CN202303310U - 具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统 - Google Patents

Abstract

具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统，包括并联连接的一级工作部和二级工作部，新蒸汽通过新蒸汽管分别输入两级工作部中；工作部均包括蒸汽喷射器和减温减压器，储气罐，换热器和闪蒸罐；一级工作部的第一闪蒸罐的蒸汽出口与第一蒸汽喷射器的吸入口连接，第一换热器的冷凝水出口与第一闪蒸罐的入口连接；二级工作部的第二闪蒸罐的蒸汽出口与第二储气罐的蒸汽入口连接，第二换热器的冷凝水出口与冷凝水回收箱连接，第二换热器的蒸汽出口与第二蒸汽喷射器的吸入口连接；第一闪蒸罐的冷凝水出口与第二闪蒸罐的入口连接；第一闪蒸罐内的压力高于第二闪蒸罐内的压力。本实用新型具有蒸汽利用率高、节能、调温调压性好的优点。

Description

具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统。

背景技术

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，社会的不断进步以及经济的高速发展使得能源的需求量逐年递增，然而目前能够提供给人类的主要能源仍来自于化石燃料的燃烧。随着化石燃料的不断开采，能源的保有量日渐减少，这就凸显了节约能源的重要性。

蒸汽是一种在工业生产过程中广泛使用的供能工质，然而我国目前对蒸汽的总体应用水平还处于较低级的阶段，具体反映在蒸汽供应的压力等级与所需参数的大幅度偏离、蒸汽管网布局不合理、蒸汽使用不能按照能级匹配的原则进行、冷凝水无回收或回收量小，甚至常压蒸汽直接排空等。这些不合理的现象大大增加了蒸汽热能的浪费，降低了企业的经济效益，因此对蒸汽进行合理的利用是非常重要的。目前绝大多数企业从供热单位购买的蒸汽的压力等级都要高于实际应用所需的参数，应此需要采用一级或多级减温减压装置将其降至工作参数。而目前采用的减温减压方式大多是喷水减温配节流阀调压的方式，这种方式将会导致新蒸汽出现很大的有用能损失，在经济上有欠合理；此外很多企业由于产生大量的冷凝水无处可用而直接排放更是造成了大量的能源浪费，还有一些企业将大量的常压蒸汽直接排入大气，这既造成了巨大浪费又产生了环境污染；还有，有些企业虽采用了先进的蒸汽喷射技术，但该技术本身的特点是蒸汽出口的流量温度和压力缺乏可调节性，故常使设备无法在设计工况下正常运行，因而限制了该技术的推广使用。

发明内容

为克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供了一种能够大幅提高蒸汽的利用率，节约能源，并具有良好的调温、调压性能的具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统。

具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统，包括并联连接的一级工作部和二级工作部，新蒸汽通过新蒸汽管分别输入两级工作部中；

两级工作部均包括并联连接的蒸汽喷射器和减温减压器，与暂存蒸汽的定温定压储气罐，使蒸汽放出汽化潜热、变为冷凝水的换热器，和将冷凝水闪蒸出蒸汽的闪蒸罐；所述的蒸汽喷射器和减温减压器分别与所述的储气罐的蒸汽入口连通，所述的储气罐的蒸汽出口与所述的换热器的蒸汽入口连接，所述的储气罐与换热器之间设有流量调节阀；

其特征在于：所述的一级工作部的第一闪蒸罐的蒸汽出口与第一蒸汽喷射器的吸入口连接，第一换热器的冷凝水出口与第一闪蒸罐的入口连接；

所述的二级工作部的第二闪蒸罐的蒸汽出口与第二储气罐的蒸汽入口连接，第二换热器的冷凝水出口与冷凝水回收箱连接，所述的第二换热器顶部设有允许蒸汽溢出的蒸汽出口，所述的第二换热器的蒸汽出口与第二蒸汽喷射器的吸入口连接；

