CN106122758A - 移动式蒸汽储存装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种移动式蒸汽储存装置，包括：汽水分离部、热交换部和热水蒸汽储存部，所述汽水分离部、热交换部和热水蒸汽储存部之间依次通过传输管连接；其中，所述汽水分离部还设置有蒸汽充装口和蒸汽释放口；所述热交换部内设有储热介质。本发明移动式蒸汽储存装置采用集装箱式结构，并且利用交通工具将蒸汽整体运输到所需地方，使蒸汽的利用率大大提高，节约了大量未经使用放空的能源。

Description

移动式蒸汽储存装置
技术领域
本发明涉及移动储热装置，尤其涉及一种移动式蒸汽储存装置。
背景技术
目前的蒸汽输送方式主要是采用管道输送的方式，即从热力厂蒸汽锅炉里生产出来的蒸汽，通过具有保温性能的热力管道输送到对蒸汽有工艺需求的地方进行使用；管道进行蒸汽输送具有输送压力稳定，能够持续供应而较少维护的优点，但同时也有不少的缺点：
1)管网初始投资比较大，工程耗费时间长，占用市政设施需要经过规划部门审批，审批手续麻烦；
2)管网存在较大的散热损失，距离比较远的地方由于热损耗大会非常不经济，蒸汽输送服务的范围受距离因素限制比较大；
3)使用蒸汽的用户比较分散，且单个蒸汽用户蒸汽使用量不一样，管网布置要兼顾经济性和合理性非常困难，全部敷设管网很难收回投资，系统运行经济性差；
4)由于使用蒸汽单位的热力来源单一，在热电厂设备检修阶段无法提供蒸汽时，必须停产等待，影响正常生产，虽然可以提前做好预备措施，但是对业务的影响还是不可避免，尤其是一些紧急情况下无法应付突发的业务需求，为企业带来损失。
另外，在热能的利用领域，存在许多热能无法充分使用的情况，例如天然气热电厂做完发电功后的蒸汽，可以用来作为供暖热源及提供给一些需要使用蒸汽的单位，但供应的范围只能是在热电厂周围十公里范围内，且必须通过热力管道输送，热力管道由于本身的散热面积比较大，所以热损耗也会比较高，而且供暖只能在冬季使用，其余三个季节只能作为废气排空，造成大量的能源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种移动式蒸汽储存装置，采用集装箱式结构，并且利用交通工具将蒸汽整体运输到所需地方，使蒸汽的利用率大大提高，节约了大量未经使用放空的能源。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种移动式蒸汽储存装置，包括：汽水分离部、热交换部和热水蒸汽储存部，所述汽水分离部、热交换部和热水蒸汽储存部之间依次通过传输管连接；其中，所述汽水分离部还设置有蒸汽充装口和蒸汽释放口；所述热交换部内设有储热介质。
更好地，所述储热介质为融盐或石墨材质制成。
更好地，所述汽水分离部为：挡板式汽水分离器、汽旋式汽水分离器或吸附式汽水分离器。
更好地，在所述传输管上设有控制蒸汽流动的阀门。
更好地，在所述蒸汽充装口和所述蒸汽释放口上分别设有开关阀。
更好地，在所述热水蒸汽储存部上设有压力检测装置。
更好地，在所述热水蒸汽储存部上设有温度检测装置。
本发明的移动式蒸汽储存装置，采用集装箱式结构，并且利用交通工具将蒸汽整体运输到所需地方，在制药厂、酒店、医院、食品厂等需要使用蒸汽或热水的场合将系统内充装的蒸汽释放出来供上述单位使用。该装置投资比较小，工程上马时间短，无须占用市政设施；蒸汽储存热损失非常小，运送地点灵活，理论上不受距离限制；非常适合零散使用蒸汽的客户，收回投资期短，系统运行经济性好；热源来源多样化，车辆综合调配，没有断气之虞，使得蒸汽的利用率大大提高，节约了大量未经使用放空的能源，具有非常良好的经济效益和社会效益。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细地说明。
