CN105102195A - 泵式蒸压系统及其蒸汽和压力的提供方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵式蒸压系统及其蒸汽和压力的提供方法，其中，泵式蒸压系统包括蒸压釜、蒸汽提供装置和压缩机，所述蒸汽提供装置包括储水容器和用于加热所述储水容器的加热装置，所述储水容器、压缩机和蒸压釜通过管路连接成一个封闭的环路，且压缩机的入口连接储水容器的蒸汽输出口，压缩机的出口连接到蒸压釜的蒸汽输入口，蒸压釜的冷凝水排放口连接到储水容器。本发明，使用压缩机对中低温水源减压获得蒸汽，并将其泵入蒸压釜，冷凝释放热量，以获得相应的温度和压力。由于本发明充分利用自然界或工业、生活余热中大量廉价获得的中低温热源便可对蒸压系统提供所需要的高温、蒸汽和压力，从而节约了能源。

Description

泵式蒸压系统及其蒸汽和压力的提供方法 技术领域

本发明涉及蒸压系统， 具体泵式蒸压系统及其蒸汽和压力的提供方法。 背景技术

蒸压系统主要由蒸压釜、 蒸汽提供装置和安全控制装置组成。 其用途 十分广泛， 大量应用于加气混凝土砌块、 煤灰砖、 微孔硅酸钙板、 新型轻 质墙体材料、 保温石棉板、 高强度石膏等建筑材料的蒸压养护， 在蒸压釜 内完成 CaO— Si0₂— H₂0的水热反应。 同时还广泛适用于橡胶制品、 木材干 燥和防腐处理、 重金属冶炼、 耐火砖侵油渗煤、 符合玻璃蒸养、 化纤产品 高压处理、 食品罐头高温高压处理、 纸浆蒸煮、 电缆硫化、 渔网定型以及 化工、 医药、 航空航天工业、 保温材料、 纺工、 军工等需压力蒸养生产工 艺过程的生产项目。

现有结构的蒸压系统， 蒸汽提供装置的工作原理是锅炉蒸煮法， 即通 过加热水获得膨胀的水蒸汽给蒸压釜提供蒸汽和压力。 这个膨胀增压的过 程将消耗大量的能源。 发明内容

本发明所要解决的技术问题是蒸压系统中采用锅炉蒸煮法提供蒸汽和 压力能源消耗量大及造成大气污染的问题。

为了解决上述技术问题， 本发明所采用的技术方案是提供一种泵式蒸 压系统中蒸汽和压力的提供方法， 包括以下歩骤：

通过管路将蒸压釜、 压缩机和蒸汽提供装置中的储水容器连接成一个 封闭循环的蒸压系统； 通过加热装置加热储水容器， 并利用压缩机对储水容器减压获得蒸汽， 同时将储水容器内的蒸汽增压泵入蒸压釜内；

蒸汽在蒸压釜内作用于蒸压养护材料并冷凝释放热量， 冷凝水回流到 储水容器中循环使用。

在上述方法中， 通过控制泵入蒸压釜内的流体中空气和蒸汽的比例， 调整蒸压釜内的温度。

在上述方法中， 通过控制泵入蒸压釜内的流体的流速， 调整蒸压釜内 的压力。

本发明还提供了一种泵式蒸压系统， 包括蒸压釜和蒸汽提供装置， 所 述蒸汽提供装置包括储水容器和用于加热所述储水容器的加热装置， 所述 储水容器与所述蒸压釜通过管路连接成封闭的环路， 还包括：

