空气。
5.一种利用减少白烟发生装置的废热及用水回收方法，所述减少白烟发生装置包括排出气体投入管(4)、用水回收部(10)、显热交换器(20)、第1潜热交换器(30)、第2潜热交换器(40)、气水分离器(50)、排出部(60)及连接他们的循环管(70)、混合管(80)，其特征在于，包括：
第1步骤(S1)，把包含水蒸气的70～80℃的尾气通过排出气体投入管(4)供应给用水回收部(10)；
第2步骤(S2)，供应给所述用水回收部(10)的70～80℃的尾气，通过在用水回收部(10)上部形成的用水回收部上部板(13)的内侧贯通的用水回收孔(12)，供应给在位于用水回收孔(12)上部的显热交换器(20)内部形成的波形热交换区(23)的排气管道(22)内侧，供应给排气管道(22)内侧的尾气的温度因通过循环管(70)及在显热交换器(20)的一侧形成的空气流入口(25)供应到排气管道(22)外侧的15～25℃外部空气而发生热交换，排气管道(22)内侧的尾气温度变为60～70℃，经过排气管道(22)外侧的外部空气因与排气管道(22)内侧尾气的热交换，温度变为35～45℃，通过在显热交换器(20)的另一侧形成的空气排出口(26)排出；
第3步骤(S3)，经过所述显热交换器(20)的排气管道(22)，温度变为60～70℃的尾气分别供应给在排气管道(22)上部以多段层叠的第1潜热交换器(30)内部形成的第1潜热波形热交换区(33)的第1潜热排气管道(32)内侧，供应给第1潜热排气管道(32)内侧的尾气的温度因供应给第1潜热排气管道(32)外侧的水而发生热交换，第1潜热排气管道(32)内侧的尾气温度变为40～50℃，其中，供应给第1潜热排气管道(32)外侧的水是在第1潜热交换器(30)中以多段层叠的上部一侧，通过水流入口(37)供应水，供应的水在以多段层叠的第1潜热交换器(30)内部，沿水循环孔(39)从上部通过至下部，通过在第1潜热交换器(30)的下部一侧配备的水排出口(38)排出的水，而且，所述水循环孔(39)以Z字形在一侧上部与另一侧下部对称地形成的，以便在层叠的每段，使水从上部通过至下部；
第4步骤(S4)，经过所述第1潜热交换器(30)的第1潜热排气管道(32)，温度变为40～50℃的尾气分别供应给在配备于第1潜热排气管道(32)上部的第2潜热交换器(40)内部形成的第2波形热交换区的第2排气管道(42)内侧，供应给第2排气管道(42)内侧的尾气的温度因通过在第2潜热交换器(40)另一侧贯通形成的外气流入口(46)流入第2排气管道(42)外侧的0～10℃的外部空气而发生热交换，第2排气管道(42)内侧的尾气温度变为30～40℃，与尾气发生热交换的外部空气的温度变为15～25℃，通过在第2潜热交换器(40)的一侧贯通形成的外气排出口(45)供应给循环管(70)；
第5步骤(S5)，经过所述第2潜热交换器(40)的第2排气管道(42)，温度变为30～40℃的尾气供应给在第2排气管道(42)上部配备的气水分离器(50)内部以板状形成且向上侧方向具有Z字形态的多个气水分离区(52)及在各个气水分离区(52)的上部前端向下侧折弯形成的切断区(53)，供应给气水分离区(52)及切断区(53)的尾气分离其中包含的水分并排出；
第6步骤(S6)，经过所述气水分离器(50)的气水分离区(52)及切断区(53)，尾气中包含的水分被分离的尾气供应给在气水分离器(50)的上部配备的排出部(60)，供应给排出部(60)的30～40℃的尾气与通过混合管(80)获得供应的温度为35～45℃的外部空气混合，排出到外部，其中，所述混合管(80)与在排出部(60)的一侧贯通形成的流入孔(63)及显热交换器(20)的空气排出口(26)连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160316 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |