CN117618961B - 一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及余热回收技术领域，且公开了一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统，包括生物柴油塔、四个精馏塔、四个余热回收装置、两个水塔、两个回收塔，所述水塔外表面连通有连管，两个所述连管相对端均连通有水泵，两个所述水泵顶部连通有两个输水管，本发明在精馏塔运作时，将生物柴油精馏生成生物柴油蒸气，同时水泵将水塔中水输入下水箱内，并通过若干换热管使水流进入上水箱内部，当高温蒸汽经过蒸汽管时，通过上水箱、下水箱与若干换热管换热冷却，冷却变成液态生物柴油流入生物柴油塔，同时换热管与水箱内水流换热升温后，通过出水管进入回收塔内储存等待使用，实现能量的转移和利用，有效地降低能源消耗。

Description

一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统

技术领域

本发明涉及余热回收技术领域，具体为一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统。

背景技术

生物柴油精馏系统是一个涉及高真空高温的单元操作，是整个生物柴油生产系统的主要能耗领域，因此，生物柴油精馏系统的优化操作直接决定了生物柴油加工成本。生物柴油经过精馏操作生成生物柴油蒸气，生物柴油蒸气经过冷却变成液态生物柴油以进行储存。

公开号为CN107957150B公开了一种蒸发机组循环水余热回收装置及余热回收工艺，包括多效降膜蒸发器，多效降膜蒸发器的蒸汽冷凝水作为驱动热源进入吸收式热泵，循环热水池的循环热水通过管道进入吸收式热泵，管道上设有循环热水泵，吸收式热泵的循环冷水通过循环冷水出水管进入循环冷水池，循环冷水池的循环冷水通过循环冷水管道进入水冷器，循环冷水管道上设有循环冷水泵，水冷器的循环回水通过循环热水管进入循环热水池，原液通过原液进液口进入吸收式热泵，吸收式热泵通过原液管与多效降膜蒸发器连接，多效降膜蒸发器通过气体管道与水冷器连接。本发明具有有效减少水资源蒸发浪费，提高蒸发器效率，降低生产成本的特点。

但由于水中的溶解性钙、镁等矿物质在加热过程中结晶沉淀而成的，生产中大量换热用水通过换热管道加热，导致管道中水垢堆积较快，内部结构导致堵塞管道，影响水流速度，从而使换热效率降低，并且由于管道置于装置内部，使清理困难，结构整体化，导致更换成本较大的问题，该专利缺乏解决方案，因此提出一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统，解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统，包括生物柴油塔、四个精馏塔、四个余热回收装置、两个水塔、两个回收塔，所述水塔外表面连通有连管，两个所述连管相对端均连通有水泵，两个所述水泵顶部连通有两个输水管，所述回收塔外表面上方连通有两个出水管，所述生物柴油塔外表面固定有四个固定管一，四个所述精馏塔外表面均固定有固定管二，所述余热回收装置位于所述固定管一、所述固定管二内部。

更进一步的，所述余热回收装置包括有蒸汽管，所述蒸汽管前后两端分别与所述精馏塔、所述生物柴油塔内部连通，所述蒸汽管外表面上方固定有上水箱，所述蒸汽管外表面下方固定有下水箱，所述上水箱与所述下水箱内部均开设有水腔，所述上水箱内部位于所述水腔上方开设有内腔，所述蒸汽管外表面左右侧均设有若干换热管，所述下水箱与所述上水箱左右侧均开设有若干插孔，所述插孔内部与所述水腔内部相连通，所述插孔内部插接有插管，所述下水箱左右侧上方均开设有滑槽，所述滑槽内部滑动连接有若干滑板，所述滑板下表面固定有卡板，所述换热管外表面上方开设有卡槽，所述卡板底端位于所述卡槽内部，所述内腔内部中心处转动连接有齿轮，所述内腔内部位于所述齿轮左右侧均滑动连接有齿板，所述齿板与相邻的若干所述滑板固定连接，所述齿轮与两个所述齿板啮合连接。