压缩机， 其入口连接所述储水容器， 出口连接到所述蒸压釜的蒸汽入 口， 所述蒸压釜的冷凝水排放口连接到所述储水容器。

在上述泵式蒸压系统中， 所述压缩机的入口处设有一个换向闽， 所述 换向闽的第一入口通过第一管路连接所述储水容器， 所述换向闽的第二入 口接大气。

在上述泵式蒸压系统中， 所述压缩机的出口通过第二管路连接所述蒸 压釜的蒸汽入口， 所述第二管路上设有流量控制闽。

在上述泵式蒸压系统中， 所述加热装置采用的能源为太阳能、 地源热 能、 水源热能、 空气源热能或工业、 生活余热。

在上述泵式蒸压系统中， 所述冷凝水排放口通过第三管路连接到一个 水槽， 所述水槽的底部设有排污管， 所述储水容器通过第四管路连接到所 述水槽的上部。

在上述泵式蒸压系统中， 所述蒸压釜上设有安全闽， 用于控制所述蒸 压釜内的最高压力。

在上述泵式蒸压系统中， 还设有补水管， 用于向所述储水容器补水。 本发明， 使用压缩机对中低温水源减压获得蒸汽， 并将其泵入蒸压釜， 冷凝释放热量， 以获得相应的温度和压力。 由于本发明充分利用自然界或 工业、 生活余热中大量廉价获得的中低温热源便可对蒸压系统提供所需要 的高温、 蒸汽和压力， 从而节约了能源。

附图说明

图 1为本发明提供的泵式蒸压系统结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种泵式蒸压系统及其蒸汽和压力的提供方法， 在该技 术方案中， 通过管路将蒸压釜、 压缩机和蒸汽提供装置中的储水容器连接 成一个封闭的环路， 进而形成一个封闭的循环系统， 利用压缩机对储水容 器减压获得蒸汽， 同时将蒸汽增压泵入蒸压釜内， 为蒸压釜提供蒸汽和压 力。 由于本发明充分利用自然界或工业、 生活余热中大量廉价获得的中低 温热源便可对蒸压系统提供所需要的高温、 蒸汽和压力， 从而节约了能源。 下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做出详细的说明。

如图 1所示， 本发明提供的泵式蒸压系统包括： 蒸压釜 10、 蒸汽提供 装置和压缩机 30。其中，蒸汽提供装置包括储水容器 21和用于加热储水容 器 21的加热装置 22。 蒸压釜 10、 储水容器 21和压缩机 30通过管路连接 成一个密闭的环路系统， 加热装置 22可以采用常规的燃料、 电能或者太阳 能、 地源热能、 水源热能、 空气源热能等自然界热能或者工业、 生活余热 等。 压缩机 30的入口处设有一个换向闽 31， 换向闽 31的出口与压缩机 30 的入口连接， 换向闽 31的第一入口通过第一管路 32连接储水容器 21， 换 向闽 31的第二入口与外界大气连通，压缩机 30的出口通过第二管路 33连 接到蒸压釜 10的蒸汽入口， 第二管路 33上设有流量控制闽 34。 蒸压釜 10 内设有温度传感器 11和压力传感器 22， 温度传感器 11和压力传感器 12 不断检测蒸压釜 10内部的温度和压力， 可以根据温度传感器 11和压力传 感器 12的检测信号， 通过换向闽 31和流量控制闽 34调整蒸压釜 10内的 温度和压力。通过换向闽 31可以选择性地将压缩机 30与储水容器 21连通 或者直接与大气连通， 从而选择性的向蒸压釜 10输出蒸汽或者空气， 通过 流量控制闽 34可以控制第二管路 34内流体的流速。蒸压釜 10的冷凝水排 放口通过第三管路 41连接到一个水槽 40上，水槽 40的底部设有排污管 42， 排污管 42上设有开关闽 43， 储水容器 21通过第四管路 44连接到水槽 40 的上部。 水槽 40的作用是沉淀冷凝水中的杂质。 本发明还设有补水管 23， 以补充设备运行中消耗散失的水份，补水管 23可以设置在储水容器 21上。

