CN201629703U - 一种温差发电的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种温差发电的装置，利用排放的高温印染废水(或增加废蒸汽)和温度较低的自来水之间的温差实现发电目的。该发电装置采用环形管结构，环形管内从中心向外至少由两层管路嵌套组合为一体，内层管路为热水管路或冷水管路的其中一个，另一个为外层管路，且热水管路和冷水管路内的水流方向相反，于内外层管路之间为半导体热电模块，半导体热电模块全覆盖于内层管路的外壁上。本实用新型可以采用“内热外冷”或“内冷外热”的环式设计，半导体热电材料覆盖管件的整个外表面，而且采取了覆盖双层半导体热电模块的结构，与一般平板式温差发电装置相比，温差利用效率高，具有环保节能、无污染、使用寿命长等优点。

Description

一种温差发电的装置
技术领域
本实用新型公开一种温差发电的装置，具体是涉及一种利用印染废水、废蒸汽余热进行温差发电的装置。
背景技术
在印染工业中，织物的染色在高温高压的染缸中进行，染色温度在100℃以上，染色后排放的废水温度也在80℃以上。高温染色废水携带了大量的热量，可以加以利用回收能量；另一方面，高温染色废水如不进行降温处理，也不能排入废水处理池。用来进行染色处理的原水水温较低，尤其在北方的冬季，水温在5℃以下，与排放水水温有75℃以上的温差。
印染工艺中需运用高温高压的蒸汽，当染色过程结束后，剩余的高温蒸汽排放到空气中，一方面使得车间水雾弥漫、室温升高，另一方面也浪费了能量。
半导体热电材料是一种可以利用温度差把热能转化为电能的材料，可以利用该材料的特性和印染用自来水原水(包括印染企业自取的河水或地下水)与废水的温度差来发电，产生的电能可以用于印染废水的处理用电，如控制系统、生化系统、超滤、反渗透系统等，对于耗电量大的印染废水处理系统尤其膜处理系统是有利的能源补充，也可以用于生产车间照明、排气扇驱动等。
发明内容
针对现有印染废水、废蒸汽余热处理技术的不足，本实用新型提供了一种结构合理的温差发电的装置，主要利用排放的高温印染废水(或增加废蒸汽)和温度较低的印染用原水之间的温差实现发电目的，该装置可回收废水(或废蒸汽)所携带的能量，环保节能。
为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种温差发电的装置，采用环形管结构，环形管内从中心向外至少由两层管路嵌套组合为一体，内层管路为热水管路或冷水管路的其中一个，另一个为外层管路，且热水管路和冷水管路内的水流方向相反，于内外层管路之间为半导体热电模块，半导体热电模块全覆盖于内层管路的外壁上。
进一步，所述的环形管从中心向外由三层管路嵌套组合为一体，外层管路为冷水管路，内层管路为热水管，热水管路和冷水管路内的水流方向相反，半导体热电模块全覆盖于内层管路的外壁上，位于装置最中心的管为高温蒸汽管，内通高温蒸汽，其方向与热水流的方向相反。
进一步，所述的半导体热电模块环绕于热水管外壁，且上述模块的两面均涂有导热硅脂，以利于传导热量，半导体热电模块与冷水管路之间用防水导热材料分隔，防水的同时进行热传导，半导体热电模块通过导线与控制器联接，产生的电量通过控制器传输到用电设备或者给蓄电池充电。
进一步，所述的环形管从中心向外由二层管路嵌套组合为一体，外层管路为热水管路，内层管路为冷水管，热水管路和冷水管路内的水流方向相反，半导体热电模块全覆盖于内层管路的外壁上，于热水管的外部再环绕一圈半导体热电模块。
进一步，所述的半导体热电模块的两面均涂有导热硅脂，以利于传导热量，上述的内层半导体热电模块与热水之间用防水导热材料分隔，防水的同时进行热传导，最外一层的半导体热电模块与空气之间用防水导热材料分隔。
进一步，所述的环形管内各管路为圆形管或方形管路。
本实用新型采用环式设计的模式，半导体热电材料覆盖管件的整个外表面，而且采取了覆盖双层半导体热电模块的结构，与一般平板式温差发电装置相比，温差利用效率高。该发电装置利用了印染废水的余热，回收了废水所携带的能量，环保节能；同时可以加快降低印染废水水温，利于印染废水的处理；对废蒸汽进行了二次利用，回收了热量。本装置不仅可以用于印染废水与原水温差的发电，其他任何存在热水(或蒸汽)与冷水的情况也可以应用本装置。如钢铁厂产生的热水(蒸汽)、冷水。
本温差发电装置无需任何机械运动，具有无噪音、无磨损、无介质泄漏、无污染、使用寿命长等优点。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例示意图；
图2是本实用新型第一实施例复合式示意图；
图3是本实用新型第二实施例示意图；
图4是本实用新型第三实施例示意图。
图1、图2中，11、冷水管，12、防水导热材料，13、半导体热电模块，14、热水管，15、高温蒸汽管，16、导热硅脂；
图3中，21、防水导热材料，22、半导体热电模块，23、导热硅脂，24、冷水管，25、热水管；
图4中，31、防水导热材料，32、半导体热电模块，33、导热硅脂，34、冷水管，35热水管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
实施例1：结构如图1所示，一种温差发电的装置，采用环形管结构，采用“内热外冷”的环式设计，各管层以嵌套的方式组合在一起。温度较低的原水通过半导体发电模块13外侧的冷水管11流过温差发电装置，温度较高的染色废水通过内侧的热水管14流过温差发电装置，两种水流方向相反。冷水管11和热水管14的形状为圆形。位于装置最中心的管为高温蒸汽管15，内通高温蒸汽，其方向与热水流的方向相反。高温蒸汽来自染色过程中排放的尾气，可以提高印染废水的水温。
处于冷水管11和热水管14中间部分的是温差发电装置的核心——半导体热电模块13，半导体热电模块13环绕在热水管14外壁，模块尽可能将热水管外壁覆盖满。模块的两面均涂有导热硅脂16，以利于传导热量，模块与冷水之间用防水导热材料12分隔，防水的同时进行热传导。温差发电装置通过导线与控制器联接，产生的电量通过控制器传输到用电设备或者给蓄电池充电。
多个温差发电装置以串联或并联的方式联接在一起，以增大输出功率。
为提高温差发电装置的效率，还可以采用一个大的冷水管内嵌套多个温差发电组件的结构模式(如图2所示)，每个温差发电组件是由热水管路、半导体热电模块及高温蒸汽管组成。冷水管内温差发电组件叠加排列，尽可能地布满整个冷管，这样在节省冷水管的同时，也可以使输出功率得到提高。
实施例2：如图3所示，采用“内冷外热”的环式设计，各管层以嵌套的方式组合在一起。温度较低的原水通过半导体发电模块22外侧的冷水管24流过温差发电装置，温度较高的染色废水通过内侧的热水管25流过温差发电装置，两种水流方向相反。冷水管24和热水管25的形状为圆形。
处于冷水管和热水管中间部分的是温差发电装置的核心——半导体热电模块22，半导体热电模块22环绕在冷水管24外壁，模块尽可能将冷水管外壁覆盖满。模块的两面均涂有导热硅脂23，以利于传导热量，模块与热水之间用防水导热材料21分隔，防水的同时进行热传导。在热水管25的外部再环绕一圈半导体热电模块22，模块的两面同样涂有导热硅脂，模块与空气之间用防水导热材料21分隔。
本模式利用了印染废水和印染用原水的温差，还利用了印染废水与空气之间的温差。由于利用了两种温差，增加了一圈半导体热电模块，因此可以大大提高该模式的温差发电装置的输出功率。温差发电装置通过导线与控制器联接，产生的电量通过控制器传输到用电设备或者给蓄电池充电。
多个温差发电装置以串联或并联的方式联接在一起，以增大输出功率。
实施例3：如图4所示，本模式采用“内冷外热”的环式设计，各管层以嵌套的方式组合在一起。温度较低的原水通过半导体发电模块外侧的冷水管34流过温差发电装置，温度较高的染色废水通过内侧的热水管35流过温差发电装置，两种水流方向相反。冷水管34和热水管35的形状为方形。因为半导体热电模块32为方形的，采用方形管件可以使热电模块与管件之间更紧密的贴合，从而使发电的效率得以提高。圆形管件的材料较方形管件市场上较为多见，更容易获得，所以圆形与方形各有优劣。其他同实施例2，不再赘述。
本实用新型采用上述三种环式设计的模式，半导体热电材料覆盖管件的整个外表面，而且采取了覆盖双层半导体热电模块的结构，与一般平板式温差发电装置相比，温差利用效率高。该发电装置利用了印染废水的余热，回收了废水所携带的能量，环保节能；同时可以加快降低印染废水水温，利于印染废水的处理；对废蒸汽进行了二次利用，回收了热量。
本温差发电装置无需任何机械运动，具有无噪音、无磨损、无介质泄漏、无污染、使用寿命长等优点。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所为做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (7)

