CN207797457U - 一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置 - Google Patents
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Abstract
一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,涉及一种湿热废气的热量回收装置。本实用新型解决了现有的湿热废气余热回收装置在运行过程中,热回收介质运行温度受到限制,装置整体热回收效率低下,余热回收不彻底的问题。它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口及热回收介质出口,换热设备包括第一至第三热回收段、第一至第三热回收盘管、第一至第七热回收介质管路,第一至第三热回收段从左到右依次连通设置,换热设备左端设置有湿热废气入口,换热设备右端设置有湿热废气出口,第一热回收盘管设置在第一热回收段内,第二热回收盘管设置在第二热回收段内,第三热回收盘管设置在第三热回收段内。本实用新型用于湿热废气的全热回收。
Description
技术领域
本实用新型涉及湿热废气回收装置,具体涉及一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置。
背景技术
我国的能源结构以燃煤为主,燃煤烟气若不经处理直接排放将会造成大量的能源浪费和严重的环境污染,我国目前约有55万台燃煤工业锅炉和炉窑,耗煤量占全国年耗煤量的1/3。由于排烟温度高、湿度大、烟尘排放浓度大等问题,将导致锅炉或炉窑设备运行效率低下,出力不足。对于我国所运行使用的链条锅炉而言,其设计效率在72%~80%左右,但实际运行中平均热效率只有约60%~65%,部分锅炉运行热效率甚至低于50%。如何解决热效率的问题是进行节能减排的关键。依据相关研究,锅炉热效率提升1%,可以节省煤量0.5%。我国工业锅炉的排烟热损失占送入锅炉热量的8%~20%。因此烟气热回收是提高锅炉效率、节省燃煤的重要途径之一。此外,我国工业结构复杂,工业生产门类繁多,在大多数工业工艺生产中,也常常伴随着高温湿热废气的产生,对这类废气内所含的热量进行回收,在保证生产效率的同时,大大提升了工艺流程的节能性。
常规的湿热废气回收系统主要包括两类,一类是直接采用气-水换热器作为余热回收的主要设备,使湿热废气与热回收介质直接进行热交换从而实现热量的回收,依据热力学第二定律,采用常规的气-水换热器时,若湿热废气的热容大于热回收介质时,换热结束后,热回收介质的出口温度始终将低于湿热废气的入口温度,这将对整体装置的热回收效率产生影响;而若湿热废气的热容小于热回收介质时,热回收介质的入口温度则必须小于湿热废气的出口温度,这不仅对装置的热回收效率产生影响,还将限制热回收介质正常工作的温度范围。且由于换热的传热系数较小,热回收率低,其效率一般只有50%-60%。第二类是直接采用湿热废气中所含有的热量作为吸收式热泵机组的驱动热源,驱动吸收式热泵机组从其他低位热源中提取热量。然而,采用该类方式存在两方面的劣势:(1)吸收式热泵机组发生器内的温度相对较高,使用完毕后排出的废气仍具有较高的温度,且其中的水蒸气未发生相变,无法对其中的潜热进行回收,造成对废气余热回收的不彻底。(2)采用该种方式仍需要为吸收式热泵机组配置冷源,造成投资成本与运行费用的提升。
如上所述,常规的湿热废气回收系统存在一定的缺陷,需要提出一种新的技术形式,解除热回收介质的运行温度限制,进一步提升湿热废气回收系统的热回收效率,促进生产工艺流程的节能减排。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有的湿热废气余热回收装置在运行过程中,热回收介质运行温度受到限制,装置整体热回收效率低下,余热回收不彻底的问题,进而提供了一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
技术方案一:
一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口及热回收介质出口,其中,所述换热设备包括第一至第三热回收段、第一至第三热回收盘管、第一至第七热回收介质管路,其中,第一至第三热回收段从左到右依次连通设置,换热设备左端设置有湿热废气入口,换热设备右端设置有湿热废气出口,第一热回收盘管设置在第一热回收段内,第二热回收盘管设置在第二热回收段内,第三热回收盘管设置在第三热回收段内,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、溶液泵、溶液换热器、第一冷剂蒸汽管路、第二冷剂蒸汽管路、冷剂水管路、浓溶液管路及稀溶液管路,发生器与冷凝器通过第一冷剂蒸汽管路连接,冷凝器与蒸发器通过冷剂水管路连接,冷剂水管路上设置有节流膨胀阀,吸收器与蒸发器通过第二冷剂蒸汽管路连接,发生器与吸收器之间通过浓溶液管路及稀溶液管路连接,溶液换热器同时设置在浓溶液管路及稀溶液管路上,溶液泵设置在溶液换热器与吸收器之间的稀溶液管路上,
第一热回收盘管的两端与发生器分别通过第一热回收介质管路及第二热回收介质管路连通,所述第二热回收介质管路上还设置有第一循环泵,第三热回收盘管的两端与蒸发器分别通过第三热回收介质管路及第四热回收介质管路连通,所述第四热回收介质管路上还设置有第二循环泵,第二热回收盘管的一端与冷凝器通过第五热回收介质管路连通,第二热回收盘管的另一端与热回收介质出口连通,冷凝器与吸收器之间通过第六热回收介质管路连通,吸收器与热回收介质入口通过第七热回收介质管路连通。
进一步地,第一热回收盘管、第二热回收盘管、第三热回收盘管中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。
技术方案二:
一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口及热回收介质出口,其中,所述换热设备包括第一至第三热回收段、第一热回收翅片管、第四至第五热回收盘管以及第一至第七热回收介质管路,其中,第一至第三热回收段从左到右依次连通设置,换热设备左端设置有湿热废气入口,换热设备右端设置有湿热废气出口,第一热回收翅片管设置在第一热回收段内,第四热回收盘管设置在第二热回收段内,第五热回收盘管设置在第三热回收段内,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、溶液泵、溶液换热器、第一冷剂蒸汽管路、第二冷剂蒸汽管路、冷剂水管路、浓溶液管路及稀溶液管路,发生器设置在第一热回收段的上方,且发生器与冷凝器通过第一冷剂蒸汽管路连接,冷凝器与蒸发器通过冷剂水管路连接,冷剂水管路上设置有节流膨胀阀,吸收器与蒸发器通过第二冷剂蒸汽管路连接,发生器与吸收器之间通过浓溶液管路及稀溶液管路连接,溶液换热器同时设置在浓溶液管路及稀溶液管路上,溶液泵设置在溶液换热器与吸收器之间的稀溶液管路上,
第一热回收翅片管的两端与发生器分别通过第一热回收介质管路和第二热回收介质管路连通,第五热回收盘管的两端与蒸发器分别通过第三热回收介质管路及第四热回收介质管路连通,所述第四热回收介质管路上还设置有第三循环泵,第四热回收盘管的一端与冷凝器通过第五热回收介质管路连通,第四热回收盘管的另一端与热回收介质出口连通,冷凝器与吸收器之间通过第六热回收介质管路连通,吸收器与热回收介质入口通过第七热回收介质管路连通。
进一步地,第一热回收翅片管、第四至第五热回收盘管中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。
技术方案三:
一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口及热回收介质出口,其中,所述换热设备包括第四热回收段、第五热回收段、喷淋塔、第六热回收盘管、第七热回收盘管、喷淋设备、烟气管路以及第一至第七热回收介质管路,其中第四热回收段和第五热回收段从左到右依次连通设置,喷淋塔的下部与第五热回收段的右端通过烟气管路连通,第四热回收段左端设置有湿热废气入口,喷淋塔顶端设置有湿热废气出口,第六热回收盘管设置在第四热回收段内,第七热回收盘管设置在第五热回收段内,喷淋设备设置在喷淋塔内部上方,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、溶液泵、溶液换热器、第一冷剂蒸汽管路、第二冷剂蒸汽管路、冷剂水管路、浓溶液管路及稀溶液管路,发生器与冷凝器通过第一冷剂蒸汽管路连接,冷凝器与蒸发器通过冷剂水管路连接,冷剂水管路上设置有节流膨胀阀,吸收器与蒸发器通过第二冷剂蒸汽管路连接,发生器与吸收器之间通过浓溶液管路及稀溶液管路连接,溶液换热器同时设置在浓溶液管路及稀溶液管路上,溶液泵设置在溶液换热器与吸收器之间的稀溶液管路上,
第六热回收盘管的两端与发生器分别通过第一热回收介质管路和第二热回收介质管路连通,第二热回收介质管路上设置有第四循环泵,第七热回收盘管的一端与冷凝器通过第五热回收介质管路连通,第七热回收盘管的另一端与热回收介质出口连通,喷淋塔的底端与蒸发器通过第三热回收介质管路连通,喷淋设备与蒸发器通过第四热回收介质管路连通,第三热回收介质管路上设置有第五循环泵,冷凝器与吸收器之间通过第六热回收介质管路连通,吸收器与热回收介质入口通过第七热回收介质管路连通。
进一步地,喷淋塔、第六热回收盘管、第七热回收盘管中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。
技术方案四:
一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口及热回收介质出口,其中,所述换热设备包括第四热回收段、第五热回收段、喷淋塔、第二热回收翅片管、第八热回收盘管、喷淋设备、烟气管路以及第一至第七热回收介质管路,其中第四热回收段和第五热回收段从左到右依次连通设置,喷淋塔的下部与第五热回收段的右端通过烟气管路连通,第四热回收段的左端设置有湿热废气入口,喷淋塔的顶端设置有湿热废气出口,第二热回收翅片管设置在第四热回收段内,第八热回收盘管设置在第五热回收段内,喷淋设备设置在喷淋塔内部上方,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、溶液泵、溶液换热器、第一冷剂蒸汽管路、第二冷剂蒸汽管路、冷剂水管路、浓溶液管路及稀溶液管路,发生器设置在第四热回收段的上方,且发生器与冷凝器通过第一冷剂蒸汽管路连接,冷凝器与蒸发器通过冷剂水管路连接,冷剂水管路上设置有节流膨胀阀,吸收器与蒸发器通过第二冷剂蒸汽管路连接,发生器与吸收器之间通过浓溶液管路及稀溶液管路连接,溶液换热器同时设置在浓溶液管路及稀溶液管路上,溶液泵设置在溶液换热器与吸收器之间的稀溶液管路上,
第二热回收翅片管的两端与发生器分别通过第一热回收介质管路和第二热回收介质管路连通,喷淋塔的底端与蒸发器通过第三热回收介质管路连通,第三热回收介质管路上设置有第六循环泵,喷淋设备与蒸发器通过第四热回收介质管路连通,第八热回收盘管的一端与冷凝器通过第五热回收介质管路连接,第八热回收盘管的另一端与热回收介质出口连通,冷凝器与吸收器之间通过第六热回收介质管路连通,吸收器与热回收介质入口通过第七热回收介质管路连通。
进一步地,喷淋塔、第二热回收翅片管、第八热回收盘管中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。
技术方案五:
一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口及热回收介质出口,其中,所述换热设备包括第一至第三热回收段、第一至第三热回收盘管、第八至第十六热回收介质管路,其中,第一至第三热回收段从左到右依次连通设置,换热设备左端设置有湿热废气入口,换热设备右端设置有湿热废气出口,第一热回收盘管设置在第一热回收段内,第二热回收盘管设置在第二热回收段内,第三热回收盘管设置在第三热回收段内,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器、冷凝器、吸收器、蒸发器、溶液泵、溶液换热器、第一冷剂蒸汽管路、第二冷剂蒸汽管路、冷剂水管路、浓溶液管路及稀溶液管路,发生器与冷凝器通过第一冷剂蒸汽管路连接,冷凝器与蒸发器通过冷剂水管路连接,冷剂水管路上设置有节流膨胀阀,吸收器与蒸发器通过第二冷剂蒸汽管路连接,发生器与吸收器之间通过浓溶液管路及稀溶液管路连接,溶液换热器同时设置在浓溶液管路及稀溶液管路上,溶液泵设置在溶液换热器与吸收器之间的稀溶液管路上,
第一热回收盘管的两端与发生器分别通过第八热回收介质管路及第九热回收介质管路连通,所述第九热回收介质管路上设置有第七循环泵,第三热回收盘管的两端与蒸发器分别通过第十热回收介质管路及第十一热回收介质管路连通,所述第十热回收介质管路上设置有第八循环泵,第二热回收盘管的一端与热回收介质出口连通,第二热回收盘管的另一端连通有第十二热回收介质管路,第十二热回收介质管路通过第十三热回收介质管路与吸收器连通,第十二热回收介质管路通过第十四热回收介质管路与冷凝器连通,冷凝器与热回收介质入口通过第十五热回收介质管路连通,吸收器与热回收介质入口通过第十六热回收介质管路连通。
进一步地,第一至第三热回收盘管中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。
本实用新型与现有技术相比具有以下效果:
一、本实用新型将吸收式热泵循环与换热设备相结合,对高温的湿热废气进行了三段式的热回收,实现了湿热废气全热的深度提取。本装置将高温的湿热废气作为吸收式热泵循环的高温热源,对装置本身进行驱动,没有额外能量的输入,将温度较低的湿热废气作为吸收式热泵循环的低位热源,对废气中所含有的显热与潜热进行进一步的提取。通过吸收式热泵循环,蒸发器与发生器中所吸收的热量转移至吸收器与冷凝器中,从而对管路中的热回收介质进行加热。通过该种配置,能够突破热回收介质工作温度范围的限制,提升热回收效率。
二、技术方案二中,将发生器设置在第一热回收段上方,采用重力循环式相变换热,减少了泵功的输入和热回收介质的充注量,有效的减少了设备初投资与运行的不稳定性。
三、技术方案三中所采用的喷淋塔设备代替第三热回收段,能够有效的解决废气降低至露点温度以下时对换热器的腐蚀。
四、本实用新型结构简单,运行维护方便,且系统性能可靠,节能效果显著。
附图说明
图1为技术方案一的结构示意图;
图2为技术方案二的结构示意图;
图3为技术方案三的结构示意图;
图4为技术方案四的结构示意图;
图5为技术方案五的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1说明本实施方式,一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口1及热回收介质出口2,其中,所述换热设备包括第一至第三热回收段、第一至第三热回收盘管、第一至第七热回收介质管路,其中,第一至第三热回收段从左到右依次连通设置,换热设备左端设置有湿热废气入口3,换热设备右端设置有湿热废气出口4,第一热回收盘管1-4设置在第一热回收段1-1内,第二热回收盘管1-5设置在第二热回收段1-2内,第三热回收盘管1-6设置在第三热回收段1-3内,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器2-1、冷凝器2-2、吸收器2-3、蒸发器2-4、溶液泵2-5、溶液换热器2-6、第一冷剂蒸汽管路2-7、第二冷剂蒸汽管路2-8、冷剂水管路2-9、浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11,发生器2-1与冷凝器2-2通过第一冷剂蒸汽管路2-7连接,冷凝器2-2与蒸发器2-4通过冷剂水管路2-9连接,冷剂水管路2-9上设置有节流膨胀阀2-12,吸收器2-3与蒸发器2-4通过第二冷剂蒸汽管路2-8连接,发生器2-1与吸收器2-3之间通过浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11连接,溶液换热器2-6同时设置在浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11上,溶液泵2-5设置在溶液换热器2-6与吸收器2-3之间的稀溶液管路2-11上,