所述的第一闪蒸罐的冷凝水出口与所述的第二闪蒸罐的入口连接；所述的第一闪蒸罐内的压力高于第二闪蒸罐内的压力。

进一步，所述的第一换热器的冷凝水出口与第一减温减压器的冷却水进口连接，所述的第一换热器与第一减温减压器之间设有增压泵，第一减温减压器与增压泵之间设有流量调节阀。

进一步，所述的第一闪蒸罐的冷凝水出口与第二减温减压器的冷却水进口连接，所述的第一闪蒸罐与第二减温减压器之间设有流量调节阀。

进一步，所述的新蒸汽管通过分流管与所述的第一减温减压器、第一蒸汽喷射器、第二减温减压器和第二蒸汽喷射器连接，所述的分流管上设有流量调节阀。

进一步，所述的第二闪蒸罐与所述的第二储气罐之间设有流量调节阀。

进一步，第一蒸汽喷射器为多个喷射器串联形成的喷射器组。

本实用新型的技术构思是：新蒸汽喷入第一蒸汽喷射器后，经过第一蒸汽喷射器的拉法尔喷管降压提速到超音速，使其吸入口处的压力小于新蒸汽入口压力，从而产生抽吸作用、将与之相连的第一闪蒸罐中闪蒸出的二次蒸汽吸入第一蒸汽喷射器的混合室中，并将二次蒸汽与新蒸汽混合形成微过热蒸汽，将微过热蒸汽经第一蒸汽喷射器的扩压器降速升压后排入第一储气罐中，第一储气罐保持微过热蒸汽的温度和压强。同时，另有新蒸汽经过第一减温减压器进入第一储气罐。

第一储气罐内的微过热蒸汽送入第一换热器中，与第一换热器的吸热工质换热，换热形成的冷凝水一部分送入第一闪蒸罐中以形成二次蒸汽，另一部分经增压泵升压后作为冷却水喷入第一减温减压器内。第一储气罐内的压力、温度和储气量的调节是由第一减温减压器旁路实现的。当第一储气罐内的压力、温度或储气量高于预设值时，增压泵向第一减温减压器喷入的却水量增加；当当第一储气罐内的压力、温度或储气量低于预设值时，增压泵向第一减温减压器喷入的冷却水量减少。

第一闪蒸罐闪蒸后形成的冷凝水一部分被送入第二闪蒸罐内继续闪蒸，另一部分作为冷却水喷入第二减温减压器内；第二闪蒸罐闪蒸出的蒸汽送入第二储气罐内。

第二蒸汽喷射器的吸入口与第二换热器顶部的蒸汽出口连接，第二蒸汽喷射器在其吸入口处产生较低的或与大气压相仿的抽吸压力，从而将第二换热器内的蒸汽吸入其内，实现低压或常压蒸汽的升压再利用，吸入的低压或常压蒸汽与新蒸汽在第二蒸汽喷射器内混合升压后喷入第二储气罐中。同时，另有新蒸汽经第二减温减压器输入第二储气罐内。

第二储气罐内的蒸汽被送入第二换热器中与吸热工质换热，换热形成的冷凝水排入冷凝水回收箱内。第二储气罐中的温度压力和储汽量的调节功能由二级减温减压器旁路实现。当第二储气罐内的压力或储气量高于预设值时，第一闪蒸罐向第二减温减压器却水量增加；当第二储气罐内的压力或储气量低于预设值时，第一闪蒸罐向第一减温减压器喷入的冷却水量减少。

本实用新型采用多级蒸汽喷射抽吸低压及常压蒸汽进行混合并通过温度压力调节后供不同生产工艺使用的蒸汽、冷凝水余热再利用系统，可以大大改善能源浪费的现状，为企业节约大量的能源。

本实用新型具有的有益效果是：其一，采用一级蒸汽喷射器实现减温减压过程，同时可在蒸汽喷射器的吸入口处将较低压力的蒸汽吸入混合室与高压喷射蒸汽混合后重新利用，进而实现了新蒸汽的减温减压过程并有效利用了高品位热能的做功能力来提升低压蒸汽的压力，减少了有用能的损失。

