CN104964261B - 一种废蒸汽热能回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种废蒸汽热能回收装置,包括蒸发室、热能转换室和水箱，所述蒸发室和所述热能转换室之间通过导热层分隔成两个相互独立的空间；所述热能转换室上设有供废蒸汽进入的进气口和泄废口，所述蒸发室设有蒸汽排放口和进水口，所述水箱通过进水管道与所述进水口连通。与现有技术相比，本发明先使用气体压缩机将废蒸汽加压升温，提高废蒸汽的换热效率，再通过热传递，合理地利用废蒸汽的余热，将废蒸汽通过导热层对适量的软水进行加热直至其蒸发，产生洁净的蒸汽，然后再通过蒸汽压缩机将洁净的蒸汽回收加压升温，提升蒸汽的热能品位，重新利用到蒸汽加热设备中，有效地将废蒸汽中的热能回收，达到节能减排的目的。
Description
技术领域
本发明涉及节能设备技术领域，特别是一种废蒸汽热能回收装置。
背景技术
目前很多企业的用热设备在生产过程中都会产生大量的废蒸汽，如果将这些废蒸汽直接排出将会造成很大的能源浪费，因此有些企业会通过常规的热回收办法将废热转化为热水，然后将热水用于生产或生活，但是这种直接通过废蒸汽加热冷水的热转换效率十分低下，大部分的废蒸汽的热能将得不到利用；另外，由于废蒸汽里含有空气、液滴等杂质，所以不能直接回收利用，所以对一些不需要使用热水的企业来说，废蒸汽更处于无法利用的尴尬局面。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种热回收效率高、结构简单的废蒸汽热量回收装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种废蒸汽热能回收装置,包括蒸发室、热能转换室和水箱，所述蒸发室和所述热能转换室之间通过导热层分隔成两个相互独立的空间；所述热能转换室上设有供废蒸汽进入的进气口和泄废口，所述蒸发室设有蒸汽排放口和进水口，所述水箱通过进水管道与所述进水口连通,所述导热层为金属薄膜，所述进水口内侧连接有布水器，所述布水器使进水管道进入的水均匀地布置在所述导热层的上侧形成水膜。
与现有技术相比，本发明先使用气体压缩机将废蒸汽加压升温，提高废蒸汽的换热效率，再通过热传递，合理地利用废蒸汽的余热，将废蒸汽通过导热层对适量的软水进行加热直至其蒸发，产生洁净的蒸汽，然后再通过蒸汽压缩机将洁净的蒸汽回收加压升温，提升蒸汽的热能品位，重新利用到蒸汽加热设备中，有效地将废蒸汽中的热能回收，达到节能减排的目的。
进一步，所述进水管道上设有控流水泵，通过控流水泵可以控制进入导热层上侧水的流量，从而控制水膜的厚度，以达到控制蒸发效率的目的。
进一步，除了可以通过上述布水器控制加热水膜的厚度外，还可以通过在蒸发室上设置溢流口对加热水膜的厚度进行控制，所述溢流口通过回流管道与所述水箱连接，因此，溢流口到导热层的距离直接影响到加热水膜的厚度，该距离控制在1～9mm为宜。
进一步，所述进气口上设有进水管道，所述进气管道上设有蒸汽压缩机。
进一步，为了保证生产物料的品质，在导热层与所述蒸汽排放口之间设有过滤部，所述过滤部将所述蒸发室分隔成上腔室和下腔室，所述蒸汽排放口设置在上腔室，所述进水口设置在下腔室，通过上述过滤部可以有效地将混合在蒸汽中的液滴过滤掉，从而获得更加洁净的蒸汽。
优选的，所述过滤部为捕滴板，捕滴板上密布有出气孔。
优选的，为了增大加热面积和形成对流换热，所述导热层位于热能转换室一侧向下延伸有金属翅片，所述金属翅片间隔交错设置，并沿所述热能转换室内部延伸。
优选的，除了上述对蒸发室进行优化外，还可以对热能转换室进行优化，如将泄废口分别设为废气排放口和废水排放口，所述废水排放口设置在所述废气排放口的下侧，所述废气排放口和废水排放口设置在热能转换室远离废蒸汽进气口的一侧。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明捕滴板的结构示意图；
图3是本发明金属薄膜的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
参见图1，本发明提供一种废蒸汽热能回收装置,包括膜盒1和水箱2，所述膜盒1内部通过水平设置的作为导热层的金属薄膜3分隔形成蒸发室11和热能转换室12两个相互独立的空间，所述蒸发室11侧壁上设有蒸汽排放口111和进水口112，水箱2通过进水管道与所述进水口112连通，进水管道上可以设置控流水泵10，对进水量的进行控制；所述热能转换室12一侧壁上设有供废蒸汽进入的废蒸汽进气口121，进气口121上设有进气管道71，所述进气管71道上设有蒸汽压缩机7，废蒸汽通过气体压缩机7压缩加压升压后从废蒸汽进气口121进入热能转换室12，另一侧壁上设有供废气和冷凝水排放的泄废口。
参见图2，为了保证生产物料的品质，在金属薄膜3与所述蒸汽排放口111之间设有过滤部，所述过滤部将所述蒸发室分隔成上腔室114和下腔室115，所述蒸汽排放口111设置在上腔室，所述进水口112设置在下腔室。过滤部优选使用捕滴板4，捕滴板4的具体布置位置为水平地设置在所述蒸发室11中部。由于捕滴板4上布置有若干气孔41，气孔41直径约为2-3mm，当含有水滴的水蒸汽以一定的流速流向捕滴板4时，水蒸汽通过气孔41穿过捕滴板4，而水滴则会打在捕滴板4上重新滴落到金属薄膜3上，从而获得更加洁净的蒸汽。另外，需要强调的是，过滤部不仅只限于捕滴板4的方式，只要能达到同样的效果即可作为过滤部。