第一热回收盘管1-4的两端与发生器2-1分别通过第一热回收介质管路1-7及第二热回收介质管路1-8连通,所述第二热回收介质管路1-8上还设置有第一循环泵2-13,第三热回收盘管1-6的两端与蒸发器2-4分别通过第三热回收介质管路1-9及第四热回收介质管路1-10连通,所述第四热回收介质管路1-10上还设置有第二循环泵2-14,第二热回收盘管1-5的一端与冷凝器2-2通过第五热回收介质管路1-11连通,第二热回收盘管1-5的另一端与热回收介质出口2连通,冷凝器2-2与吸收器2-3之间通过第六热回收介质管路1-12连通,吸收器2-3与热回收介质入口1通过第七热回收介质管路1-13连通。
吸收式热泵循环系统包括溶液循环与冷剂循环两条通路,其中
冷剂循环通路为:冷凝器2-2通过冷剂水管路2-9与蒸发器2-4相连通,节流膨胀阀2-12设置在冷剂水管路2-9上,冷凝器2-2还通过第一冷剂蒸气管路与发生器2-1相连通,蒸发器2-4通过第二冷剂蒸汽管路2-8与吸收器2-3相连通;
溶液循环通路:吸收器2-3通过浓溶液管路2-10、稀溶液管路2-11与发生器2-1相连通,溶液换热器2-6设置在浓溶液管路2-10与稀溶液管路2-11之间进行浓稀溶液的热量交换,溶液循环泵设置于稀溶液管路2-11之上。未处理的湿热废气依次流经第一热回收段1-1、第二热回收段1-2、第三热回收段1-3,完成热量的回收后排出装置。待加热的介质依次流经吸收器2-3、第六热回收介质管路1-12、冷凝器2-2、第五热回收介质管路1-11、第二热回收盘管1-5后排出。
本实施方式的运行流程包括湿热废气的运行流程、热回收介质的运行流程以及吸收式热泵循环的运行流程。
1、湿热废气的运行流程:生产工艺过程所产生的的湿热废气依次通过第一热回收段1-1、第二热回收段1-2及第三热回收段1-3后,完成热量的回收从而排出该装置,其中在第一热回收段1-1与第二热回收段1-2中主要进行显热量的回收,在第三热回收段1-3内进行显热量与潜热量的回收。
2、热回收介质的运行流程:
(1)第一热回收盘管1-4内热回收介质的运行流程为:热回收介质通过第一循环泵2-13流经第二热回收介质管路1-8输入第一热回收盘管1-4内,在其中与高温废气进行热交换后,通过第一热回收介质管路1-7返回发生器2-1中释放热量,之后继续通过第二热回收介质管路1-8进入第一热回收盘管1-4中继续吸热,以此形成一个循环。
(2)第二热回收盘管1-5内热回收介质的运行流程为:热回收介质由入口流入该装置中,依次流经第七热回收介质管路1-13、吸收器2-3、第六热回收介质管路1-12、冷凝器2-2、第五热回收介质管路1-11以及第二热回收盘管1-5,依次吸收溶液的吸收热、冷剂的冷凝热以及废气的余热,最后流出该装置。
(3)第三热回收盘管1-6内热回收介质的运行流程为:在蒸发器2-4内冷却的热回收介质在第二循环泵2-14的作用下,经过第四热回收介质管路1-10流入第三热回收盘管1-6中,吸收了废气的热量之后再经由第三热回收介质管路1-9返回蒸发器2-4中,以此形成一个循环。
3、吸收式热泵循环的运行流程:
(1)溶液循环:由第一热回收介质管路1-7输入的热量加热后,发生器2-1内的稀溶液不断浓缩为浓度较高的溶液,经过浓溶液管路2-10进入吸收器2-3中;在吸收器2-3中,浓溶液不断吸收来自蒸发器2-4的制冷剂蒸气,浓度不断降低成为稀溶液,在溶液泵2-5的作用下通过稀溶液管路2-11返回发生器2-1中,完成溶液的循环。为了能够回收部分热量,输入发生器2-1的稀溶液与进入吸收器2-3的浓溶液在溶液换热器2-6中进行热交换。
(2)冷剂循环:由发生器2-1产生的制冷剂蒸汽通过第一冷剂蒸气管路进入冷凝器2-2中,在冷凝器2-2释放热量后变为液态,经由冷剂水管路2-9以及膨胀节流阀进入蒸发器2-4中进行蒸发吸收热量成为气态,由第二冷剂蒸汽管路2-8进入吸收器2-3内被其中的溶液所吸收,由溶液携带至发生器2-1内重新发生,从而完成冷剂的循环。
以上三个运行过程共同完成了本实用新型的自驱动的湿热废气全热深度回收。
具体实施方式二:结合图1说明本实施方式,第一热回收盘管1-4、第二热回收盘管1-5、第三热回收盘管1-6中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图2说明本实施方式,一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口1及热回收介质出口2,其中,所述换热设备包括第一至第三热回收段、第一热回收翅片管1-14、第四至第五热回收盘管1-16以及第一至第七热回收介质管路,其中,第一至第三热回收段从左到右依次连通设置,换热设备左端设置有湿热废气入口3,换热设备右端设置有湿热废气出口4,第一热回收翅片管1-14设置在第一热回收段1-1内,第四热回收盘管1-15设置在第二热回收段1-2内,第五热回收盘管1-16设置在第三热回收段1-3内,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器2-1、冷凝器2-2、吸收器2-3、蒸发器2-4、溶液泵2-5、溶液换热器2-6、第一冷剂蒸汽管路2-7、第二冷剂蒸汽管路2-8、冷剂水管路2-9、浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11,发生器2-1设置在第一热回收段1-1的上方,且发生器2-1与冷凝器2-2通过第一冷剂蒸汽管路2-7连接,冷凝器2-2与蒸发器2-4通过冷剂水管路2-9连接,冷剂水管路2-9上设置有节流膨胀阀2-12,吸收器2-3与蒸发器2-4通过第二冷剂蒸汽管路2-8连接,发生器2-1与吸收器2-3之间通过浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11连接,溶液换热器2-6同时设置在浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11上,溶液泵2-5设置在溶液换热器2-6与吸收器2-3之间的稀溶液管路2-11上,
第一热回收翅片管1-14的两端与发生器2-1分别通过第一热回收介质管路1-7和第二热回收介质管路1-8连通,第五热回收盘管1-16的两端与蒸发器2-4分别通过第三热回收介质管路1-9及第四热回收介质管路1-10连通,所述第四热回收介质管路1-10上还设置有第三循环泵2-15,第四热回收盘管1-15的一端与冷凝器2-2通过第五热回收介质管路1-11连通,第四热回收盘管1-15的另一端与热回收介质出口2连通,冷凝器2-2与吸收器2-3之间通过第六热回收介质管路1-12连通,吸收器2-3与热回收介质入口1通过第七热回收介质管路1-13连通。
本实施方式中吸收式热泵循环系统主要包括溶液循环与冷剂循环两条通路,其中,
冷剂循环通路为:冷凝器2-2通过冷剂水管路2-9与蒸发器2-4相连通,节流膨胀阀2-12设置在冷剂水管路2-9上,冷凝器2-2还通过第一冷剂蒸汽管路2-7与发生器2-1相连通,蒸发器2-4通过第二冷剂蒸汽管路2-8与吸收器2-3相连通;
溶液循环通路:吸收器2-3通过浓溶液管路2-10、稀溶液管路2-11与发生器2-1相连通,溶液换热器2-6设置在浓溶液管路2-10与稀溶液管路2-11之间进行浓稀溶液的热量交换,溶液循环泵设置于稀溶液管路2-11之上。未处理的湿热废气依次流经第一热回收段1-1、第二热回收段1-2、第三热回收段1-3,完成热量的回收后排出装置。待加热的介质依次流经第七热回收介质管路1-13、吸收器2-3、第六热回收介质管路1-12、冷凝器2-2、第五热回收介质管路1-11、第四热回收盘管1-15后排出该装置。该方案中,第一热回收翅片管1-14、第一热回收介质管路1-7、第二热回收介质管路1-8中所流动的介质为可相变介质(如水),该介质在第一热回收翅片管1-14中蒸发为气相,进入发生器2-1内冷凝为液相后,通过重力作用回到第一热回收翅片管1-14中继续进行蒸发,回收废气的热量。
本实施方式的运行流程包括湿热废气的运行流程、热回收介质的运行流程以及吸收式热泵循环的运行流程。