其二，二级蒸汽喷射器的吸入口处可产生略高于大气压(或负压)的压力，将该吸入口与常压蒸汽源或闪蒸罐连接则可将常压蒸汽或闪蒸出的二次蒸汽吸入混合室与新蒸汽混合后供低压换热器再利用，这就有效利用了原来排空的常压蒸汽和凝结水中的部分热量，从而大量的回收了热能。

其三，由于在第一、第二级蒸汽喷射器入口处，均采用了旁路系统，在旁路上装设减温减压器，因此可已通过调节旁路蒸汽以及减温水的流量来实现储汽罐的调温调压，从而克服了单纯采用蒸汽喷射器时参数不可调的问题，这大大增强了本系统的适用性。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

具体实施方式

参照附图，进一步说明本实用新型：

具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统，包括并联连接的一级工作部和二级工作部，新蒸汽通过新蒸汽管分别输入两级工作部中；

两级工作部均包括并联连接的蒸汽喷射器和减温减压器，与暂存蒸汽的定温定压储气罐，使蒸汽放出汽化潜热、变为冷凝水的换热器，和将冷凝水闪蒸出蒸汽的闪蒸罐；所述的蒸汽喷射器和减温减压器分别与所述的储气罐的蒸汽入口连通，所述的储气罐的蒸汽出口与所述的换热器的蒸汽入口连接，所述的储气罐与换热器之间设有流量调节阀；

所述的一级工作部的第一闪蒸罐6的蒸汽出口与第一蒸汽喷射器1的吸入口连接，第一换热器5的冷凝水出口与第一闪蒸罐6的入口连接；

所述的二级工作部的第二闪蒸罐7的蒸汽出口与第二储气罐10的蒸汽入口连接，第二换热器11的冷凝水出口与冷凝水回收箱连接，所述的第二换热器11顶部设有允许蒸汽溢出的蒸汽出口，所述的第二换热器11的蒸汽出口与第二蒸汽喷射器8的吸入口连接；

所述的第一闪蒸罐6的冷凝水出口与所述的第二闪蒸罐7的入口连接。

所述的第一换热器5的冷凝水出口与第一减温减压器2的冷却水进口连接，所述的第一换热器5与第一减温减压器2之间设有增压泵4，第一减温减压器2与增压泵4之间设有流量调节阀。

所述的第一闪蒸罐6的冷凝水出口与第二减温减压器9的冷却水进口连接，所述的第一闪蒸罐6与第二减温减压器8之间设有流量调节阀。

所述的新蒸汽管通过分流管与所述的第一减温减压器2、第一蒸汽喷射器1、第二减温减压器8和第二蒸汽喷射器9连接，所述的分流管上设有流量调节阀。

所述的第二闪蒸罐7与所述的第二储气罐10之间设有流量调节阀。

本实用新型的技术构思是：新蒸汽喷入第一蒸汽喷射器1后，经过第一蒸汽喷射器1的拉法尔喷管降压提速到超音速，使其吸入口处的压力小于新蒸汽入口压力，从而产生抽吸作用、将与之相连的第一闪蒸罐6中闪蒸出的二次蒸汽吸入第一蒸汽喷射器1的混合室中，并将二次蒸汽与新蒸汽混合形成微过热蒸汽，将微过热蒸汽经第一蒸汽喷射器1的扩压器降速升压后排入第一储气罐3中，第一储气罐3保持微过热蒸汽的温度和压强。同时，另有新蒸汽经过第一减温减压器2进入第一储气罐3。

第一储气罐3内的微过热蒸汽送入第一换热器5中，与第一换热器5的吸热工质换热，换热形成的冷凝水一部分送入第一闪蒸罐6中以形成二次蒸汽，另一部分经增压泵4升压后作为冷却水喷入第一减温减压器2内。第一储气罐内的压力、温度和储气量的调节是由第一减温减压器旁路实现的。当第一储气罐3内的压力、温度或储气量高于预设值时，增压泵4向第一减温减压器2喷入的却水量增加；当当第一储气罐3内的压力、温度或储气量低于预设值时，增压泵4向第一减温减压器2喷入的冷却水量减少。

