CN106959022B - 用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽能量回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统。所述回收系统包括调质器和喂料器，在喂料器上开设有蒸汽回收口，并设有蒸汽回收装置，所述蒸汽回收装置包括密封状外筒体和内筒体，在内筒体与外筒体之间设有水封腔，内筒体通过下端的蒸汽进口与喂料器上的蒸汽回收口密封对接，其上端面开设有与水封腔连通的回流孔，在内筒体的顶部设有水封罩，所述水封罩固定在外筒体内，其罩口伸入内筒体与外筒体之间的水封腔内，在水封罩内罩面与内筒体之间形成蒸汽回收通道；在外筒体的顶部设有排气口。本发明使原先浑浊的空气水汽粉尘混合物经过水洗后，干净的空气被排进大气，热量和粉尘被重新利用，既回收了能量，又改善了现场环境。

Description

用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽能量回收系统

技术领域

本发明涉及的饲料生产工艺中蒸汽回收利用装置，具体是一种用于饲料生产中，可以分离水汽杂质从而回收能量并改善环境的水汽分离式蒸汽回收系统。

背景技术

很多饲料的生产，都是将原料先经过粉碎和混合，再经调质处理后制粒、冷却得到，其中调质过程中需要通入蒸汽使各种饲料原料熟化，并混合的更加均匀，同时提高饲料的粘度，便于制粒。调质的过程中会存在二次蒸汽的大量产生，现有饲料生产过程中，对于调质器中产生的二次蒸汽并没有专门的处理装置，一般都是直接在进料口或是其它出口连接一个管道排放到大气中或现场接一个收纳桶对排放的残渣进行收集。由于调质器排除的蒸汽仍然具有大量的热量，直接排除便会造成大量能量散失，而且由于粉碎的饲料原料中含有大量的有机粉尘，这些粉尘掺杂在蒸汽中，会跟着蒸汽一起排出，造成大气污染。除此之外，由于在蒸汽的排放过程中会因为密封不良或是其它原因导致蒸汽泄露，使生产现场存在蒸汽乱窜的现象，蒸汽乱窜不仅会造成能量散失，而且还会带走物料粉尘，随着蒸汽冷凝之后粘在设备或其它表面，给现场环境带来严重影响。

发明内容

本发明根据现有技术的不足提供一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，该装置可以对蒸汽中的热量和粉尘进行回收后重复利用，并可以改变现场环境，减少大气污染。

本发明提供的技术方案：所述一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，包括调质器、设置在调质器进料口的喂料器，在喂料器上开设有喂料口，其特征在于：在喂料器上开设有蒸汽回收口，并在蒸汽回收口处设有蒸汽回收装置，所述蒸汽回收装置包括密封状外筒体和置于外筒体内部的内筒体，在内筒体与外筒体之间设有水封腔，所述内筒体的下部设有蒸汽进口，上端面开设有与水封腔连通的回流孔，内筒体下端的蒸汽进口与喂料器上的蒸汽回收口密封对接，在内筒体的顶部设有水封罩，所述水封罩固定在外筒体内，其罩口伸入内筒体与外筒体之间的水封腔内，并将内筒体的上部完全罩住，在水封罩内罩面与内筒体之间形成蒸汽回收通道；在外筒体的顶部设有排气口，在外筒体侧面对应水封腔下部的位置设有水封腔进水管，对应水封腔上部的位置设有溢流口，在水封腔的外壳体上设有液位观测装置，在水封腔的底部设有带密封阀门的泄水口。

本发明较优的技术方案：所述调质器的进水管设有至少两个分支管，其中一个分管与蒸汽回收装置的水封腔进水管连通，将调质器调质物料所需水其中一部分通入蒸汽回收装置内对回收的蒸汽进行处理后，将从回收蒸汽中吸收的热量和粉尘同时带回调质器内，另一个分管将调质器调质物料所需水的另一部分直接输送到调质器内。

本发明较优的技术方案：所述回收系统还包括设置在外筒体顶部排气口处和内筒体顶面上方的常温或热水喷淋系统，所述喷淋系统包括水箱、喷淋管和多个喷头，所述多个喷头均采用空气雾化喷头，分别通过喷淋管与外界的喷淋水箱连通；在外筒体顶部排气口处设有一个喷头，该喷头的喷洒面积覆盖了整个排气口，在内筒体顶面上方设有多个喷头，多个喷头分散安装在水封罩的内罩面，且多个喷头的喷洒面积覆盖了内筒体上部。

