CN111397421A - 一种乏汽取热器及其应用的乏汽余热回收机组 - Google Patents
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Abstract
本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种乏汽取热器及其应用的乏汽余热回收机组，乏汽可直接进入乏汽余热回收机组的乏汽取热器内进行乏汽余热提取，作为乏汽余热回收机组的驱动热源进行供热，乏汽经过乏汽取热器换热后形成的乏汽凝结水进行回收加以再利用，有效回收了乏汽的余热。该乏汽余热回收机组无需添加溴化锂溶液，以冷剂水作为循环媒介进行乏汽余热回收，再将提取的乏汽热量传递给热水进行供热，大大降低了机组的投资成本和运行费用。
Description
技术领域
本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种乏汽取热器及其应用的乏汽余热回收机组，主要应用于化工反应装置、电厂汽轮机、钢铁冲渣水等化工、能源、动力、冶金行业的余热回收领域。
背景技术
随着能源的日益紧张，节能问题成为当今全球关注的焦点。在积极开发新能源的同时，也越来越重视回收和利用余热资源，高效的利用余热资源也是解决能源紧张的一种有效途径。在许多工业领域存在着大量的低温乏汽余热资源，化工反应装置、电厂汽轮机、钢铁冲渣水等化工、能源、动力、冶金行业生产过程中均会产生大量的低温乏汽，这些乏汽资源往往因为能源品位低而难于加以利用，一般通过循环水冷却或空气冷却的方式直接将这部分乏汽的热量排向大气，会造成资源的浪费。目前，仅有一些地区将乏汽循环水冷却系统通过溴化锂吸收式热泵升温技术加以利用，但此类系统在回收低温乏汽余热时采用间接利用的方案，乏汽热量先通过换热器传递给循环水，热泵再以循环水作为低温热源，该方案增加了系统投资，并且使低温乏汽热源品质降低，影响系统运行，总体上乏汽余热有效利用率还是非常低，既浪费能源，又污染周边环境。如何高效回收利用这些乏汽余热资源对提高能源利用率、减少环境污染具有重要的现实意义。
发明内容
为解决乏汽余热利用率低的问题，本发明提供一种乏汽取热器及其应用的乏汽余热回收机组，可有效回收了乏汽的余热，同时大大简化和降低了系统的投资。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种乏汽取热器，包括乏汽取热器壳体、乏汽进口箱、乏汽出口箱、乏汽凝水箱和排凝泵，乏汽取热器壳体一端与乏汽进口箱右侧固定连接，乏汽取热器壳体另一端与乏汽出口箱左侧固定连接，乏汽进口箱上端通过乏汽入口管路连接到乏汽入口，乏汽出口箱下端通过乏汽凝结水管路连接到乏汽凝水箱；乏汽凝水箱下端通过乏汽排凝水管路连接到排凝泵入口，排凝泵出口通过乏汽排凝水出口管路连接到乏汽排凝水出口。
进一步的，所述的乏汽进口箱下端通过乏汽冷凝水管路连接到乏汽凝水箱。
进一步的，所述的乏汽出口箱上端连接到抽真空系统管路，乏汽凝水箱上端通过不凝性气体抽气管路连接到抽真空系统管路。
进一步的，所述的乏汽取热器壳体一端与乏汽进口箱右侧是焊接连接，乏汽取热器壳体另一端与乏汽出口箱左侧是焊接连接。
进一步的，所述的乏汽排凝水出口管路上设置有止回阀。
进一步的，所述的乏汽凝水箱上设置有液位电极。
进一步的，所述的乏汽入口管路上设置有真空密封紧固件A，乏汽排凝水出口管路上设置有真空密封紧固件B，抽真空系统管路上设置有真空密封紧固件C。
进一步的，所述的乏汽进口箱左侧设置有乏汽密封垫A，乏汽出口箱右侧设置有乏汽密封垫B。
本发明还提供了一种应用上述乏汽取热器的乏汽余热回收机组，包括冷剂热水换热器，乏汽取热器，冷剂连接箱，冷剂集水箱，冷剂水泵和抽气泵，所述冷剂热水换热器和乏汽取热器之间通过冷剂连接箱相连接；冷剂热水换热器通过低温冷剂水管路与冷剂集水箱相连接，乏汽取热器通过高温冷剂水管路与冷剂集水箱相连接；冷剂热水换热器通过管路分别连接热水进口和热水出口，冷剂热水换热器通过抽气管路连接到抽气泵；乏汽取热器通过管路分别连接乏汽入口和乏汽排凝水出口，乏汽取热器内部设置有滴淋装置；冷剂集水箱底部通过冷剂集水管路连接到冷剂水泵入口，冷剂水泵出口通过冷剂水管路连接到乏汽取热器内部的滴淋装置。
