CN209116813U - 一种阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阿维菌素生产车间余热利用的技术领域，具体涉及一种阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，包括发酵罐和与发酵罐连通的换热室，换热室内部由上至下设置有多层第一隔板和多层第二隔板，第一隔板的一端固定在换热室的一侧侧壁、另一端伸入换热室内部并悬空，第二隔板的一端固定在换热室的另一侧侧壁、另一端伸入换热室内部并悬空；第一隔板与第二隔板上下相邻设置，将换热室内部分隔为蛇形气路的多层换热腔，每层换热腔内均设置有换热管，换热室的底端侧壁设置有用于将换热后得到的冷气排出的冷气管，换热室的侧壁设置有向换热管内部通冷水的冷水管、以及将换热管内换热后得到的热水输出的热水管；本实用新型节约了资源，提高了发酵车间的余热回收利用率。

Description

一种阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置

技术领域

本实用新型涉及阿维菌素生产车间余热利用的技术领域，具体涉及一种阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置。

背景技术

余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废水余热、炉渣余热、化学反应余热、废料余热、高压流体余热等等。在生物制药阿维菌素生产的行业，在阿维菌素生产车间内，需要对原料种子培养后进行发酵，而在发酵罐中发酵的过程中，发酵罐内会不断产热，若直接排入大气，则造成资源浪费。

授权公告号为CN 204690006U的实用新型专利公开了一种发酵车间余热利用装置，通过在储水罐的外壁缠绕盘管，将发酵罐内的余热送至盘管，然后对储水罐内的水进行加热，实现余热利用的目的。其存在如下缺陷：1、盘管设置在发酵罐外壁，与外界环境接触面积大，造成在换热过程中热量损失较严重，影响余热回收利用率；2、盘管对整个储水罐内的水加热，储水罐内部或中心的大部分水均接触不到侧壁，使水与盘管之间的换热面积小，使换热效率低，余热利用率低。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种提高余热回收利用率的阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，包括设置在发酵车间的发酵罐和与发酵罐之间通过热气管连通的换热室，所述换热室内部由上至下设置有多层第一隔板和多层第二隔板，第一隔板的一端固定在换热室的一侧侧壁、另一端伸入换热室内部并悬空，第二隔板的一端固定在换热室的另一侧侧壁、另一端伸入换热室内部并悬空；所述第一隔板与第二隔板上下相邻设置，将换热室内部分隔为蛇形气路的多层换热腔，每层所述换热腔内均设置有换热管，所述换热室的底端侧壁设置有用于将换热后得到的冷气排出的冷气管，所述换热室的侧壁设置有向换热管内部通冷水的冷水管、以及将换热管内换热后得到的热水输出的热水管。

通过采用上述技术方案，多个第一隔板和第二隔板，上下相邻，左右交错设置，使通入换热室内的热气沿竖直方向呈蛇形绕至换热室底部，然后从冷气管输出；使热气通过过程中反复被第一隔板、第二隔板阻隔，分层次的从换热室的上方绕至下方，从而可以使热气在每层换热腔内停留的时间相对延长，从而可以有效的避免热气进入换热室内后还没来得及换热或换热不充分就已经流出而影响余热回收率。在每层换热腔内热气可以更充分的对换热管进行加热，从而提高余热回收利用率。

作为优选，所述换热腔内上下设置有多个竖直的挡板，相邻挡板之间交错排布，将换热腔内分隔为沿水平方向盘绕的蛇形气路。

通过采用上述技术方案，挡板的设置，将每层的换热腔又分割为了若干连通的小单元，使热气在通过每层换热腔时被多个挡板阻挡，然后呈蛇形绕出，进入下一个换热腔，相对延长了热气在每层换热腔内的换热时间，进一步提高余热回收利用效率。

作为优选，每层所述换热管均包括多个蛇形管，多个蛇形管之间相互连通并且分别设置在挡板与换热腔围成的多个隔间内。

作为优选，所述换热室的侧壁与挡板上均焊接有卡箍，所述蛇形管通过卡箍固定在换热室内。

通过采用上述技术方案，卡箍将蛇形管支撑固定在各层的换热腔内。在每层换热室的多个隔间内均设置有一个蛇形管，使热气通过每个隔间内时，可以将热量传递给蛇形管内的冷媒，从而使热气可以被充分的利用，提高余热回收利用率。

作为优选，每层所述换热管之间均相互连通，所述冷水管设置在换热室的底端侧壁，所述热水管设置在换热室的顶端侧壁，使换热管内的水自下而上流动。

作为优选，所述热气管设置在换热室的顶端侧壁，使通入换热室的车间尾气自上而下流动。

通过采用上述技术方案，水自换热室内自下而上流动，热气自上而下流动，热气与冷水逆流流动，使冷水的出口温度可以高于热流体的出口温度。因此，在逆流换热时，热流体即热气的温降可比并流时的大，所需的热气流量相对较少，从而使余热利用率更高。

