CN215062002U - 一种蒸汽热能回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸汽热能回收系统，属于工业节能技术领域，解决了现有技术现有的蒸汽回收系统往往存在回收利用率较差，再利用方向单一，且热量损耗较大，并且容易造成蒸汽资源浪费的问题，本装置包括以蒸汽为热源的生产设备；冷凝蒸汽的热交换器，热交换器高温蒸汽进气口与生产设备通过蒸汽管道连接，所述蒸汽管道上设置有蒸汽压缩机；储存热水的软水箱，软水箱与热交换器之间通过高温水管连接，所述高温水管上设置有蒸汽混合器；蒸汽锅炉，蒸汽锅炉的进水口与软水箱管道连接，蒸汽锅炉的蒸汽出口与生产设备通过蒸汽循环管道连通，将使用后的蒸汽进行回收，将其中的热能重新用于生产工艺当中，减少能源的损耗，提高蒸汽的回收利用率。

Description

一种蒸汽热能回收系统

技术领域

本实用新型属于工业节能技术领域，具体涉及一种蒸汽热能回收系统。

背景技术

在工业生产中，由于蒸汽具有无污染，加热效果稳定，时常作为优选选择的热能用作生产工艺中，但是用过的蒸汽常常还具有十分巨大的热能，直接排除到空气中，一方面会造成大量热能的浪费，同时还会加剧全球温室效应。如何回收利用工业中多余的大量蒸汽成为本领域技术人员亟待解决的技术问题，如何回收成了生产工艺上的难题。

当前市场上现有的蒸汽回收系统往往存在回收利用率较差，再利用方向单一，且热量损耗较大，并且容易造成蒸汽资源浪费的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种蒸汽热能回收系统。其目的在于，将使用后的蒸汽进行回收，将其中的热能重新用于生产工艺当中，减少能源的损耗，提高蒸汽的回收利用率。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种蒸汽热能回收系统，其特征在于，包括：

以蒸汽为热源的生产设备；冷凝蒸汽的热交换器，热交换器高温蒸汽进气口与生产设备通过蒸汽管道连接，所述蒸汽管道上设置有蒸汽压缩机；储存热水的软水箱，软水箱与热交换器之间通过高温水管连接，所述高温水管上设置有蒸汽混合器；蒸汽锅炉，蒸汽锅炉的进水口与软水箱管道连接，蒸汽锅炉的蒸汽出口与生产设备通过蒸汽循环管道连通。

进一步的，所述高温水管包括第一高温水管、第二高温水管和第三高温水管，所述第一高温水管和第二高温水管一端均连接在热交换器上，另一端通过三通管与第三高温水管连通。

进一步的，所述蒸汽混合器设置有第一出水口和第二出水口，所述第一出水口通过第二高温水管和第三高温水管与软水箱连通，所述第三高温水管上设置有出水泵和阀门a，所述第二出水口与生产设备通过循环水管连通，所述循环水管上设置有循环水泵和阀门b，蒸汽混合器下部还设置有热蒸汽进口，热蒸汽进口通过第二高温水管与热交换器出水口连接，第二高温水管上设置有阀门e。

进一步的，所述蒸汽循环管道上设置有阀门d。

优选的，所述蒸汽压缩机为往复式压缩机或者离心式。

进一步的，所述热交换器上还连接有冷却水进水管，冷却水进水管上设置有冷却水泵，第一高温水管上设置有阀门c。

采用以上的技术方案，通过设置热交换器与生产设备连接，将生产设备产生的二级蒸汽，通过冷却水冷凝降温成70度的热水，由于高温蒸汽的热交换器中冷凝成热水的转换率不可能 100％，故在第二高温水管上设置了蒸汽混合器，低温蒸汽和热水混合后通过第二高温水管从蒸汽混合器下部热蒸汽进口进入蒸汽混合器内，低温蒸汽在蒸汽混合器内与热水充分混合后转变成液态水，蒸汽混合器中一部分热水通过循环水管与生产设备连接，生产设备再将热水变成蒸汽进入蒸汽循环管道循环，另一部分热水通过出水泵和软水箱进入蒸汽锅炉中再利用，有效的降低了蒸汽锅炉加热需要的热能，蒸汽锅炉将温水加热成一级蒸汽进入生产设备中实现再利用。