1.一种温差发电的装置，其特征在于：采用环形管结构，环形管内从中心向外至少由两层管路嵌套组合为一体，内层管路为热水管路或冷水管路的其中一个，另一个为外层管路，且热水管路和冷水管路内的水流方向相反，于内外层管路之间为半导体热电模块，半导体热电模块全覆盖于内层管路的外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种温差发电的装置，其特征在于：所述的环形管从中心向外由三层管路嵌套组合为一体，外层管路为冷水管路，内层管路为热水管，热水管路和冷水管路内的水流方向相反，半导体热电模块全覆盖于内层管路的外壁上，位于装置最中心的管为高温蒸汽管，内通高温蒸汽，其方向与热水流的方向相反。
3.根据权利要求2所述的一种温差发电的装置，其特征在于：所述的半导体热电模块环绕于热水管外壁，且上述模块的两面均涂有导热硅脂，半导体热电模块与冷水管路之间用防水导热材料分隔，半导体热电模块通过导线与控制器联接，产生的电量通过控制器传输到用电设备或者给蓄电池充电。
4.根据权利要求2所述的一种温差发电的装置，其特征在于：所述的环形管最外层为冷水管，其内嵌套多个温差发电组件，每个温差发电组件是由热水管路、半导体热电模块及高温蒸汽管组成。
5.根据权利要求1所述的一种温差发电的装置，其特征在于：所述的环形管从中心向外由二层管路嵌套组合为一体，外层管路为热水管路，内层管路为冷水管，热水管路和冷水管路内的水流方向相反，半导体热电模块全覆盖于内层管路的外壁上，于热水管的外部再环绕一圈半导体热电模块。
6.根据权利要求5所述的一种温差发电的装置，其特征在于：所述的半导体热电模块的两面均涂有导热硅脂，上述的内层半导体热电模块与热水之间用防水导热材料分隔，最外一层的半导体热电模块与空气之间用防水导热材料分隔。
7.根据权利要求5一种温差发电的装置，其特征在于：所述的环形管内各管路为圆形管或方形管路。
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