1、湿热废气的运行流程:生产工艺过程所产生的的湿热废气依次通过第一热回收段1-1、第二热回收段1-2与第三热回收段1-3后,完成热量的回收从而排出该装置,其中在第一热回收段1-1与第二热回收段1-2中主要进行显热量的回收,在第三热回收段1-3内进行显热量与潜热量的回收。
2、热回收介质的运行流程:
(1)第一热回收翅片管1-14内的可相变热回收介质的运行流程为:液态的可相变热回收介质在重力的作用下通过第一热回收介质管路1-7流入第一热回收翅片管1-14中,在废气热量的作用下,其中的可相变热回收介质发生相变,蒸发变为气态,通过第二热回收介质管路1-8流入发生器2-1中,在发生器2-1中,该介质冷凝发出大量热量后转变为液态,流入第一热回收介质管路1-7中,完成循环。
(2)第四热回收盘管1-15内热回收介质的运行流程为:热回收介质由热回收介质入口1依次流经第七热回收介质管路1-13、吸收器2-3、第六热回收介质管路1-12、冷凝器2-2、第五热回收介质管路1-11以及第四热回收盘管1-15,依次吸收溶液的吸收热、冷剂的冷凝热以及废气的余热,最后流出该装置。
(3)第五热回收盘管1-16内热回收介质的运行流程为:在蒸发器2-4内冷却的热回收介质在第三循环泵2-15的作用下经过第四热回收介质管路1-10流入第五热回收盘管1-16中,吸收了废气的热量之后再经由第三热回收介质管路1-9返回蒸发器2-4中,以此形成一个循环。
3、吸收式热泵循环的运行流程:
(1)溶液循环:由第一热回收介质管路1-7输入的热量加热后,发生器2-1内的稀溶液不断浓缩为浓度较高的溶液,经过浓溶液管路2-10进入吸收器2-3中;在吸收器2-3中,浓溶液不断吸收来自蒸发器2-4的制冷剂蒸气,浓度不断降低成为稀溶液,在溶液泵2-5的作用下通过稀溶液管路2-11返回发生器2-1中,完成溶液的循环。为了能够回收部分热量,输入发生器2-1的稀溶液与进入吸收器2-3的浓溶液在溶液换热器2-6中进行热交换。
(2)冷剂循环:由发生器2-1产生的制冷剂蒸汽通过第一冷剂蒸气管路进入冷凝器2-2中,在冷凝器2-2释放热量后变为液态,经由冷剂水管路2-9以及膨胀节流阀进入蒸发器2-4中进行蒸发吸收热量成为气态,由第二冷剂蒸汽管路2-8进入吸收器2-3内被其中的溶液所吸收,由溶液携带至发生器2-1内重新发生,从而完成冷剂的循环。
以上三个运行过程共同完成了本实用新型的自驱动的湿热废气全热深度回收。
具体实施方式四:结合图2说明本实施方式,第一热回收翅片管1-14、第四至第五热回收盘管1-16中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。其它组成与连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五:结合图3说明本实施方式,一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口1及热回收介质出口2,其中,所述换热设备包括第四热回收段1-17、第五热回收段1-18、喷淋塔1-19、第六热回收盘管1-21、第七热回收盘管1-22、喷淋设备1-20、烟气管路1-23以及第一至第七热回收介质管路,其中第四热回收段1-17和第五热回收段1-18从左到右依次连通设置,喷淋塔1-19的下部与第五热回收段1-18的右端通过烟气管路1-23连通,第四热回收段1-17左端设置有湿热废气入口3,喷淋塔1-19顶端设置有湿热废气出口4,第六热回收盘管1-21设置在第四热回收段1-17内,第七热回收盘管1-22设置在第五热回收段1-18内,喷淋设备1-20设置在喷淋塔1-19内部上方,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器2-1、冷凝器2-2、吸收器2-3、蒸发器2-4、溶液泵2-5、溶液换热器2-6、第一冷剂蒸汽管路2-7、第二冷剂蒸汽管路2-8、冷剂水管路2-9、浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11,发生器2-1与冷凝器2-2通过第一冷剂蒸汽管路2-7连接,冷凝器2-2与蒸发器2-4通过冷剂水管路2-9连接,冷剂水管路2-9上设置有节流膨胀阀2-12,吸收器2-3与蒸发器2-4通过第二冷剂蒸汽管路2-8连接,发生器2-1与吸收器2-3之间通过浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11连接,溶液换热器2-6同时设置在浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11上,溶液泵2-5设置在溶液换热器2-6与吸收器2-3之间的稀溶液管路2-11上,
第六热回收盘管1-21的两端与发生器2-1分别通过第一热回收介质管路1-7和第二热回收介质管路1-8连通,第二热回收介质管路1-8上设置有第四循环泵2-16,第七热回收盘管1-22的一端与冷凝器2-2通过第五热回收介质管路1-11连通,第七热回收盘管1-22的另一端与热回收介质出口2连通,喷淋塔1-19的底端与蒸发器2-4通过第三热回收介质管路1-9连通,喷淋设备1-20与蒸发器2-4通过第四热回收介质管路1-10连通,第三热回收介质管路1-9上设置有第五循环泵2-17,冷凝器2-2与吸收器2-3之间通过第六热回收介质管路1-12连通,吸收器2-3与热回收介质入口1通过第七热回收介质管路1-13连通。
本实施方式中吸收式热泵循环主要包括溶液循环与冷剂循环两条通路,其中,
冷剂循环通路:冷凝器2-2通过冷剂水管路2-9与蒸发器2-4相连通,节流膨胀阀2-12设置在冷剂水管路2-9上,冷凝器2-2还通过第一冷剂蒸汽管路2-7与发生器2-1相连通,蒸发器2-4通过第二冷剂蒸汽管路2-8与吸收器2-3相连通;
溶液循环通路:吸收器2-3通过浓溶液管路2-10、稀溶液管路2-11与发生器2-1相连通,溶液换热器2-6设置在浓溶液管路2-10与稀溶液管路2-11之间进行浓稀溶液的热量交换,溶液循环泵设置于稀溶液管路2-11之上。未处理的湿热废气依次流经第四热回收段1-17、第五热回收段1-18、喷淋塔1-19,完成热量的回收后排出装置。待加热的介质依次流经第七热回收介质管路1-13、吸收器2-3、第六热回收介质管路1-12、冷凝器2-2、第五热回收介质管路1-11、第七热回收盘管1-22后排出该装置。
本实施方式的运行流程,包括湿热废气的运行流程、热回收介质的运行流程以及吸收式热泵循环的运行流程。
1、湿热废气的运行流程:生产工艺过程所产生的的湿热废气依次通过第四热回收段1-17、第五热回收段1-18,湿热废气的显热余热得到部分的回收,此后,湿热废气流出第五热回收段1-18,通过烟气管路1-23进入喷淋塔1-19中,在其中,湿热废气与喷淋设备1-20所喷淋的热回收介质进行热质交换,其中的潜热与部分显热得到回收后排出该装置。
2、热回收介质的运行流程:
(1)第六热回收盘管1-21内热回收介质的运行流程为:热回收介质通过第四循环泵2-16流经第二热回收介质管路1-8输入第六热回收盘管1-21内,在其中与高温废气进行热交换后,通过第一热回收介质管路1-7返回发生器2-1中释放热量,之后继续通过第二热回收介质管路1-8进入第六热回收盘管1-21中继续吸热,以此形成一个循环。
(2)第七热回收盘管1-22内热回收介质的运行流程为:热回收介质由入口依次流经第七热回收介质管路1-13、吸收器2-3、第六热回收介质管路1-12、冷凝器2-2、第五热回收介质管路1-11以及第七热回收盘管1-22,依次吸收溶液的吸收热、冷剂的冷凝热以及废气的余热,最后流出该装置。(3)喷淋塔1-19内的热回收介质的运行流程为:在蒸发器2-4内冷却的热回收介质通过第四热回收介质管路1-10流入喷淋塔1-19中,通过喷淋设备1-20喷入喷淋塔1-19的填料区与湿热废气进行热质交换,此后,换热后的热回收介质聚集于喷淋塔1-19的底部,在第五循环泵2-17的作用下,经过第三热回收介质管路1-9返回蒸发器2-4中,以此形成一个循环。
3、吸收式热泵循环的运行流程:
(1)溶液循环:由第一热回收介质管路1-7输入的热量加热后,发生器2-1内的稀溶液不断浓缩为浓度较高的溶液,经过浓溶液管路2-10进入吸收器2-3中;在吸收器2-3中,浓溶液不断吸收来自蒸发器2-4的制冷剂蒸气,浓度不断降低成为稀溶液,在溶液泵2-5的作用下通过稀溶液管路2-11返回发生器2-1中,完成溶液的循环。为了能够回收部分热量,输入发生器2-1的稀溶液与进入吸收器2-3的浓溶液在溶液换热器2-6中进行热交换。
(2)冷剂循环:由发生器2-1产生的制冷剂蒸汽通过第一冷剂蒸气管路进入冷凝器2-2中,在冷凝器2-2释放热量后变为液态,经由冷剂水管路2-9以及节流膨胀阀2-12进入蒸发器2-4中进行蒸发吸收热量成为气态,由第二冷剂蒸汽管路2-8进入吸收器2-3内被其中的溶液所吸收,由溶液携带至发生器2-1内重新发生,从而完成冷剂的循环。
以上三个运行过程共同完成了本实施方式的自驱动的湿热废气全热深度回收。
具体实施方式六:结合图3说明本实施方式,喷淋塔1-19、第六热回收盘管1-21、第七热回收盘管1-22中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。其它组成与连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七:结合图4说明本实施方式,一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口1及热回收介质出口2,其中,所述换热设备包括第四热回收段1-17、第五热回收段1-18、喷淋塔1-19、第二热回收翅片管1-24、第八热回收盘管1-25、喷淋设备1-20、烟气管路1-23以及第一至第七热回收介质管路,其中第四热回收段1-17和第五热回收段1-18从左到右依次连通设置,喷淋塔1-19的下部与第五热回收段1-18的右端通过烟气管路1-23连通,第四热回收段1-17的左端设置有湿热废气入口3,喷淋塔1-19的顶端设置有湿热废气出口4,第二热回收翅片管1-24设置在第四热回收段1-17内,第八热回收盘管1-25设置在第五热回收段1-18内,喷淋设备1-20设置在喷淋塔1-19内部上方,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器2-1、冷凝器2-2、吸收器2-3、蒸发器2-4、溶液泵2-5、溶液换热器2-6、第一冷剂蒸汽管路2-7、第二冷剂蒸汽管路2-8、冷剂水管路2-9、浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11,发生器2-1设置在第四热回收段1-17的上方,且发生器2-1与冷凝器2-2通过第一冷剂蒸汽管路2-7连接,冷凝器2-2与蒸发器2-4通过冷剂水管路2-9连接,冷剂水管路2-9上设置有节流膨胀阀2-12,吸收器2-3与蒸发器2-4通过第二冷剂蒸汽管路2-8连接,发生器2-1与吸收器2-3之间通过浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11连接,溶液换热器2-6同时设置在浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11上,溶液泵2-5设置在溶液换热器2-6与吸收器2-3之间的稀溶液管路2-11上,
第二热回收翅片管1-24的两端与发生器2-1分别通过第一热回收介质管路1-7和第二热回收介质管路1-8连通,喷淋塔1-19的底端与蒸发器2-4通过第三热回收介质管路1-9连通,第三热回收介质管路1-9上设置有第六循环泵2-18,喷淋设备1-20与蒸发器2-4通过第四热回收介质管路1-10连通,第八热回收盘管1-25的一端与冷凝器2-2通过第五热回收介质管路1-11连接,第八热回收盘管1-25的另一端与热回收介质出口2连通,冷凝器2-2与吸收器2-3之间通过第六热回收介质管路1-12连通,吸收器2-3与热回收介质入口1通过第七热回收介质管路1-13连通。
本实施方式中吸收式热泵循环系统主要包括溶液循环与冷剂循环两条通路,其中,
冷剂循环通路:冷凝器2-2通过冷剂水管路2-9与蒸发器2-4相连通,节流膨胀阀2-12设置在冷剂水管路2-9上,冷凝器2-2还通过第一冷剂蒸汽管路2-7与发生器2-1相连通,蒸发器2-4通过第二冷剂蒸汽管路2-8与吸收器2-3相连通;
溶液循环通路:吸收器2-3通过浓溶液管路2-10、稀溶液管路2-11与发生器2-1相连通,溶液换热器2-6设置在浓溶液管路2-10与稀溶液管路2-11之间进行浓稀溶液的热量交换,溶液循环泵设置于稀溶液管路2-11之上。未处理的湿热废气依次流经第四热回收段1-17、第五热回收段1-18、喷淋塔1-19,完成热量的回收后排出装置。待加热的介质依次流经第七热回收介质管路1-13、吸收器2-3、第六热回收介质管路1-12、冷凝器2-2、第五热回收介质管路1-11、第八热回收盘管1-25后排出该装置。该方案中,第二热回收翅片管1-24、第一热回收介质管路1-7、第二热回收介质管路1-8中所流动的介质为可相变介质(如水),该介质在第二热回收翅片管1-24中蒸发为气相,进入发生器2-1内冷凝为液相后,通过重力作用回到第二热回收翅片管1-24中继续进行蒸发,回收废气的热量。
本实施方式的运行流程包括湿热废气的运行流程、热回收介质的运行流程以及吸收式热泵循环的运行流程。
1、湿热废气的运行流程:生产工艺过程所产生的的湿热废气依次通过第四热回收段1-17、第五热回收段1-18,湿热废气的显热余热得到部分的回收,此后,湿热废气流出第五热回收段1-18,通过烟气管路1-23进入喷淋塔1-19中,在其中,湿热废气与喷淋设备1-20所喷淋的热回收介质进行热质交换,其中的潜热与部分显热得到回收后排出该装置。
2、热回收介质的运行流程:
(1)第二热回收翅片管1-24内的可相变热回收介质的运行流程为:液态的可相变热回收介质在重力的作用下通过第一热回收介质管路1-7流入第二热回收翅片管1-24中,在废气热量的作用下,其中的可相变热回收介质发生相变,蒸发变为气态,通过第二热回收介质管路1-8流入发生器2-1中,在发生器2-1中,该介质冷凝发出大量热量后转变为液态,流入第一热回收介质管路1-7中,完成循环。
(2)第八热回收盘管1-25内热回收介质的运行流程为:热回收介质由入口依次流经第七热回收介质管路1-13、吸收器2-3、第六热回收介质管路1-12、冷凝器2-2、第五热回收介质管路1-11以及第八热回收盘管1-25,依次吸收溶液的吸收热、冷剂的冷凝热以及废气的余热,最后流出该装置。(3)喷淋塔1-19内的热回收介质的运行流程为:在蒸发器2-4内冷却的热回收介质通过第四热回收介质管路1-10流入喷淋塔1-19中,通过喷淋设备1-20喷入喷淋塔1-19的填料区与湿热废气进行热质交换,此后,换热后的热回收介质聚集于喷淋塔1-19的底部,在第六循环泵2-18的作用下,经过第三热回收介质管路1-9返回蒸发器2-4中,以此形成一个循环。
3、吸收式热泵循环的运行流程:
(1)溶液循环:由第一热回收介质管路1-7输入的热量加热后,发生器2-1内的稀溶液不断浓缩为浓度较高的溶液,经过浓溶液管路2-10进入吸收器2-3中;在吸收器2-3中,浓溶液不断吸收来自蒸发器2-4的制冷剂蒸气,浓度不断降低成为稀溶液,在溶液泵2-5的作用下通过稀溶液管路2-11返回发生器2-1中,完成溶液的循环。为了能够回收部分热量,输入发生器2-1的稀溶液与进入吸收器2-3的浓溶液在溶液换热器2-6中进行热交换。
(2)冷剂循环:由发生器2-1产生的制冷剂蒸汽通过第一冷剂蒸气管路进入冷凝器2-2中,在冷凝器2-2释放热量后变为液态,经由冷剂水管路2-9以及节流膨胀阀2-12进入蒸发器2-4中进行蒸发吸收热量成为气态,由第二冷剂蒸汽管路2-8进入吸收器2-3内被其中的溶液所吸收,由溶液携带至发生器2-1内重新发生,从而完成冷剂的循环。
以上三个运行过程共同完成了本实施方式的自驱动的湿热废气全热深度回收。
具体实施方式八:结合图4说明本实施方式,喷淋塔1-19、第二热回收翅片管1-24、第八热回收盘管1-25中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。其它组成与连接关系与具体实施方式七相同。