优选的，所述热交换器包括罐体，罐体中设置有螺旋状的冷凝管，蒸汽管一端与蒸汽管道连接，另一端与第二高温水管连接，罐体下部还设置有冷却水进水口，冷却水进水口与冷却水进水管连通，罐体上部还设置有冷却水出水口，冷却水出水口与第一高温水管连通。采用该优选的技术方案，热交换器外接有冷却水管，冷却水管中的低温冷却水吸收蒸汽管中的热量后，温度升高变成热水，通过第一高温水管、第三高温水管进入蒸汽锅炉中再利用。

优选的，在蒸汽管的螺旋部位固定连接有金属散热片。采用该优选的技术方案，通过在蒸汽管上设置金属散热片，因为金属有良好的导热性，蒸汽管内的热量会快速地传递到金属片上，而金属散热片与罐体中的冷却水的接触面积很大，可以很快地将热量传递到冷凝罐的冷却水中，提高了热交换的效率。

优选的，热交换器还包括温度感应器、控制器和警报装置，所述温度感应器设置在罐体内并与控制器及警报装置连接，控制器与阀门c和阀门e连接，所述警报装置包括蜂鸣器和 LED灯光报警器。采用该优选的技术方案，可以通过控制器和温度感应器对冷凝罐内的水温作出判断，以此控制阀门c和阀门e，进而控制蒸汽管出口处的水温达，当出现故障，罐内温度过高而未进行换水时，警报装置会响起，提醒工作人员进行检修。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.通过设置热交换器与生产设备连接，将生产设备产生的高温蒸汽，通过冷却水冷凝降温成70度的热水和一部分低温蒸汽，低温蒸汽通过蒸汽混合器与热水充分混合转换成液态，蒸汽混合器中一部分热水通过循环水管与生产设备连接，实现蒸汽热能的第一次利用，另一部分热水通过出水泵和软水箱进入蒸汽锅炉中，有效的降低了蒸汽锅炉将水加热成蒸汽需要的热能，蒸汽锅炉将温水加热成蒸汽通过蒸汽循环管道进入生产设备再利用，实现蒸汽热能的第二次利用。

2.热交换器外接有冷却水管，冷却水管中的低温冷却水吸收蒸汽管中的热量后，温度升高变成热水，通过第一高温水管、第三高温水管进入蒸汽锅炉中实现再利用，通过热交换，将冷却水升温用作蒸汽锅炉中，实现对蒸汽热能的第三次利用。

3.通过在蒸汽管上设置金属散热片，因为金属有良好的导热性，蒸汽管内的热量会快速地传递到金属片上，而金属散热片与罐体中的冷却水的接触面积很大，可以很快地将热量传递到冷凝罐的冷却水中，提高了热交换的效率。

4.通过控制器和温度感应器对冷凝罐内的水温作出判断，以此对阀门进行控制达到换水的目的，当出现故障，罐内温度过高而未进行换水时，警报装置会响起，提醒工作人员进行检修。

5.本实用新型提供的蒸汽热能回收系统，能最大限度的将工业生产中产生的高温蒸汽，回收利用率高，蒸汽热能的再利用方向丰富，且热量损耗较小，防止水资源浪费和环境污染；整个系统配置简单，制造成本低，能显著降低企业的生产成本，市场应用价值极高。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的一种蒸汽热能回收系统的示意图；

图2是实施例1中热交换器的结构示意图；

图3是实施例1中冷凝管的结构示意图；

图4是实施例1中金属散热片的结构示意图；

附图标记

1-生产设备、2-热交换器、201-罐体、202-冷凝管、203-冷却水进水口、204-冷却水出水口、205-金属散热片、206-温度感应器、207-警报装置、3-蒸汽管道、4-蒸汽压缩机、5-软水箱、6-蒸汽混合器、7-蒸汽锅炉、8-蒸汽循环管道、9-第一高温水管、10-第二高温水管、11-第三高温水管、12-出水泵、13-循环水管、14-循环水泵、15-冷却水进水管、16-冷却水泵、阀门 a、阀门b、阀门c、阀门d、阀门e。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合图1～图4对本实用新型作详细说明。

