CN209399804U - 锅炉蒸汽冷凝水利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及锅炉蒸汽冷凝水利用系统，包括热水罐、自来水水槽、高温水汽导管，软水导管；热水罐储存并分离蒸汽冷凝后得到的冷凝水和未冷凝的蒸汽；热水罐的上部分别设有蒸汽冷凝水入口、高温水汽出口，下部设有将带有余热的冷凝水输出至锅炉的冷凝水出口；高温水汽导管的入口与热水罐的高温水汽出口对接，高温水汽导管的出口通在自来水水槽内；高温水汽导管的出口之前设有进一步冷凝蒸汽的冷凝段。软水导管穿过自来水水槽，将软水预热后经软水导管的出口输出至锅炉。属于余热回收技术领域。能集中收集锅炉蒸汽，可以充分利用蒸汽冷凝水以节省锅炉的耗水，同时利用蒸汽的余热以减少能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及余热回收技术领域，尤其涉及锅炉蒸汽冷凝水利用系统。
背景技术
目前，很多企业对于锅炉产生的蒸汽没有进行回收利用。因蒸汽冷凝后的水属于纯水，且还带有较高的余热。锅炉的蒸汽经初步冷凝后，往往未能完全冷凝，包括有蒸汽冷凝得到的冷凝水和未冷凝的蒸汽，其温度都较高，未冷凝的蒸汽温度能达到100°以上，余热的利用价值也较高，同时冷凝水也可以作为纯水补给锅炉中再利用。
如果直接排放不仅浪费能源、资源，还影响生产环境甚至自然环境，也容易有工作人员安全的问题。因此很有必要，设置一种系统，将这个经常被浪费的资源和能源充分有效利用。同时也能避免高温的排放物造成的安全或环境问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：能实现锅炉的蒸汽余热利用和蒸汽冷凝得到的冷凝水再利用的锅炉蒸汽冷凝水利用系统。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
锅炉蒸汽冷凝水利用系统，包括热水罐、自来水水槽、高温水汽导管；热水罐储存并分离蒸汽冷凝后得到的冷凝水和未冷凝的蒸汽；热水罐的上部分别设有蒸汽冷凝水入口、高温水汽出口，下部设有将带有余热的冷凝水输出至锅炉的冷凝水出口；高温水汽导管的入口与热水罐的高温水汽出口对接，高温水汽导管的出口位于自来水水槽内；高温水汽导管的出口之前设有进一步冷凝蒸汽的冷凝段；自来水水槽设有自来水入口、自来水出口。采用这种结构后，蒸汽冷凝得到的冷凝水和未冷凝的蒸汽从蒸汽冷凝水入口进入热水罐，在热水罐中冷凝水流到热水罐的下部，并经冷凝水出口通至锅炉使用，未冷凝的蒸汽经高温水汽导管的冷凝段进一步冷凝，并通至自来水水槽与自来水水槽内的水混合，将自来水水槽内的水温整体升高；自来水经自来水出口通至各单位用水。如此，可以充分利用蒸汽冷凝得到的冷凝水以减少耗水，同时有效利用蒸汽的余热以减少能耗。
作为一种优选，锅炉蒸汽冷凝水利用系统，还包括穿过自来水水槽的软水导管，软水导管包括设置在自来水水槽内的预热段，预热段之后为将预热后的软水输出供锅炉使用的软水导管的出口。采用这种结构后，使锅炉软水经过预热后再进入锅炉，提升进入锅炉的软水的温度以进一步节约加热时间和减少能耗；自来水经蒸汽的冷凝水混入加热后的温度会比较高，超出人们用水需求的温度，因此设置软水导管的预热段，还有利于降低自来水水槽内的水的温度；进一步地，自来水水槽内的水的温度不能一直上升，但是蒸汽会连续产生，因此设置软水导管的预热段也有利于连续利用蒸汽的余热。
作为一种优选，冷凝水出口的位置高于热水罐的底部从而在冷凝水出口和热水罐底部之间留有容纳不溶性杂质的空间。采用这种结构后，使冷凝水到达一定水位后才会从冷凝水出口送出，同时一些不溶性杂质也能沉在底部，而不被水带到锅炉中。
作为一种优选，热水罐的蒸汽冷凝水入口朝向热水罐底部；热水罐的高温水汽出口位置高于自来水水槽的最高水位；热水罐的罐体设置有检修口、防止热水罐内压力过高的高压阀、防止罐内产生负压的负压阀。采用这种结构后，能保证系统的运行正常且安全；特别说明，蒸汽冷凝水入口朝向热水罐底部的设计可以防止气流直接往上冲击，朝下冲的时候由于底部有水所以可以缓解冲击力度。
作为一种优选，高温水汽导管的出口朝向自来水水槽的底部；高温水汽导管的冷凝段从自来水水槽的一端延伸到另一端，形状为直型导管、螺旋状导热盘管或折返型导热盘管。采用这种结构后，增强高温水汽导管内的蒸汽与自来水的换热，提高蒸汽的冷凝效果，以提高蒸汽的余热利用效率；否则，蒸汽直接排到自来水水槽内后，容易直接升腾到空气中而得不到利用。
