CN202898049U - 新型热能回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型热能回收装置，包括热交换水缓冲罐、高模数水玻璃溶液缓冲罐和冷热交换隔板，其中：高模数水玻璃溶液缓冲罐一侧设置水玻璃溶液入口，底部设置水玻璃溶液排放口；热交换水缓冲罐内设置热气提升U形管，热气提升U形管一端的热气提升U形管入口通过冷热交换隔板伸入高模数水玻璃溶液缓冲罐上方吸收热气，热气提升U形管上连接有热交换盘管，热交换盘管上开有热气喷射孔喷射热气与冷却水换热；所述热交换水缓冲罐顶部还设有冷却水入口，一侧设置有热水出口；所述高模数水玻璃溶液缓冲罐内的高温热介质和热交换水缓冲罐内的冷却水，通过冷热交换隔板和热气提升U形管及热交换盘管双重换热。本实用新型高效、节能，可应用于其它类似工况的热能回收。

Description

新型热能回收装置

技术领域

    本实用新型涉及热能回收装置，特别指一种适用于干、湿法生产高模数液态水玻璃生产工艺等类似工况中的新型热能回收装置。

背景技术

水玻璃又名硅酸钠，目前生产方法主要有两种：干法和湿法。在卧式溶解釜中，刚溶解的液态水玻璃溶液温度为120℃以上。此时把120℃以上的水玻璃溶液导入后续储罐（缓存储罐）中，此时的水玻璃溶液的温度也在100℃以上。当把缓存储罐中的水玻璃溶液（100℃以上）导入到调模罐与其他低模数水玻璃溶液或水进行调配时，容易造成以下问题：

1、当把缓存储罐中的水玻璃溶液（100℃以上）导入到调模罐与其他低模数水玻璃溶液或水进行调配时，调模罐内溶液沸腾甚至冒罐而烫伤操作人员。

2、同时调模罐内大量的热气外泄，使操作环境温度高达60℃以上，操作环境恶化。

3、另外当调模罐内已调配好的高温水玻璃溶液（60℃以上）要经过滤器过滤时就会使使滤布和滤板老化严重（冷却再过滤一方面粘度增加导致过滤困难，二则生产效率大大降低，不符合工业化生产要求）。每两天要更换一次新滤布，每周要更换一次新滤板，使生产成本居高不下；由于更换滤布和滤板导致生产效率的降低。

4、刚溶解的液态水玻璃溶液温度为120℃以上，经过后续工艺后温度自然降到环境温度，导致热能的损失和资源浪费。

发明内容

    本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺陷和问题加以改进和创新，提供一种新型热能回收装置。

本实用新型的技术方案是构造一种连接在高温热介质生产工艺系统设备中的热能回收装置，包括设置在上部储放冷却水的热交换水缓冲罐，设置在下部储放热介质的高模数水玻璃溶液缓冲罐和将上、下罐分隔开的冷热交换隔板，其中：

高模数水玻璃溶液缓冲罐一侧设置接入高温热介质的热能未回收水玻璃溶液入口，底部设置供放热后的热介质流出的热能回收后水玻璃溶液排放口；

所述的热交换水缓冲罐内设置热气提升U形管，热气提升U形管一端的热气提升U形管入口通过冷热交换隔板伸入高模数水玻璃溶液缓冲罐上方吸收热气，热气提升U形管上连接有热交换盘管，热交换盘管上开有热气喷射孔喷射热气与冷却水换热；所述热交换水缓冲罐顶部还设有冷却水入口，一侧设置有吸热后的热水出口；

所述高模数水玻璃溶液缓冲罐内的高温热介质和热交换水缓冲罐内的冷却水，通过冷热交换隔板和热气提升U形管及热交换盘管双重换热。

本实用新型的优点及有益效果：

1、本实用新型能很好的解决因调模罐内水玻璃溶液温度高导致沸腾冒罐烫伤操作人员，热气外泄使操作环境温度升高，过滤时滤布和滤板老化严重使生产成本升高，热能资源浪费的问题。

2、通过本实用新型热量交换、能量回收，经加热的水可为溶解固体水玻璃工艺过程或其他工艺过程提供热水。

3、本实用新型可根据工艺要求，能够把水玻璃溶液（120℃以上）温度降至40℃以下，热量交换高效。

4、本实用新型技术应用，按每次10立方20℃的冷水温升至60℃计算，可以回收                                                

焦耳热量，相当于完全燃烧365kg汽油所释放出来的热量，故能够产生较好的企业效益和社会综合效益。

5、本实用新型技术亦可应用于其它类似工况的热能回收需要。

附图说明

    图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

由图1可知，本实用新型连接在高温热介质生产工艺系统设备中，包括设置在上部储放冷却水的热交换水缓冲罐12，设置在下部储放热介质的高模数水玻璃溶液缓冲罐3和将上、下罐分隔开的冷热交换隔板7，其中：