更进一步的，所述水腔内侧壁位于所述插孔前后方均固定有弹带，所述插管内部插接有胶块，两个所述弹带均与所述胶块外表面固定连接，所述胶块远离所述插管的一端固定有胶片，所述插管外表面开设有通口，所述通口内部与所述水腔内部、所述插管内部相连通。

更进一步的，所述固定管一与所述固定管二之间共同转动连接有两个弧套，两个所述弧套位于所述蒸汽管外侧，所述下水箱下表面固定有底板，所述底板下表面开设有底槽，所述底槽内部上表面开设有内槽，所述内槽内部上表面固定有螺筒，所述螺筒内部螺纹连接有螺杆，所述螺杆外表面下方套设有转环，所述螺杆外表面位于所述转环上下方均固定有限位环，所述转环外表面对称固定有横杆，所述横杆远离所述转环的一端转动连接有弧架，所述弧架位于所述弧套外侧下方，所述弧架内部贯穿开设有通槽，所述通槽内部滑动连接有限位杆，所述限位杆前后端分别与所述底槽内表面前后方固定连接。

更进一步的，所述齿轮上表面中心处固定有转块，所述转块顶端贯穿至所述上水箱上表面。

更进一步的，所述螺杆底端固定有螺头。

更进一步的，所述弧架内侧壁与所述弧套外表面相贴合，所述底板位于两个所述弧套底端之间。

更进一步的，所述输水管顶端贯穿至所述固定管一内部，且与所述下水箱的所述水腔内部相连通，所述出水管远离所述回收塔一端贯穿至所述固定管二内侧，且与所述上水箱的所述水腔内部相连通。

更进一步的，所述弹带为弹性橡胶材质。

本发明一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统的有益效果为：

（1）、本发明在精馏塔运作时，将生物柴油精馏生成生物柴油蒸气，同时水泵将水塔中水输入下水箱内，并通过若干换热管使水流进入上水箱内部，当高温蒸汽经过蒸汽管时，通过上水箱、下水箱与若干换热管换热冷却，冷却变成液态生物柴油流入生物柴油塔，同时换热管与水箱内水流换热升温后，通过出水管进入回收塔内储存等待使用，实现能量的转移和利用，有效地降低能源消耗。

（2）、本发明为避免介质水加热时产生水垢附着管道内壁导致水流堵塞影响换热效果，将换热管道设置为分段可拆卸结构，在清理更换换热管道时，先将外侧用于保温与防护的弧套，转动打开，人员通过转动转块使齿轮转动，从而使两个齿板相背移动，带动卡板脱离卡槽，从而解除换热管的固定，这时人员既可拔出插管，使换热管脱离，并且在弹带拉动下胶片与胶块将插孔遮挡堵塞，拆卸后的换热管既可进行清理或更换，避免单段管道堵塞后，更换整体结构，减少维护成本。

（3）、本发明通过设置两个弧套使其保持包裹蒸汽管与换热管等结构的状态，在弧套遮挡下，避免换热管等结构与外界接触，减少温度扩散，避免人员意外接触高温的蒸汽管造成人员损伤，并保护意外碰撞导致管道破碎泄漏造成污染的情况发生，提高生产安全性；

通过转动螺头使螺杆转动收入螺筒，从而使转环、横杆上升，在横杆带动下，弧架随横杆移动而以限位杆为圆点转动，并通过通槽与限位杆使弧架向内槽内部收纳，从而解除对弧套的限位，这时既可转动打开弧套对其内部的换热管等结构进行检修操作，使得操作更加方便快捷。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明中余热回收装置的结构示意图；

