CN212692611U - 一种带压空气余热回收系统及其空气换热器 - Google Patents

一种带压空气余热回收系统及其空气换热器 Download PDF

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黄晓东
黄华东
杨靖英
程钢
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Abstract

本实用新型公开一种带压空气余热回收系统及其空气换热器,该带压空气余热回收系统包括:若干级依次连接的空气换热器、与空气换热器连接的气液分离装置、与气液分离装置连接的空气再热器,每级空气换热器均包括相互隔绝的第一空气通道和第一水冷通道,且相邻两级空气换热器的第一空气通道连通,其中第一级空气换热器和最后一级空气换热器的第一水冷通道均连接溴化锂吸收式制冷机,第一级空气换热器的第一水冷通道还连接空气再热器内的第二水冷通道,第一级空气换热器的第一空气通道与发酵装置的高温含水空气出口连接,最后一级空气换热器的第一空气通道连接气液分离装置的进气口,空气再热器的第二空气通道与发酵装置的低温除湿进口连接。

Description

一种带压空气余热回收系统及其空气换热器
技术领域:
本实用新型涉及带压空气余热回收技术领域,特指一种带压空气余热回收系统及其空气换热器。
背景技术:
余热回收利用是指将工业过程产生的余热再次回收重新利用。主要包括高温废气余热、废汽废水余热、冷却介质余热等。
粮食在发酵装置内进行生物发酵后会形成大量的高温含水空气,如不回收这些高温含水空气,而则会造成大量的能源浪费,并且还需要考虑排放的问题。再者,该粮食在发酵装置内进行生物发酵需要提供恒湿恒温的环境,则需要对该发酵装置补充低温除湿空气,致此,如何更好的回收发酵装置排出的带压力高温含水空气,并将该带压力高温含水空气应用于其它设备,且为发酵装置补充低温除湿空气,是领域急需解决的问题。
有鉴于此,本发明人提出以下技术方案。
实用新型内容:
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种带压空气余热回收系统。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用了下述第一种技术方案:该带压空气余热回收系统包括:若干级依次连接的空气换热器、与该空气换热器连接的气液分离装置、与该气液分离装置连接的空气再热器,其中,每级空气换热器均包括有相互隔绝的第一空气通道和第一水冷通道,且相邻两级空气换热器的第一空气通道连通,其中第一级空气换热器和最后一级空气换热器的第一水冷通道均连接溴化锂吸收式制冷机,且第一级空气换热器的第一水冷通道还连接所述空气再热器内的第二水冷通道,第一级空气换热器的第一空气通道与发酵装置的高温含水空气出口连接,最后一级空气换热器的第一空气通道连接气液分离装置的进气口,该空气再热器的第二空气通道与发酵装置的低温除湿进口连接。
进一步而言,上述技术方案中,所述溴化锂吸收式制冷机具有中高温进水口和中高温出水口以及冷冻水进水口和冷冻水出水口,该中高温进水口和中高温出水口分别连接第一级空气换热器中第一水冷通道的出口和进口,该冷冻水进水口和冷冻水出水口分别连接最后一级空气换热器的第一水冷通道的出口和进口。
进一步而言,上述技术方案中,所述空气换热器包括有第一圆柱形罐体以及若干插设于该第一圆柱形罐体中并可相对该第一圆柱形罐体抽出更换的第一矩形换热芯,每一个第一矩形换热芯均具有所述的第一水冷通道,且相邻两个第一矩形换热芯中的第一水冷通道连通,该第一矩形换热芯中换热管之间的间隙与第一圆柱形罐体内腔之间形成所述的第一空气通道。
进一步而言,上述技术方案中,所述换热管外围设置有螺旋片,该螺旋片螺旋缠绕于该换热管外围;所述第一圆柱形罐体内还设置有第一挡风板,该第一挡风板设置于该第一矩形换热芯外围,以迫使流入第一圆柱形罐体内的空气全部经过该第一矩形换热芯中换热管之间的间隙。