作为一种优选，软水导管的预热段为螺旋状导热盘管或折返型导热盘管。采用这种结构后，有利于增强软水与自来水的换热，使软水在软水导管的预热段中预热的效果好。
作为一种优选，软水导管的预热段的内径大于软水导管的其余部分的内径。采用这种结构后，增大湍流，也有利于加长软水在预热段的滞留时间，使预热效果更好。
作为一种优选，高温水汽导管的冷凝段从软水导管的预热段的内部穿过，软水导管的预热段与高温水汽导管的冷凝段同心。采用这种结构后，可以将软水加热至更高温。
作为一种优选，高温水汽导管和软水导管的材质皆为不锈钢材质。采用这种结构后，不锈钢不容易被腐蚀，高温稳定，且传热效率好。
作为一种优选，热水罐上方设置一个蒸汽出口，蒸汽出口依次连接冷凝装置、过滤装置；冷凝装置、过滤装置设置在热水罐的外部。采用这种结构后，可以收集到蒸馏水，以备用。
总的说来，本实用新型具有如下优点：
①通过集中收集蒸汽以及蒸汽冷凝得到的冷凝水，彻底解决了随意排放所产生的影响环境及人员安全的问题；
②由于改造施工工程比较简单，一般企业即可根据实际情况进行相应的改造，整个工程改造成本较低，一般在一年内即可收回；
③在能源使用方面有：蒸汽冷凝得到的冷凝水回收后直接进入锅炉利用；自来水加热后可以在车间生产使用及员工生活使用；对进入锅炉的软水进行预热，使进入锅炉的软水温度提高从而节省锅炉燃料；
④可以加入相应的液位控制器对相关的水位进行控制，能够使整个系统处于自动运行状态，减少人员投入；
⑤由于在热交换处的热交换效率较高，有利于提高余热的利用效率。
附图说明
图1是锅炉蒸汽冷凝水利用系统的结构示意图。
图2是实施例一中的软水导管预热段的结构示意图。
图3是实施例二中的软水导管预热段与高温水汽导管冷凝段的结构示意图。
图中所示：
1为热水罐，2为蒸汽冷凝水入口，3为高压阀，4为负压阀，5为检修口，6为高温水汽导管，7为冷凝水出口，8为软水导管的入口，9为自来水入口， 10为自来水水槽，11为软水导管的出口，12为自来水出口，13为双层管中的软水导管的出口，14为双层管中的高温水汽导管的入口，15为双层管中的高温水汽导管的出口，16为双层管中的软水导管的入口；A表示软水导管预热段的前端，A1表示软水导管预热段的后端，a表示高温水汽导管冷凝段的前端，a1 表示高温水汽导管冷凝段的后端。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。
实施例一
锅炉蒸汽冷凝水利用系统，包括热水罐、自来水水槽、高温水汽导管、软水导管。
热水罐用来储存蒸汽冷凝水和未冷凝的蒸汽。热水罐的上部设有蒸汽冷凝水入口，下部设有冷凝水出口；冷凝水从冷凝水出口输出送至锅炉使用。冷凝水出口位置距离底部有间距，以保证热水罐内的水达到一定的水位时水才会从冷凝水出口流出，且沉在底部的不溶性杂质不会随着水流出。
热水罐的顶部设置有检修口、防止热水罐内压力过高的高压阀、防止罐内产生负压的负压阀，其中高压阀的阈值为0.2MPa。
热水罐的上部设置有高温水汽出口，并与高温水汽导管的入口对接；高温水汽导管的出口通在自来水水槽内；高温水汽导管的出口之前设有冷凝段，冷凝段在自来水水槽的下部从自来水水槽的一端延伸到另一端，冷凝段具有较长的一段。蒸汽经冷凝段进一步冷凝出来后直接排入自来水水槽内，与自来水混合，并且在冷凝段中冷凝的过程里，也与自来水水槽内的水进行热交换，使自来水水槽的水整体温度升高。
热水罐的蒸汽冷凝水入口朝向热水罐底部，高温水汽导管的出口朝向自来水水槽的底部；能防止气流直接往上冲击，朝下冲的时候由于底部有水所以可以缓解冲击力度。
自来水水槽的最高水位低于热水罐的高温水汽出口的位置，以确保水不会倒流进热水罐内。
软水导管的入口与锅炉软水塔的出水口对接，软水导管包括设置在自来水水槽内的预热段，预热段之后为软水导管的出口，预热后的软水经软水导管的出口输出供锅炉使用。软水导管的预热段为螺旋状导热盘管或折返型导热盘管。
高温水汽导管和软水导管的材质皆为不锈钢材质。
锅炉的蒸汽经初步冷凝后，往往未能完全冷凝成水，包括有蒸汽冷凝得到的冷凝水和未冷凝的高温低压的蒸汽，本实施例中，蒸汽的实测温度为120℃。
集中收集的蒸汽冷凝得到的冷凝水以及未冷凝的蒸汽从热水罐的蒸汽冷凝水入口进入热水罐中，凝结的水流至底部，待水位升到冷凝水出口时，便经冷凝水出口流出送至锅炉使用。蒸汽在热水罐的上部，被不断充入的水汽挤压，经高温水汽导管通至自来水水槽内，在流经高温水汽导管的冷凝段的过程中，会进一步冷凝同时与自来水水槽的水进行热交换；随后排至自来水水槽中与自来水混合。使自来水水槽的水整体温度升高，能达90°以上。通过使用单位的阀门控制，使加热的自来水由自来水出口流出后自动输送到各使用单位。软水流经到软水导管的预热段时，与自来水水槽的水进行热交换，温度逐步提高，可升高至80℃以上，实现预热，再经软水导管的出口输出通至锅炉使用。