高模数水玻璃溶液缓冲罐3一侧设置接入高温热介质的热能未回收水玻璃溶液入口4，底部设置供放热后的热介质流出的热能回收后水玻璃溶液排放口2；

所述的热交换水缓冲罐12内设置热气提升U形管11，热气提升U形管11一端的热气提升U形管入口6通过冷热交换隔板7伸入高模数水玻璃溶液缓冲罐3上方吸收热气，热气提升U形管11上连接有热交换盘管9，热交换盘管9上开有热气喷射孔10喷射热气与冷却水换热；所述热交换水缓冲罐12顶部还设有冷却水入口13，一侧设置有吸热后的热水出口8；

所述高模数水玻璃溶液缓冲罐3内的高温热介质和热交换水缓冲罐12内的冷却水，通过冷热交换隔板7和热气提升U形管11及热交换盘管9双重换热。

本实用新型所述的高模数水玻璃溶液缓冲罐3底部还设置有排渣口1，一侧还设置有高模数水玻璃溶液缓冲罐人孔5。所述的热交换水缓冲罐12顶部还设置有升气帽14和热交换水缓冲罐人孔15。

本实用新型的设计原理：

为了解决干湿法结合生产高模数水玻璃溶液中存在的调模罐内水玻璃溶液温度高导致沸腾冒罐烫伤操作人员，热气外泄使操作环境温度升高，过滤时滤布和滤板老化严重使生产成本居高不下，热能资源的浪费等问题；采用了从卧式溶解釜中导出的高温水玻璃溶液（120℃以上）先经过本实用新型热能回收装置将温度降至40℃以下后再导入到水玻璃溶液缓存储罐中的工艺过程；该工艺过程增设一台本实用新型高效热能回收装置。利用本热能回收装置，可有效回收在干湿法生产高模液态水玻璃工艺过程的热量，减少能量损失，节约能源；亦可应用于一些工艺过程中回收原本自然冷却的高温介质中的热量，达能提高能源利用率，节约成本和增加社会综合效益的目的。

本实用新型的结构及工作原理：

本实用新型包括排渣口、热能回收后水玻璃溶液排放口、热能未回收水玻璃溶液入口、高模数水玻璃溶液缓冲罐人孔、热气提升U形管入口、冷热交换隔板、热水出口、热交换盘管、热气喷射孔、热气提升U形管、冷却水入口、升气帽、热交换水缓冲罐人孔，该高效热能回收装置又分为上下两部分，上部分为热交换水缓冲罐，下部分为高模数水玻璃溶液缓冲罐。

从图1可知，从卧式溶解釜来的120℃以上高模数水玻璃溶液由热能未回收水玻璃溶液入口4进入高模数水玻璃溶液缓冲罐3，经过冷热交换隔板7的热交换作用；同时120℃以上高模数水玻璃溶液的热气由热气提升U形管入口6进入到热交换盘管9，然后从热气喷射孔10喷射和热交换水缓冲罐12中的冷却水进行热交换（热气与从冷却水入口13进入的冷却水进行热能交换）作用，将120℃以上高模数水玻璃溶液温度降至40℃以下，冷水温度升至60℃以上。60℃以上热水再经管线进入固体水玻璃溶解釜作为溶解水使用，达到能量回收的目的。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (3)

1.一种新型热能回收装置，连接在高温热介质生产工艺系统设备中，其特征在于包括设置在上部储放冷却水的热交换水缓冲罐（12），设置在下部储放热介质的高模数水玻璃溶液缓冲罐（3）和将上、下罐分隔开的冷热交换隔板（7），其中：

高模数水玻璃溶液缓冲罐（3）一侧设置接入高温热介质的热能未回收水玻璃溶液入口（4），底部设置供放热后的热介质流出的热能回收后水玻璃溶液排放口（2）；

所述的热交换水缓冲罐（12）内设置热气提升U形管（11），热气提升U形管（11）一端的热气提升U形管入口（6）通过冷热交换隔板（7）伸入高模数水玻璃溶液缓冲罐（3）上方吸收热气，热气提升U形管（11）上连接有热交换盘管（9），热交换盘管（9）上开有热气喷射孔（10）喷射热气与冷却水换热；所述热交换水缓冲罐（12）顶部还设有冷却水入口（13），一侧设置有吸热后的热水出口（8）；

所述高模数水玻璃溶液缓冲罐（3）内的高温热介质和热交换水缓冲罐（12）内的冷却水，通过冷热交换隔板（7）和热气提升U形管（11）及热交换盘管（9）双重换热。

2.根据权利要求1所述的新型热能回收装置，其特征在于所述的高模数水玻璃溶液缓冲罐（3）底部还设置有排渣口（1），一侧还设置有高模数水玻璃溶液缓冲罐人孔（5）。

3.根据权利要求1所述的新型热能回收装置，其特征在于所述的热交换水缓冲罐（12）顶部还设置有升气帽（14）和热交换水缓冲罐人孔（15）。