本发明较优的技术方案：所述水封腔进水管设有一个或多个，每个水封腔进水管设置在水封腔的最底端，并与外筒体的侧面相切，且多个水封腔进水管呈顺时针方向或逆时针方向设置；在每个水封腔进水管上设置或不设置分支进水管。

本发明较优的技术方案：所述水封罩为顶面呈锥形或平面或碗型或弧形的罩体，水封罩通过升降架固定在外筒体内，且在升降架升降过程中，水封罩的罩口始终置于内筒体与外筒体之间的水封腔内，不高于内筒体的顶面，并将内筒体的上部完全罩住，在水封罩内罩面与内筒体之间形成蒸汽回收通道；所述升降架是由对称固定在水封罩顶部的左右升降杆或均匀分布固定在水封罩顶部的三个或三个以上的升降杆组成，各升降杆为手动调节丝杆或通过升降电机或通过气动油缸控制其同时升降。

本发明较优的技术方案：在内筒体的蒸汽进口处设有检测口，并在检测口处安装有温度传感器或堵头，当安装温度传感器时，其温度传感器的信号输出端能与调质器的蒸汽控制系统信号输入端连接。

本发明较优的技术方案：设置在外筒体侧面的溢流口连接有密封堵头或管道，所述泄水口的密封阀门为手动阀或气动阀或电控阀，手动阀包括手动球阀和手动截止阀，气动阀包括气动球阀，电控阀包括电磁阀。

本发明较优的技术方案：所述外筒体是由上下壳体通过法兰连接件对接而成，其中下壳体以及内筒体采用绝热材料制成或设有加热装置或设有保温层；所述内筒体顶面的回流孔有多个，且均匀分布，回流孔的形状为圆形、弧形、梯形、矩形或三角形；所述外筒体和内筒体的底面为平面、斜面或弧面。

本发明较优的技术方案：所述液位观测装置为直接开设在外筒体上的液位观测窗，或在外筒体对应水封腔部位的侧面设有与水封腔连通的液位管，或设置在水封腔最高液位线的液位传感器。

本发明较优的技术方案：在外筒体顶部排气口处连接或不连接排风机。

本发明通过与外筒体相切的进水管输送水，水流进入外筒体与内筒体之间的空间并沿外筒体内壁旋转流动，形成旋转水流，再加上内部罩壳与内筒体有一定高度的重叠，随着水流的上升形成水封层，调质器排除的蒸汽通过喂料器上的蒸汽排放口直接从内筒体底部输送到内筒体内，含有粉尘的水汽粉尘混合气体从内筒体底部向上窜进入水封层中，其中的热量会被水吸收使水温升高，粉尘会溶入流动的水流中，含有粉尘的水随着水位的升高便会通过内筒体顶面进水孔回流到调质器中，也可以通过溢流口流向其它地方利用，如此，原先浑浊的空气水汽粉尘混合物经过水洗后，干净的空气通过外筒体顶部的排气口排进大气，热量和粉尘被水吸收溶入重新利用，既回收了能量，又改善了现场环境。

本发明的有益效果：

(1)本发明中的回收装置直接连接在调质器的进料口，将蒸汽通过进料口回收处理后可再次输送到调质器中或通过溢流口排除收集后重复利用，既回收了热量和粉尘，又改善了现场环境，减小了大气污染；

(2)本发明采用水洗的方式对含有粉尘的蒸汽进行回收，其回收处理的水源采用调质器调质的水源，可以将调质器调质所需的水分成两个或多个管道分别输送到调质器和回收装置中，进入回收装置的部分水，对蒸汽进行处理后再输送到调质器内，不会增加调质器中的加水量，影响调质器的正常调质工作，也不会为了避免调质器中水量增加，而采用其它方式计算和控制调质器的加水量，将生产工序复杂化；

(3)为了避免蒸汽排放过程中，由于蒸汽排放量太大，直接窜出水封层，然后使携带的粉尘粘到内筒体顶部的罩体上，对蒸汽回收装置进行污染，影响回收装置的正常工作，在罩体上设有喷淋系统，可以加快蒸汽的冷凝，使蒸汽迅速下降凝入水中；

(4)在蒸汽回收装置的外筒体顶部也设置有喷淋系统，避免或减轻了含有粉尘的蒸汽从外筒体顶部的排气口排出，增加了空气排放的清洁度；

(5)在回收装置的内筒体进气口处设有温度传感器，可以对蒸汽温度进行检测，并将监测的信号反馈到整个装置的控制系统中，由控制系统来根据监测的温度调整蒸汽输入量，确保调质器中温度适宜；