进一步而言,上述技术方案中,所述第一矩形换热芯包括有上板体和下板体以及复数穿设于该上板体和下板体之间的所述的换热管、安装于该上板体上端的上箱体、安装于该下板体下端的下箱体,该上板体和下板体均呈矩形,且该上箱体内设置有分隔板,该分隔板将上箱体与上板体之间形成的第一腔室分隔为进水腔体和出水腔体,一部分换热管的上端口连通该进水腔体,另一部分的上端口连通该出水腔体,所有换热管的下端口连通所述下箱体与下板体之间形成的第二腔室,该上箱体上端面设置有分别连通进水腔体和出水腔体的进水管和出水管;所述第一圆柱形罐体上端设置有矩形开口,且该矩形开口处设置有矩形法兰盘,所述上板体外侧抵靠于该矩形法兰盘上,且该上板体外围设置有与该矩形法兰盘对应的法兰部,并通过螺栓配合螺母锁固。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用了下述第二种技术方案:该空气换热器包括有第一圆柱形罐体以及若干插设于该第一圆柱形罐体中并可相对该第一圆柱形罐体抽出更换的第一矩形换热芯,每一个第一矩形换热芯均具有第一水冷通道,且相邻两个第一矩形换热芯中的第一水冷通道连通,该第一矩形换热芯中换热管之间的间隙与第一圆柱形罐体内腔之间形成第一空气通道;所述换热管外围设置有螺旋缠绕于该换热管外围的螺旋片。
进一步而言,上述技术方案中,所述第一圆柱形罐体上端设置有矩形开口,且该矩形开口处设置有矩形法兰盘,所述第一矩形换热芯上端外侧具有法兰部,该第一矩形换热芯下端沿该矩形开口插入第一圆柱形罐体中,且该法兰部抵靠于该矩形法兰盘上,并通过螺栓配合螺母锁固。
进一步而言,上述技术方案中,所述第一圆柱形罐体内还设置有第一挡风板,该第一挡风板设置于该第一矩形换热芯外围,以迫使流入第一圆柱形罐体内的空气全部经过该第一矩形换热芯中换热管之间的间隙。
进一步而言,上述技术方案中,所述第一矩形换热芯包括有上板体和下板体以及复数穿设于该上板体和下板体之间的所述的换热管、安装于该上板体上端的上箱体、安装于该下板体下端的下箱体,该上板体和下板体均呈矩形,且该上箱体内设置有分隔板,该分隔板将上箱体与上板体之间形成的第一腔室分隔为进水腔体和出水腔体,一部分换热管的上端口连通该进水腔体,另一部分的上端口连通该出水腔体,所有换热管的下端口连通所述下箱体与下板体之间形成的第二腔室,该上箱体上端面设置有分别连通进水腔体和出水腔体的进水管和出水管;所述上板体外围具有所述法兰部。
进一步而言,上述技术方案中,所述下箱体还设置有若干弧形支撑板,该弧形支撑板下端与该第一圆柱形罐体内壁底部。
采用上述技术方案后,本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果:
1、本实用新型中带压空气余热回收系统工作时,经生物发酵池(发酵装置) 产生的高温含水空气被第一级空气换热器进行一级冷却(吸热)、第二级空气换热器二级冷却(降温)、第三级空气换热器冷冻水三级冷却(除湿),再通过气液分离装置进行气液分离装置,空气再热器采用循环热水再热回温,即高温空气经过回收热量、除湿、气液分离、回常温后再输送至生物发酵池(发酵装置),被加热的循环热水通过溴化锂机组制取冷冻水或直接供暖;以此达到能源回收重复合理利用,节省能源成本,且环保,与此同时在空气换热器内空气中的水份凝结成水,达到干燥空气的目的。
2、本实用新型中的空气换热器采用圆柱形罐体作为主体,其抗压能力强,且第一矩形换热芯呈矩形,可最大程度占据第一圆柱形罐体的纵截面面积,提高换热效率,另外,第一矩形换热芯能够相对第一圆柱形罐体进行拆装,便于后期的维修保养,提高使用效率及使用寿命;所述换热管外围设置的螺旋片能够使空气经过该换热管时,会被迫沿螺旋片螺旋流动,以此大大提高了换热效果。
附图说明:
图1是本实用新型中带压空气余热回收系统的结构示意图;
图2是本实用新型中空气换热器的立体图;
图3是本实用新型中空气换热器的拆装图;
图4是本实用新型中空气换热器的结构图;
图5是本实用新型中第一挡风板的结构图;
图6是本实用新型中空气换热器的剖视图;
图7是本实用新型中换热管的主视图;
图8是本实用新型中第一矩形换热芯的剖视图。
具体实施方式:
下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。
见图1-8所示,为一种带压空气余热回收系统,其包括:若干级依次连接的空气换热器1、与该空气换热器1连接的气液分离装置2、与该气液分离装置2 连接的空气再热器3,其中,每级空气换热器均包括有相互隔绝的第一空气通道和第一水冷通道,且相邻两级空气换热器的第一空气通道连通,其中第一级空气换热器和最后一级空气换热器的第一水冷通道均连接溴化锂吸收式制冷机5,且第一级空气换热器的第一水冷通道还连接所述空气再热器3内的第二水冷通道,第一级空气换热器的第一空气通道与发酵装置6的高温含水空气出口连接,最后一级空气换热器的第一空气通道连接气液分离装置2的进气口,该空气再热器3 的第二空气通道与发酵装置6的低温除湿进口连接。
本实用新型采用三级空气换热器1,三级空气换热器1依次连接。其中,该第一级空气换热器的第一空气通道与发酵装置6的高温含水空气出口连接以回收发酵装置6排出的95℃高温含水空气,同时第一级空气换热器的第一水冷通道连接溴化锂吸收式制冷机5,该溴化锂吸收式制冷机5提供75℃热水到第一水冷通道,通过第一级空气换热器换热后,第一水冷通道流出95℃热水到溴化锂吸收式制冷机5,形成一个热水循环,且第一级空气换热器的第一空气通道流出 85℃的高温含水空气传送到第二级空气换热器的第一空气通道;第二级空气换热器的第一水冷通道通入38℃低温水,并通过换热后排出28℃的冷凝水,该28℃的冷凝水可应用于其它设备,实现合理利用;与此同时,85℃的高温含水空气通过第二级空气换热器进行换热后形成35℃的低温含水空气,该35℃的低温含水空气进入第三级空气换热器的第一空气通道;同时,该溴化锂吸收式制冷机5为第三级空气换热器的第一水冷通道供给7℃的冷冻水,由该第三级空气换热器进行换热后,形成12°冷冻水重新回到溴化锂吸收式制冷机5,此时,该35℃的低温含水空气在第三级空气换热器中被降温及除湿,形成22℃低温除湿空气进入到气液分离装置,由该气液分离装置气液分离后,再进入到空气再热器3的第二空气通道,同时,第一级空气换热器中第一水冷通道流出95℃热水还传送到空气再热器3的第二水冷通道,进行换热后形成的75℃热水重新回到第一级空气换热器中第一水冷通道,形成一个热水循环,且该空气再热器3的第二空气通道中的22℃低温除湿空气被加热至40℃低温除湿空气再供给到发酵装置6,为发酵装置6提供恒湿恒温的环境,以便发酵装置6内的物质发酵。也就是说,经生物发酵池(发酵装置6)产生的高温含水空气被第一级空气换热器进行一级冷却(吸热)、第二级空气换热器二级冷却(降温)、第三级空气换热器冷冻水三级冷却(除湿),再通过气液分离装置2进行气液分离装置2,空气再热器3采用循环热水再热回温,即高温空气经过回收热量、除湿、气液分离、回常温后再输送至生物发酵池(发酵装置6),被加热的循环热水通过溴化锂机组制取冷冻水或直接供暖;以此达到能源回收重复合理利用,节省能源成本,且环保,与此同时在空气换热器内空气中的水份凝结成水,达到干燥空气的目的。
所述溴化锂吸收式制冷机5具有中高温进水口51和中高温出水口52以及冷冻水进水口53和冷冻水出水口54,该中高温进水口51和中高温出水口52分别连接第一级空气换热器中第一水冷通道的出口和进口,该冷冻水进水口53和冷冻水出水口54分别连接最后一级空气换热器的第一水冷通道的出口和进口。