图4为本发明中余热回收装置的剖视结构示意图；

图5为本发明图4中A处放大后的结构示意图；

图6为本发明中上水箱的结构示意图；

图7为本发明中齿轮与齿板的结构示意图；

图8为本发明中换热管与弹带的结构示意图；

图9为本发明中弹带与胶块的结构示意图；

图10为本发明中余热回收装置的内部结构示意图；

图11为本发明中余热回收装置的正面剖视结构示意图；

图12为本发明中底板的侧视结构示意图。

图中：1、生物柴油塔；2、精馏塔；3、余热回收装置；30、蒸汽管；31、上水箱；32、下水箱；33、水腔；34、内腔；35、换热管；36、插管；37、插孔；38、滑槽；39、滑板；310、卡板；311、卡槽；312、齿轮；313、齿板；314、转块；315、通口；316、胶片；317、胶块；318、弹带；4、水塔；5、连管；6、水泵；7、输水管；8、出水管；9、回收塔；10、固定管一；11、固定管二；12、底板；13、内槽；14、底槽；15、螺筒；16、螺杆；17、转环；18、限位环；19、横杆；20、弧架；21、通槽；22、限位杆；23、螺头；24、弧套。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-10所示，根据本发明的一个方面，提供了一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统，包括生物柴油塔1、四个精馏塔2、四个余热回收装置3、两个水塔4、两个回收塔9，水塔4外表面连通有连管5，两个连管5相对端均连通有水泵6，两个水泵6顶部连通有两个输水管7，回收塔9外表面上方连通有两个出水管8，生物柴油塔1外表面固定有四个固定管一10，四个精馏塔2外表面均固定有固定管二11，余热回收装置3位于固定管一10、所述固定管二11内部；余热回收装置3包括有蒸汽管30，蒸汽管30前后两端分别与精馏塔2、生物柴油塔1内部连通，蒸汽管30外表面上方固定有上水箱31，蒸汽管30外表面下方固定有下水箱32，上水箱31与下水箱32内部均开设有水腔33，上水箱31内部位于水腔33上方开设有内腔34，蒸汽管30外表面左右侧均设有若干换热管35，下水箱32与上水箱31左右侧均开设有若干插孔37，插孔37内部与水腔33内部相连通，插孔37内部插接有插管36，下水箱32左右侧上方均开设有滑槽38，滑槽38内部滑动连接有若干滑板39，滑板39下表面固定有卡板310，换热管35外表面上方开设有卡槽311，卡板310底端位于卡槽311内部，内腔34内部中心处转动连接有齿轮312，内腔34内部位于齿轮312左右侧均滑动连接有齿板313，齿板313与相邻的若干滑板39固定连接，齿轮312与两个齿板313啮合连接，输水管7顶端贯穿至固定管一10内部，且与下水箱32的水腔33内部相连通，出水管8远离回收塔9一端贯穿至固定管二11内侧，且与上水箱31的水腔33内部相连通，输水管7向下水箱32内输入介质水，再通过换热管35向上满溢，使水进入上水箱31内，最后通过出水管8流出。

在本实施例中，余热回收装置3包括有蒸汽管30，蒸汽管30前后两端分别与精馏塔2、生物柴油塔1内部连通，蒸汽管30外表面上方固定有上水箱31，蒸汽管30外表面下方固定有下水箱32，上水箱31与下水箱32内部均开设有水腔33，上水箱31内部位于水腔33上方开设有内腔34，蒸汽管30外表面左右侧均设有若干换热管35，下水箱32与上水箱31左右侧均开设有若干插孔37，插孔37内部与水腔33内部相连通，插孔37内部插接有插管36，下水箱32左右侧上方均开设有滑槽38，滑槽38内部滑动连接有若干滑板39，滑板39下表面固定有卡板310，换热管35外表面上方开设有卡槽311，卡板310底端位于卡槽311内部，内腔34内部中心处转动连接有齿轮312，内腔34内部位于齿轮312左右侧均滑动连接有齿板313，齿板313与相邻的若干滑板39固定连接，齿轮312与两个齿板313啮合连接。

