CN112082399A - 一种基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置 - Google Patents

一种基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置，蒸汽主管道包括第一管道段和第二管道段；蒸汽喷射泵上设有第一端、第二端和第三端；第一管道段与蒸汽喷射泵的第一端连通；第二管道段与蒸汽喷射泵的第二端连通；电动控制阀设置于第一管道段上，用于控制第一管道段内的蒸汽流量；压力传感器设置于第二管道段上，用于检测第二管道段内的蒸汽压力；控制器分别与电动控制阀和压力传感器相连接；闪蒸罐上设有蒸汽出口；蒸汽出口与蒸汽喷射泵的第三端连通。本实施例能够对高温冷凝水进行闪蒸再利用，减少能源浪费，且能够通过补偿的方式，将闪蒸后的蒸汽压力调节为生产所需状态，有效满足企业生产加工需求。

Description

一种基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置
技术领域
本发明涉及蒸汽余热回收技术领域，特别是涉及一种基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置。
背景技术
印染、纺织、造纸、化纤、食品等企业在生产过程中，无法避免会产生高温冷凝水或者不能满足工艺参数使用的低压乏汽。由于没有使用途径，最初的处理方式是直接排放至环境中。目前，国家和国际标准是禁止高于43℃的冷凝水排放至土地中，因为高于43℃的高温冷凝水会杀死土壤中的细菌和微生物等破环生态平衡，还容易导致土壤板结。低压乏汽会产生大气白色污染，增加温室效应。
目前在节能减排的政策形势下，针对企业工况各异而产生不同温度的高温冷凝水和不同压力、温度的低压乏汽等排放物的余热回收技术越来越受到国内外学者和企业广泛关注。最先采用的方法是高温冷凝水用于洗涤、供暖等，低压乏汽用于蒸汽伴热或者锅炉除氧等。但是排放物的热量并没有有效利用，该方法会造成能源和资源的浪费。由于工业生产过程中，符合工况要求的蒸汽可以直接利用，高温冷凝水比低压乏汽要多一步处理过程。随着技术的发展，当前常用的方法是将高温冷凝水在密闭的闪蒸罐内进行压降进行二次蒸发并使气液两相分离。
目前市场上的闪蒸罐等闪蒸装置无法确保高温冷凝水进行完全闪蒸，排放的冷凝水大多数情况下温度仍然高于100℃，高温冷凝水包含大量热量，直接排放到环境中会造成能源浪费和环境污染。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置，能够对高温冷凝水进行闪蒸再利用，减少能源浪费，且能够通过补偿的方式，将闪蒸后的蒸汽压力调节为生产所需状态，有效满足企业生产加工需求。
本发明的技术解决方案是这样实现的：一种基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置，包括蒸汽主管道、闪蒸罐、蒸汽喷射泵、压力传感器、电动控制阀和控制器；所述蒸汽主管道包括第一管道段和第二管道段；所述蒸汽喷射泵上设有第一端、第二端和第三端；所述第一管道段与蒸汽喷射泵的第一端连通；所述第二管道段与蒸汽喷射泵的第二端连通；所述电动控制阀设置于第一管道段上，用于控制第一管道段内的蒸汽流量；所述压力传感器设置于第二管道段上，用于检测第二管道段内的蒸汽压力；所述控制器分别与电动控制阀和压力传感器相连接；所述闪蒸罐上设有蒸汽出口；所述蒸汽出口与蒸汽喷射泵的第三端连通。
进一步的，所述蒸汽出口与蒸汽喷射泵的第三端通过连接管道相连；所述连接管道上设有止回阀。
进一步的，所述闪蒸罐上设有高温冷凝水进口。
进一步的，所述闪蒸罐上的下部设有第一低温冷凝水出口；所述第一低温冷凝水出口上连接有出水总管；所述出水总管上设有过滤器。
进一步的，所述闪蒸罐上的中部设有第二低温冷凝水出口；所述第二冷凝水出口上连接有出水分管；所述出水分管上设有第一球阀；所述出水分管远离第二冷凝水出口的一端与出水总管连通，且设置于过滤器的进水端一侧。