作为优选，所述尾气余热回收使用装置还包括配料罐，所述热水管伸入所述配料罐内，所述配料罐与发酵罐之间通过送料管连通。

通过采用上述技术方案，将从换热室换热得到的热水通入配料罐内用于配料，然后将物料打入发酵罐内，实现了从发酵罐发出的热量最终回收后又用于自身物料的配制，提高了资源的利用率。

作为优选，所述热气管上设置有抽风机，所述冷水管上设置有止水阀，所述送料管上设置有流量阀及抽水泵。

通过采用上述技术方案，抽风机使发酵罐的热气可以最大化的通入换热室内进行换热，减少资源浪费。止水阀控制冷水的通入。抽水泵将配料罐内的物料打入发酵罐内，并通过流量阀控制投加量，实现热量回收利用的循环过程。

作为优选，所述热水管上设置有三通阀，三通阀的一个输出端通过输水管与配料罐连接，另一个输出端通过输水管与锅炉连接。

通过采用上述技术方案，换热室内换热得到的热水一方面用于阿维菌素自身的加工生产用，另一方面输送至锅炉内为其他生产加工工序提供热水或热蒸汽等热媒。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：

（1）通过第一隔板和第二隔板，使通入换热室内的热气按照蛇形迂回的从上方流动至下方，相对增加了热气在换热室内的换热时间，避免未换热即排出的缺陷，提高了余热回收利用率；

（2）挡板的设置，将每层的换热腔分隔为若干隔间，使热气在每层换热腔内同样按照蛇形迂回的流动方向，进一步增加了热气在换热室内的换热时间，提高了余热回收利用率；

（3）多个蛇形管的设置，进一步增加了热气在每个挡板围成的隔间内的换热面积，从而提高余热回收利用率；

（4）从发酵罐回收的热量将冷水加热后，用于发酵罐内物料的配制，实现了资源的回收循环利用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为换热室内的正视结构示意图；

图3为换热室内的侧视结构示意图；

图4为换热室内的俯视结构示意图；

图5为图2中A部的局部放大结构示意图。

附图标记：1、发酵罐；2、换热室；21、第一隔板；22、第二隔板；23、换热腔；24、挡板；4、配料罐；51、蛇形管；7、卡箍；8、锅炉；10、热气管；11、热水管；12、输水管；13、送料管；14、冷气管；15、冷水管；16、抽风机；17、止水阀；18、流量阀；19、抽水泵；20、三通阀。

具体实施方式

一种阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，如图1所示，包括设置在发酵车间的发酵罐1、与发酵罐1之间通过热气管10连通的换热室2、与换热室2通过热水管11连通的配料罐4。配料罐4与发酵罐1之间通过送料管13连通，送料管13上设置有流量阀18及抽水泵19。换热室2的底端的侧壁设置有向换热室2内部通冷水的冷水管15，冷水管15上设置有止水阀17，热水管11设置在换热室2的顶端的侧壁上，热水管11上设置有三通阀20，三通阀20的一个输出端通过输水管12与配料罐4连接，另一个输出端通过输水管12与锅炉8连接。热气管10设置在换热室2的顶端侧壁上且热气管10上设置有抽风机16，换热室2的底端侧壁设置有用于将换热后得到的冷气排出的冷气管14，使通入换热室2的车间尾气自上而下流动，与水的流向形成逆流流动。

如图2和图3所示，换热室2的内部自上而下固定设置有两个第一隔板21和两个第二隔板22，第一隔板21与第二隔板22上下相邻设置。如图2中所示，第一隔板21的左端固定在换热室2的左侧侧壁上、右端伸入换热室2内部并悬空，即右端未与换热室2侧壁连接，从而使上方的热气可以从此开口处流下；第二隔板22的右端固定在换热室2的右侧侧壁上、左端伸入换热室2内部并悬空。第二隔板22与第一隔板21一起，将换热室2的内部沿竖直方向分隔形成多层交错设置的蛇形的迂回通道，每一层均为换热腔23。为了进一步提高资源利用率，延长热气在换热腔23内的换热时间，在每层换热腔23内均上下设置有三个竖直的挡板24，左右相邻的挡板24之间前后交错排布，即左侧的挡板24前端未与换热室2内壁相接从而留有开口，与之相邻的挡板24后端未与换热室2内壁相接从而留有开口，排布方式同第一隔板21与第二隔板22的原理，从而将换热腔23内分隔为水平盘绕的蛇形气路。