在本实施例中，水腔33内侧壁位于插孔37前后方均固定有弹带318，插管36内部插接有胶块317，两个弹带318均与胶块317外表面固定连接，胶块317远离插管36的一端固定有胶片316，插管36外表面开设有通口315，通口315内部与水腔33内部、插管36内部相连通，换热管35通过通口315与水腔33内部连通，插管36端口被胶块317插堵。

在本实施例中，固定管一10与固定管二11之间共同转动连接有两个弧套24，两个弧套24位于蒸汽管30外侧，下水箱32下表面固定有底板12，底板12下表面开设有底槽14，底槽14内部上表面开设有内槽13，内槽13内部上表面固定有螺筒15，螺筒15内部螺纹连接有螺杆16，螺杆16外表面下方套设有转环17，螺杆16外表面位于转环17上下方均固定有限位环18，转环17外表面对称固定有横杆19，横杆19远离转环17的一端转动连接有弧架20，弧架20位于弧套24外侧下方，弧架20内部贯穿开设有通槽21，通槽21内部滑动连接有限位杆22，限位杆22前后端分别与底槽14内表面前后方固定连接。

在本实施例中，齿轮312上表面中心处固定有转块314，转块314顶端贯穿至上水箱31上表面，通过转块314可以转动齿轮312，螺杆16底端固定有螺头23，螺头23为六棱状结构，方便通过工具转动。

在本实施例中，弧架20内侧壁与弧套24外表面相贴合，底板12位于两个弧套24底端之间，在弧架20的贴合限位下弧套24将无法转动打开。

在本实施例中，弹带318为弹性橡胶材质，可以在插管36插入抵推下拉伸，并在插管36拔出后拉动胶块317等结构复位，对插孔37进行遮挡。

本装置的工作原理是：精馏塔2运作时，将生物柴油精馏生成生物柴油蒸气，同时水泵6将水塔4中水输入下水箱32内，并通过若干换热管35使水流进入上水箱31内部，当高温蒸汽经过蒸汽管30时，通过上水箱31、下水箱32与若干换热管35换热冷却，冷却变成液态生物柴油流入生物柴油塔1，同时换热管35与水箱内水流换热升温后，通过出水管8进入回收塔9内储存等待使用，实现能量的转移和利用，有效地降低能源消耗。由于介质水加热时水垢附着，清理更换换热管道35时，先将外侧用于保温与防护的弧套24，转动打开，人员通过转动转块314使齿轮312转动，从而使两个齿板313相背移动，带动卡板310脱离卡槽311，从而解除换热管35的固定，这时人员既可拔出插管36，使换热管35脱离，并且在弹带318拉动下胶片316与胶块317将插孔37遮挡堵塞，拆卸后的换热管35既可进行清理或更换，避免单段管道堵塞后，更换整体结构，减少维护成本；

两个弧套24通过两个弧架20进行限位固定，使其保持包裹蒸汽管30与换热管35等结构的状态，在弧套24遮挡下，避免换热管35等结构与外界接触，减少温度扩散，避免人员意外接触高温的蒸汽管30造成人员损伤，并保护意外碰撞导致管道破碎泄漏造成污染的情况发生，提高生产安全性；通过转动螺头23使螺杆16转动收入螺筒15，从而使转环17、横杆19上升，在横杆19带动下，弧架20随横杆19移动而以限位杆22为圆点转动，并通过通槽21与限位杆22使弧架20向内槽13内部收纳，从而解除对弧套24的限位，这时既可转动打开弧套24对其内部的换热管35等结构进行检修操作。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统，包括生物柴油塔（1）、四个精馏塔（2）、四个余热回收装置（3）、两个水塔（4）、两个回收塔（9），其特征在于：所述水塔（4）外表面连通有连管（5），两个所述连管（5）相对端均连通有水泵（6），两个所述水泵（6）顶部连通有两个输水管（7），所述回收塔（9）外表面上方连通有两个出水管（8），所述生物柴油塔（1）外表面固定有四个固定管一（10），四个所述精馏塔（2）外表面均固定有固定管二（11），所述余热回收装置（3）位于所述固定管一（10）、所述固定管二（11）内部；