附图说明
图1为本发明移动式蒸汽储存装置结构示意图。
具体实施方式
在描述具体实施方式之前，先进行术语解释，以便本领域技术人员更好的理解，本发明的运用原理以及移动式蒸汽储存装置各个部件的作用：
蒸汽：亦称“水蒸汽”，蒸发是在液体(水)表面上进行的汽化现象，它在任何温度下都能发生，蒸发过程中需要吸热，所产生的气体称为蒸汽。根据压力和温度对各种蒸汽的分类为：饱和蒸汽，过热蒸汽。蒸汽主要用途有加热/加湿；还可以产生动力；作为机器驱动等。
饱和液体与饱和蒸汽：当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽。
过热蒸汽：如果把饱和蒸汽继续进行加热，其温度将会升高，并超过该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。
余热：余热是指受历史、技术、理念等因素的局限性，在已投运的工业企业耗能装置中，原始设计未被合理利用的显热和潜热。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细地说明。
图1为本发明移动式蒸汽储存装置结构示意图，如图1所示，本发明提供一种移动式蒸汽储存装置，包括：汽水分离部1、热交换部2和热水蒸汽储存部3，所述汽水分离部1、热交换部2和热水蒸汽储存部3之间依次通过传输管连接；其中，所述汽水分离部1还设置有蒸汽充装口11和蒸汽释放口12；所述热交换部2内设有储热介质21，更进一步，所述储热介质21为融盐或石墨材质制成；所述汽水分离部1为：挡板式汽水分离器、汽旋式汽水分离器或吸附式汽水分离器。请参考图1所示，在所述传输管上设有控制蒸汽流动的阀门41，51，61，71；在所述蒸汽充装口11和所述蒸汽释放口12上分别设有开关阀111，112；在所述热水蒸汽储存部3上设有压力检测装置31和温度检测装置32。
工作原理：
蒸汽充装：接好蒸汽供应点和蒸汽充装口11之间的蒸汽软管，全开阀门41和开关阀门111，关闭阀门51和开关阀门112，微开阀门71以监测蒸汽是否已进入热水蒸汽储存部3，如已开始进入则蒸汽会通过阀门71所在的传输管排出，此时关闭阀门71，移动式蒸汽储存装置准备接收蒸汽充装，通入高温高压过热蒸汽，蒸汽在压差作用下按流动顺序先后流过汽水分离部1，热交换部2，最后经过阀门41流入热水蒸汽储存部3，在流经热交换部2时，蒸汽中的热能会有一部分通过换热传导给储热介质21，蒸汽温度会由于热能从蒸汽转移到储热介质21而下降，这样蒸汽在进入热水蒸汽储存部3后就会由过热状态转变为饱和状态，最后成为饱和液体储存在热水蒸汽储存部3内。
另外，充装过程中，压力检测装置31和温度检测装置32实时监测热水蒸汽储存部3的压力及温度，需要说明的是，热水蒸汽储存部3的压力检测装置31和温度检测装置32设定的预设值是按蒸汽源的最高压力和温度设计的，并且在所述热水蒸汽储存部3上还设有一安全阀门(图中未示出)，若热水蒸汽储存部3的压力和温度超过预设值，通过安全阀门自动排放，(安全阀门的原理请参照高压锅上的安全阀门，在此不再赘述)，当充装压力与蒸汽源压力接近时充装过程完毕，此时关闭阀门41和开关阀门111。在热水蒸汽储存部3内的蒸汽为饱和状态，因此会呈现两种介质，一个是饱和蒸汽，另一个是饱和液体。