具体实施方式九:结合图5说明本实施方式,一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口1及热回收介质出口2,其中,所述换热设备包括第一至第三热回收段、第一至第三热回收盘管、第八至第十六热回收介质管路1-34,其中,第一至第三热回收段从左到右依次连通设置,换热设备左端设置有湿热废气入口3,换热设备右端设置有湿热废气出口4,第一热回收盘管1-4设置在第一热回收段1-1内,第二热回收盘管1-5设置在第二热回收段1-2内,第三热回收盘管1-6设置在第三热回收段1-3内,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器2-1、冷凝器2-2、吸收器2-3、蒸发器2-4、溶液泵2-5、溶液换热器2-6、第一冷剂蒸汽管路2-7、第二冷剂蒸汽管路2-8、冷剂水管路2-9、浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11,发生器2-1与冷凝器2-2通过第一冷剂蒸汽管路2-7连接,冷凝器2-2与蒸发器2-4通过冷剂水管路2-9连接,冷剂水管路2-9上设置有节流膨胀阀2-12,吸收器2-3与蒸发器2-4通过第二冷剂蒸汽管路2-8连接,发生器2-1与吸收器2-3之间通过浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11连接,溶液换热器2-6同时设置在浓溶液管路2-10及稀溶液管路2-11上,溶液泵2-5设置在溶液换热器2-6与吸收器2-3之间的稀溶液管路2-11上,
第一热回收盘管1-4的两端与发生器2-1分别通过第八热回收介质管路1-26及第九热回收介质管路1-27连通,所述第九热回收介质管路1-27上设置有第七循环泵2-19,第三热回收盘管1-6的两端与蒸发器2-4分别通过第十热回收介质管路1-28及第十一热回收介质管路1-29连通,所述第十热回收介质管路1-28上设置有第八循环泵2-20,第二热回收盘管1-5的一端与热回收介质出口2连通,第二热回收盘管1-5的另一端连通有第十二热回收介质管路1-30,第十二热回收介质管路1-30通过第十三热回收介质管路1-31与吸收器2-3连通,第十二热回收介质管路1-30通过第十四热回收介质管路1-32与冷凝器2-2连通,冷凝器2-2与热回收介质入口1通过第十五热回收介质管路1-33连通,吸收器2-3与热回收介质入口1通过第十六热回收介质管路1-34连通。
本实施方式中吸收式热泵循环主要包括溶液循环与冷剂循环两条通路,其中,
冷剂循环通路:冷凝器2-2通过冷剂水管路2-9与蒸发器2-4相连通,节流膨胀阀2-12设置在冷剂水管路2-9上,冷凝器2-2还通过第一冷剂蒸汽管路2-7与发生器2-1相连通,蒸发器2-4通过第二冷剂蒸汽管路2-8与吸收器2-3相连通;
溶液循环通路:吸收器2-3通过浓溶液管路2-10、稀溶液管路2-11与发生器2-1相连通,溶液换热器2-6设置在浓溶液管路2-10与稀溶液管路2-11之间进行浓稀溶液的热量交换,溶液循环泵设置于稀溶液管路2-11之上。未处理的湿热废气依次流经第一热回收段1-1、第二热回收段1-2、第三热回收段1-3,完成热量的回收后排出装置。待加热的介质分为两股,一股依次流经第十六热回收介质管路1-34、吸收器2-3、第十三热回收介质管路1-31,另一股依次流经第十五热回收介质管路1-33、冷凝器2-2、第十四热回收介质管路1-32,两股流体在第十二热回收介质管路1-30中汇合后流经第二热回收盘管1-5后排出该装置。
本实施方式的运行流程包括湿热废气的运行流程、热回收介质的运行流程以及吸收式热泵循环的运行流程。
1、湿热废气的运行流程:生产工艺过程所产生的的湿热废气依次通过第一热回收段1-1、第二热回收段1-2与第三热回收段1-3后,完成热量的回收从而排出该装置,其中在第一热回收段1-1与第二热回收段1-2中主要进行显热量的回收,在第三热回收段1-3内进行显热量与潜热量的回收。
2、热回收介质的运行流程:
(1)第一热回收盘管1-4内热回收介质的运行流程为:热回收介质通过第七循环泵2-19流经第九热回收介质管路1-27输入第一热回收盘管1-4内,在其中与高温废气进行热交换后,通过第八热回收介质管路1-26返回发生器2-1中释放热量,之后继续通过第九热回收介质管路1-27进入第一热回收盘管1-4中继续吸热,以此形成一个循环。
(2)第二热回收盘管1-5内热回收介质的运行流程为:热回收介质由入口流入,分为两股,一股经过第十六热回收介质管路1-34、吸收器2-3,第十三热回收介质管路1-31,回收吸收器2-3中的吸收热,另一股通过第十五热回收介质管路1-33、冷凝器2-2、第十四热回收介质管路1-32,对冷凝热进行回收,两股流体汇合于第十二热回收介质管路1-30后流入第二热回收盘管1-5,继续回收湿热废气的余热,最后流出该装置。
(3)第三热回收盘管1-6内热回收介质的运行流程为:在蒸发器2-4内冷却的热回收介质在第八循环泵2-20的作用下经过第十一热回收介质管路1-29流入第三热回收盘管1-6中,吸收了废气的热量之后再经由第十热回收介质管路1-28返回蒸发器2-4中,以此形成一个循环。
3、吸收式热泵循环的运行流程:
(1)溶液循环:由第八热回收介质管路1-26输入的热量加热后,发生器2-1内的稀溶液不断浓缩为浓度较高的溶液,经过浓溶液管路2-10进入吸收器2-3中;在吸收器2-3中,浓溶液不断吸收来自蒸发器2-4的制冷剂蒸气,浓度不断降低成为稀溶液,在溶液泵2-5的作用下通过稀溶液管路2-11返回发生器2-1中,完成溶液的循环。为了能够回收部分热量,输入发生器2-1的稀溶液与进入吸收器2-3的浓溶液在溶液换热器2-6中进行热交换。
(2)冷剂循环:由发生器2-1产生的制冷剂蒸汽通过第一冷剂蒸气管路进入冷凝器2-2中,在冷凝器2-2释放热量后变为液态,经由冷剂水管路2-9以及节流膨胀阀2-12进入蒸发器2-4中进行蒸发吸收热量成为气态,由第二冷剂蒸汽管路2-8进入吸收器2-3内被其中的溶液所吸收,由溶液携带至发生器2-1内重新发生,从而完成冷剂的循环。
以上三个运行过程共同完成了本实施方式的自驱动的湿热废气全热深度回收。
具体实施方式十:结合图5说明本实施方式,第一至第三热回收盘管中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。其它组成与连接关系与具体实施方式九相同。
本实用新型中的方案一:湿热废气流经三个热回收段,释放其所含有的潜热与显热,由发生器、冷凝器、吸收器以及蒸发器构成的吸收式热泵循环在高温湿热废气的驱动下,从温度较低的湿热废气中提取热量,热回收介质流经吸收器、冷凝器与第二热回收盘管,温度升高,实现湿热废气全热的深度回收。
方案二:在方案一的基础上,第一热回收段内的第一热回收盘管替换为由重力驱动的第一热回收翅片管,通过可相变热回收介质的循环完成对由发生器、冷凝器、吸收器以及蒸发器构成的吸收式热泵循环的驱动;
方案三:在方案一的基础上,第三热回收段替换为喷淋塔实现对湿热废气潜热的高效回收;
方案四:在方案一的基础上,第一热回收段内的第一热回收盘管替换为由重力驱动的第二热回收翅片管,通过可相变热回收介质的循环完成对由发生器、冷凝器、吸收器以及蒸发器构成的吸收式热泵循环的驱动,第三热回收段替换为喷淋塔实现对湿热废气潜热的高效回收;
方案五:在方案一的基础上,流经第二热回收盘管的热回收介质通路,由依次流经吸收器和冷凝器的串联设置转变为分别流经吸收器和冷凝器后再汇合的并联设置。
Claims (10)