所述余热回收装置（3）包括有蒸汽管（30），所述蒸汽管（30）前后两端分别与所述精馏塔（2）、所述生物柴油塔（1）内部连通，所述蒸汽管（30）外表面上方固定有上水箱（31），所述蒸汽管（30）外表面下方固定有下水箱（32），所述上水箱（31）与所述下水箱（32）内部均开设有水腔（33），所述上水箱（31）内部位于所述水腔（33）上方开设有内腔（34），所述蒸汽管（30）外表面左右侧均设有若干换热管（35），所述下水箱（32）与所述上水箱（31）左右侧均开设有若干插孔（37），所述插孔（37）内部与所述水腔（33）内部相连通，所述插孔（37）内部插接有插管（36），所述下水箱（32）左右侧上方均开设有滑槽（38），所述滑槽（38）内部滑动连接有若干滑板（39），所述滑板（39）下表面固定有卡板（310），所述换热管（35）外表面上方开设有卡槽（311），所述卡板（310）底端位于所述卡槽（311）内部，所述内腔（34）内部中心处转动连接有齿轮（312），所述内腔（34）内部位于所述齿轮（312）左右侧均滑动连接有齿板（313），所述齿板（313）与相邻的若干所述滑板（39）固定连接，所述齿轮（312）与两个所述齿板（313）啮合连接，所述输水管（7）顶端贯穿至所述固定管一（10）内部，且与所述下水箱（32）的所述水腔（33）内部相连通，所述出水管（8）远离所述回收塔（9）一端贯穿至所述固定管二（11）内侧，且与所述上水箱（31）的所述水腔（33）内部相连通，所述水腔（33）内侧壁位于所述插孔（37）前后方均固定有弹带（318），所述插管（36）内部插接有胶块（317），两个所述弹带（318）均与所述胶块（317）外表面固定连接，所述胶块（317）远离所述插管（36）的一端固定有胶片（316），所述插管（36）外表面开设有通口（315），所述通口（315）内部与所述水腔（33）内部、所述插管（36）内部相连通，所述齿轮（312）上表面中心处固定有转块（314），所述转块（314）顶端贯穿至所述上水箱（31）上表面。

2.根据权利要求1所述的一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统，其特征在于：所述固定管一（10）与所述固定管二（11）之间共同转动连接有两个弧套（24），两个所述弧套（24）位于所述蒸汽管（30）外侧，所述下水箱（32）下表面固定有底板（12），所述底板（12）下表面开设有底槽（14），所述底槽（14）内部上表面开设有内槽（13），所述内槽（13）内部上表面固定有螺筒（15），所述螺筒（15）内部螺纹连接有螺杆（16），所述螺杆（16）外表面下方套设有转环（17），所述螺杆（16）外表面位于所述转环（17）上下方均固定有限位环（18），所述转环（17）外表面对称固定有横杆（19），所述横杆（19）远离所述转环（17）的一端转动连接有弧架（20），所述弧架（20）位于所述弧套（24）外侧下方，所述弧架（20）内部贯穿开设有通槽（21），所述通槽（21）内部滑动连接有限位杆（22），所述限位杆（22）前后端分别与所述底槽（14）内表面前后方固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统，其特征在于：所述螺杆（16）底端固定有螺头（23）。

4.根据权利要求2所述的一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统，其特征在于：所述弧架（20）内侧壁与所述弧套（24）外表面相贴合，所述底板（12）位于两个所述弧套（24）底端之间。

5.根据权利要求1所述的一种用于生物柴油生产中精馏蒸汽余热回收系统，其特征在于：所述弹带（318）为弹性橡胶材质。