CN213447185U - 一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统，包括空气过滤器、鼓风机、凝结水箱、制冷机组和冷却水泵，空气过滤器和鼓风机之间设置有除湿箱，除湿箱内设置有热管预冷器、除湿表冷器、热管再热器，且热管预冷器与热管再热器之间设置有第一环流热管、第二环流热管。除湿箱内设有温湿度传感器，且除湿箱通过排水管连通有凝结水箱。制冷机组内设置有控制器，温湿度传感器的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端连接制冷机组。制冷机组与除湿表冷器之间连通有第一冷媒循环管、第二冷媒循环管。本实用新型提高了进入高炉热风的温度、降低了热风炉的负荷，进而减少了高炉煤气耗量，具有系统构成简单、运行费用低、除湿效果好的优点。

Description

一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统

技术领域

本实用新型涉及鼓风装置技术领域，更具体涉及一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统。

背景技术

空气的温度和湿度的变化对高炉的生产有较大的影响，高炉脱湿鼓风既能减少高炉的能耗，又有利于高炉生产工艺的稳定，提高产品质量。

国内冷冻脱湿鼓风技术，现已经运用的主要模式为：在空气过滤器和鼓风机之间设置除湿箱，除湿箱内设置两级除湿换热器。初级降温制冷机组一般选用蒸汽式溴化锂冷水机组，深度降温除湿制冷机组一般选用螺杆式冷水机组。

一级降温除湿过程中，制冷机组提供的7℃冷冻水通过循环泵加压进入一级换热器，换热器与进入除湿箱的空气进行热交换，温度降为12℃饱和状态，冷冻水经换热器吸热温度升高到12℃返回到制冷机组，制冷机组将回水温度由12℃降低到7℃供除湿系统循环使用。

二级降温除湿过程中，低温冷水制冷机组提供的3℃冷冻水通过循环泵加压进入二级换热器，换热器与初冷后的空气进行热交换，将空气进行深度降温，温度由12℃降为6℃饱和状态后，进入高炉鼓风机。冷冻水经换热器吸热温度升高到8℃返回到低温冷水机组，低温冷水机组将回水由8℃降低到3℃供除湿系统循环使用。

制冷机组冷却水系统包括机组冷凝器、冷却水泵、冷却塔；通过冷却水泵运行实现机组冷却循环降温。除湿机组凝结水汇入凝结水箱。制冷机组冷冻水系统补水由软水箱通过补水泵定压补水。

这种高炉鼓风脱湿工艺设备的问题在于：系统中没有能量回收系统，导致制冷机组能耗较大；饱和低温空气直接进入鼓风机，会造成叶片的腐蚀；低温空气的进入鼓风机，也会加大热风炉的加热负荷；系统中包括两级除湿系统，结构比较复杂；在冬季除湿时，系统还需要做防冻保护。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统，以解决现有脱湿鼓风技术能耗较大、结构复杂、叶片寿命短的问题，以简化系统结构、降低运行耗能并避免叶片腐蚀。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统，包括用于降低含尘量的空气过滤器、鼓风机、凝结水箱、用于进行循环降温的制冷机组和用于供水的冷却水泵，其特征在于：所述空气过滤器和鼓风机之间设置有除湿箱，除湿箱内设置有依次连通的热管预冷器、除湿表冷器、热管再热器，且热管预冷器与热管再热器之间设置有第一环流热管、第二环流热管；所述除湿箱内设有温湿度传感器，且除湿箱通过排水管连通有用于收集凝结水的凝结水箱；所述制冷机组内设置有用于控制制冷机组运行状态的控制器，温湿度传感器的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端连接制冷机组；所述制冷机组与除湿表冷器之间连通有第一冷媒循环管、第二冷媒循环管。

进一步优化技术方案，所述排水管的进水端设置两个进水口，所述进水口分别设置于热管预冷器与除湿表冷器之间的管路上和除湿表冷器热管再热器之间的管路上。

进一步优化技术方案，所述制冷机组包括机组冷凝器、节流装置、压缩机，所述冷凝器的输出口通过管道连通有节流装置，节流装置通过第二冷媒循环管连通除湿表冷器的输入口；所述冷凝器的输入口通过管道连通有设有控制器的压缩机，压缩机通过第一冷媒循环管连通除湿表冷器的输出口。

进一步优化技术方案，所述除湿表冷器为一级除湿表冷器。

进一步优化技术方案，所述冷凝器连通有冷却水进水管路和冷却水出水管，且冷却水进水管上设有冷却水泵。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型采用多级、分段超导环流循环热管技术，环流热管能量回收系统热管传热是被动传热，没有运行部件，不消耗能源。制冷管道内工作介质为冷媒，不需要考虑冬季除湿系统防冻保护问题。本实用新型既可保证高炉鼓风的深度脱湿的要求，又通过环流热管能量回收系统显著降低了制冷机组的电能消耗，提高了进入高炉热风的温度、降低了热风炉的负荷，进而减少了高炉煤气耗量，具有系统构成简单、运行费用低、除湿效果好的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1、空气过滤器，2、热管预冷器，3、除湿表冷器，4、热管再热器，5、凝结水箱，51、排水管，6、制冷机组，61、冷凝器，62、节流装置，63、压缩机，64、第一冷媒循环管，65、第二冷媒循环管，7、冷却水泵，71、进水管，72、出水管，8、鼓风机，91、第一环流热管，92、第二环流热管。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统，结合图1所示，包括空气过滤器1、除湿箱、鼓风机8、凝结水箱5、制冷机组6和冷却水泵7。