所述空气换热器1包括有第一圆柱形罐体11以及若干插设于该第一圆柱形罐体11中并可相对该第一圆柱形罐体11抽出更换的第一矩形换热芯12,每一个第一矩形换热芯12均具有所述的第一水冷通道,且相邻两个第一矩形换热芯 12中的第一水冷通道连通,该第一矩形换热芯12中换热管121之间的间隙与第一圆柱形罐体11内腔之间形成所述的第一空气通道。空气换热器1采用圆柱形罐体作为主体,其抗压能力强,且第一矩形换热芯12能够相对第一圆柱形罐体 11进行拆装,便于后期的维修保养,提高使用效率及使用寿命。
所述换热管121外围设置有螺旋片1211,该螺旋片1211螺旋缠绕于该换热管121外围,以致使空气经过该换热管121时,会被迫沿螺旋片1211螺旋流动,以此大大提高了换热效果。
所述第一圆柱形罐体11内还设置有第一挡风板13,该第一挡风板13设置于该第一矩形换热芯12外围,以迫使流入第一圆柱形罐体11内的空气全部经过该第一矩形换热芯12中换热管121之间的间隙,可进一步提高换热效果。
所述第一矩形换热芯12包括有上板体122和下板体123以及复数穿设于该上板体122和下板体123之间的所述的换热管121、安装于该上板体122上端的上箱体124、安装于该下板体123下端的下箱体125,其结构极为稳定,该上板体122和下板体123均呈矩形,且该上箱体124内设置有分隔板126,该分隔板 126将上箱体124与上板体122之间形成的第一腔室120分隔为进水腔体1201 和出水腔体1202,一部分换热管121的上端口连通该进水腔体1201,另一部分的上端口连通该出水腔体1202,所有换热管121的下端口连通所述下箱体125 与下板体123之间形成的第二腔室127,该上箱体124上端面设置有分别连通进水腔体1201和出水腔体1202的进水管1241和出水管1242;所述第一圆柱形罐体11上端设置有矩形开口110,且该矩形开口110处设置有矩形法兰盘101,所述上板体122外侧抵靠于该矩形法兰盘101上,且该上板体122外围设置有与该矩形法兰盘101对应的法兰部1221,并通过螺栓配合螺母锁固,以便第一矩形换热芯12能够相对该第一圆柱形罐体11下端拆装。为了提供密闭性,该矩形法兰盘101与法兰部1221之间都会增设密封圈。
上一个第一矩形换热芯的出水管1242与下一个第一矩形换热芯的进水管 1241通过连接管120连接,使相邻两个第一矩形换热芯串联起来。
本实用新型还一种空气换热器,所述空气换热器1包括有第一圆柱形罐体 11以及若干插设于该第一圆柱形罐体11中并可相对该第一圆柱形罐体11抽出更换的第一矩形换热芯12,每一个第一矩形换热芯12均具有所述的第一水冷通道,且相邻两个第一矩形换热芯12中的第一水冷通道连通,该第一矩形换热芯 12中换热管121之间的间隙与第一圆柱形罐体11内腔之间形成所述的第一空气通道;所述换热管121外围设置有螺旋缠绕于该换热管121外围的螺旋片1211。本实用新型中的空气换热器1采用圆柱形罐体作为主体,其抗压能力强,且第一矩形换热芯12呈矩形,可最大程度占据第一圆柱形罐体的纵截面面积,提高换热效率,另外,第一矩形换热芯12能够相对第一圆柱形罐体11进行拆装,便于后期的维修保养,提高使用效率及使用寿命;所述换热管121外围设置的螺旋片 1211能够使空气经过该换热管121时,会被迫沿螺旋片1211螺旋流动,以此大大提高了换热效果。
所述第一圆柱形罐体11上端设置有矩形开口110,且该矩形开口110处设置有矩形法兰盘101,所述第一矩形换热芯12上端外侧具有法兰部1221,该第一矩形换热芯下端沿该矩形开口110插入第一圆柱形罐体11中,且该法兰部1221 抵靠于该矩形法兰盘101上,并通过螺栓配合螺母锁固,以便拆装。为了提供密闭性,该矩形法兰盘101与法兰部1221之间都会增设密封圈。
所述第一圆柱形罐体11内还设置有第一挡风板13,该第一挡风板13设置于该第一矩形换热芯12外围,以迫使流入第一圆柱形罐体11内的空气全部经过该第一矩形换热芯12中换热管121之间的间隙,可进一步提高换热效果。
