CN107940535A - 一种初冷器上段高温热水用于采暖的闭式循环系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种初冷器上段高温热水用于采暖的热水闭式循环系统，包括由初冷器、采暖供水管道、采暖用户、采暖回水管道和热水循环泵组成的闭式循环系统，所述初冷器上段的高温热水出口通过采暖供水管道连接采暖用户的热水流入口，采暖用户的热水流出口通过采暖回水管道连接初冷器上段的低温热水入口，采暖回水管道上设热水循环泵；采暖回水管道上还设有膨胀水箱，膨胀水箱的顶部设泄压阀，上部设压缩氮气入口，压缩氮气入口通过氮气管道连接外部压缩氮气气源，氮气管道上设氮气调压阀；膨胀水箱还设有液位计一。本发明能够避免初冷器上段高温热水敞开式循环所带来的循环水损失和势能损失，同时避免了闭式循环过程中常见的水损失和压力不稳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及焦化行业节能环保技术领域，尤其涉及一种初冷器上段高温热水用于采暖的闭式循环系统。
背景技术
在回收净化焦化行业产生的炼焦煤气过程中，来自集气管的约80～84℃的荒煤气，须在初冷器中被冷却至20～22℃。初冷器一般采用横管间接初冷器，用工业循环水和低温水对荒煤气进行分段冷却。当有需要采暖的厂区或需要高温热水的用户时，初冷器可采用上段、中段、下段三段结构，其中上段循环热水出初冷器的温度可达75～78℃，能够满足供暖要求。利用初冷器上段产生所需的高温热水不仅可以回收利用荒煤气的余热，同时可减少荒煤气冷却所需的工业循环水量，是焦化行业煤气净化回收领域的一项重要节能环保措施。
目前焦化行业初冷器上段高温热水的循环普遍采用开式回路设计，热水位能没有得到充分利用,热水循环过程与大气有直接接触,存在热水挥发损失和氧气进入热水系统腐蚀设备和管路的问题。
专利号为CN101398263A的中国专利，公开了“一种可供采暖及洗澡用热水的焦炉荒煤气三段冷却法”，将高温热水用于采暖和洗澡用水，但其只说明了功能，没有对余热回收利用的过程做系统、详细的阐述，缺少实质性技术内容。
专利号为CN201611133U的中国专利，公开了一种“焦炉厂区采暖系统”，将初冷器上段高温热水用于热源，并辅以其他设备，组成供暖系统，但其对于与供暖系统有关的关键细节没有描述，所提供的信息不足以定义一个系统。
专利号为CN205842824U的中国专利，公开了一种“焦化厂初冷器采暖水余热回收利用装置”，其采用的是带有采暖水池的敞开式循环，缺点是初冷器上段高温热水最终要进入趟开式的循环水池，并需要大功率的水泵来将循环水再次送入初冷器上段，这个过程中会有循环水的挥发损失，并且需要消耗大量电能来使循环水再次获得近40米的势能。
发明内容
本发明提供了一种初冷器上段高温热水用于采暖的闭式循环系统，采用闭式循环系统，能够避免初冷器上段高温热水敞开式循环所带来的循环水损失和势能损失，同时通过设置自动补水管路及通入压缩气体的膨胀水箱，避免了闭式循环过程中常见的水损失和压力不稳的问题，实现了余热回收利用时的高效节能目标。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种初冷器上段高温热水用于采暖的热水闭式循环系统，包括由初冷器、采暖供水管道、采暖用户、采暖回水管道和热水循环泵组成的闭式循环系统，所述初冷器上段的高温热水出口通过采暖供水管道连接采暖用户的热水流入口，采暖用户的热水流出口通过采暖回水管道连接初冷器上段的低温热水入口，采暖回水管道上设热水循环泵；采暖回水管道上还设有膨胀水箱，膨胀水箱的顶部设泄压阀，上部设压缩氮气入口，压缩氮气入口通过氮气管道连接外部压缩氮气气源，氮气管道上设氮气调压阀；膨胀水箱还设有液位计一。
所述热水循环泵与膨胀水箱之间的采暖回水管道连接补水管道的一端，补水管道的另一端设软水入口，软水入口下游的补水管道上依次设有切断阀、补水箱和补水泵；其中，补水泵与膨胀水箱上的液位计一联锁控制；补水箱上设液位计二，液位计二与切断阀联锁控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)采用了一种严格意义上的闭式循环系统，和现有开式循环系统相比：能够避免开放环境(如循环中间槽、凉水塔、循环水池)造成的水损耗；避免氧气进入热水系统对设备和管路的腐蚀；减少了水的机械能损失，热水循环泵的功率只要能克服循环过程中的管道阻力即可，节约了大量的电能；