如图2和图4所示，每层换热腔23内均固定安装有换热管，上下层的换热管连通，最底层的换热管与冷水管15连接。每层的换热管均包括四组蛇形管51，四组蛇形管51之间相互连通并且分别设置在挡板24与换热腔23围成的四个隔间内，蛇形管51的延伸伸展方向与各个隔间内热气的流动方向一致，便于热气与蛇形管51内的水形成逆流流动换热。如图2和图5所示，为了加强换热管在换热室2内的结构强度，在换热室2的侧壁以及挡板24上均焊接有卡箍7，蛇形管51通过卡箍7固定连接在换热室2内。

本实用新型的余热回收过程及原理具体如下：

启动抽风机16，使发酵罐1的余热不断抽入热气管10内，并从换热室2的上方送入换热室2内部后从下方的冷气管14排出。打开止水阀17，使冷水从换热室2底端的冷水管15进入后从顶端的热水管11排出，需要对配料罐4或锅炉8供水时，控制三通阀20，将热水通入配料罐4或锅炉8内。配料罐4内配好料后，启动抽水泵19，将物料通过送料管13打入发酵罐1内进行发酵。

其中，在换热室2内的换热原理具体为：热气首先进入最上层的换热腔23内，被第一个挡板24阻挡，稍作停留并对第一个挡板24与第一隔板21及换热室2围成的隔间内的蛇形管51进行加热，从而使蛇形管51内的水被加热；然后热气继续流动至第二个挡板24与第一隔板21及换热室2围成的隔间内，并对该隔间内的蛇形管51进行加热；当热气从最上层的换热腔23流出后，继续向下流至相邻的下层的换热腔23内，不断重复上述换热过程，从而使水流与气流逆流流动换热，实现整个换热过程。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，包括设置在发酵车间的发酵罐（1）和与发酵罐（1）之间通过热气管（10）连通的换热室（2），其特征在于：所述换热室（2）内部由上至下设置有多层第一隔板（21）和多层第二隔板（22），第一隔板（21）的一端固定在换热室（2）的一侧侧壁、另一端伸入换热室（2）内部并悬空，第二隔板（22）的一端固定在换热室（2）的另一侧侧壁、另一端伸入换热室（2）内部并悬空；所述第一隔板（21）与第二隔板（22）上下相邻设置，将换热室（2）内部分隔为蛇形气路的多层换热腔（23），每层所述换热腔（23）内均设置有换热管，所述换热室（2）的底端侧壁设置有用于将换热后得到的冷气排出的冷气管（14），所述换热室（2）的侧壁设置有向换热管内部通冷水的冷水管（15）、以及将换热管内换热后得到的热水输出的热水管（11）。

2.根据权利要求1所述的阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，其特征在于：所述换热腔（23）内上下设置有多个竖直的挡板（24），相邻挡板（24）之间交错排布，将换热腔（23）内分隔为沿水平方向盘绕的蛇形气路。

3.根据权利要求2所述的阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，其特征在于：每层所述换热管均包括多个蛇形管（51），多个蛇形管（51）之间相互连通并且分别设置在挡板（24）与换热腔（23）围成的多个隔间内。

4.根据权利要求3所述的阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，其特征在于：所述换热室（2）的侧壁与挡板（24）上均焊接有卡箍（7），所述蛇形管（51）通过卡箍（7）固定在换热室（2）内。

5.根据权利要求1所述的阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，其特征在于：每层所述换热管之间均相互连通，所述冷水管（15）设置在换热室（2）的底端侧壁，所述热水管（11）设置在换热室（2）的顶端侧壁，使换热管内的水自下而上流动。

6.根据权利要求1所述的阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，其特征在于：所述热气管（10）设置在换热室（2）的顶端侧壁，使通入换热室（2）的车间尾气自上而下流动。

7.根据权利要求1所述的阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，其特征在于：所述尾气余热回收使用装置还包括配料罐（4），所述热水管（11）伸入所述配料罐（4）内，所述配料罐（4）与发酵罐（1）之间通过送料管（13）连通。

8.根据权利要求7所述的阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，其特征在于：所述热气管（10）上设置有抽风机（16），所述冷水管（15）上设置有止水阀（17），所述送料管（13）上设置有流量阀（18）及抽水泵（19）。

9.根据权利要求7所述的阿维菌素生产车间尾气余热回收使用装置，其特征在于：所述热水管（11）上设置有三通阀（20），三通阀（20）的一个输出端通过输水管（12）与配料罐（4）连接，另一个输出端通过输水管（12）与锅炉（8）连接。