压缩机 30也可以采用变频压缩机控制流体的流量与压力。

本发明的工作原理如下：

( 1 )利用压缩机对储水容器减压， 再通过加热装置加热储水容器， 从 而获得蒸汽， 由于储水容器内部处于负压状态， 因此， 水的沸点大大降低， 从而可以利用中低温的热源， 以较少的能源快速获得蒸汽；

( 2 )蒸汽通过压缩机泵入蒸压釜内， 并在蒸压釜内参与反应， 冷凝释 放热量， 含热量的冷凝水回流到储水容器内继续参与循环， 继续释放热量。 由于冷凝水中携带有大量的热量， 因此， 再次生成蒸汽所需要的能量较小， 能源利用率高。

由于本发明充分利用自然界或工业、 生活余热中可以大量廉价获得的 中低温热源便可对蒸压系统提供所需要的高温、 蒸汽和压力， 从而节约了 能源。

另外， 本发明提供了完备的保护控制装置， 具体地说：

( 1 ) 当蒸压釜 10内部的温度低于设定值时， 换向闽 31切换到与储水 容器 21连通， 于是储水容器 21内的蒸汽源源不断地进入蒸压釜 10， 使蒸 压釜 10内的温度不断升高； ( 2 ) 当蒸压釜 10内部的温度高于设定值时， 换向闽 31切换到与大气 连通， 于是压缩机 30向蒸压釜 10输入空气而不再输入蒸汽， 于是蒸压釜 10内的温度不再升高。

( 3 ) 当蒸压釜 10内部的压力低于设定值时， 将流量控制闽 34的开度 加大， 增加蒸压釜 10的进气量， 从而提高蒸压釜 10内的压力；

(4) 当蒸压釜 10内部的压力高于设定值时， 将流量控制闽 34的开度 减少， 减少蒸压釜 10的进气量， 从而降低蒸压釜 10内的压力。

上述换向闽 31和流量控制闽 34通过控制单元自动控制， §Ρ_: 温度传 感器 11和压力传感器 12不断将蒸压釜 10内部的温度和压力传输给控制单 元，控制单元根据蒸压釜 10内部的温度和压力输出相应的控制信号给换向 闽 31和流量控制闽 34。

蒸压釜 10上还设有减压闽 13， 当蒸压釜 10内部的压力意外瞬间增大 时， 减压闽 13自动打开， 排出蒸压釜 10内的蒸汽以保证蒸压釜 10的安全 运行。

另外， 减压闽 13还可以通过控制单元自动控制， 当蒸压釜 10内的温 度或压力在一段时间 （例如 2分钟， 用户可以根据实际需要设定） 内一直 超过设定值时， 控制单元发出控制信号， 打开减压闽 13， 排出蒸压釜 10 内的气体蒸汽， 达到降低蒸压釜 10内的温度和压力的目的， 进一歩保证蒸 压釜 10的安全运行。

结合上述泵式蒸压系统的介绍可知， 本发明还提供了一种泵式蒸压系 统中蒸汽和压力的提供方法：

通过管路将蒸压釜、 压缩机和蒸汽提供装置中的储水容器连接成一个 封闭循环的蒸压系统；

通过加热装置加热储水容器， 并利用压缩机对储水容器减压获得蒸汽， 同时将储水容器内的蒸汽增压泵入蒸压釜内；

蒸汽在蒸压釜内作用于蒸压养护材料并冷凝释放热量， 冷凝水回流到 储水容器中循环使用。

上述方法中， 通过控制泵入蒸压釜内的流体中空气和蒸汽的比例， 调 整蒸压釜内的温度； 通过控制泵入蒸压釜内的流体的流速， 调整蒸压釜内 的压力。

综上所述， 本发明提供的泵式蒸压系统及其高温蒸汽和压力的提供方 法， 投入低， 节能， 经济， 环保的特点使其极具实用性。 同传统锅炉蒸煮 式方法相比， 具有以下一些突出的优点：