(6)本发明内筒体顶部罩体通过升降架固定在外筒体内，可以调整罩体与内筒体顶面的高度；由于不同配方或不同颗粒大小的饲料生产随着产量的变化其添加的蒸汽量是变化的；升降架可以实时调整水封罩的上下位置从而可以控制蒸汽回收通道内的容积大小和水汽粉尘混合物经过水封腔的路径长远，根据调质器蒸汽添加量的多少来达到最佳的分离效果；并且可以防止水汽粉尘混合物上串将水封罩顶起与水封腔分离，从而导致水汽粉尘混合物不经过水封腔直接从顶部排气口排出，大大降低分离效果；

(7)本发明内筒体顶部沿圆周开设有多个进水孔，进水孔可以是弧形状、梯形状、矩形状或三角形状缺口以及开设圆孔，可以将进入调质器的浑水沿圆周平均分成若干分流，使旋转的水流以固定的方式更加均匀的进入调质器中，进水波动小，对实际生产的影响小，且对内筒体内壁的冲洗效果更好；

本发明经过实践证明能够有效减少生产现场的蒸汽乱窜现象，使原先浑浊的空气水汽粉尘混合物经过水洗后，干净的空气被排进大气，热量和粉尘被重新利用，既回收了能量，又改善了现场环境。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中蒸汽回收装置的侧面结构示意图；

图3是本发明中蒸汽回收装置的俯视图；

图4是本发明的工作过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1所示的一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，包括现有饲料生产用的调质器1和设置在调质器进料口的喂料器2，在喂料器2上开设有喂料口2-1，其特征在于：在喂料器2上开设有蒸汽回收口3，并在蒸汽回收口3处设有蒸汽回收装置，蒸汽回收口3设置在喂料口后侧，避免蒸汽从喂料口窜出，确保蒸汽直接从蒸汽回收口3进入蒸汽回收装置。

如图1和图2所示的蒸汽回收装置包括密封状外筒体4和置于外筒体4内部的内筒体5，所述外筒体4是由上下壳体通过法兰连接件4-1对接而成，其中下壳体以及内筒体5采用绝热材料制成或设有加热装置或设有保温层，主要是起到保温效果，避免回收的蒸汽能力散失，最简单的方案是直接设置保温层；所述外筒体4和内筒体5的底面为平面、斜面或弧面，在外筒体4的顶部设有排气口10，所述排气口10可以连接或不连接排风机，主要用于排放清洁气体。在内筒体5与外筒体4之间设有水封腔6，所述内筒体5的下部设有蒸汽进口7，上端面开设有与水封腔6连通的回流孔8，所述内筒体5顶面的回流孔8有多个，且均匀分布，回流孔的形状为圆形、弧形、梯形、矩形或三角形；在内筒体5的顶部设有水封罩9，所述水封罩9固定在外筒体4内，其罩口伸入内筒体5与外筒体4之间的水封腔6内，并将内筒体5的上部完全罩住，在水封罩9内罩面与内筒体5之间形成蒸汽回收通道13；所述内筒体5下端的蒸汽进口7与喂料器2上的蒸汽回收口3密封对接，可以通过法兰盘连接，为了确保其密封性，其连接处设有密封橡胶垫。在外筒体4侧面对应水封腔6下部的位置设有水封腔进水管11，所述水封腔进水管11设有一个或多个，每个水封腔进水管11设置在水封腔6的最底端，并与外筒体4的侧面相切，且多个水封腔进水管11呈顺时针方向或逆时针方向设置，确保进入水封腔的水呈螺旋状从水封腔底部进入；在每个水封腔进水管11上设置或不设置分支进水管11-1。进入水封腔的水源可以直接从调质器1的进水管上接如，将调质器1的进水管设有至少两个分支管，其中一个分管与蒸汽回收装置的水封腔进水管11连通，将调质器1调质物料所需水其中一部分通入蒸汽回收装置内对回收的蒸汽进行处理后，将从回收蒸汽中吸收的热量和粉尘同时带回调质器1内，另一个分管将调质器1调质物料所需水的另一部分直接输送到调质器1内。

对应水封腔6上部的位置设有溢流口12，在溢流口12处连接有密封堵头或管道，连接管道时可以将水封腔6内的具有热能和粉尘色混合液体通过管道排除并收集重复利用。在水封腔6的外壳体上设有液位观测装置14，所述液位观测装置14为直接开设在外筒体4上的液位观测窗，或在外筒体4对应水封腔6部位的侧面设有与水封腔6连通的液位管，或设置在水封腔6最高液位线的液位传感器。在水封腔6的底部设有带密封阀门17-1的泄水口17，设置在外筒体4侧面的所述泄水口17的密封阀门为手动阀或气动阀或电控阀，手动阀包括手动球阀和手动截止阀，气动阀包括气动球阀，电控阀包括电磁阀。

