CN218321968U - 一种定型机的余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种定型机的余热利用系统，包括定型机和用热设备，定型机的下游设有第一余热换热器和第二余热换热器，第一余热换热器与热风转换组件连接以进行热交换，热风转换组件与定型机连通；第二余热换热器与用热设备连接以进行热交换。本申请能够将废气中通过热风循环利用的热量回收到用热设备中继续使用，从而进一步提高了系统的能源利用效率。

Description

一种定型机的余热利用系统

技术领域

本申请涉及一种定型机的余热利用系统，适用于印染设备的技术领域。

背景技术

印染行业中的印染定型主要用来对布匹进行着色平整，通常涉及到染缸、烘箱及定型机等设备，印染后的布匹最终会经过定型机的高温定型烘干，定型机的最低工作温度在120℃以上，用热设备例如染缸的最高工作温度不超过100℃。印染工艺需要在一定的物理化学条件下进行，涉及到染缸溶液的温度、化学助剂的成份浓度等，定型工艺涉及到烘干气体的温度、流量及时间等。

定型机在作业过程中会产生含有机物、燃料助剂的油烟，其主要成分为醛、酮、烃、脂肪酸、醇、酯、内酯、杂环化合物和芳香族化合物等，特别是纱线在制造过程中会添加润滑剂，防水、阻燃等功能性面料的后整理期间，染料助剂的成分更为复杂。布料经过高温定型后，布料中的大量纤维会进入废气，因此定型机的废气含有大量油烟和固体颗粒物，会对环境造成极大的污染，也很容易造成定型机起火等安全隐患。另外，定型机也是染整工序中单机耗能最大的设备，作业时需要消耗大量的热空气。然而，织物加工定型时的有效热能仅为总加热量的30％左右，散热损失高达70％，其中废气排放损失热量占60％左右，设备及壁面散热量等占10％左右。如能将这部分废气中的热量回收并再次用于作业，将会大大减小热量的浪费，提高能源利用效率。但由于传热过程存在温差，余热回收的热能不可能等同废气中含有的热能。例如，假设定型工作温度在210℃，其排放的废气温度会在180℃左右，假设环境空气温度是40℃，废气风量为10000方/小时；通过热风转换组件产生热风即使风量也是10000方/小时，也不可能将吸入的温度为40℃的环境空气加热成180℃的热风。因此，废气还富有热能，其温度会比环境温度高，直接排放会影响环境空气质量而且还会造成能源的浪费。另一方面，染缸中溶液的工作温度也会高于环境温度，如果能够将剩余废气热量回收到例如染缸的用热设备中循环使用，势必会进一步提高能源的利用效率。

中国专利申请202121898692.8公开了一种定型机的余热回收系统，包括依次设置在定型机下游的第一冷凝回收组件和第二冷凝回收组件，所述第一冷凝回收组件的换热进管和所述第二冷凝回收组件的换热进管之间设有制冷组件，所述第一冷凝回收组件的换热出管与所述定型机之间连接有热风转换组件。该专利在定型机的下游分别设有两个换热温度不同的冷凝回收组件，使得废气中的大多数有机物成分能够冷凝回收并且可以实现对新鲜空气的加热，但其未能实现与用热设备之间的热交换，因此余热回收仍不够充分。

实用新型内容

本申请的目的是设计一种定型机的余热利用系统，其能够将废气中通过热风循环利用的热量回收到用热设备中继续使用，从而进一步提高了系统的能源利用效率。

本申请涉及一种定型机的余热利用系统，包括定型机和用热设备，所述定型机的下游设有第一余热换热器和第二余热换热器，所述第一余热换热器与热风转换组件连接以进行热交换，所述热风转换组件与所述定型机连通；所述第二余热换热器与所述用热设备连接以进行热交换。

其中，所述第二余热换热器设有换热管，所述第二余热换热器的换热管中的换热介质可以通入所述用热设备中；或者，所述第二余热换热器设有换热管，所述用热设备中也设有换热管，所述第二余热换热器的换热管可以与所述用热设备的换热管相连。其中，所述用热设备可以是染缸或烘干设备；所述第二余热换热器的下游还设有喷淋装置或静电吸附装置，或者同时设有喷淋装置和静电吸附装置。