实施例1：

本实用新型采用的技术方案如下：

一种蒸汽热能回收系统，包括以高温蒸汽为热源的生产设备1；冷凝高温蒸汽的热交换器2，热交换器2顶部设置有高温蒸汽进气口，所述高温蒸汽进气口与生产设备1通过蒸汽管道3连接，热交换器2侧壁下部对应设置有热水出口，热水出口连接有第二高温水管10，热交换器2上还设置有冷却水进水口203和冷却水出水口204，冷却水进水口203与冷却水进水管15连通，冷却水进水管15上冷却水泵16，冷却水出水口204与第一高温水管9连通，第一高温水管9上设置有阀门c，第二高温水管10上设置有阀门e和蒸汽混合器6，蒸汽混合器6上设置有第一出水口和第二出水口，第一出水口与第二高温水管10连通，第二出水口与生产设备1通过循环水管13连通，循环水管13与生产设备1连通，所述循环水管13 上设置有循环水泵14和阀门b，所述第一高温水管9和第二高温水管10通过三通管与第三高温水管11连通，所述第三高温水管11上依次设置有出水泵12、阀门a、软水箱5和蒸汽锅炉7，蒸汽锅炉7的蒸汽出口与生产设备1通过蒸汽循环管道8连通，所述蒸汽循环管道8 上设置有阀门d。

其中，所述热交换器2包括罐体201，罐体201中设置有螺旋状的冷凝管202，蒸汽管一端与蒸汽管道3连接，另一端与第二高温水管10连接，罐体201侧壁下部还设置有冷却水进水口203，冷却水进水口203与冷却水进水管15连通，罐体201侧壁上部还设置有冷却水出水口204，冷却水出水口204与第一高温水管9连通，冷却水管中的低温冷却水吸收蒸汽管中的热量后，温度升高变成热水，通过第一高温水管9、第三高温水管11进入蒸汽锅炉7中再利用。

进一步的，在蒸汽管的螺旋部位固定连接有金属散热片205，金属散热片205优选铜，因为铜具有良好的导热性，且制造成本低，蒸汽管内的热量会快速地传递到铜片上，而铜片与罐体201中的冷却水的接触面积大，可以很快地将热量传递到冷凝罐的冷却水中，提高了热交换的效率。

进一步的，热交换器2还包括温度感应器206、控制器和警报装置207，所述温度感应器 206设置在罐体201内并与控制器及警报装置207连接，控制器与阀门c和阀门e连接，所述警报装置207包括蜂鸣器和LED灯光报警器。采用该优选的技术方案，可以通过控制器和温度感应器206对冷凝罐内的水温作出判断，以此控制阀门c和阀门e，进而控制蒸汽管出口处的水温达，当出现故障，罐内温度过高而未进行换水时，警报装置207会响起，提醒工作人员进行检修。

其中由于热水在高于70℃时会产生蒸汽影响出水泵12的寿命，故在热交换器2内设置有温度感应器206，温度感应器206具体设置在蒸汽管道3出水口处，用于监测冷却水以及蒸汽出水口的温度，阀门c和e处于常闭状态，温度感应器206设置有温度阈值65℃和 50℃，当冷却水温度高于65℃时，阀门c开启，冷却水输入软水管，当冷却水温度低于 50℃时，阀门c开关闭；当蒸汽管道3内热水温度高于65℃时，阀门e开启，当当蒸汽管道3内热水温度低于50℃时，阀门e关闭。