释放过程：接好蒸汽释放口12与现场蒸汽使用口之间的蒸汽软管，全开阀门51(如上所述，热水蒸汽储存部3内部存放的是饱和蒸汽和饱和液体，因此需要打开设置在热水蒸汽储存部3上端的阀门51，来释放饱和蒸汽)，微开阀门41，关闭阀门71和开关阀门111，移动式蒸汽储存装置准备释放蒸汽，缓慢开启开关阀门112，控制供给压力，蒸汽开始释放给用户使用。蒸汽在压差作用下沿充装流程反方向从热水蒸汽储存部3中流出，先进入热交换部2，在所述热交换部2内吸收储热介质21的热量，成为过热蒸汽，再进入汽水分离部1，蒸汽通过汽水分离器，部分饱和液体经过分离后流回热水蒸汽储存部3，蒸汽通过蒸汽释放口12放出，持续供应给客户使用。释放过程中，压力检测装置31和温度检测装置32实时监测热水蒸汽储存部3的压力和温度，当热水蒸汽储存部3的压力低于1bar时蒸汽释放完毕，蒸汽释放过程结束。在这里需要说明的是，阀门61是呼吸阀，用来维护热交换部2气压，让热交换部2内与热交换部2外的气压平衡，来保护热交换部2的安全装置，因此阀门61不需要做任何开启关闭的操作。
综上所述，本发明的移动式蒸汽储存装置在蒸汽充装完毕后，使用运输工具运输到蒸汽使用地点，将移动式蒸汽储存装置的蒸汽释放口112与蒸汽用户现场的蒸汽输入接口使用蒸汽软管连接，将热水蒸汽储存部3内储存的蒸汽释放出来供用户使用。热水蒸汽储存部3内储存的蒸汽与用户的使用蒸汽之间存在压力差，热水蒸汽储存部3储存的蒸汽热水在压力差作用下，与充装流向反方向先后流经热交换部2、汽水分离部1然后进入用户现场连接口。在饱和蒸汽及饱和热水流经热交换部2时，储热介质21内存储的热量通过热交换加热饱和蒸汽及热水，热水吸收热量后气化为蒸汽，保证一定蒸汽供应量。
本发明的移动式蒸汽储存装置，采用集装箱式结构，并且利用交通工具将蒸汽整体运输到所需地方，在制药厂、酒店、医院、食品厂等需要使用蒸汽或热水的场合将系统内充装的蒸汽释放出来供上述单位使用。该装置投资比较小，工程上马时间短，无须占用市政设施；蒸汽储存热损失非常小，运送地点灵活，理论上不受距离限制；非常适合零散使用蒸汽的客户，收回投资期短，系统运行经济性好；热源来源多样化，车辆综合调配，没有断气之虞，使得蒸汽的利用率大大提高，节约了大量未经使用放空的能源，具有非常良好的经济效益和社会效益。

Claims (7)

1.一种移动式蒸汽储存装置，其特征在于，包括：汽水分离部、热交换部和热水蒸汽储存部，所述汽水分离部、热交换部和热水蒸汽储存部之间依次通过传输管连接；
其中，所述汽水分离部还设置有蒸汽充装口和蒸汽释放口；
所述热交换部内设有储热介质。
2.如权利要求1所述的移动式蒸汽储存装置，其特征在于，所述储热介质为融盐或石墨材质制成。
3.如权利要求1所述的移动式蒸汽储存装置，其特征在于，所述汽水分离部为：挡板式汽水分离器、汽旋式汽水分离器或吸附式汽水分离器。
4.如权利要求1所述的移动式蒸汽储存装置，其特征在于，在所述传输管上设有控制蒸汽流动的阀门。
5.如权利要求1所述的移动式蒸汽储存装置，其特征在于，在所述蒸汽充装口和所述蒸汽释放口上分别设有开关阀。
6.如权利要求1所述的移动式蒸汽储存装置，其特征在于，在所述热水蒸汽储存部上设有压力检测装置。
7.如权利要求1所述的移动式蒸汽储存装置，其特征在于，在所述热水蒸汽储存部上设有温度检测装置。
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