CN112923744A - 一种空气换热装置 - Google Patents

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常春
孙双印
高超
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Abstract

本发明公开了一种空气换热装置，其包括：包括：空气加热器组以及压力储罐；所述空气加热器组包含有第一换热介质进口和第一换热介质出口，所述第一换热介质出口处设置有疏水阀组，且所述第一换热介质出口与所述压力储罐连通，所述第一物料介质出口与干燥装置连通。本发明可以减小空气加热器组水锤现象，降低空气加热器组焊口部位的故障率。

Description

一种空气换热装置
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种空气换热装置。
背景技术
工业煤气综合利用生产工艺，现有技术包括发酵、发电以及其它石油化工能源行业，目前该工艺以工业煤气为原料，采用生物发酵法，经过预处理、发酵、蒸馏、脱水等工艺流程，生产出燃料乙醇，其中副产品为蛋白粉，蛋白粉以浓醪液方式通过干燥塔装置进行加热分离成蛋白粉，干燥塔需要空气加热器组及蒸汽余热进行加热。
目前，蛋白干燥塔通过空气加热器组进行空气加热，因空气加热器组内部蒸汽管道易发生水锤现象，进而腐蚀空气加热器组，还造成空气换热器组焊口部位故障率升高。
发明内容
本申请实施例通过提供一种空气换热装置，减小空气加热器组水锤现象，降低空气加热器组焊口部位的故障率。
本发明提供了一种空气换热装置，其包括：空气加热器组以及压力储罐；
所述空气加热器组包含有第一换热介质进口和第一换热介质出口，所述第一换热介质出口处设置有疏水阀组，且所述第一换热介质出口与所述压力储罐连通，所述第一物料介质出口与干燥装置连通。
优选的，还包括：前置预热器以及冷凝储罐；
所述前置预热器包含有第二物料介质进口、第二物料介质出口、第二换热介质进口和第二换热介质出口，所述第二物料介质进口用于接收空气，所述第二物料介质出口与所述第一物料介质进口连通；
所述压力储罐的第一出口与所述第二换热介质进口连通，所述冷凝储罐的进口与所第二换热介质出口连通。
优选的，还包括：水泵以及鼓风机；所述水泵的进口与所述冷凝储罐的出口连通，所述鼓风机的出口与所述第二物料介质进口连通。
优选的，所述空气加热器组，包含有：
腔体，所述腔体设置有所述第一物料介质进口和所述第一物料介质出口；
蒸汽管道，所述蒸汽管道套设在所述腔体表面，且所述蒸汽管道上设置有所述第一换热介质进口以及所述第一换热介质出口；
疏水阀组，所述疏水阀组设置在所述蒸汽管道上。
优选的，所述第一换热介质出口的数量为多个，所述疏水阀组包含有多个疏水阀，且所述第一换热介质出口处设置有所述疏水阀。
优选的，所述疏水阀组的出口方向与所述第一换热介质出口方向相切。
优选的，还包括：回收罐；所述回收罐的进口与所述压力储罐的第二出口连通。
优选的，所述回收罐的进口与所述压力储罐的第二出口之间通过排放管道连通，且所述排放管道设置有排放阀门。
优选的，所述回收罐为碱液罐，所述干燥装置为干燥塔。
优选的，所述压力储罐的第一出口位于所述压力储罐的底部，所述压力储罐的第二出口位于所述压力储罐的顶部。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的技术方案，可以利用空气加热器组中的换热介质(例如蒸汽)给物料(例如空气)进行加热，在完成换热后，蒸汽冷凝形成蒸汽及冷凝水的混合介质，因为压力储罐与空气加热器的管道之间有压力差，再通过疏水阀组自动识别蒸汽及冷凝水的混合介质，从而达到自动阻汽排水的目的，将冷凝水排入压力储罐，进而空气加热器组内部管道不易发生水锤现象，避免腐蚀空气加热器组，解决了空气加热器组内部蒸汽冷凝形成水锤而造成的空气加热器组震动超标的问题，以及空气加热器组的管道腐蚀及管道焊口部位故障率升高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的空气换热装置的示意图。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
