CN205835770U - 一种橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统，涉及环境保护技术的领域。本实用新型包括硫化罐，硫化罐的顶部设有蒸汽出口，蒸汽出口通过蒸汽管道连接有换热器，换热器的底部通过疏水管道连接有蒸汽凝结水箱，蒸汽凝结水箱连接有废气处理装置，换热器还连接有热能回收装置；换热器为管式换热器，换热器包括壳体，壳体的内部设有换热管，换热管呈螺旋式设置，换热管通过固定架与壳体固定连接。本实用新型通过换热器实现了热能的回收，在蒸汽凝结水箱的作用下，实现了气体、液体和固体的分离，废气的温度得到了大大降低，并使废气的湿度降低至60%以下，降低了后续废气处理装置的工作难度，达到了有效收集硫化罐内的全部废气的目的。

Description

一种橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统

技术领域

本实用新型涉及环境保护的技术领域，特别是指一种橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统。

背景技术

直接蒸汽硫化罐硫化法是橡胶制品硫化的一种常用方法，这种方法是在硫化罐内进行的，在硫化结束后，硫化罐的泄压以及开罐过程中会有大量硫化废气排出，这部分废气主要是高温蒸汽和硫化过程产生的含污染物的废气组成的混合气体。目前，这种类型的混合气体的收集和处理存在以下问题：1、收集困难，硫化罐的罐盖较大，开盖瞬间大量混合气体瞬间排出导致废气收集困难；2、热能浪费，这部分废气99%以上成分为饱和热蒸汽，直接排放导致其内含有的大量热能被浪费掉；3、废气湿度接近尽饱和，目前，适合橡胶行业有机废气的处理工艺设备对废气湿度的要求基本都需要小于70%左右，废气处理设备无法直接处理该部分废气。特别是在硫化罐的罐盖打开的时候，这类高浓度的混合气体被无组织排放，造成严重的环境问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统，解决了现有技术中橡胶硫化罐的废气收集困难、湿度大和热能浪费的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：包括硫化罐，所述硫化罐的顶部设有蒸汽出口，所述蒸汽出口通过蒸汽管道连接有换热器，所述换热器的底部通过疏水管道连接有蒸汽凝结水箱，所述蒸汽凝结水箱连接有废气处理装置，所述换热器还连接有热能回收装置；所述换热器为管式换热器，所述换热器包括壳体，所述壳体的内部设有换热管，所述换热管在所述壳体的内部呈螺旋式设置，所述换热管通过固定架固定于所述壳体的内部。

作为一种优选的实施方案，所述换热管由多根细管组成，多根所述细管呈平行排列，所述细管的两端分别通过封头连接有管程接管。

作为一种优选的实施方案，所述细管上设有翅片，所述翅片呈圆形、方形、螺纹形或针状中的一种。

作为一种优选的实施方案，所述硫化罐为卧式硫化罐，所述换热器为立式换热器。

作为一种优选的实施方案，所述壳体上设有壳程接管，所述壳程接管与所述管程接管呈X型排列。

作为一种优选的实施方案，所述蒸汽管道上依次设有闸阀、温度表和水表，所述疏水管道上也设有闸阀。

作为一种优选的实施方案，所述蒸汽凝结水箱的顶部设有废气出口，所述废气出口通过废气管道连接有所述废气处理装置，所述蒸汽凝结水箱的一侧还设有溢流口和排污口，所述溢流口连接有溢流管，所述排污口连接有排污管，所述排污管上设有排污阀。

作为一种优选的实施方案，所述热能回收装置为凉水塔，所述凉水塔通过出水管道与所述换热器的底部连接，所述换热器的顶部通过进水管道与所述凉水塔连接；所述出水管道上依次设有出水阀、循环水泵、水表、蝶阀和止回阀，所述进水管道上依次设有温度表、水表和闸阀。

工作原理：硫化罐内的蒸汽和废气组成的混合气体，由蒸汽出口经过蒸汽管道进入换热器，蒸汽管道上的温度表显示了该混合气体的温度，水表记录了混合气体的处理量，通过闸阀可以控制并调整混合气体的流速；混合气体达到换热器后，混合气体与凉水塔提供的冷水进行充分的热量交换，混合气体放出热量变成冷凝液，冷水吸收热量变成热水；冷凝液通过疏水管道在闸阀的控制作用下进入蒸汽凝结水箱，在蒸汽凝结水箱中，不凝结的废气从废气出口经过废气管道进入废气处理装置，水和固体杂质存储在蒸汽凝结水箱的内部，由于固体杂质的比重较大，其沉积在蒸汽凝结水箱的底部，定期从排污口排出，水则通过溢流口排出；热水经过进水管道进入凉水塔，在凉水塔内热水的热量实现了再利用，热量利用完毕后的热水变成冷水，冷水继续由出水管道输送至换热器，从而实现循环使用。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用了列管式换热器，该换热器的换热管呈螺旋式设置，增加了管内流体的管程，在壳体内部形成强烈的湍流，提高了流体的停留时间，使热流体和冷流体进行充分的热量交换，实现了热能的回收；经过换热器冷凝后的冷凝液，在蒸汽凝结水箱的作用下，实现了气体、液体和固体的分离，废气的温度得到了大大降低，并使废气的湿度降低至60%以下，降低了后续废气处理装置的工作难度；回收的热能通过热能回收利用装置进行使用，达到了有效收集硫化罐内的全部废气的目的；本实用新型结构简单，安装方便，节约了能源，减少了环境污染，经济实用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型一个实施例的平面结构示意图；