为了避免或减轻了含有粉尘的蒸汽从外筒体顶部的排气口排出，或者粘覆在水封罩9上，所述回收系统还包括设置在外筒体4顶部排气口10处和内筒体5顶面上方的常温或热水喷淋系统，所述喷淋系统为现有的喷淋系统，所述喷淋系统包括水箱、喷淋管15和多个喷头16，所述多个喷头16均采用空气雾化喷头，分别通过喷淋管15与外界的喷淋水箱连通；在外筒体4顶部排气口10处设有一个喷头，该喷头的喷洒面积覆盖了整个排气口10，在内筒体5顶面上方设有多个喷头，多个喷头分散安装在水封罩9的内罩面，且多个喷头的喷洒面积覆盖了内筒体5上部。

如图1和图2所示，本发明的水封罩9为顶面呈锥形或平面或碗型或弧形的罩体，水封罩9通过升降架18固定在外筒体4内，且在升降架18升降过程中，水封罩9的罩口始终置于内筒体5与外筒体4之间的水封腔6内，不高于内筒体5的顶面，并将内筒体5的上部完全罩住，在水封罩9内罩面与内筒体5之间形成蒸汽回收通道13；所述升降架18是由对称固定在水封罩9顶部的左右升降杆或均匀分布固定在水封罩9顶部的三个或三个以上的升降杆组成，各升降杆为手动调节丝杆(包括丝杆与螺母)或通过升降电机10-1 或通过气动油缸控制其同时升降，从而调整水封罩9与内筒体1重叠的高度。在内筒体5的蒸汽进口7处设有检测口19，并在检测口19处安装有温度传感器或堵头，当安装温度传感器时，其温度传感器的信号输出端能与调质器1的蒸汽控制系统信号输入端连接。

本发明中调质器1和喂料器2均为现有装置，在喂料器2上增加一个蒸汽回收口3，蒸汽回收口3的位置开设在进料口2-1的侧面，本发明中蒸汽回收装置的内筒体5的蒸汽进口7与喂料器2上的蒸汽回收口3密封对接，可以直接通过法兰盘连接，也可以采用其它连接方式，为了避免连接处漏气，可以在连接的位置增加密封垫圈，确保在蒸汽回收过程中不会出现漏气现象。由于调质器本身需要加水加蒸汽，本发明的水封腔进水管11的进水端通过水管直接连接在调质器1进水管的分支水管上，将通入调质器2内的水分一部分到蒸汽回收装置的水封腔6内，用于处理回收的蒸汽。

本发明的具体工作过程如下：在进行蒸汽回收处理过程中，采用封堵头将溢流口12密封起来，并通过升降架18调整好水封罩9与内筒体5顶面之间的距离，确保水封罩9与内筒体5之间形成一个蒸汽通道13，然后开始向调质器2中添加蒸汽和水，添加的水一部分通过支管直接加入蒸汽回收装置内，水位逐渐上升，当水添加到高于水封罩9罩口的高度，低于内筒体5顶面高度时，在水封罩9与内筒体5之间形成水封层，此时从调质器2排除的夹带有粉尘的蒸汽通过蒸汽回收口3进入内筒体5内(详见图4中虚线箭头走向)，并继续向上进入蒸汽通道13内，开启喷淋系统，通过雾化喷头将向上窜的蒸汽下压，同时由于水封腔6的进水管与筒壁相切，所以进入的水流呈旋转状，蒸汽在旋转水流的水封层或喷淋水雾的冲洗吸收下，热量会转移到水封层中，蒸汽中的粉尘亦会混入水中，最后只剩下干净的气体(详见图4中细实线箭头走向)排到大气中。水封腔6内的水会被蒸汽加热，随着调质器2加水管的补充，被蒸汽加热过并含有物料粉尘的混水便会翻过本发明的内筒体5回流进调质器(详见图4中粗实线箭头走向)，此过程中，调质器的加水量没有发生变化，亦没有物料粉尘的扩散丢失，在回收了蒸汽回窜的热量的同时，也避免了对现场环境的污染。

Claims (10)