为了进一步优化废蒸汽热能回收装置的蒸发室11的内部结构，将蒸汽排放口111设置在所述上腔室114的上侧，由于蒸汽的密度比空气的小，产生的蒸汽会向上升，因此，蒸汽会很容易地积聚在上腔室114的上部，当蒸汽排放口111设置在上侧，可使蒸汽更好地从蒸汽排放口111排出。
作为一种优选的方案，参见图1，除了上述对蒸发室11进行优化的方式外，还可以对热能转换室12进行优化，如将泄废口分别设为废气排放口122和废水排放口123，所述废水排放口123设置在所述废气排放口122的下侧，特别注意的是废气排放口122和废水排放口123需要设置在热能转换室12远离废蒸汽进气口121的一侧。
另外，为了更加快捷和均匀的在金属薄膜3上布置一层水膜，在进水口112上设有布水器5，布水器为一根与膜盒1宽度相当的水管，水管的两头密封中间进水，在水管的表面上均匀开有一排圆孔，水从圆孔均匀流出并落到金属薄膜3上，形成一定厚度的水膜，通过控制布水器的进水流量对水膜的厚度进行控制，而进水的流量是通过控制控流水泵进行调整的。除了通过上述布水器5控制水膜的厚度外，还可以通过在蒸发室11上设置溢流口113对水膜的厚度进行控制，所述溢流口113与所述进水口112相对设置，溢流口113通过管道与所述水箱2上侧连接，超过水膜厚度的水从金属薄膜3的另一端的溢流口113回流到水箱2内，因此，溢流口113到金属薄膜3的距离直接影响到加热水膜的厚度，该距离控制在1～9mm为宜。上述两种控制水膜厚度的方式可以同时应用或单独进行应用。
参见图3，作为一种优选的方案，为了增大加热面积和形成对流换热，所述金属薄膜3位于热能转换室12一侧的侧面上设有金属翅片31，所述金属翅片31呈品字形地间隔交错设置，并沿所述热能转换室12内部延伸，形成加热流道，从而延长废蒸汽与导热层和金属翅片31的接触时间，提高热转换效率。
本发明的工作原理为：先打开布水器5，使金属薄膜3的表面上形成厚度适中的水膜，当水膜太厚的时候，水会通过设置在与进水口112相对的位置处的溢流口113排出，回流到水箱2内，然后将废蒸汽通过气体压缩机7加压升温后输送到热能转换室，由于热能转换室12内部被金属翅片31分隔成品字形的流道，废蒸汽不断沿流道扰流，形成强烈的对流换热和冷凝换热，使水膜气化，形成洁净的蒸汽。蒸汽上升并经过捕滴板4，捕滴板4将蒸汽中的水滴分离，再通过蒸汽排放口111进入蒸汽压缩机9并排出。在换热的过程中，会产生大量的冷凝液滴和不可凝气体，冷凝液滴通过疏水阀6从设置在热能转换室12的底部的废水排放口123排出，不可凝气体通过调节阀8从废气排放口122排出。
与现有技术相比，本发明先使用气体压缩机将废蒸汽加压升温，提高废蒸汽的换热效率，再通过热传递，合理地利用废蒸汽的余热，将废蒸汽通过导热层对适量的软水进行加热直至其蒸发，产生洁净的蒸汽，然后再通过蒸汽压缩机将洁净的蒸汽回收加压升温，提升蒸汽的热能品位，重新利用到蒸汽加热设备中，有效地将废蒸汽中的热能回收，达到节能减排的目的。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种废蒸汽热能回收装置,其特征在于：包括蒸发室、热能转换室和水箱，所述蒸发室和所述热能转换室之间通过导热层分隔成两个相互独立的空间；所述热能转换室上设有供废蒸汽进入的进气口和泄废口，所述蒸发室设有蒸汽排放口和进水口，所述水箱通过进水管道与所述进水口连通，所述导热层为金属薄膜，所述进水口内侧连接有布水器，所述布水器使进水管道进入的水均匀地布置在所述导热层的上侧形成水膜。
2.根据权利要求1任一项所述的一种废蒸汽热能回收装置,其特征在于：所述进水管道上设有控流水泵。
3.根据权利要求1所述的一种废蒸汽热能回收装置，其特征在于：所述蒸发室上设有溢流口，所述溢流口通过回流管道与所述水箱连接。
4.根据权利要求1所述的一种废蒸汽热能回收装置，其特征在于：所述进气口上设有进气管道，所述进气管道上设有蒸汽压缩机。
5.根据权利要求1所述的一种废蒸汽热能回收装置，其特征在于：所述导热层与所述蒸汽排放口之间设有过滤部，所述过滤部将所述蒸发室分隔成上腔室和下腔室，所述蒸汽排放口设置在上腔室，所述进水口设置在下腔室。
6.根据权利要求5所述的一种废蒸汽热能回收装置，其特征在于：所述过滤部为捕滴板，捕滴板上密布有出气孔。
7.根据权利要求1所述的一种废蒸汽热能回收装置，其特征在于：所述导热层位于热能转换室一侧向下延伸有金属翅片，所述金属翅片间隔交错设置。
8.根据权利要求1所述的一种废蒸汽热能回收装置，其特征在于：所述泄废口包括废气排放口和废水排放口，所述废水排放口设置在所述废蒸汽进气口的下侧，所述废气排放口和废水排放口设置在热能转换室远离废蒸汽进气口的一侧。
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