图2为图1中换热器的局部剖视结构示意图；

图中：1-硫化罐；2-蒸汽管道；3-闸阀；4-温度表；5-水表；6-换热器；7-疏水管道；8-废气管道；9-废气处理装置；10-蒸汽凝结水箱；11-出水管道；12-止回阀；13-蝶阀；14-循环水泵；15-凉水塔；16-进水管道；61-壳体；62-换热管；63-固定架；64-封头；65-法兰；66-管程接管；67-壳程接管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅附图1和附图2，本实用新型包括硫化罐1，硫化罐1为卧式硫化罐，硫化罐1的顶部设有蒸汽出口，蒸汽出口通过蒸汽管道2连接有换热器6，硫化罐1内的废气和蒸汽的组成的混合气体的经过蒸汽出口通过蒸汽管道2进入换热器6，蒸汽管道2上依次设有闸阀3、温度表4和水表5，通过闸阀3控制硫化罐1内的废气和蒸汽的组成的混合气体的流速，温度表4用于显示该混合气体的温度，水表5用于记录该混合气体的处理量。换热器6的底部通过疏水管道7连接有蒸汽凝结水箱10，换热器6还连接有热能回收装置，混合气体在换热器6内进行充分换热之后，通过疏水管道7进入蒸汽凝结水箱10，疏水管道7上也设有闸阀3，通过闸阀3控制疏水管道7内冷凝液的流速，蒸汽凝结水箱10连接有废气处理装置9，在蒸汽凝结水箱10内实现气体、液体和固体的分离，从而降低废气的温度，并降低废气的湿度，减轻了后续废气处理装置9的工作难度，并通过热能回收装置实现热能的回收和再利用；附图1中箭头表示流体的流动方向。

参阅附图1，蒸汽凝结水箱10的顶部设有废气出口，废气出口通过废气管道8连接有废气处理装置9，蒸汽凝结水箱10的一侧还设有溢流口和排污口，溢流口连接有溢流管，溢流管上设有溢流阀，溢流阀为闸阀3，排污口连接有排污管，排污管上设有排污阀，排污阀也是闸阀3。在蒸汽凝结水箱10中，不凝结的废气从废气出口经过废气管道8进入废气处理装置9，水和固体杂质存储在蒸汽凝结水箱10的内部，由于固体杂质的比重较大，其沉积在蒸汽凝结水箱10的底部，定期从排污口排出，水则通过溢流口排出。

参阅附图1，本实施例中，热能回收装置为凉水塔15，通过凉水塔15实现热能的回收和再利用。凉水塔15通过出水管道11与换热器6的底部连接，换热器6的顶部通过进水管道16与凉水塔15连接；出水管道11上沿着冷水流动的方向依次设有出水阀、循环水泵14、水表5、蝶阀13和止回阀12，出水阀也是蝶阀13，通过循环水泵14实现冷水的循环再利用，通过止回阀12防止换热器6内的热水倒流，两个蝶阀13用于控制冷水的流速；进水管道16上沿着热水流动的方向依次设有温度表4、水表5和闸阀3，温度表4用于显示该热水的温度，水表5用于记录热水的利用量，通过闸阀3控制热水流出的速度，从而更加的进行热能的回收。

参阅附图2，换热器6为管式换热器，换热器6包括壳体61，壳体61的内部设有换热管62，换热管62在壳体61的内部呈螺旋式设置，换热管62通过固定架63固定于壳体61的内部，在固定架63的作用下，换热管62固定结实稳固；本实施例中，换热管62由多根细管组成，多根细管呈平行排列，细管的两端分别通过封头64连接有管程接管66，管程接管66的末端设有法兰65，壳体61上设有壳程接管67，壳程接管67的末端也设有法兰65，壳程接管67与管程接管66呈X型排列，换热器6为立式换热器。换热器6通过法兰65分别与蒸汽管道2、疏水管道7、进水管道16和出水管道11连接。