其中，所述第一余热换热器设有换热管，所述热风转换组件也设有换热管，所述第一余热换热器的换热管可以与所述热风转换组件的换热管连接，所述热风转换组件上可以设有空气进口和空气出口，所述空气出口连通所述定型机；所述用热设备中可以设有与所述第一余热换热器的换热管相连的换热管。

其中，所述定型机内可以设有定型机换热管，所述定型机换热管的出口连通至所述用热设备；或者，所述定型机内设有定型机换热管，所述用热设备中可以设有与所述定型机换热管连接的换热管。

根据本申请的一种定型机的余热利用系统，具有以下技术优势：

(1)本申请通过将废气中的热能按照能源品位不同提供给不同能源品位需求的定型印染设备，高品位热源提供给定型机，低品位热源提供给用热设备，使得废气中的热量可以被充分分级利用，进一步提高了能源的利用效率；

(2)本申请将定型机余热中除热风回收利用以外的热能，提供给用热设备使用，节约了用热设备对低压蒸汽的消耗；

(3)本申请将定型机余热回收更加彻底，使废气可以下降到与环境空气温度一致或略低的温度，同时保证了废气的洁净度。

附图说明

图1是本申请的第一实施例的余热利用系统的示意图。

图2是本申请的第二实施例的余热利用系统的示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合；本申请中的“高”和“低”只为比较说明的需要，并不代表对各自数值范围的限定。

根据本申请的一种定型机的余热利用系统，包括定型机2和用热设备，定型机2的下游设有第一余热换热器3和第二余热换热器4。本领域技术人员可以理解，“下游”是相对于定型机内的热能流经路径而言，即第一余热换热器3和第二余热换热器4并列或前后设置在定型机2排出的废气流经路径上，废气中富含热能。其中，第一余热换热器3与热风转换组件5连接以进行热交换，第二余热换热器4与用热设备连接以进行热交换。优选地，第一余热换热器3和第二余热换热器4的下游还可以设有喷淋装置6或静电吸附装置7或同时设置喷淋装置6和静电吸附装置7，以进一步对定型机的废气进行处理，减少排出的污染物。本申请实施例中的用热设备可以是染缸、烘干装置等，附图中仅以染缸为例进行说明。

如图1所示，第一余热换热器3和第二余热换热器4依次前后设置在定型机2的废气流经路径上，第一余热换热器3和第二余热换热器4中设置有换热管，热风转换组件5和染缸1中也都可以设有换热管。其中，一级余热换热器3的换热管与热风转换组件5的换热管相连。热风转换组件5与定型机2连通，热风转换组件5上设有空气进口，以进入外界新鲜空气，热风转换组件5的空气出口连通定型机的作业空间以向定型机内部供入预热后的空气。从定型机2排出的废气首先与第一余热换热器3的换热管进行热交换，将热量回收到换热管的换热介质中，然后换热管中的换热介质与热风转换组件5中进入的新鲜空气进行热交换，使得热风转换组件5中的新鲜空气温度升高，并循环到定型机2中以提高定型机的作业空气温度，从而使得定型机废气中的高品位能源首先被回收利用。由于该换热循环过程中的温度较高，所以第一余热换热器3与热风转换组件5的换热管中的换热介质优选为导热油。

经过第一余热换热器3回收后，废气中的高品位能源被回收，但废气温度仍然高达100℃左右。由于染缸的作业温度高于环境温度，所以可以将上述废气进行二次热量回收。本申请通过第二余热换热器4和染缸1直接相连，从而实现了第二余热换热器4中热量直接传送到染缸1中。如图1所示，第二余热换热器4的换热管进口通入换热介质，换热介质吸收通过第二余热换热器4废气中的热量后，可以直接循环到染缸1中，以对染缸1内的染液温度进行提升。在该热量循环过程中，由于换热温度在100℃左右，所以换热介质优选为水，使得保障换热充分的同时，还能够直接将升温的热水送入染缸1中，以最大程度地降低换热成本。当然，作为替换的实施方式，也可以在染缸1中设置换热管，与第二余热换热器4的换热管相连以进行热交换。