进一步的，所述闪蒸罐上设有疏水口；所述疏水口上连接有疏水管；所述疏水管上设有第二球阀和疏水阀；所述疏水管远离疏水口的的一端与出水总管连通，且设置于过滤器的出水端一侧。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明通过蒸汽喷射泵的配合使用，从闪蒸罐闪蒸后的蒸汽能够与蒸汽主管道内的蒸汽有效混合，通过蒸汽主管道内的蒸汽的补偿，使得混合后的蒸汽的温度和压力等相关参数得到改善，有效满足后续生产过程所需的蒸汽状态。闪蒸后的蒸汽热量被有效回收利用，避免热量的浪费。
2、本发明通过电动控制阀、压力传感器以及控制器的配合使用，控制器能够依据压力传感器所采集的压力信号，控制电动控制阀动作，使得蒸汽主管道内的蒸汽流量能够调节，进而能够将混合后的蒸汽的压力调整为生产所需状态，从而能够提供多种不同压力数值的混合蒸汽，有效满足不同类型的生产设备的蒸汽用量需求。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1为本发明的工作原理图；
其中：1、第一管道段；11、第二管道段；2、闪蒸罐；21、高温冷凝水进口；22、止回阀；3、蒸汽喷射泵；31、第一端；32、第二端；33、第三端；4、压力传感器；5、电动控制阀；6、控制器；7、出水总管；71、过滤器；8、出水分管；81、第一球阀；9、疏水管；91、疏水阀；92、第二球阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示为本发明所述的一种基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置，包括蒸汽主管道、闪蒸罐2、蒸汽喷射泵3、压力传感器4、电动控制阀5和控制器6。蒸汽主管道内流通有初始状态的过热蒸汽。蒸汽主管道包括第一管道段1和第二管道段11。蒸汽喷射泵3为现有技术中的常规部件，蒸汽喷射泵3上形成有第一端31、第二端32和第三端33。其中，第一端31和第三端33供蒸汽进入到蒸汽喷射泵3内部中，第二端32供蒸汽从蒸汽喷射泵3的内部排出。第一管道段1与蒸汽喷射泵3的第一端31连通。第二管道段11与蒸汽喷射泵3的第二端32连通。电动控制阀5为具有较好的耐热和耐压性能的阀门，电动控制阀5安装于第一管道段1上，用于控制第一管道段1内的蒸汽流量。压力传感器4安装于第二管道段11上，用于检测第二管道段11内的蒸汽压力。控制器6分别与电动控制阀5和压力传感器4通过电缆线连接。控制器6内嵌设有控制程序，用于接收压力传感器4所采集的压力信号，并控制电动控制阀5的开关程度，从而实现对第一管道段1内的蒸汽流量的调节。
闪蒸罐2上加工有蒸汽出口。蒸汽出口与蒸汽喷射泵3的第三端33连通。在蒸汽喷射泵3的作用下，在闪蒸罐2内闪蒸后的蒸汽由蒸汽喷射泵3的第三端33进入到蒸汽喷射泵3的内部，蒸汽主管道的第一管道段1中的过热蒸汽由蒸汽喷射泵3的第一端31进入到蒸汽喷射泵3的内部，从而使得闪蒸后的蒸汽和过热蒸汽两者在蒸汽喷射泵3的混合室内进行混合，混合后的蒸汽从蒸汽喷射泵3的第二端32导出到蒸汽主管道的第二管段11中。
其中，蒸汽出口与蒸汽喷射泵3的第三端33通过连接管道相连，连接管道上安装有止回阀22，以防止闪蒸后的蒸汽回流进入闪蒸罐2中。闪蒸罐2上加工有高温冷凝水进口21。蒸汽主管道内与生产设备相连接，蒸汽主管道内的过热蒸汽进入到生产设备中进行热交换，热交换后的高温冷凝水由高温冷凝水进口21进入到闪蒸罐2中进行闪蒸。
为满足实际蒸汽闪蒸需求，在闪蒸罐2上的下部加工有第一低温冷凝水出口。高温冷凝水在闪蒸罐2中闪蒸后，少量高温冷凝水转变为低温冷凝水，并从第一低温冷凝水出口排出。第一低温冷凝水出口上连接有出水总管7。出水总管7上安装有过滤器71。该过滤器71用于过滤从第一低温冷凝水出口排出的低温冷凝水。闪蒸罐2上的中部加工有第二低温冷凝水出口。第二冷凝水出口上连接有出水分管8。出水分管8上安装有第一球阀81。出水分管8远离第二冷凝水出口的一端与出水总管7连通，且位于过滤器71的进水端一侧。