进一步的，所述的冷剂水管路上设置有调节阀。
本发明的有益效果是：
1.乏汽可直接进入乏汽余热回收机组的乏汽取热器内进行乏汽余热提取，作为乏汽余热回收机组的驱动热源进行供热，乏汽经过乏汽取热器换热后形成的乏汽凝结水进行回收加以再利用，有效回收了乏汽的余热。
2.乏汽余热回收机组由冷剂热水换热器，乏汽取热器，冷剂连接箱，冷剂集水箱，冷剂水泵及其连接管路组成冷剂循环，从冷剂集水箱出来的冷剂水通过冷剂水泵经冷剂水管路送往乏汽取热器内部的滴淋装置进行冷剂水散布，冷剂水吸收了乏汽余热后，一部分冷剂水升温后通过高温冷剂水管路回到冷剂集水箱，另一部分冷剂水形成冷剂蒸汽，冷剂蒸汽通过冷剂连接箱进入冷剂热水换热器进行供热，冷剂蒸汽在冷剂热水换热器中换热后冷凝为低温冷剂水，通过低温冷剂水管路回到冷剂集水箱。本发明无需添加溴化锂溶液，以冷剂水作为循环媒介进行乏汽余热回收，再将提取的乏汽热量传递给热水进行供热，大大降低了机组的投资成本和运行费用。
3.为了保持乏汽系统一直处于真空状态，通过抽真空系统管路进行系统抽气，同时在乏汽凝水箱中汇集的不凝性气体也通过抽真空系统管路排出机组，保障了乏汽凝结水和乏汽冷凝水的顺畅流动。
4.本发明可直接利用化工反应装置、电厂汽轮机、钢铁冲渣水等化工、能源、动力、冶金行业产生的乏汽作为乏汽余热回收机组的驱动热源进行供热，有效回收了乏汽的余热，同时大大简化和降低了系统的投资。
5.通过对乏汽余热进行深度回收利用，提高了能源利用率，降低了余废热未被有效利用而直接排放对环境产生的污染，实现节能减排的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为一种乏汽取热器的结构图；
图2为一种应用乏汽取热器的乏汽余热回收机组的结构图；
图3为一种应用乏汽取热器的乏汽余热回收型制冷机的结构图；
图4为一种应用乏汽取热器的乏汽余热回收型一类热泵的结构图；
图5为一种应用乏汽取热器的乏汽余热回收型二类热泵的结构图；
图中：1.冷剂热水换热器，2.乏汽取热器，3.冷剂连接箱，4.冷剂集水箱，5.冷剂水泵，6.冷剂集水管路，7.冷剂水管路，8.调节阀，9.滴淋装置，10.高温冷剂水管路，11.低温冷剂水管路，12.抽气管路，13.抽气泵，14.热水进口，15.热水出口，16.乏汽入口，17.乏汽排凝水出口，2-1.乏汽取热器壳体，2-2.乏汽进口箱，2-3.乏汽出口箱，2-4.乏汽凝水箱，2-5.排凝泵，2-6.乏汽密封垫A，2-7.乏汽密封垫B，2-8.乏汽入口管路，2-9.乏汽凝结水管路，2-10.乏汽冷凝水管路，2-11.乏汽排凝水管路，2-12.乏汽排凝水出口管路，2-13.止回阀，2-14.液位电极，2-15.抽真空系统管路，2-16.不凝性气体抽气管路，2-17.真空密封坚固件A,2-18.真空密封紧固件B，2-19.真空密封紧固件C。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明进一步说明，但本发明不局限于具体实施例。
如图1和图2所示，一种乏汽取热器，包括乏汽取热器壳体2-1、乏汽进口箱2-2、乏汽出口箱2-3、乏汽凝水箱2-4和排凝泵2-5，乏汽取热器壳体2-1一端与乏汽进口箱2-2右侧焊接连接，乏汽取热器壳体2-1另一端与乏汽出口箱2-3左侧焊接连接，乏汽进口箱2-2上端通过乏汽入口管路2-8连接到乏汽入口，乏汽出口箱2-3下端通过乏汽凝结水管路2-9连接到乏汽凝水箱2-4；乏汽凝水箱2-4下端通过乏汽排凝水管路2-11连接到排凝泵2-5入口，排凝泵2-5出口通过乏汽排凝水出口管路2-12连接到乏汽排凝水出口。
