CN106415182A - 用于从工业设备中流出的液体中回收热量的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从工业设备(I)流出的液体(先前用于化学加工和/或处理，例如染色和/或漂白)回收热量的装置(1)，通过该设备获得有效的热交换并且以非常快速和有效的方式执行适于热回收的装置(3)的清洁操作。

Description

用于从工业设备中流出的液体中回收热量的装置

技术领域

本发明涉及一种用于从工业设备流出的液体(特别是先前用于化学加工和/或处理的排放液体，例如染色和/或漂白)中回收热量的装置和方法，其中，通过该装置和方法可以获得有效的热交换并且以非常快速和有效的方式执行适于热回收的装置的清洁操作。

背景技术

目前，在工业纺织厂中连续使用的用于诸如洗涤、碱化或绳索漂白和平幅漂白的化学处理的机器使用水作为工作液体，并且一旦工作液体已经完成使用，其温度仍然足够高，使得其可以用于加热流入工业设备，特别是在进行这种处理的机器中的清洁工作液体。

在专利IT 1263729中，提出了一种系统，其允许在流出的浆料流和进入的液体流之间通过壳体交换热量，在壳体中放置了承载一系列通信盘的旋转轴。清洁液体在盘内流动。相反，从机器或工业设备流出的浆料以这样的方式在壳体内循环，使得盘的表面确保进入的液体和浆料之间的一定的热交换，从其中需要热回收。

从加工机器流出的浆料中存在残留物，例如棉尘或具有成膜或聚集性质的化学品，其可沉积在传热表面上或其附近，从而降低热交换效率。

上述专利的系统不适合于快速清洁，因为清洁壳体内的污垢需要拆卸系统。

此外，由于浆料围绕盘循环运动，从而使得浆料相对于套管的壁的速度较低且方向可变，因此该系统有助于碎屑在套管中的沉降。这方面有利于这些碎屑的沉积和积累。

同样，由于在某些条件下水锤的产生，特别是在其周边区域上产生的高的力，盘的形状会产生结构问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于从工业设备(1)流出的污染液体中回收热量的装置和方法，以便加热流入该设备的清洁液体，其允许以比目前已知的系统更高的热交换效率，并且具有与流出污染和较热的液体流和/或与流入的较清洁和较冷液体流相关的压力相关的较少结构问题。

本发明的另一个目的是提供一种用于从工业设备流出的污染液体中回收热量的装置和方法，以便加热流入这种设备的清洁液体，这允许以比目前已知的系统更快且自动化的方式清洁用于污染液体的循环的装置。

本发明的另一个目的是提供一种用于从工业设备流出的污染液体中回收热量的装置和方法，以便加热流入这种设备的清洁液体，以便使污染液体与清洁液体之间的热交换操作以这样的方式进行：与目前已知的系统相比，固态物质不太可能在用于污染液体的循环的装置表面沉积。

这些目的通过用于从工业设备流出的流体回收热量，以加热流入这种设备的液体的装置和方法来获得，其包括所附权利要求中的一个或多个中公开的技术特征。从属权利要求对应于本发明的不同实施例。具体地，根据第一方面，本发明涉及用于从工业设备的流出的液体回收热量以便加热流入该设备的液体的装置，包括输送管道和至少一个回收管道，输送管道用于输送所述流入液体并适于连接至所述工业设备系统，所述回收管道适于使所述流出液体流过其自身，其中，所述回收管道设置在所述输送管道内，并与至少一个工作机器可操作地连接，以使所述流出液体在高于大气压的压力下通过所述回收管道。

本发明的一个可能的实施例可以包括至少一个以下方面。

优选地，回收管道包括设置在输送管道内的多个回收管道。

优选地，所述输送管道和所述回收管道包括相互并排的至少两个纵向部分和用于连接所述至少两个纵向部分的装置。

优选地，所述装置包括适于接收从工业设备流出的所述液体的收集装置，例如收集罐，并且其中所述工作机器可操作地置于所述收集装置和所述回收管道之间。

优选地，所述装置包括出口液压回路，该出口液压回路连接至回收管道，并包括适于使所述回收管道与所述收集装置连通的返回管道，以及适于使所述回收管道与排放口连通的排放管道。