本发明提供一种空气换热装置，如图1所示，该空气换热装置包括：鼓风机4、前置预热器2、空气加热器组1、压力储罐3以及冷凝储罐5。
前置预热器2包含有第二物料介质进口、第二物料介质出口、第二换热介质进口和第二换热介质出口。空气加热器组1包含有第一物料介质进口、第一物料介质出口、第一换热介质进口和第一换热介质出口。这里，第一换热介质进口接入的换热介质可以是换热蒸汽，物料介质进口也即是壳程进口，物料介质出口也即是壳程出口，换热介质进口也即是管程进口，换热介质出口也即是管程出口。
更具体的，空气加热器组1包含有：腔体11、蒸汽管道12、疏水阀组。
腔体11设置有第一物料介质进口和第一物料介质出口。
蒸汽管道12套设在腔体11表面，且蒸汽管道12上设置有第一换热介质进口以及第一换热介质出口。
疏水阀组设置在蒸汽管道12上的第一换热介质出口处，疏水阀组的出口方向与第一换热介质出口方向相切。
第一换热介质出口的数量为多个，疏水阀组包含有多个疏水阀13，且第一换热介质出口处设置有疏水阀13。例如，第一换热介质出口的数量可以为4个、5个或6个。
换热蒸汽进入第一换热介质进口后，在蒸汽管道12内完成空气换热，形成的冷凝水通过第一换热介质出口经疏水阀13，沿切向方向充分排入压力储罐3，使蒸汽和冷凝水充分分离。
将蒸汽管道12中的冷凝水充分排出，减小了蒸汽管道12的震动，也减小空气加热器组1的震动，降低了蒸汽管道12焊口部位的故障率，以及空气加热器组1上除蒸汽管道12外的其他焊口部位的故障率。
鼓风机4的出口通过连接管道15与第二物料介质进口连通，鼓风机4排出的空气进入第二物料介质进口，第二物料介质出口通过进气管道10与第一物料介质进口连通，第一物料介质出口通过出气管道14连通干燥装置8。干燥装置8可以为干燥塔。
压力储罐3的进口通过管道与第一换热介质出口连通，压力储罐3的进口与第一换热介质出口的管道上设置有换热介质阀门17，压力储罐3的第一出口与第二换热介质进口连通。压力储罐3的第一出口位于压力储罐3的底部，压力储罐3的第二出口位于压力储罐3的顶部。压力储罐3内的冷凝水直接从前置预热器2的第二换热介质进口进入，与空气进行初步预热，利用冷凝水的余热，对前置预热器2进行预热。
冷凝储罐5的进口与所第二换热介质出口连通，前置预热器2的第二换热介质出口排出的冷凝水进入冷凝储罐5。
空气换热装置还包括：回收罐6、水泵7。回收罐6的进口与压力储罐3的第二出口连通。在一实施例中，回收罐6可以为碱液罐，水泵7可以为离心泵。
回收罐6的进口与压力储罐3的第二出口之间通过排放管道9连通，且排放管道9设置有排放阀门18。压力储罐3中的部分蒸汽经过排放管道排出至回收罐6进行回收利用。
水泵7的进口与冷凝储罐5的出口连通，冷凝储罐5中的冷凝水经过水泵7排出至其他工段循环利用。
在本发明提供的另一具体实施例中，空气加热器组1的壳程为空气，管程为蒸汽；空气与蒸汽在空气加热器组1组内进行换热。蒸汽管道12进入空气加热器组1管程与空气加热器组1壳程内的空气进行换热，蒸汽及冷凝水的混合介质经第一换热介质出口流出，在经疏水阀组的作用下，将冷凝水和蒸汽分离，冷凝水从疏水阀组流入压力储罐3，实现减少从空气加热器组1管程的蒸汽管道12的震动。需要说明的是，虽然疏水阀组有阻止蒸汽的效果，但不能保证阻止了所有的蒸汽，导致仍然会有少量蒸汽进入压力储罐3。