其中，所述蒸汽压缩机4为往复式压缩机或者离心式。

工作时，生产设备1产生高温蒸汽，高温蒸汽通过蒸汽压缩机4处理成压缩蒸汽，高温压缩蒸汽通过蒸汽管道3输入热交换器2，高温压缩蒸汽热进入交换器内的螺旋状的冷凝管 202内经低温冷却水热交换，冷凝成一部分热水和低温蒸汽，温度感应器206监测到热水温度低于70°时，打开阀门e，热水和低温蒸汽通过第三高温水管11输入到蒸汽混合器6中，低温蒸汽与热水充分混合转变成液态水，混合后的热水一部分通过循环水管13输入到生产设备1中使用，实现蒸汽热能的第一次利用，另一部分热水通过出水泵12和阀门a输入到软水箱5中，用以给蒸汽锅炉7再利用，实现蒸汽热能的第二次利用，热交换器2上设置有冷却水进水口203和冷却水出水口204，低温冷却水从冷却水进水口203输入到热交换器2中，经由热交换后，温度升高，当温度感应器206监测到冷却水温达到70℃时，阀门c开启，冷却水通过第一高温水管9输入软水箱5中，用以给蒸汽锅炉7再利用，实现蒸汽热能的第三次利用，蒸汽锅炉7将热水加热成蒸汽，通过蒸汽循环管道8输入至生产设备1中利用，形成完整的蒸汽热能内部循环系统，能最大限度的将工业生产中产生的高温蒸汽，回收利用率高，蒸汽热能的再利用方向丰富，且热量损耗较小，防止水资源浪费和环境污染；整个系统配置简单，制造成本低，能显著降低企业的生产成本，市场应用价值极高。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种蒸汽热能回收系统，其特征在于，包括：

以蒸汽为热源的生产设备(1)；

冷凝蒸汽的热交换器(2)，热交换器(2)高温蒸汽进气口与生产设备(1)通过蒸汽管道(3)连接，所述蒸汽管道(3)上设置有蒸汽压缩机(4)所述蒸汽压缩机(4)为往复式压缩机或者离心式；

储存热水的软水箱(5)，软水箱(5)与热交换器(2)之间通过高温水管连接，所述高温水管上设置有蒸汽混合器(6)，所述高温水管包括第一高温水管(9)、第二高温水管(10)和第三高温水管(11)，所述第一高温水管(9)和第二高温水管(10)一端均连接在热交换器(2)上，另一端通过三通管与第三高温水管(11)连通；

蒸汽锅炉(7)，蒸汽锅炉(7)的进水口与软水箱(5)管道连接，蒸汽锅炉(7)的蒸汽出口与生产设备(1)通过蒸汽循环管道(8)连通，所述蒸汽循环管道(8)上设置有阀门d。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽热能回收系统，其特征在于，所述蒸汽混合器(6)设置有第一出水口和第二出水口，所述第一出水口通过第二高温水管(10)和第三高温水管(11)与软水箱(5)连通，所述第三高温水管(11)上设置有出水泵(12)和阀门a，所述第二出水口与生产设备(1)通过循环水管(13)连通，所述循环水管(13)上设置有循环水泵(14)和阀门b，蒸汽混合器(6)下部还设置有热蒸汽进口，热蒸汽进口通过第二高温水管(10)与热交换器(2)出水口连接，第二高温水管(10)上设置有阀门e。

3.根据权利要求1所述的一种蒸汽热能回收系统，其特征在于，所述热交换器(2)上还连接有冷却水进水管(15)，冷却水进水管(15)上设置有冷却水泵(16)，第一高温水管(9)上设置有阀门c。

4.根据权利要求3所述的一种蒸汽热能回收系统，其特征在于，所述热交换器(2)包括罐体(201)，罐体(201)中设置有螺旋状的冷凝管(202)，冷凝管(202)一端与蒸汽管道(3)连接，另一端与第二高温水管(10)连接，罐体(201)下部还设置有冷却水进水口(203)，冷却水进水口(203)与冷却水进水管(15)连通，罐体(201)上部还设置有冷却水出水口(204)，冷却水出水口(204)与第一高温水管(9)连通。

5.根据权利要求4所述的一种蒸汽热能回收系统，其特征在于，在蒸汽管的螺旋部位固定连接有金属散热片(205)。

6.根据权利要求5所述的一种蒸汽热能回收系统，其特征在于，热交换器(2)还包括温度感应器(206)、控制器和警报装置(207)，所述温度感应器(206)设置在罐体(201)内并与控制器及警报装置(207)连接，控制器与阀门c和阀门e连接。

7.根据权利要求6所述的一种蒸汽热能回收系统，其特征在于，所述警报装置(207)包括蜂鸣器和LED灯光报警器。

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