优选地，所述装置包括一个或多个阀，适于选择性地使所述回收管道与所述返回管道或所述排放管道连通。

优选地，所述装置包括清洁装置，其设置为与所述回收管道连通，以将清洁液体引入所述回收管道中，例如水、乳酸和蒸汽。

优选地，所述清洁装置包括清洁流体的输入管线，其设置为与收集装置连通。

优选地，所述装置包括控制单元，该控制单元编程为检测所述工业设备的操作状态，并当所述工业设备不工作时，激活所述清洁装置。

根据另一方面，本发明涉及一种用于从工业设备流出的液体回收热量，以便加热流入该设备的液体的方法。该方法提供将所述流入液体引入输送管道中以输送到所述工业设备中，将所述流出液体引入至少一个回收管道，该回收管道设置在所述输送管道内部，并使所述流出液体在高于大气压的压力下通过所述回收管道。

该方法可以具有以下方面中的至少一个。

优选地，在将所述液体引入所述至少一个回收管道之前，在收集装置例如收集罐中收集从所述设备流出的液体。

优选地，用优选地被引入到设置在所述回收管道上游的收集装置中的漂洗物质例如水进行至少一个漂洗循环。该漂洗物质在高于大气压的压力下被送到所述回收管道。在漂洗循环结束时，所述漂洗物质通过排放管道排出。

优选地，提供至少一个洗涤循环，用于用优选被引入设置在所述回收管道上游的所述收集装置中并且在比大气压更高的压力下输送至所述回收管道中的清洗物质例如乳酸进行洗涤。

优选地，所述洗涤循环包括至少一个返回步骤，其中从所述回收管道流出的所述清洁物质通过返回管道输送到该回收管道，优选再次通过收集装置。

优选地，所述洗涤循环至少一个加热所述清洁物质的步骤，其中通过气体的作用，例如引入收集装置中的蒸汽，以使该气体加热所述清洁物质。

附图说明

可以通过以示例方式提供的关于优选实施例的详细说明来阐明本发明的特征，这些实施例不会限制更一般的要求保护的概念。

下面的描述参考附图，其中：

图1为根据本发明的优选实施例的装置的示意图；

图2为图1的设备沿线II-II并根据第一实施例的细节的示意性截面图；

图3是图1的设备沿线II-II并根据第二实施例的细节的示意性截面图；

图4是本发明的实施例的一部分的示意图。

具体实施方式

在图1中，示出了优选在纺织领域中使用的工业设备，其使用液体作为工作流体，特别是水。

1表示根据本发明的用于从工业设备I流出的流体中回收热量以加热流入设备的液体的装置的优选实施例。装置1包括适于连接到工业设备I的流入液体的输送管道2，和适于被流出液体横穿的至少一个回收管道3。

“In”表示输送管道2中的输入流，“U”表示来自与工业设备I流体连通的输送管道2的流。

“In”表示来自工业设备I的、在回收管道3中的输入流。

回收管道3有利地设置在输送管道2内部，并且至少与工作机器4可操作地连接，例如流出液体以高于大气压的压力在回收管道3中流动。

输送管道2和回收管道3包括至少两个侧翼纵向部分S和在至少两个纵向部分S之间的连接机构C。在图1所示的示例中，提供了三个两个两个的侧翼纵向部分S，它们通过连接机构C连接。

在图4中，其示出了回收管道3和输送管道2的纵向截面S中的一个，可以注意到，在该布置中，从图1的截面S到另一个截面的连接机构C位于每个部分S处，其中一个与输送管道2连通，另一个与回收管道3连通。

在图3中示出了输送管道2和回收管道3的横截面，其中可以注意到，回收管道3可以有利地包括设置在输送管道2内部的多个回收管道3'，以便进一步减少沉积在回收管道3的壁上的流出液体中所含的污垢的量。在图2中示出了输送管道2和回收管道3的另一种可能的构造，使得回收管道3包括位于输送管道2内的单个管道3，这导致装置1的该部分的结构简化。