优选地，如果第一余热换热器回收的热量非常充足或者染缸中的热量需求巨大时，还可以在染缸1中也设置换热管，并将染缸1中的换热管与第一余热换热器3的换热管直接相连。通过换热管将第一余热换热器3中的热量循环到染缸1中，并对染缸1中的染液进行加热升温。如图1所示，在定型机内可以设置定型机换热管8，其内可以通入中压蒸汽以向定型机内部供热，定型作业过程中热交换后中压蒸汽的温度降低，其剩余热量可以继续供给到染缸中印染使用。如果定型机换热管8中的换热介质是水或蒸汽，则可以直接供给到染缸中。

上述实施例中，将废气余热回收产生的高品位能源传送给定型机定型使用，同时利用第二余热回收装置将自来水进行加热升温后提供给染缸，还可以借助第一余热换热器回收产生的高品位能源物质，通过布置在染缸里的换热器，对染缸内溶液进行加热，保持染缸温度的恒定。

在第二种实施例中，如图2所示，也可以在废气通道中沿着气流方向设置两个不相连通的换热器，即将上述实施例中的第一余热换热器3和第二余热换热器4并行排列在废气通道中。其中，第一余热换热器3中的换热介质回收废气余热后至热风转换组件5进行热交换，第二余热换热器4中的换热介质回收废气余热后至染缸1内，与染缸中的液体进行热交换。或者，可以将第二余热换热器4中的换热介质选择为水，这样可以将换热介质通过第二余热换热器4加热后直接通入染缸中。此时，根据实际需要，也可以继续在第一余热换热器3的下游设置第三余热换热器8。

在第三种实施例中，还可以将上述两个实施例中的染缸替换为烘干设备，烘干设备可用于将布匹或其他物品烘干。此时，无论是第一余热换热器3、第二余热换热器4还是定型机换热管8中的换热介质都只能通过换热管在烘干设备中实现换热，以将上述热量转化为烘干设备中空气的热量。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种定型机的余热利用系统，其特征在于，包括定型机和用热设备，所述定型机的下游设有第一余热换热器和第二余热换热器，所述第一余热换热器与热风转换组件连接以进行热交换，所述热风转换组件与所述定型机连通；所述第二余热换热器与所述用热设备连接以进行热交换。

2.根据权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，所述第二余热换热器设有换热管，所述第二余热换热器的换热管中的换热介质通入所述用热设备中。

3.根据权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，所述第二余热换热器设有换热管，所述用热设备中也设有换热管，所述第二余热换热器的换热管与所述用热设备的换热管相连。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的余热利用系统，其特征在于，所述第一余热换热器设有换热管，所述热风转换组件也设有换热管，所述第一余热换热器的换热管与所述热风转换组件的换热管连接，所述热风转换组件上设有空气进口和空气出口，所述空气出口连通所述定型机。

5.根据权利要求4所述的余热利用系统，其特征在于，所述用热设备中设有与所述第一余热换热器的换热管相连的换热管。

6.根据权利要求1-3、5中任一项所述的余热利用系统，其特征在于，所述定型机内设有定型机换热管，所述定型机换热管的出口连通至所述用热设备。

7.根据权利要求1-3、5中任一项所述的余热利用系统，其特征在于，所述定型机内设有定型机换热管，所述用热设备中设有与所述定型机换热管连接的换热管。

8.根据权利要求1-3、5中任一项所述的余热利用系统，其特征在于，所述第一余热换热器和所述第二余热换热器并行设置或前后设置。

9.根据权利要求1-3、5中任一项所述的余热利用系统，其特征在于，所述用热设备是染缸或烘干设备。

10.根据权利要求1-3、5中任一项所述的余热利用系统，其特征在于，所述第二余热换热器的下游还设有喷淋装置或静电吸附装置，或者同时设有喷淋装置和静电吸附装置。

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