2)在采暖回水管道上设置膨胀水箱，用于吸收循环水受热后造成的体积膨胀，避免对循环水管路造成冲击；采用压缩氮气来维持膨胀水箱内的压力，避免膨胀水箱安放在循环管路顶端而造成的操作不便。
附图说明
图1是本发明所述一种初冷器上段高温热水用于采暖的闭式循环系统的结构示意图。
图中：1.初冷器 2.采暖用户 3.热水循环泵 4.膨胀水箱 5.泄压阀 6.氮气调压阀 7.补水泵 8.补水箱 9.切断阀 10.采暖供水管道 11.采暖回水管道 12.补水管道 13.液位计一 14.液位计二
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明所述一种初冷器上段高温热水用于采暖的热水闭式循环系统，包括由初冷器1、采暖供水管道10、采暖用户2、采暖回水管道11和热水循环泵3组成的闭式循环系统，所述初冷器1上段的高温热水出口通过采暖供水管道10连接采暖用户2的热水流入口，采暖用户2的热水流出口通过采暖回水管道11连接初冷器1上段的低温热水入口，采暖回水管道11上设热水循环泵3；采暖回水管道11上还设有膨胀水箱4，膨胀水箱4的顶部设泄压阀5，上部设压缩氮气入口，压缩氮气入口通过氮气管道连接外部压缩氮气气源，氮气管道上设氮气调压阀6；膨胀水箱4还设有液位计一13。
所述热水循环泵3与膨胀水箱4之间的采暖回水管道11连接补水管道12的一端，补水管道12的另一端设软水入口，软水入口下游的补水管道12上依次设有切断阀9、补水箱8和补水泵7；其中，补水泵7与膨胀水箱4上的液位计一13联锁控制；补水箱8上设液位计二14，液位计二14与切断阀9联锁控制。
如图1所示，本发明所述一种初冷器上段高温热水用于采暖的闭式循环系统中，高温热水在由初冷器1、采暖用户2，以及连通两者的采暖供水管道10和采暖回水管道11所组成的闭式循环系统内循环流动，不经过敞开的环境，不会泄压。
在采暖回水管道11上设置有热水循环泵3，其作用是为闭式循环系统中的高温热水提供能量以克服管路阻力，由于在闭式循环系统中高温热水没有泄压，不需要重复不断地获得势能，所以采用较小功率的热水循环泵3即可满足要求，可节约电能。
在采暖回水管道11上设置有膨胀水箱4，用于吸收循环水受热而引起的体积膨胀，保护整个循环管路。
在膨胀水箱4上通入经过氮气调压阀6调整后的压缩氮气，保持闭式循环系统内有稳定合适的压力。在膨胀水箱4上设置泄压阀5，用于在氮气调压阀6失效时保护闭式循环系统内压力不至于过高。
由于在膨胀水箱4上通入了压缩氮气来维持压力，膨胀水箱4能够安装在便于操作的较低处，而不是整个闭式循环系统的最高点。
在膨胀水箱4内设置有液位计一13，用于监测并联锁控制补水泵7，当整个闭式循环系统由于泄露或其他原因而缺水时，可以联锁开启补水泵7，通过补水管道12向闭式循环系统内补充软水。
补水泵7的入口通过管道与补水箱8连通，补水箱8设置有液位计二14，用于监测并联锁控制切断阀9，当补水箱8中水位过低时，可以联锁开启切断阀9向补水箱8内注水，直到水位恢复到设定值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种初冷器上段高温热水用于采暖的热水闭式循环系统，其特征在于，包括由初冷器、采暖供水管道、采暖用户、采暖回水管道和热水循环泵组成的闭式循环系统，所述初冷器上段的高温热水出口通过采暖供水管道连接采暖用户的热水流入口，采暖用户的热水流出口通过采暖回水管道连接初冷器上段的低温热水入口，采暖回水管道上设热水循环泵；采暖回水管道上还设有膨胀水箱，膨胀水箱的顶部设泄压阀，上部设压缩氮气入口，压缩氮气入口通过氮气管道连接外部压缩氮气气源，氮气管道上设氮气调压阀；膨胀水箱还设有液位计一。
2.根据权利要求1所述的一种初冷器上段高温热水用于采暖的热水闭式循环系统，其特征在于，所述热水循环泵与膨胀水箱之间的采暖回水管道连接补水管道的一端，补水管道的另一端设软水入口，软水入口下游的补水管道上依次设有切断阀、补水箱和补水泵；其中，补水泵与膨胀水箱上的液位计一联锁控制；补水箱上设液位计二，液位计二与切断阀联锁控制。
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