空气过滤器1用于降低空气中的含尘量，制冷机组6用于进行循环降温，冷却水泵7用于供水。除湿箱设置于空气过滤器1和鼓风机8之间，除湿箱内设置有依次连通的热管预冷器2、除湿表冷器3、热管再热器4，且热管预冷器2与热管再热器4之间设置有第一环流热管91、第二环流热管92。除湿箱内设有温湿度传感器，且除湿箱内除湿表冷器3为一级除湿表冷器3。控制器根据温湿度传感器参数变化，控制制冷机组6压缩机63运行状态。除湿箱通过排水管51连通有凝结水箱5，凝结水箱5用于收集除湿箱内产生的凝结水。排水管51的进水端设置两个进水口，一个设置于热管预冷器2与除湿表冷器3之间的管路上，一个设置于除湿表冷器3与热管再热器4之间的管路上。

制冷机组6包括机组冷凝器61、节流装置62、压缩机63。制冷机组6内设置有用于控制制冷机组6运行状态的控制器，温湿度传感器的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端连接制冷机组6中压缩机63的受控端。制冷机组6与除湿表冷器3之间连通有第一冷媒循环管64、第二冷媒循环管65。制冷管道内工作介质为冷媒，不需要考虑冬季除湿系统防冻保护问题。冷凝器61的输出口通过管道连通有节流装置62，节流装置62通过第二冷媒循环管65连通除湿表冷器3的输入口。冷凝器61的输入口通过管道连通有压缩机63，压缩机63通过第一冷媒循环管64连通除湿表冷器3的输出口。冷凝器61连通有用于循环冷却水的进水管71出水管72，且冷却水的进水管71上设有冷却水泵7，用于加快冷却水的循环速度。

本实用新型在实际使用时，湿热的空气进入热管预冷器2后温度降低、湿度增加，进而自动进入除湿表冷器3，进一步降低空气的温度，再进入热管再热器4使空气的温度稍微回升，并进行干燥，最后进入鼓风机8，不会造成叶片腐蚀。除湿表冷器3与制冷机组6之间连通，制冷机组6中压缩机63输出高温高压冷媒气体，高温高压冷媒气体通过管路进入冷凝器61经过冷凝变为低温液态冷媒，然后通过管路进入制冷机组6中的节流装置62，再通过第二冷媒循环管65进入除湿表冷器3，冷媒吸热蒸发变为气态通过第一冷媒循环管64回到制冷机组6中的压缩机63进行再次压缩，实现系统循环制冷。除湿箱中冷凝产生的凝结水汇入凝结水箱5。

本实用新型采用多级、分段超导环流循环热管技术，利用热管预冷器2与热管再热器4的温度差，热管预冷器2的热量自动传输到热管再热器4，此过程不消耗任何功。热管预冷器2的温度下降，热管再热器4的温度上升，利用系统本身温度差，实现能量的最大循环利用，预冷、再热双向节能，减低了除湿表冷段的制冷负荷。

热管技术是利用工作介质的蒸发与冷凝来传递热量，系统中第一环流热管91、第二环流热管92工作介质有R134a、R22等。将热管内部抽真空后充入工作介质，介质以“蒸发——冷凝”的相变过程在内部反权循环，不断将热端的热量传至冷却端，从而形成将热量第一环流热管91或第二环流热管92的一端传至另一端的传热过程。热管传热是被动传热，没有运行部件，因此，传热过程不消耗能源、不需要维修热管，一般没有严重污染的情况下，寿命可达二十年以上。

Claims (5)

1.一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统，包括用于降低含尘量的空气过滤器(1)、鼓风机(8)、凝结水箱(5)、用于进行循环降温的制冷机组(6)和用于供水的冷却水泵(7)，其特征在于：所述空气过滤器(1)和鼓风机(8)之间设置有除湿箱，除湿箱内设置有依次连通的热管预冷器(2)、除湿表冷器(3)、热管再热器(4)，且热管预冷器(2)与热管再热器(4)之间设置有第一环流热管(91)、第二环流热管(92)；所述除湿箱内设有温湿度传感器，且除湿箱通过排水管(51)连通有用于收集凝结水的凝结水箱(5)；所述制冷机组(6)内设置有用于控制制冷机组(6)运行状态的控制器，温湿度传感器的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端连接制冷机组(6)；所述制冷机组(6)与除湿表冷器(3)之间连通有第一冷媒循环管(64)、第二冷媒循环管(65)。

2.根据权利要求1所述的一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统，其特征在于：所述排水管(51)的进水端设置两个进水口，所述进水口分别设置于热管预冷器(2)与除湿表冷器(3)之间的管路上和除湿表冷器(3)热管再热器(4)之间的管路上。

3.根据权利要求1所述的一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统，其特征在于：所述制冷机组(6)包括机组冷凝器(61)、节流装置(62)、压缩机(63)，所述冷凝器(61)的输出口通过管道连通有节流装置(62)，节流装置(62)通过第二冷媒循环管(65)连通除湿表冷器(3)的输入口；所述冷凝器(61)的输入口通过管道连通有设有控制器的压缩机(63)，压缩机(63)通过第一冷媒循环管(64)连通除湿表冷器(3)的输出口。

4.根据权利要求3所述的一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统，其特征在于：所述除湿表冷器(3)为一级除湿表冷器(3)。

5.根据权利要求3所述的一种环流热管能量回收高炉脱湿鼓风系统，其特征在于：所述冷凝器(61)连通有冷却水的进水管(71)和冷却水的出水管(72)，且冷却水的进水管(71)上设有冷却水泵(7)。

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