另外，细管上还设有翅片，翅片呈圆形、方形、螺纹形或针状中的一种。在翅片的作用下，进一步增加热流体和冷流体即混合气体和冷水的换热面积，从而进一步提高换热效率。当然，本实用新型还可以连接控制柜，控制柜内设置控制器，使本实用新型实现自动或手动控制，并在换热器6的疏水管道7上增设一个温度表4并增设一个旁路，通过控制器控制从换热器6内出来的冷凝液的温度达到设定要求时，才进入蒸汽凝结水箱10进行气、液和固分离；否则，则返回换热器6继续进行热量交换；同样，也可以在凉水塔15的出水管道11上增设一个温度表4并增设一个旁路，通过控制器控制从凉水塔15内出来的冷水的温度达到设定要求时，才进入换热器6进行热量交换；否则，则返回凉水塔15继续进行热能回收。

工作原理：参阅附图1中箭头指示的方向，硫化罐1内的蒸汽和废气组成的混合气体，由蒸汽出口经过蒸汽管道2进入换热器6，蒸汽管道2上的温度表4显示了该混合气体的温度，水表5记录了混合气体的处理量，通过闸阀3可以控制并调整混合气体的流速；混合气体达到换热器6后，混合气体与凉水塔15提供的冷水进行充分的热量交换，混合气体放出热量变成冷凝液，冷水吸收热量变成热水；冷凝液通过疏水管道7在闸阀3的控制作用下进入蒸汽凝结水箱10，在蒸汽凝结水箱10中，不凝结的废气从废气出口经过废气管道8进入废气处理装置9，水和固体杂质存储在蒸汽凝结水箱10的内部，由于固体杂质的比重较大，其沉积在蒸汽凝结水箱10的底部，定期从排污口排出，水则通过溢流口排出；热水经过进水管道16进入凉水塔15，在凉水塔15内热水的热量实现了再利用，热量利用完毕后的热水变成冷水，冷水继续由出水管道11输送至换热器6，从而实现循环使用。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用了列管式换热器，该换热器6的换热管62呈螺旋式设置，增加了管内流体的管程，在壳体61内部形成强烈的湍流，提高了流体的停留时间，使热流体和冷流体进行充分的热量交换，实现了热能的回收；经过换热器6冷凝后的冷凝液，在蒸汽凝结水箱10的作用下，实现了气体、液体和固体的分离，废气的温度得到了大大降低，并使废气的湿度降低至60%以下，降低了后续废气处理装置9的工作难度；回收的热能通过热能回收利用装置进行使用，达到了有效收集硫化罐1内的全部废气的目的；本实用新型结构简单，安装方便，节约了能源，减少了环境污染，经济实用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统，其特征在于：包括硫化罐，所述硫化罐的顶部设有蒸汽出口，所述蒸汽出口通过蒸汽管道连接有换热器，所述换热器的底部通过疏水管道连接有蒸汽凝结水箱，所述蒸汽凝结水箱连接有废气处理装置，所述换热器还连接有热能回收装置；

所述换热器为管式换热器，所述换热器包括壳体，所述壳体的内部设有换热管，所述换热管在所述壳体的内部呈螺旋式设置，所述换热管通过固定架固定于所述壳体的内部。

2.根据权利要求1所述的橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统，其特征在于：

所述换热管由多根细管组成，多根所述细管呈平行排列，所述细管的两端分别通过封头连接有管程接管。

3.根据权利要求2所述的橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统，其特征在于：

所述细管上设有翅片，所述翅片呈圆形、方形、螺纹形或针状中的一种。

4.根据权利要求3所述的橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统，其特征在于：

所述硫化罐为卧式硫化罐，所述换热器为立式换热器。

5.根据权利要求4所述的橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统，其特征在于：

所述壳体上设有壳程接管，所述壳程接管与所述管程接管呈X型排列。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统，其特征在于：

所述蒸汽管道上依次设有闸阀、温度表和水表，所述疏水管道上也设有闸阀。

7.根据权利要求1所述的橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统，其特征在于：

所述蒸汽凝结水箱的顶部设有废气出口，所述废气出口通过废气管道连接有所述废气处理装置，所述蒸汽凝结水箱的一侧还设有溢流口和排污口，所述溢流口连接有溢流管，所述排污口连接有排污管，所述排污管上设有排污阀。

8.根据权利要求1所述的橡胶硫化罐废气收集及热能回收系统，其特征在于：

所述热能回收装置为凉水塔，所述凉水塔通过出水管道与所述换热器的底部连接，所述换热器的顶部通过进水管道与所述凉水塔连接；

所述出水管道上依次设有出水阀、循环水泵、水表、蝶阀和止回阀，所述进水管道上依次设有温度表、水表和闸阀。