参考两个附图，输送管道2在回收管道的外部，由此流入液体占据回收管道周围的空间。流出的液体占据了回收管道3中的空间，其优选地通过限定至少内部、圆柱形和光滑壁的一个(或多个)管道实现，即没有将妨碍流出液体流的突起或突起。装置1有利地包括收集装置5，例如收集罐，适于接收从工业设备I流出的液体。在这种情况下，工作机器4可操作地置于收集装置5和回收管道3之间，确保流出液体在压力下被输送到回收管道3中。

根据图中所示的示例，可以将连接管道5'，5”设置在工业设备和回收管道3之间，用于传送流出液体。具体地，收集装置5优选地沿着这些连接管道5'，5”设置。

此外，沿着设置在设备I和收集装置5之间的连接管道5'，存在旁路管道5”'，其适于排除收集装置5内部的通道，然后在回收管道3内部，的来自设备I的污染流体。

以这种方式，在来自设备I的流体(污染液体)必须排放到下水道或另一设备中的情况下，位于连接管道5'上的阀12a被关闭，并且位于旁路管道5”'上的阀12b被打开，以便实现上述排除流入收集装置5的流。相反，通过关闭旁路管道5”'的阀12b，并打开收集管道5'阀的12a使流体从设备I朝向收集装置5流动。

为了进行回收管道3的洗涤操作，可以有利地存在清洁装置6，其设置成与回收管道3连通，用于将清洁流体引入回收管道中，优选水和乳酸。

清洁装置6还包括引入回收管道(3)中以加热所述清洁流体的蒸汽。

这些流体允许去除与回收管道3的表面接触的残余物和结垢。

为了能够在实际洗涤之后执行有效的洗涤以及可能还有初步漂洗步骤和/或漂洗步骤，清洁装置包括用于清洁流体的输入管线L，该输入管线L设置为与回收管道3连通，优选地与收集装置连通5。具体地，第一输入管线U设置成与清洁物质(优选乳酸)的储存器7连通，并且具有计量泵V，该计量泵V适于根据必须实施的清洁类型而预定的计量量分配酸。

第二输入管线L”设置成与诸如水的漂洗物质的源连通，并且具有用于受控地输送这种物质的阀V”。

第三输入管线U”设置成与用于加热的蒸汽源连通，特别是用于加热清洁物质。

蒸汽输入管线U”包括用于管理蒸汽输送的系统，其设置有用于在收集装置5内部控制输送蒸汽的阀V”，以便将清洁流体的温度保持在预定值内。以这种方式，管道5”上的温度传感器Tsi测量清洁流体的温度，并且在该温度应该升高到预定值的情况下激活蒸汽的输送。再次，第三输入管线U”优选设置有减压阀，以在等于或低于1巴的压力下输送罐5内的蒸汽，从而避免对罐5内的清洁流体(水和乳酸)的过度处理。

为了能够从热回收步骤快速切换到洗涤步骤，同时保持装置1的结构配置中的一定的简单性，可以有利地设置出口液压回路8，其连接到回收管道3。液压管道8包括适于使回收管道3和收集装置5连通的回收管道8a，和适于使回收管道3与排出口9连通的排放管道8b。

为了还便于洗涤操作的自动化，装置1包括一个或多个阀10，其适于选择性地使回收管道3与回收管道8a或排放管道8b连通。特别地，在回收管道8a上设置阀10，在排放管道8b上设置阀10。

再次，排放管道8b在相应的阀10的上游存在虹吸管13，其适于防止流体从回收管道3完全排空。因此，即使在不使用装置1的情况下，该虹吸管13确保避免从管道3排空流体，同时保持整个热交换器处于浸没状态。

有利地，回收管道3的浸没的恒定条件防止由于空气的存在而在回收管道3的内表面上形成污垢，并且然后防止存在于管道3本身中的污染物的氧化反应。因此，由于精确地防止了管道的表面结构，还保持了回收管道3的热交换的一定的效率。