所述第一矩形换热芯12包括有上板体122和下板体123以及复数穿设于该上板体122和下板体123之间的所述的换热管121、安装于该上板体122上端的上箱体124、安装于该下板体123下端的下箱体125,该上板体122和下板体123 均呈矩形,且该上箱体124内设置有分隔板126,该分隔板126将上箱体124与上板体122之间形成的第一腔室120分隔为进水腔体1201和出水腔体1202,一部分换热管121的上端口连通该进水腔体1201,另一部分的上端口连通该出水腔体1202,所有换热管121的下端口连通所述下箱体125与下板体123之间形成的第二腔室127,该上箱体124上端面设置有分别连通进水腔体1201和出水腔体1202的进水管1241和出水管1242;所述上板体122外围具有所述法兰部 1221。
上一个第一矩形换热芯的出水管1242与下一个第一矩形换热芯的进水管 1241通过连接管120连接,使相邻两个第一矩形换热芯串联起来。
所述下箱体125还设置有若干弧形支撑板1251,该弧形支撑板1251下端与该第一圆柱形罐体11内壁底部,保证第一矩形换热芯12稳定安装于该第一圆柱形罐体11中。
当然,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并非来限制本实用新型实施范围,凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种带压空气余热回收系统,其特征在于:其包括:若干级依次连接的空气换热器(1)、与该空气换热器(1)连接的气液分离装置(2)、与该气液分离装置(2)连接的空气再热器(3),其中,每级空气换热器均包括有相互隔绝的第一空气通道和第一水冷通道,且相邻两级空气换热器的第一空气通道连通,其中第一级空气换热器和最后一级空气换热器的第一水冷通道均连接溴化锂吸收式制冷机(5),且第一级空气换热器的第一水冷通道还连接所述空气再热器(3)内的第二水冷通道,第一级空气换热器的第一空气通道与发酵装置(6)的高温含水空气出口连接,最后一级空气换热器的第一空气通道连接气液分离装置(2)的进气口,该空气再热器(3)的第二空气通道与发酵装置(6)的低温除湿进口连接。
2.根据权利要求1所述的一种带压空气余热回收系统,其特征在于:所述溴化锂吸收式制冷机(5)具有中高温进水口(51)和中高温出水口(52)以及冷冻水进水口(53)和冷冻水出水口(54),该中高温进水口(51)和中高温出水口(52)分别连接第一级空气换热器中第一水冷通道的出口和进口,该冷冻水进水口(53)和冷冻水出水口(54)分别连接最后一级空气换热器的第一水冷通道的出口和进口。
3.根据权利要求1所述的一种带压空气余热回收系统,其特征在于:所述空气换热器(1)包括有第一圆柱形罐体(11)以及若干插设于该第一圆柱形罐体(11)中并可相对该第一圆柱形罐体(11)抽出更换的第一矩形换热芯(12),每一个第一矩形换热芯(12)均具有所述的第一水冷通道,且相邻两个第一矩形换热芯(12)中的第一水冷通道连通,该第一矩形换热芯(12)中换热管(121) 之间的间隙与第一圆柱形罐体(11)内腔之间形成所述的第一空气通道。
4.根据权利要求3所述的一种带压空气余热回收系统,其特征在于:所述换热管(121)外围设置有螺旋片(1211),该螺旋片(1211)螺旋缠绕于该换热管(121)外围;所述第一圆柱形罐体(11)内还设置有第一挡风板(13),该第一挡风板(13)设置于该第一矩形换热芯(12)外围,以迫使流入第一圆柱形罐体(11)内的空气全部经过该第一矩形换热芯(12)中换热管(121)之间的间隙。