压力储罐3设置在疏水阀组的出口，用于对冷凝水进行收集，蒸汽管道12进入方式在压力储罐3的中部位置，且延切线方向进入，能够使蒸汽及冷凝水混合介质进入在压力储罐3的内部形成旋涡，充分使存留的蒸汽与冷凝水分离。
压力储罐3的顶部通过排放管道9与碱液罐连通。具体而言，压力储罐3内部残留蒸汽通过排放管道9进入碱液罐进行回收利用。
前置预热器2管程为蒸汽冷凝水，壳程为空气，通过管程与壳程进行换热，鼓风机4出口与前置预热器2的壳程入口连通；空气换热器组的壳程进口通过进气管道10与前置预热器2的壳程出口连通。
前置预热器2的管程入口通过冷凝水管16与压力储罐3的第一出口连通；前置预热器2的管程出口与冷凝储罐5通过管道连通。
具体而言，压力储罐3内部冷凝水通过内部压力经过冷凝水管16进入前置预热器2进行空气预热，空气经前置预热器2进行初步预热，再进入空气加热器组1进行再次加热。
冷凝储罐5顶部通过管道与前置预热器2管程出口连通；冷凝储罐5底部出口通过水泵7排出至其它工段使用。
综上所述，本发明提供的技术方案，可以利用空气加热器组1中的换热介质(例如蒸汽)给物料(例如空气)进行加热，在完成换热后，蒸汽形成蒸汽及冷凝水的混合介质，因为压力储罐3与空气加热器的管道之间的压力差，再结合疏水阀组的物理特性，将冷凝水排入压力储罐3，解决了空气加热器组1内部蒸汽冷凝形成水锤而造成的空气加热器组1震动超标的额问题，以及空气加热器组1的管道腐蚀及管道焊口部位故障率升高的问题，压力储罐3中的冷凝水再进入前置预热器2给物料进行预加热，通过循环利用的方式可以节省能耗。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种空气换热装置，其特征在于，包括：空气加热器组以及压力储罐；
所述空气加热器组包含有第一换热介质进口和第一换热介质出口，所述第一换热介质出口处设置有疏水阀组，且所述第一换热介质出口与所述压力储罐连通，所述第一物料介质出口与干燥装置连通。
2.根据权利要求1所述的空气换热装置，其特征在于，还包括：前置预热器以及冷凝储罐；
所述前置预热器包含有第二物料介质进口、第二物料介质出口、第二换热介质进口和第二换热介质出口，所述第二物料介质进口用于接收空气，所述第二物料介质出口与所述第一物料介质进口连通；
所述压力储罐的第一出口与所述第二换热介质进口连通，所述冷凝储罐的进口与所第二换热介质出口连通。
3.根据权利要求2所述的空气换热装置，其特征在于，还包括：水泵以及鼓风机；所述水泵的进口与所述冷凝储罐的出口连通，所述鼓风机的出口与所述第二物料介质进口连通。
4.根据权利要求1所述的空气换热装置，其特征在于，所述空气加热器组，包含有：
腔体，所述腔体设置有所述第一物料介质进口和所述第一物料介质出口；
蒸汽管道，所述蒸汽管道套设在所述腔体表面，且所述蒸汽管道上设置有所述第一换热介质进口以及所述第一换热介质出口；
疏水阀组，所述疏水阀组设置在所述蒸汽管道上。
5.根据权利要求3所述的空气换热装置，其特征在于，所述第一换热介质出口的数量为多个，所述疏水阀组包含有多个疏水阀，且所述第一换热介质出口处设置有所述疏水阀。
6.根据权利要求3所述的空气换热装置，其特征在于，所述疏水阀组的出口方向与所述第一换热介质出口方向相切。
7.根据权利要求1所述的空气换热装置，其特征在于，还包括：回收罐；所述回收罐的进口与所述压力储罐的第二出口连通。
8.根据权利要求7所述的空气换热装置，其特征在于，所述回收罐的进口与所述压力储罐的第二出口之间通过排放管道连通，且所述排放管道设置有排放阀门。
9.根据权利要求7所述的空气换热装置，其特征在于，所述回收罐为碱液罐，所述干燥装置为干燥塔。
10.根据权利要求1所述的空气换热装置，其特征在于，所述压力储罐的第一出口位于所述压力储罐的底部，所述压力储罐的第二出口位于所述压力储罐的顶部。
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