闪蒸罐2上加工有疏水口，疏水口上连接有疏水管9，疏水管9上安装有第二球阀92和疏水阀91。第二球阀92较疏水阀91靠近闪蒸罐2。疏水管9远离疏水口的的一端与出水总管7连通，且位于过滤器71的出水端一侧。该疏水阀91位截止阀，通过疏水阀91的配合使用，以达到节能减排的作用。
在具体工作过程中，蒸汽主管道的第一管道段1内的过热蒸汽的压力预定为2.6Mpa，通过蒸汽喷射泵3、压力传感器4、电动控制阀5以及控制器6的配合使用，补偿后的蒸汽的压力可形成为0.8Mpa至2.3Mpa区间的饱和蒸汽。
具体使用时，蒸汽主管道的第一管道段1中的高温高压过热蒸汽通过减温减压设备与生产设备相连接，以满足生产设备的蒸汽用量需求。过热蒸汽经由生产设备热交换后排出高温冷凝水，高温冷凝水进入闪蒸罐2中进行闪蒸。在蒸汽喷射泵3的作用下，闪蒸后排出的蒸汽和第一管道段1中的高温高压过热蒸汽进行混合。通过第一管道段1中的过热蒸汽的补偿，使得混合后的蒸汽的温度和压力等相关参数得到改善。混合后的蒸汽排出到第二管道段11中，并由第二管道段11进入到生产设备中进行热交换。
在上述蒸汽的混合过程中，压力传感器4实时检测第二管道段11中的蒸汽压力，控制器6依据压力传感器4所采集的压力信号，控制电动控制阀5动作。电动控制阀5控制第一管道段1的开关程度，以调节第一管道段1中的过热蒸汽进入到蒸汽喷射泵3中的流量，进而能够改变第一管道段1中进入的过热蒸汽和闪蒸后的蒸汽的混合比例，从而能够将第二管道段11中的蒸汽压力维持在较小的范围内，以满足生产设备的使用需求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置，包括蒸汽主管道、闪蒸罐、蒸汽喷射泵、压力传感器、电动控制阀和控制器；其特征在于：所述蒸汽主管道包括第一管道段和第二管道段；所述蒸汽喷射泵上设有第一端、第二端和第三端；所述第一管道段与蒸汽喷射泵的第一端连通；所述第二管道段与蒸汽喷射泵的第二端连通；所述电动控制阀设置于第一管道段上，用于控制第一管道段内的蒸汽流量；所述压力传感器设置于第二管道段上，用于检测第二管道段内的蒸汽压力；所述控制器分别与电动控制阀和压力传感器相连接；所述闪蒸罐上设有蒸汽出口；所述蒸汽出口与蒸汽喷射泵的第三端连通。
2.根据权利要求1所述的基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置，其特征在于：所述蒸汽出口与蒸汽喷射泵的第三端通过连接管道相连；所述连接管道上设有止回阀。
3.根据权利要求1所述的基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置，其特征在于：所述闪蒸罐上设有高温冷凝水进口。
4.根据权利要求1所述的基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置，其特征在于：所述闪蒸罐上的下部设有第一低温冷凝水出口；所述第一低温冷凝水出口上连接有出水总管；所述出水总管上设有过滤器。
5.根据权利要求4所述的基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置，其特征在于：所述闪蒸罐上的中部设有第二低温冷凝水出口；所述第二冷凝水出口上连接有出水分管；所述出水分管上设有第一球阀；所述出水分管远离第二冷凝水出口的一端与出水总管连通，且设置于过滤器的进水端一侧。
6.根据权利要求4所述的基于自适应补偿控制的闪蒸余热回收装置，其特征在于：所述闪蒸罐上设有疏水口；所述疏水口上连接有疏水管；所述疏水管上设有第二球阀和疏水阀；所述疏水管远离疏水口的的一端与出水总管连通，且设置于过滤器的出水端一侧。
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