1.一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,其特征在于:它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口(1)及热回收介质出口(2),其中,所述换热设备包括第一至第三热回收段、第一至第三热回收盘管、第一至第七热回收介质管路,其中,第一至第三热回收段从左到右依次连通设置,换热设备左端设置有湿热废气入口(3),换热设备右端设置有湿热废气出口(4),第一热回收盘管(1-4)设置在第一热回收段(1-1)内,第二热回收盘管(1-5)设置在第二热回收段(1-2)内,第三热回收盘管(1-6)设置在第三热回收段(1-3)内,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器(2-1)、冷凝器(2-2)、吸收器(2-3)、蒸发器(2-4)、溶液泵(2-5)、溶液换热器(2-6)、第一冷剂蒸汽管路(2-7)、第二冷剂蒸汽管路(2-8)、冷剂水管路(2-9)、浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11),发生器(2-1)与冷凝器(2-2)通过第一冷剂蒸汽管路(2-7)连接,冷凝器(2-2)与蒸发器(2-4)通过冷剂水管路(2-9)连接,冷剂水管路(2-9)上设置有节流膨胀阀(2-12),吸收器(2-3)与蒸发器(2-4)通过第二冷剂蒸汽管路(2-8)连接,发生器(2-1)与吸收器(2-3)之间通过浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11)连接,溶液换热器(2-6)同时设置在浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11)上,溶液泵(2-5)设置在溶液换热器(2-6)与吸收器(2-3)之间的稀溶液管路(2-11)上,
第一热回收盘管(1-4)的两端与发生器(2-1)分别通过第一热回收介质管路(1-7)及第二热回收介质管路(1-8)连通,所述第二热回收介质管路(1-8)上还设置有第一循环泵(2-13),第三热回收盘管(1-6)的两端与蒸发器(2-4)分别通过第三热回收介质管路(1-9)及第四热回收介质管路(1-10)连通,所述第四热回收介质管路(1-10)上还设置有第二循环泵(2-14),第二热回收盘管(1-5)的一端与冷凝器(2-2)通过第五热回收介质管路(1-11)连通,第二热回收盘管(1-5)的另一端与热回收介质出口(2)连通,冷凝器(2-2)与吸收器(2-3)之间通过第六热回收介质管路(1-12)连通,吸收器(2-3)与热回收介质入口(1)通过第七热回收介质管路(1-13)连通。
2.根据权利要求1所述的一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,其特征在于:第一热回收盘管(1-4)、第二热回收盘管(1-5)、第三热回收盘管(1-6)中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。
3.一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,其特征在于:它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口(1)及热回收介质出口(2),其中,所述换热设备包括第一至第三热回收段、第一热回收翅片管(1-14)、第四至第五热回收盘管以及第一至第七热回收介质管路,其中,第一至第三热回收段从左到右依次连通设置,换热设备左端设置有湿热废气入口(3),换热设备右端设置有湿热废气出口(4),第一热回收翅片管(1-14)设置在第一热回收段(1-1)内,第四热回收盘管(1-15)设置在第二热回收段(1-2)内,第五热回收盘管(1-16)设置在第三热回收段(1-3)内,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器(2-1)、冷凝器(2-2)、吸收器(2-3)、蒸发器(2-4)、溶液泵(2-5)、溶液换热器(2-6)、第一冷剂蒸汽管路(2-7)、第二冷剂蒸汽管路(2-8)、冷剂水管路(2-9)、浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11),发生器(2-1)设置在第一热回收段(1-1)的上方,且发生器(2-1)与冷凝器(2-2)通过第一冷剂蒸汽管路(2-7)连接,冷凝器(2-2)与蒸发器(2-4)通过冷剂水管路(2-9)连接,冷剂水管路(2-9)上设置有节流膨胀阀(2-12),吸收器(2-3)与蒸发器(2-4)通过第二冷剂蒸汽管路(2-8)连接,发生器(2-1)与吸收器(2-3)之间通过浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11)连接,溶液换热器(2-6)同时设置在浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11)上,溶液泵(2-5)设置在溶液换热器(2-6)与吸收器(2-3)之间的稀溶液管路(2-11)上,
第一热回收翅片管(1-14)的两端与发生器(2-1)分别通过第一热回收介质管路(1-7)和第二热回收介质管路(1-8)连通,第五热回收盘管(1-16)的两端与蒸发器(2-4)分别通过第三热回收介质管路(1-9)及第四热回收介质管路(1-10)连通,所述第四热回收介质管路(1-10)上还设置有第三循环泵(2-15),第四热回收盘管(1-15)的一端与冷凝器(2-2)通过第五热回收介质管路(1-11)连通,第四热回收盘管(1-15)的另一端与热回收介质出口(2)连通,冷凝器(2-2)与吸收器(2-3)之间通过第六热回收介质管路(1-12)连通,吸收器(2-3)与热回收介质入口(1)通过第七热回收介质管路(1-13)连通。
4.根据权利要求3所述的一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,其特征在于:第一热回收翅片管(1-14)、第四至第五热回收盘管(1-16)中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。
5.一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,其特征在于:它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口(1)及热回收介质出口(2),其中,所述换热设备包括第四热回收段(1-17)、第五热回收段(1-18)、喷淋塔(1-19)、第六热回收盘管(1-21)、第七热回收盘管(1-22)、喷淋设备(1-20)、烟气管路(1-23)以及第一至第七热回收介质管路,其中第四热回收段(1-17)和第五热回收段(1-18)从左到右依次连通设置,喷淋塔(1-19)的下部与第五热回收段(1-18)的右端通过烟气管路(1-23)连通,第四热回收段(1-17)左端设置有湿热废气入口(3),喷淋塔(1-19)顶端设置有湿热废气出口(4),第六热回收盘管(1-21)设置在第四热回收段(1-17)内,第七热回收盘管(1-22)设置在第五热回收段(1-18)内,喷淋设备(1-20)设置在喷淋塔(1-19)内部上方,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器(2-1)、冷凝器(2-2)、吸收器(2-3)、蒸发器(2-4)、溶液泵(2-5)、溶液换热器(2-6)、第一冷剂蒸汽管路(2-7)、第二冷剂蒸汽管路(2-8)、冷剂水管路(2-9)、浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11),发生器(2-1)与冷凝器(2-2)通过第一冷剂蒸汽管路(2-7)连接,冷凝器(2-2)与蒸发器(2-4)通过冷剂水管路(2-9)连接,冷剂水管路(2-9)上设置有节流膨胀阀(2-12),吸收器(2-3)与蒸发器(2-4)通过第二冷剂蒸汽管路(2-8)连接,发生器(2-1)与吸收器(2-3)之间通过浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11)连接,溶液换热器(2-6)同时设置在浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11)上,溶液泵(2-5)设置在溶液换热器(2-6)与吸收器(2-3)之间的稀溶液管路(2-11)上,第六热回收盘管(1-21)的两端与发生器(2-1)分别通过第一热回收介质管路(1-7)和第二热回收介质管路(1-8)连通,第二热回收介质管路(1-8)上设置有第四循环泵(2-16),第七热回收盘管(1-22)的一端与冷凝器(2-2)通过第五热回收介质管路(1-11)连通,第七热回收盘管(1-22)的另一端与热回收介质出口(2)连通,喷淋塔(1-19)的底端与蒸发器(2-4)通过第三热回收介质管路(1-9)连通,喷淋设备(1-20)与蒸发器(2-4)通过第四热回收介质管路(1-10)连通,第三热回收介质管路(1-9)上设置有第五循环泵(2-17),冷凝器(2-2)与吸收器(2-3)之间通过第六热回收介质管路(1-12)连通,吸收器(2-3)与热回收介质入口(1)通过第七热回收介质管路(1-13)连通。