第一闪蒸罐6闪蒸后形成的冷凝水一部冷分被送入第二闪蒸罐7内继续闪蒸，另一部分作为冷却水喷入第二减温减压器9内；第二闪蒸罐闪7蒸出的蒸汽送入第二储气罐20内。

第二蒸汽喷射器8的吸入口与第二换热器11顶部的蒸汽出口连接，第二蒸汽喷射器8在其吸入口处产生较低的或与大气压相仿的抽吸压力，从而将第二换热器11内的蒸汽吸入其内，实现低压或常压蒸汽的升压再利用，吸入的低压或常压蒸汽与新蒸汽在第二蒸汽喷射器8内混合升压后喷入第二储气罐10中。同时，另有新蒸汽经第二减温减压器8输入第二储气罐10内。

第二储气罐10内的蒸汽被送入第二换热器11中与吸热工质换热，换热形成的冷凝水排入冷凝水回收箱内。第二储气罐中的温度压力和储汽量的调节功能由二级减温减压器旁路实现。当第二储气罐10内的压力或储气量高于预设值时，第一闪蒸罐6向第二减温减压器却水量增加；当第二储气罐10内的压力或储气量低于预设值时，第一闪蒸罐6向第一减温减压器2喷入的冷却水量减少。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统，包括并联连接的一级工作部和二级工作部，新蒸汽通过新蒸汽管分别输入两级工作部中；

两级工作部均包括并联连接的蒸汽喷射器和减温减压器，与暂存蒸汽的定温定压储气罐，使蒸汽放出汽化潜热、变为冷凝水的换热器，和将冷凝水闪蒸出蒸汽的闪蒸罐；所述的蒸汽喷射器和减温减压器分别与所述的储气罐的蒸汽入口连通，所述的储气罐的蒸汽出口与所述的换热器的蒸汽入口连接，所述的储气罐与换热器之间设有流量调节阀；

其特征在于：所述的一级工作部的第一闪蒸罐的蒸汽出口与第一蒸汽喷射器的吸入口连接，第一换热器的冷凝水出口与第一闪蒸罐的入口连接；

所述的二级工作部的第二闪蒸罐的蒸汽出口与第二储气罐的蒸汽入口连接，第二换热器的冷凝水出口与冷凝水回收箱连接，所述的第二换热器顶部设有允许蒸汽溢出的蒸汽出口，所述的第二换热器的蒸汽出口与第二蒸汽喷射器的吸入口连接；

所述的第一闪蒸罐的冷凝水出口与所述的第二闪蒸罐的入口连接；所述的第一闪蒸罐内的压力高于第二闪蒸罐内的压力。

2.如权利要求1所述的具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统，其特征在于：所述的第一换热器的冷凝水出口与第一减温减压器的冷却水进口连接，所述的第一换热器与第一减温减压器之间设有增压泵，第一减温减压器与增压泵之间设有流量调节阀。

3.如权利要求2所述的具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统，其特征在于：所述的第一闪蒸罐的冷凝水出口与第二减温减压器的冷却水进口连接，所述的第一闪蒸罐与第二减温减压器之间设有流量调节阀。

4.如权利要求3所述的具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统，其特征在于：所述的新蒸汽管通过分流管与所述的第一减温减压器、第一蒸汽喷射器、第二减温减压器和第二蒸汽喷射器连接，所述的分流管上设有流量调节阀。

5.如权利要求4所述的具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统，其特征在于：所述的第二闪蒸罐与所述的第二储气罐之间设有流量调节阀。

6.如权利要求1-5之一所述的具有温度压力调节功能的蒸汽、冷凝水余热再利用系统，其特征在于：第一蒸汽喷射器为多个喷射器串联形成的喷射器组。

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