在使用中，装置1允许有效地回收从工业设备I流出的液体的热量。即使不考虑上述设备，也可以使用根据本发明的用于从工业设备流出的流体中回收热量，以加热流入该设备的液体的方法，包括：

将流入液体引入输送管道中以输送到工业设备中，

将流出液体引入至少一个回收管道，该回收管道设置在所述输送管道内部，使流出液体在高于大气压的压力下通过回收管道。

在将其引入回收管道3中之前，优选例如在收集装置5中收集从设备流出的液体。

具体地，可以进行洗涤循环，其用优选被引入设置在回收管道3上游的收集装置5中并且在比大气压更高的压力下输送至回收管道3中的清洗物质，优选为乳酸进行洗涤。

为此，可以有利地存在控制单元11，其被编程为检测工业设备I的操作状态并且在工业设备I不工作时激活清洁装置6。

根据另一实施例，还可以在工业设备I的操作期间，通过使从设备I流出的流体通过旁路管道5”'而启动清洁装置。以这种方式，流出流体被排出，而不会在自清洁步骤期间在设备1中传送，因此保证了设备I的恒定操作。

有利地，通过检测装置(1)的效率值，控制单元11实现激活清洁装置6的另一步骤。

根据该实施例，控制装置11由以下部分构成：设置在热交换区的输入端的连接管道5”中的第一温度传感器Tsi；设置在虹吸管13上游的液压管道8处的第二温度传感器Tsu；设置在热交换区上游的管道2的输入流In中的第三温度传感器Tpi；以及设置在热交换区下游的输送管道2的流出流U中的第四温度传感器Tpu。

此外，控制装置11提供放置在热交换区的输入端的连接管道5”中的流体的流量计Fs，以及设置在热交换区上游的输送管道2的输入流In中的流体Tpi的流量计Fp。

以这种方式，通过检测流体的温度和流速，可以获得由管理逻辑单元(其未详细描述为已知类型)计算的产量值h，其具有以下公式：

然后将计算的产量值h与指示需要清洁动作的装置1的操作条件的预设产量值进行比较。在该比较之后，逻辑单元提供激活或不激活上述清洁装置(6)。

有利地，在这种情况下，装置3的清洁不仅仅与设备I的纯操作有关(而且仅与操作中花费的时间有关)，而且还与设备1的产量的测量值有关，以及设备自身的热交换能力。为了减少清洁物质的消耗，洗涤循环优选地包括至少一个返回步骤，其中将来自回收管道3的清洁物质重新送回到回收管道3，优选地在收集装置5中收集。以这种方式，清洁物质在回收管道3内多次再循环，并且确保有效的清洁。

为了提高其清洁效果，洗涤循环可有利地包括用于加热清洁物质的加热步骤，例如通过将气体(蒸汽)引入收集装置5中或直接引入回收管道3中。

为了消除在实际洗涤之前离开设备I的污染液体，至少进行漂洗物质的漂洗循环(例如，水)，优选将漂洗物质引入设置在回收管道3上游的收集装置5中，并在高于大气压力的压力下输送到回收管道3中。从回收管道3流出的漂洗物质随后通过排放管道8b排出。

有利地，即使在实际的清洗循环之后，也可以进行漂洗循环以消除剩余的清洁物质，其中它使清洁物质再循环。

上述过程可以代表使用根据本发明的装置1的可能顺序。

Claims (19)

1.一种装置(1)，该装置(1)用于从工业设备(I)流出的污染液体中回收热量，以便加热流入该设备(I)的液体，所述装置(1)包括输送管道(2)和至少一个回收管道(3)，所述输送管道(2)用于输送流入的液体并适于连接至所述工业设备系统(I)，所述回收管道(3)适于供流出的液体流过，其特征在于，所述回收管道(3)设置在所述输送管道(2)内，并与至少一个工作机器(4)可操作地关联，以使所述流出的液体在高于大气压的压力下通过所述回收管道(3)。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，包括设置在输送管道(2)内的多个回收管道(3)。

3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述输送管道(2)和所述至少一个回收管道(3)包括相互并排设置的至少两个纵向部分(S)和用于连接所述至少两个纵向部分(S)的机构(C)。