所述的乏汽进口箱2-2下端通过乏汽冷凝水管路2-10连接到乏汽凝水箱2-4，当乏汽在系统管路中流动时，由于管道冷凝产生的乏汽冷凝水经乏汽冷凝水管路2-10汇流到乏汽凝水箱2-4，通过排凝泵2-5排出。
所述的乏汽出口箱2-3上端连接到抽真空系统管路2-15，乏汽凝水箱2-4上端通过不凝性气体抽气管路2-16连接到抽真空系统管路2-15，为了保持乏汽系统一直处于真空状态，通过抽真空系统管路2-15进行系统抽气，同时乏汽凝水箱2-4中汇集的不凝性气体可通过不凝性气体抽气管路2-16排出机组，保障了乏汽凝结水和乏汽冷凝水的顺畅流动。
所述的乏汽排凝水出口管路2-12上设置有止回阀2-13，用来防止机组停止运转时，乏汽排凝水倒流回机组。
所述的乏汽凝水箱2-4上设置有液位电极2-14，用于控制排凝泵2-5的启停和变频控制，以保证乏汽凝水箱2-4中汇集的乏汽凝结水和乏汽冷凝水顺利通过排凝泵2-5排出。
所述的乏汽入口管路2-8上设置有真空密封紧固件A2-17，乏汽排凝水出口管路2-12上设置有真空密封紧固件B2-18，抽真空系统管路2-15上设置有真空密封紧固件C2-19，所述的乏汽进口箱2-2左侧设置有乏汽密封垫A2-6，乏汽出口箱2-3右侧设置有乏汽密封垫B2-7，保障了乏汽系统的密封性。
在乏汽取热器2内部，乏汽依次经过乏汽进口箱2-2、乏汽取热器壳体2-1、乏汽出口箱2-3进行乏汽余热提取，乏汽经过换热后形成乏汽凝结水，乏汽凝结水依靠重力作用经过乏汽凝结水管路2-9汇集到乏汽凝水箱2-4，通过排凝泵2-5排出。
一种应用上述乏汽取热器的乏汽余热回收机组，包括冷剂热水换热器1，乏汽取热器2，冷剂连接箱3，冷剂集水箱4，冷剂水泵5和抽气泵13，所述冷剂热水换热器1和乏汽取热器2之间通过冷剂连接箱3相连接；冷剂热水换热器1通过低温冷剂水管路11与冷剂集水箱4相连接，乏汽取热器2通过高温冷剂水管路10与冷剂集水箱4相连接；冷剂热水换热器1通过管路分别连接热水进口14和热水出口15，冷剂热水换热器1通过抽气管路12连接到抽气泵13，通过抽气泵13及抽气管路12进行机组抽气，使得乏汽余热回收机组内部一直保持真空状态，保障了冷剂水的有效蒸发换热；乏汽取热器2通过管路分别连接乏汽入口16和乏汽排凝水出口17，乏汽取热器2内部设置有滴淋装置9；冷剂集水箱4底部通过冷剂集水管路6连接到冷剂水泵5入口，冷剂水泵5出口通过冷剂水管路7连接到乏汽取热器2内部的滴淋装置9。
所述的冷剂水管路7上设置有调节阀8，用于调节乏汽取热器2内散布的冷剂水，以达到乏汽余热回收最大化。
乏汽通过乏汽入口16进入乏汽取热器2内进行乏汽余热提取，作为乏汽余热回收机组的驱动热源进行供热，乏汽经过乏汽取热器2换热后形成乏汽凝结水，通过乏汽排凝水出口17排出机组，乏汽凝结水回收加以再利用，从而实现了乏汽余热的回收。冷剂热水换热器1，乏汽取热器2，冷剂连接箱3，冷剂集水箱4，冷剂水泵5及其连接管路组成了冷剂循环，即从冷剂集水箱4出来的冷剂水通过冷剂水泵5送往乏汽取热器2内部的滴淋装置9进行冷剂水散布，冷剂水吸收了乏汽余热后，一部分冷剂水升温后通过高温冷剂水管路10回到冷剂集水箱4，另一部分冷剂水形成冷剂蒸汽，冷剂蒸汽通过冷剂连接箱3进入冷剂热水换热器1进行供热，冷剂蒸汽在冷剂热水换热器1中换热后冷凝为低温冷剂水，通过低温冷剂水管路11回到冷剂集水箱4。本机组无需添加溴化锂溶液，以冷剂水作为循环媒介进行乏汽余热回收，再将提取的乏汽热量传递给热水进行供热，大大降低了机组的投资成本和运行费用。
如图3所示应用乏汽取热器的乏汽余热回收型制冷机，乏汽取热器2代替传统制冷机的再生器，乏汽进入乏汽取热器2内进行乏汽余热提取，作为乏汽余热回收型制冷机的驱动热源进行制冷，乏汽经过乏汽取热器2换热后形成乏汽凝结水，乏汽凝结水回收加以再利用，从而实现了乏汽余热的回收。
如图4所示应用乏汽取热器的乏汽余热回收型一类热泵，乏汽取热器2代替传统一类热泵的蒸发器，乏汽进入乏汽取热器2内进行乏汽余热提取，作为乏汽余热回收型一类热泵的低温驱动热源进行供热，乏汽经过乏汽取热器2换热后形成乏汽凝结水，乏汽凝结水回收加以再利用，从而实现了乏汽余热的回收。
