[實用新型]一種車間中低溫水蒸氣余熱梯級回收裝置

有效

• 申請號: 201120165107.3
• 申請日: 2011-05-23
• 公開（公告）號: CN202221254U
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 張利波;彭金輝;羅會龍;李天能
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F25B30/06;F25B41/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種車間中低溫水蒸氣余熱梯級回收裝置，尤其涉及一種間壁式換熱器與空氣源熱泵梯級回收車間中低溫水蒸氣余熱的裝置，屬于工業余熱利用技術領域。

背景技術

在鋅窯渣干燥等工業生產過程中，常常會排出溫度為120℃左右的中低溫水蒸氣。與高溫煙氣等其它工業余熱不同，其溫度及能量品位均較低。目前企業采取直接排放的方式，這不僅對環境產生了熱污染?,而且也是對能源的浪費。中低溫水蒸氣在冷凝的時候釋放出大量的冷凝熱，若加以回收利用，既節約資源，又保護環境。

目前，余熱回收的設備主要分為三大類：余熱鍋爐、換熱器、空氣源熱泵。在現階段，對余熱鍋爐和換熱器而言，其最大的技術難題是如何應對煙氣的低品位。因為低品位意味著巨大的換熱面積，只有降低受熱面成本才能提供高性價比的產品。

空氣源熱泵能夠將低溫位余熱變為高溫位余熱，提高能源的有效利用率，然而，空氣源熱泵有很大的缺點，即環境適應性差。市場上空氣源熱泵的空氣源溫度一般為0-40℃度，此設計參數限制了它的使用，當空氣源溫度高于40℃時，壓縮機超負荷工作，容易達到壓力保護上限，機組自動停止工作；低于0℃則容易結霜。

發明內容

為了克服現有的中低溫水蒸氣余熱回收技術的不足，本實用新型提供一種利用間壁式換熱器與空氣源熱泵梯級回收車間中低溫水蒸氣余熱的裝置，該裝置能夠充分回收中低溫水蒸氣余熱。

本實用新型的技術方案是：車間中低溫水蒸氣余熱梯級回收裝置由普通離心風機2，普通間壁式換熱器3，普通空氣源熱泵系統，以及將離心風機2、間壁式換熱器3和空氣源熱泵系統依次密封連接的保溫管道1組成。空氣源熱泵系統包括蒸發器4、空氣源熱泵5、熱泵工質循環管道8、節流閥6、冷凝器7和壓縮機9；空氣源熱泵5經蒸發器4、通過熱泵工質循環管道8，依次與節流閥6、冷凝器7和壓縮機9串聯連接。間壁式換熱器進行第一級換熱，空氣源熱泵進行第二級換熱。間壁式換熱器3通過保溫管道1，經蒸發器4與空氣源熱泵5串聯連接。

使用本裝置，車間生產過程中排放的中低溫水蒸氣首先在離心風機的作用下進入間壁式換熱器，被引入換熱器中的自來水進行第一級冷卻，通過冷卻水流量調節閥控制出水溫度。在該過程中，引入該換熱器的自來經水中低溫水蒸氣加熱，可用于制備生活熱水。經過第一級冷卻后的中低溫水蒸汽通過風管引入空氣源熱泵的蒸發器，未被冷凝的水蒸氣的余熱被蒸發器吸收，水蒸氣再次被冷凝，空氣源熱泵同時制備熱風，消耗一定的電能將低溫位余熱轉換為具有工業應用價值的高溫位熱能。被蒸發器冷凝后水蒸氣中的不凝性氣體最后通過煙囪進行排放。?

本實用新型的有益效果是：可實現充分回收低溫品味的余熱，經濟節能；最高出水溫度可達70℃，可滿足不同用戶的生活用水；解決了中低溫廢氣余熱排放對環境造成的污染問題。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

附圖為本實用新型原理示意圖。

圖中，1-保溫管道，2-離心風機，3-間壁式換熱器，4-蒸發器，5-熱泵離心風機，6-節流閥，7-冷凝器，8-工質循環管道，9-壓縮機，10-間壁式換熱器出水流量調節閥。

具體實施方式

如圖1所示，本裝置由普通離心風機2，普通間壁式換熱器3，普通空氣源熱泵系統，以及將離心風機2、間壁式換熱器3和空氣源熱泵系統依次密封連接的保溫管道1組成。空氣源熱泵系統包括蒸發器4、空氣源熱泵5、熱泵工質循環管道8、節流閥6、冷凝器7和壓縮機9；空氣源熱泵5經蒸發器4、通過熱泵工質循環管道8，依次與節流閥6、冷凝器7和壓縮機9串聯連接。間壁式換熱器進行第一級換熱，空氣源熱泵進行第二級換熱。間壁式換熱器3通過保溫管道1，經蒸發器4與空氣源熱泵5串聯連接。

工作時，中低溫水蒸氣進入保溫管道1，在離心風機2的作用下，進入間壁式換熱器3進行第一級熱交換。該過程中換熱介質為自來水，且從換熱管內流過，調節流量調節閥10可控制自來水的流量。引入該換熱器的自來經水中低溫水蒸氣加熱，可用于制備生活熱水。經過第一級熱交換后的水蒸氣通過保溫管道1進入蒸發器4進行第二級熱交換，熱量被熱泵工質吸收，由冷凝器7釋放，用于產生熱風。第二級熱交換后的不凝性氣體在熱泵離心風機5的作用下經保溫管道1排除。同時熱泵工質經工質循環管道8，節流閥6，冷凝器7，壓縮機9，蒸發器4，完成一次循環。