5.根据权利要求3所述的一种带压空气余热回收系统,其特征在于:所述第一矩形换热芯(12)包括有上板体(122)和下板体(123)以及复数穿设于该上板体(122)和下板体(123)之间的所述的换热管(121)、安装于该上板体(122)上端的上箱体(124)、安装于该下板体(123)下端的下箱体(125),该上板体(122)和下板体(123)均呈矩形,且该上箱体(124)内设置有分隔板(126),该分隔板(126)将上箱体(124)与上板体(122)之间形成的第一腔室(120)分隔为进水腔体(1201)和出水腔体(1202),一部分换热管(121)的上端口连通该进水腔体(1201),另一部分的上端口连通该出水腔体(1202),所有换热管(121)的下端口连通所述下箱体(125)与下板体(123)之间形成的第二腔室(127),该上箱体(124)上端面设置有分别连通进水腔体(1201)和出水腔体(1202)的进水管(1241)和出水管(1242);所述第一圆柱形罐体(11)上端设置有矩形开口(110),且该矩形开口(110)处设置有矩形法兰盘(101),所述上板体(122)外侧抵靠于该矩形法兰盘(101)上,且该上板体(122)外围设置有与该矩形法兰盘(101)对应的法兰部(1221),并通过螺栓配合螺母锁固。
6.一种空气换热器,其特征在于:所述空气换热器(1)包括有第一圆柱形罐体(11)以及若干插设于该第一圆柱形罐体(11)中并可相对该第一圆柱形罐体(11)抽出更换的第一矩形换热芯(12),每一个第一矩形换热芯(12)均具有第一水冷通道,且相邻两个第一矩形换热芯(12)中的第一水冷通道连通,该第一矩形换热芯(12)中换热管(121)之间的间隙与第一圆柱形罐体(11)内腔之间形成第一空气通道;所述换热管(121)外围设置有螺旋缠绕于该换热管(121)外围的螺旋片(1211)。
7.根据权利要求6所述的一种空气换热器,其特征在于:所述第一圆柱形罐体(11)上端设置有矩形开口(110),且该矩形开口(110)处设置有矩形法兰盘(101),所述第一矩形换热芯(12)上端外侧具有法兰部(1221),该第一矩形换热芯下端沿该矩形开口(110)插入第一圆柱形罐体(11)中,且该法兰部(1221)抵靠于该矩形法兰盘(101)上,并通过螺栓配合螺母锁固。
8.根据权利要求6所述的一种空气换热器,其特征在于:所述第一圆柱形罐体(11)内还设置有第一挡风板(13),该第一挡风板(13)设置于该第一矩形换热芯(12)外围,以迫使流入第一圆柱形罐体(11)内的空气全部经过该第一矩形换热芯(12)中换热管(121)之间的间隙。
9.根据权利要求7所述的一种空气换热器,其特征在于:所述第一矩形换热芯(12)包括有上板体(122)和下板体(123)以及复数穿设于该上板体(122)和下板体(123)之间的所述的换热管(121)、安装于该上板体(122)上端的上箱体(124)、安装于该下板体(123)下端的下箱体(125),该上板体(122)和下板体(123)均呈矩形,且该上箱体(124)内设置有分隔板(126),该分隔板(126)将上箱体(124)与上板体(122)之间形成的第一腔室(120)分隔为进水腔体(1201)和出水腔体(1202),一部分换热管(121)的上端口连通该进水腔体(1201),另一部分的上端口连通该出水腔体(1202),所有换热管(121)的下端口连通所述下箱体(125)与下板体(123)之间形成的第二腔室(127),该上箱体(124)上端面设置有分别连通进水腔体(1201)和出水腔体(1202)的进水管(1241)和出水管(1242);所述上板体(122)外围具有所述法兰部(1221)。
10.根据权利要求9所述的一种空气换热器,其特征在于:所述下箱体(125)还设置有若干弧形支撑板(1251),该弧形支撑板(1251)下端与该第一圆柱形罐体(11)内壁底部。
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