如图5所示应用乏汽取热器的乏汽余热回收型二类热泵，乏汽取热器2代替传统二类热泵的蒸发器和再生器，乏汽进入乏汽取热器2内进行乏汽余热提取，作为乏汽余热回收型二类热泵的驱动热源进行高温水制取，乏汽经过乏汽取热器2换热后形成乏汽凝结水，乏汽凝结水回收加以再利用，从而实现了乏汽余热的回收。
本发明中提到的上、下、左、右，仅为方便描述，不作为保护范围的限制。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的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 (10)
1.一种乏汽取热器，其特征在于，包括乏汽取热器壳体(2-1)、乏汽进口箱(2-2)、乏汽出口箱(2-3)、乏汽凝水箱(2-4)和排凝泵(2-5)，乏汽取热器壳体(2-1)一端与乏汽进口箱(2-2)右侧固定连接，乏汽取热器壳体(2-1)另一端与乏汽出口箱(2-3)左侧固定连接，乏汽进口箱(2-2)上端通过乏汽入口管路(2-8)连接到乏汽入口，乏汽出口箱(2-3)下端通过乏汽凝结水管路(2-9)连接到乏汽凝水箱(2-4)；乏汽凝水箱(2-4)下端通过乏汽排凝水管路(2-11)连接到排凝泵(2-5)入口，排凝泵(2-5)出口通过乏汽排凝水出口管路(2-12)连接到乏汽排凝水出口。
2.如权利要求1所述的一种乏汽取热器，其特征在于：所述的乏汽进口箱(2-2)下端通过乏汽冷凝水管路(2-10)连接到乏汽凝水箱(2-4)。
3.如权利要求1所述的一种乏汽取热器，其特征在于：所述的乏汽出口箱(2-3)上端连接到抽真空系统管路(2-15)，乏汽凝水箱(2-4)上端通过不凝性气体抽气管路(2-16)连接到抽真空系统管路(2-15)。
4.如权利要求1所述的一种乏汽取热器，其特征在于：所述的乏汽取热器壳体(2-1)一端与乏汽进口箱(2-2)右侧是焊接连接，乏汽取热器壳体(2-1)另一端与乏汽出口箱(2-3)左侧是焊接连接。
5.如权利要求1所述的一种乏汽取热器，其特征在于：所述的乏汽排凝水出口管路(2-12)上设置有止回阀(2-13)。
6.如权利要求1所述的一种乏汽取热器，其特征在于：所述的乏汽凝水箱(2-4)上设置有液位电极(2-14)。
7.如权利要求1所述的一种乏汽取热器，其特征在于：所述的乏汽入口管路(2-8)上设置有真空密封紧固件A(2-17)，乏汽排凝水出口管路(2-12)上设置有真空密封紧固件B(2-18)，抽真空系统管路(2-15)上设置有真空密封紧固件C(2-19)。
8.如权利要求1所述的一种乏汽取热器，其特征在于：所述的乏汽进口箱(2-2)左侧设置有乏汽密封垫A(2-6)，乏汽出口箱(2-3)右侧设置有乏汽密封垫B(2-7)。
9.一种应用如权利要求1-8中任一项所述的一种乏汽取热器的乏汽余热回收机组，其特征在于：包括冷剂热水换热器(1)，乏汽取热器(2)，冷剂连接箱(3)，冷剂集水箱(4)，冷剂水泵(5)和抽气泵(13)，所述冷剂热水换热器(1)和乏汽取热器(2)之间通过冷剂连接箱(3)相连接；冷剂热水换热器(1)通过低温冷剂水管路(11)与冷剂集水箱(4)相连接，乏汽取热器(2)通过高温冷剂水管路(10)与冷剂集水箱(4)相连接；冷剂热水换热器(1)通过管路分别连接热水进口(14)和热水出口(15)，冷剂热水换热器(1)通过抽气管路(12)连接到抽气泵(13)；乏汽取热器(2)通过管路分别连接乏汽入口(16)和乏汽排凝水出口(17)，乏汽取热器(2)内部设置有滴淋装置(9)；冷剂集水箱(4)底部通过冷剂集水管路(6)连接到冷剂水泵(5)入口，冷剂水泵(5)出口通过冷剂水管路(7)连接到乏汽取热器(2)内部的滴淋装置(9)。
10.如权利要求9所述的乏汽余热回收机组，其特征在于：所述的冷剂水管路(7)上设置有调节阀(8)。
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