实施例二
高温水汽导管的冷凝段为螺旋状导热盘管或折返型导热盘管。
当进锅炉软水温度的需求更高时，可以采用双层管的方式进行热交换，高温水汽导管的冷凝段与软水导管的预热段形成双层管，内层通蒸汽，外层通软水。软水导管的预热段的内径大于软水导管的其余部分的内径。高温水汽导管的冷凝段从软水导管的预热段的内部穿过，软水导管的预热段与高温水汽导管的冷凝段同心。软水在预热段中通过内管壁与蒸汽换热，并且通过外管壁和自来水水槽内的水换热，使软水水温不断提升，能至80℃以上。
热水罐上方设置一个蒸汽出口，蒸汽出口依次连接冷凝装置、过滤装置；冷凝装置、过滤装置设置在热水罐的外部。由此部分蒸汽从蒸汽出口进入冷凝装置冷凝后，再经过滤装置过滤制得蒸馏水，以备使用。
加入液位控制器控制自来水水槽的水位、软水水塔的水位以及锅炉的水位，能够使整个系统处于自动运行状态、以减少人力投入。
其余未提及部分同实施例一。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.锅炉蒸汽冷凝水利用系统，其特征在于：包括热水罐、自来水水槽、高温水汽导管；热水罐的上部分别设有蒸汽冷凝水入口、高温水汽出口，下部设有将带有余热的冷凝水输出至锅炉的冷凝水出口；
高温水汽导管的入口与热水罐的高温水汽出口对接，高温水汽导管的出口位于自来水水槽内；高温水汽导管的出口之前设有进一步冷凝蒸汽的冷凝段；
自来水水槽设有自来水入口、自来水出口。
2.按照权利要求1所述的锅炉蒸汽冷凝水利用系统，其特征在于：还包括穿过自来水水槽的软水导管，软水导管包括设置在自来水水槽内的预热段，预热段之后为将预热后的软水输出供锅炉使用的软水导管的出口。
3.按照权利要求1所述的锅炉蒸汽冷凝水利用系统，其特征在于：冷凝水出口的位置高于热水罐的底部从而在冷凝水出口和热水罐底部之间留有容纳不溶性杂质的空间。
4.按照权利要求1所述的锅炉蒸汽冷凝水利用系统，其特征在于：热水罐的蒸汽冷凝水入口朝向热水罐底部；热水罐的高温水汽出口位置高于自来水水槽的最高水位；热水罐的罐体设置有检修口、防止热水罐内压力过高的高压阀、防止罐内产生负压的负压阀。
5.按照权利要求1所述的锅炉蒸汽冷凝水利用系统，其特征在于：高温水汽导管的出口朝向自来水水槽的底部；高温水汽导管的冷凝段从自来水水槽的一端延伸到另一端，形状为直型导管、螺旋状导热盘管或折返型导热盘管。
6.按照权利要求2所述的锅炉蒸汽冷凝水利用系统，其特征在于：软水导管的预热段为螺旋状导热盘管或折返型导热盘管。
7.按照权利要求2所述的锅炉蒸汽冷凝水利用系统，其特征在于：软水导管的预热段的内径大于软水导管的其余部分的内径。
8.按照权利要求7所述的锅炉蒸汽冷凝水利用系统，其特征在于：高温水汽导管的冷凝段从软水导管的预热段的内部穿过，软水导管的预热段与高温水汽导管的冷凝段同心。
9.按照权利要求2所述的锅炉蒸汽冷凝水利用系统，其特征在于：高温水汽导管和软水导管的材质皆为不锈钢材质。
10.按照权利要求1所述的锅炉蒸汽冷凝水利用系统，其特征在于：热水罐上方设置一个蒸汽出口，蒸汽出口依次连接冷凝装置、过滤装置；冷凝装置、过滤装置设置在热水罐的外部。
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| CN201920039136.1U CN209399804U (zh) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | 锅炉蒸汽冷凝水利用系统 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110947342A (zh) * | 2019-12-29 | 2020-04-03 | 安徽瑞邦生物科技有限公司 | 一种氨氧化反应热能回收再利用装置及方法 |
| WO2023077612A1 (zh) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | 青岛新奥能源有限公司 | 一种工业蒸汽凝结水回收利用系统 |
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