4.根据前述权利要求中的一个或多个所述的装置(1)，其特征在于，包括适于接收从工业设备流出的所述液体的收集装置(5)，例如收集罐，并且其中所述工作机器(4)可操作地置于所述收集装置(5)和所述回收管道(3)之间。

5.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，包括出口液压回路(8)，该出口液压回路(8)连接至所述至少一个回收管道(3)，并包括返回管道(8a)和排放管道(8b)，该返回管道(8a)适于设置所述回收管道(3)与所述收集装置(5)连通，该排放管道(8b)适于设置所述回收管道(3)与排放口(9)连通。

6.根据权利要求5所述的装置(1)，其特征在于，包括一个或多个阀(10)，该阀(10)适于选择性地使所述回收管道(3)与所述返回管道(8a)或所述排放管道(8b)连通。

7.根据前述权利要求中的一个或多个所述的装置(1)，其特征在于，包括清洁装置(6)，该清洁装置(6)设置为与所述回收管道(3)连通，以将清洁流体引入所述回收管道(3)中，所述清洁流体例如水和/或乳酸。

8.根据前述权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述清洁装置(6)也将蒸汽引入所述回收管道(3)，以加热所述清洁流体。

9.根据当引用权利要求4时的权利要求7或8所述的装置(1)，其特征在于，所述清洁装置(6)包括用于所述清洁流体和所述蒸汽的输入管线(L)，所述输入管线(L)设置成与所述收集装置(5)连通。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述蒸汽输入管线(U”)包括用于管理所述收集装置(5)内部的蒸汽供应的管理系统，以便将清洁流体的温度保持在预定值。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的装置(1)，其特征在于，包括控制单元(11)，该控制单元(11)编程为检测所述工业设备的操作状态，并当所述工业设备不工作时，激活所述清洁装置(6)。

12.根据权利要求7至10中任一项所述的装置(1)，其特征在于，包括控制单元(11)，该控制单元(11)编程为检测所述装置(1)的产量值，并且在达到阈值时间限制和/或当所述产量值对应于预定产量值时，激活所述清洁装置(6)，其中所述预定产量值识别以下操作条件：在该操作条件下，需要清洁所述装置(1)的过程。

13.用于从工业设备(I)流出的液体中回收热量、以便加热流入该设备(I)的液体的方法，包括：

将流入的液体引入输送管道(2)中以输送到所述工业设备(I)内，

将流出的液体引入设在所述输送管道(2)内部的至少一个回收管道(3)中，并使所述流出的液体在高于大气压的压力下通过所述回收管道(3)。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，包括在将所述液体引入所述至少一个回收管道(3)之前，在收集装置(5)例如收集罐中收集从所述设备(I)流出的液体。

15.根据权利要求13所述的方法，包括用漂洗物质进行至少一个漂洗循环，所述漂洗物质例如水，且该漂洗物质优选为被引入到设置在所述回收管道(3)的上游的收集装置(5)中，其中，该漂洗物质在高于大气压的压力下被送到所述回收管道(3)，并且在漂洗循环结束时，所述漂洗物质通过排放管道(8b)排出。

16.根据权利要求13所述的方法，包括用清洗物质进行至少一个用于洗涤的洗涤循环，所述清洗物质例如乳酸，且该清洗物质优选为被引入设置在所述回收管道(3)的上游的收集装置(5)中、并且在比大气压更高的压力下输送至所述回收管道(3)。

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述洗涤循环包括至少一个返回步骤，其中从所述回收管道(3)流出的所述清洁物质通过返回管道(8a)被送回至该回收管道(3)，优选再次通过收集装置(5)送回至该回收管道(3)。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述洗涤循环包括至少一个通过气体的作用来加热所述清洁物质的步骤，以使该气体加热所述清洁物质所述气体，其中所述气体例如引入收集装置(5)中的蒸汽。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，通过检测所述设备(1)的产量值并将所述检测值与预定的产量值进行比较来激活利用所述清洁物质进行的所述清洗循环，其中所述预定的产量值识别需要用于清洗所述装置(1)的过程的操作条件。