1.一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，包括调质器（1）、设置在调质器进料口的喂料器（2），在喂料器（2）上开设有喂料口（2-1），其特征在于：在喂料器（2）上开设有蒸汽回收口（3），并在蒸汽回收口（3）处设有蒸汽回收装置，所述蒸汽回收装置包括密封状外筒体（4）和置于外筒体（4）内部的内筒体（5），在内筒体（5）与外筒体（4）之间设有水封腔（6），所述内筒体（5）的下部设有蒸汽进口（7），上端面开设有与水封腔（6）连通的回流孔（8），内筒体（5）下端的蒸汽进口（7）与喂料器（2）上的蒸汽回收口（3）密封对接，在内筒体（5）的顶部设有水封罩（9），水封罩（9）通过升降架（18）固定在外筒体（4）内，其罩口伸入内筒体（5）与外筒体（4）之间的水封腔（6）内，并在升降架（18）升降过程中，水封罩（9）的罩口始终置于内筒体（5）与外筒体（4）之间的水封腔（6）内，不高于内筒体（5）的顶面，将内筒体（5）的上部完全罩住，在水封罩（9）内罩面与内筒体（5）之间形成蒸汽回收通道（13）；在外筒体（4）的顶部设有排气口（10），在外筒体（4）侧面对应水封腔（6）下部的位置设有水封腔进水管（11），对应水封腔（6）上部的位置设有溢流口（12），在水封腔（6）的外壳体上设有液位观测装置（14），在水封腔（6）的底部设有带密封阀门（17-1）的泄水口（17）。

2.根据权利要求1所述的一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，其特征在于：所述调质器（1）的进水管设有至少两个分支管，其中一个分支管与蒸汽回收装置的水封腔进水管（11）连通，将调质器（1）调质物料所需水其中一部分通入蒸汽回收装置内对回收的蒸汽进行处理后，将从回收蒸汽中吸收的热量和粉尘同时带回调质器（1）内，另一个分支管将调质器（1）调质物料所需水的另一部分直接输送到调质器（1）内。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，其特征在于：所述回收系统还包括设置在外筒体（4）顶部排气口（10）处和内筒体（5）顶面上方的常温或热水喷淋系统，所述喷淋系统包括水箱、喷淋管（15）和多个喷头（16），所述多个喷头（16）均采用空气雾化喷头，分别通过喷淋管（15）与外界的喷淋水箱连通；在外筒体（4）顶部排气口（10）处设有一个喷头，该喷头的喷洒面积覆盖了整个排气口（10），在内筒体（5）顶面上方设有多个喷头，多个喷头分散安装在水封罩（9）的内罩面，且多个喷头的喷洒面积覆盖了内筒体（5）上部。

4.根据权利要求1所述的一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，其特征在于：所述水封腔进水管（11）设有一个或多个，每个水封腔进水管（11）设置在水封腔（6）的最底端，并与外筒体（4）的侧面相切，且多个水封腔进水管（11）呈顺时针方向或逆时针方向设置；在每个水封腔进水管（11）上设置或不设置分支进水管（11-1）。

5.根据权利要求1所述的一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，其特征在于：所述水封罩（9）为顶面呈锥形或平面或碗型或弧形的罩体；所述升降架（18）是由对称固定在水封罩（9）顶部的左右升降杆或均匀分布固定在水封罩（9）顶部的三个或三个以上的升降杆组成，各升降杆为手动调节丝杆或通过升降电机（10-1）或通过气动油缸控制其同时升降。

6.根据权利要求1或2所述的一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，其特征在于：在内筒体（5）的蒸汽进口（7）处设有检测口（19），并在检测口（19）处安装有温度传感器或堵头，当安装温度传感器时，其温度传感器的信号输出端能与调质器（1）的蒸汽控制系统信号输入端连接。

7.根据权利要求1或2所述的一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，其特征是：设置在外筒体（4）侧面的溢流口（12）连接有密封堵头或管道，所述泄水口（17）的密封阀门为手动阀或气动阀或电控阀，手动阀包括手动球阀和手动截止阀，气动阀包括气动球阀，电控阀包括电磁阀。

8.根据权利要求1或2所述的一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，其特征在于：所述外筒体（4）是由上下壳体通过法兰连接件（4-1）对接而成，其中下壳体以及内筒体（5）采用绝热材料制成或设有加热装置或设有保温层；所述内筒体（5）顶面的回流孔（8）有多个，且均匀分布，回流孔的形状为圆形、弧形、梯形、矩形或三角形；所述外筒体（4）和内筒体（5）的底面为平面、斜面或弧面。

9.根据权利要求1或2所述的一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，其特征在于：所述液位观测装置（14）为直接开设在外筒体（4）上的液位观测窗，或在外筒体（4）对应水封腔（6）部位的侧面设有与水封腔（6）连通的液位管，或设置在水封腔（6）最高液位线的液位传感器。

10.根据权利要求1或2所述的一种用于饲料生产中的水汽分离式蒸汽回收系统，其特征在于：在外筒体（4）顶部排气口处连接或不连接排风机。

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