( 1 )创造性地开启了利用热泵系统内环境的先河， 将蒸压釜内部作为 热泵系统的冷凝段，在热泵系统内环境中获得蒸压釜所需要的温度与压力。 在这个过程中，热泵系统内部环境中的工质（水 /水蒸汽）与受作用物质（产 品） 直接接触， 传递热量或发生化学反应， 效率大大提高。

( 2 )本发明提出了获得蒸汽并在蒸压领域中应用的方法。 现有的锅炉 蒸压方法是通过加热水获得膨胀的水蒸汽给蒸压釜提供蒸汽与压力， 该膨 胀增压的过程消耗大量能源。 而本发明使用压缩机对低温水源减压获得蒸 汽， 并将其泵入蒸压釜， 冷凝释放热量， 以获得相应的温度和压力。 充分 利用自然界或工业、 生活余热中可以大量廉价获得的中低温热源便可对蒸 压系统提供所需要的高温、 蒸汽和压力， 从而节约了能源。

( 3 )传统的锅炉蒸压法提供的温度与压力是相辅相成的， 难以准确迅 速地单独调整温度或压力其中一个条件。 而本发明提供的方案， 可以根据 需要单独调整温度或压力其中任何一个条件。 本发明不局限于上述最佳实施方式， 任何人应该得知在本发明的启示 下作出的结构变化， 凡是与本发明具有相同或相近的技术方案， 均落入本 发明的保护范围之内。

Claims (9)

1. 权 利 要 求 书

   1、 泵式蒸压系统中蒸汽和压力的提供方法， 其特征在于， 包括以下歩 骤：

   通过管路将蒸压釜、 压缩机和蒸汽提供装置中的储水容器连接成一个 封闭循环的蒸压系统；

   通过加热装置加热储水容器， 并利用压缩机对储水容器减压获得蒸汽， 同时将储水容器内的蒸汽增压泵入蒸压釜内；

   蒸汽在蒸压釜内作用于蒸压养护材料并冷凝释放热量， 冷凝水回流到 储水容器中循环使用。
2. 2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 通过控制泵入蒸压釜内的 流体中空气和蒸汽的比例， 调整蒸压釜内的温度。
3. 3、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 通过控制泵入蒸压釜内的 流体的流速， 调整蒸压釜内的压力。
4. 4、 泵式蒸压系统， 包括蒸压釜和蒸汽提供装置， 所述蒸汽提供装置包 括储水容器和用于加热所述储水容器的加热装置， 所述储水容器与所述蒸 压釜通过管路连接成封闭的环路， 其特征在于， 还包括：

   压缩机， 其入口连接所述储水容器的蒸汽输出口， 出口连接到所述蒸 压釜的蒸汽输入口， 所述蒸压釜的冷凝水排放口连接到所述储水容器。
5. 5、 如权利要求 4所述的泵式蒸压系统， 其特征在于， 所述压缩机的入 口处设有一个换向闽， 所述换向闽的第一入口通过第一管路连接所述储水 容器， 所述换向闽的第二入口接大气。
6. 6、 如权利要求 4所述的泵式蒸压系统， 其特征在于， 所述压缩机的出 口通过第二管路连接所述蒸压釜的蒸汽入口， 所述第二管路上设有流量控 制闽。
7. 7、 如权利要求 4所述的泵式蒸压系统， 其特征在于， 所述加热装置采 用的能源为太阳能、 地源热能、 水源热能、 空气源热能或工业、 生活余热。 8、 如权利要求 4所述的泵式蒸压系统， 其特征在于， 所述冷凝水排放 口通过第三管路连接到一个水槽， 所述水槽的底部设有排污管， 所述储水 容器通过第四管路连接到所述水槽的上部。
8. 9、 如权利要求 4所述的泵式蒸压系统， 其特征在于， 所述蒸压釜上设 有安全闽， 用于控制所述蒸压釜内的最高压力。
9. 10、 如权利要求 4所述的泵式蒸压系统， 其特征在于， 还设有补水管， 用于向所述储水容器补水。