6.根据权利要求5所述的一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,其特征在于:喷淋塔(1-19)、第六热回收盘管(1-21)、第七热回收盘管(1-22)中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。
7.一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,其特征在于:它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口(1)及热回收介质出口(2),其中,所述换热设备包括第四热回收段(1-17)、第五热回收段(1-18)、喷淋塔(1-19)、第二热回收翅片管(1-24)、第八热回收盘管(1-25)、喷淋设备(1-20)、烟气管路(1-23)以及第一至第七热回收介质管路,其中第四热回收段(1-17)和第五热回收段(1-18)从左到右依次连通设置,喷淋塔(1-19)的下部与第五热回收段(1-18)的右端通过烟气管路(1-23)连通,第四热回收段(1-17)的左端设置有湿热废气入口(3),喷淋塔(1-19)的顶端设置有湿热废气出口(4),第二热回收翅片管(1-24)设置在第四热回收段(1-17)内,第八热回收盘管(1-25)设置在第五热回收段(1-18)内,喷淋设备(1-20)设置在喷淋塔(1-19)内部上方,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器(2-1)、冷凝器(2-2)、吸收器(2-3)、蒸发器(2-4)、溶液泵(2-5)、溶液换热器(2-6)、第一冷剂蒸汽管路(2-7)、第二冷剂蒸汽管路(2-8)、冷剂水管路(2-9)、浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11),发生器(2-1)设置在第四热回收段(1-17)的上方,且发生器(2-1)与冷凝器(2-2)通过第一冷剂蒸汽管路(2-7)连接,冷凝器(2-2)与蒸发器(2-4)通过冷剂水管路(2-9)连接,冷剂水管路(2-9)上设置有节流膨胀阀(2-12),吸收器(2-3)与蒸发器(2-4)通过第二冷剂蒸汽管路(2-8)连接,发生器(2-1)与吸收器(2-3)之间通过浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11)连接,溶液换热器(2-6)同时设置在浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11)上,溶液泵(2-5)设置在溶液换热器(2-6)与吸收器(2-3)之间的稀溶液管路(2-11)上,
第二热回收翅片管(1-24)的两端与发生器(2-1)分别通过第一热回收介质管路(1-7)和第二热回收介质管路(1-8)连通,喷淋塔(1-19)的底端与蒸发器(2-4)通过第三热回收介质管路(1-9)连通,第三热回收介质管路(1-9)上设置有第六循环泵(2-18),喷淋设备(1-20)与蒸发器(2-4)通过第四热回收介质管路(1-10)连通,第八热回收盘管(1-25)的一端与冷凝器(2-2)通过第五热回收介质管路(1-11)连接,第八热回收盘管(1-25)的另一端与热回收介质出口(2)连通,冷凝器(2-2)与吸收器(2-3)之间通过第六热回收介质管路(1-12)连通,吸收器(2-3)与热回收介质入口(1)通过第七热回收介质管路(1-13)连通。
8.根据权利要求7所述的一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,其特征在于:喷淋塔(1-19)、第二热回收翅片管(1-24)、第八热回收盘管(1-25)中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。
9.一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,其特征在于:它包括换热设备、吸收式热泵循环系统、热回收介质入口(1)及热回收介质出口(2),其中,所述换热设备包括第一至第三热回收段、第一至第三热回收盘管、第八至第十六热回收介质管路,其中,第一至第三热回收段从左到右依次连通设置,换热设备左端设置有湿热废气入口(3),换热设备右端设置有湿热废气出口(4),第一热回收盘管(1-4)设置在第一热回收段(1-1)内,第二热回收盘管(1-5)设置在第二热回收段(1-2)内,第三热回收盘管(1-6)设置在第三热回收段(1-3)内,
所述吸收式热泵循环系统包括发生器(2-1)、冷凝器(2-2)、吸收器(2-3)、蒸发器(2-4)、溶液泵(2-5)、溶液换热器(2-6)、第一冷剂蒸汽管路(2-7)、第二冷剂蒸汽管路(2-8)、冷剂水管路(2-9)、浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11),发生器(2-1)与冷凝器(2-2)通过第一冷剂蒸汽管路(2-7)连接,冷凝器(2-2)与蒸发器(2-4)通过冷剂水管路(2-9)连接,冷剂水管路(2-9)上设置有节流膨胀阀(2-12),吸收器(2-3)与蒸发器(2-4)通过第二冷剂蒸汽管路(2-8)连接,发生器(2-1)与吸收器(2-3)之间通过浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11)连接,溶液换热器(2-6)同时设置在浓溶液管路(2-10)及稀溶液管路(2-11)上,溶液泵(2-5)设置在溶液换热器(2-6)与吸收器(2-3)之间的稀溶液管路(2-11)上,
第一热回收盘管(1-4)的两端与发生器(2-1)分别通过第八热回收介质管路(1-26)及第九热回收介质管路(1-27)连通,所述第九热回收介质管路(1-27)上设置有第七循环泵(2-19),第三热回收盘管(1-6)的两端与蒸发器(2-4)分别通过第十热回收介质管路(1-28)及第十五热回收介质管路(1-29)连通,所述第十热回收介质管路(1-28)上设置有第八循环泵(2-20),第二热回收盘管(1-5)的一端与热回收介质出口(2)连通,第二热回收盘管(1-5)的另一端连通有第十二热回收介质管路(1-30),第十二热回收介质管路(1-30)通过第十三热回收介质管路(1-31)与吸收器(2-3)连通,第十二热回收介质管路(1-30)通过第十四热回收介质管路(1-32)与冷凝器(2-2)连通,冷凝器(2-2)与热回收介质入口(1)通过第十五热回收介质管路(1-33)连通,吸收器(2-3)与热回收介质入口(1)通过第十六热回收介质管路(1-34)连通。
10.根据权利要求9所述的一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置,其特征在于:第一至第三热回收盘管中流动的热回收介质皆为水;吸收式热泵循环系统中所采用的工质对为溴化锂-水溶液。
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CN112361650A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-12 | 昊姆(上海)节能科技有限公司 | 一种开闭式一体化热泵装置及其应用 |
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