[發明專利]一種高效回收利用流體熱能的裝置及方法

無效

• 申請號: 201210372261.7
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102914186A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 羅烈明;羅逸
• 申請（專利權）人: 方明環保科技（漳州）有限公司
• 主分類號: F28D7/08
• 分類號: F28D7/08;F28F9/00
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展

技術領域

本發明涉及一種高效回收利用流體熱能的裝置及方法。

背景技術

排放流體（液體或氣體）所帶走而損耗的熱能是一個很驚人的數量，如：發電尾氣、熱水工廠冷卻熱水、空調熱機排放的熱氣、鍋爐尾氣等等。而如何回收利用這些熱能，成為了一個節能減排的重要課題，盡量減少熱能直接排放是節能減排的最主要措施之一，它有著極其重大的社會經濟意義。

傳統方法的熱能回收利用裝置，一般采用簡單的熱交換器，通過液與液、液與氣、氣與氣之間的熱交換來實現熱能的回收。傳統的熱交換器無論其交換面積多大，交換時間多長，在等量情況下，都脫離不了一個熱交換極限，即回收溫度小于等于損耗溫度的一半，也就是說，當排放流體初始溫度為a，加熱流體初始溫度為b時，則加熱流體所上升的溫度（或所回收的熱能的凈上升的溫度數表示）為（a-b）/2。這時通過加熱流體所能回收的熱能僅為理論可回收熱能的一半，另一半隨排放介質排放而白白浪費。

例如：排放液體的排放溫度為60℃，加熱水的初始溫度為25℃，它們溫差為35℃，排放液體和加熱水等量。如果使用常規的熱交換器的則：排放液體下降17.5℃，并以42.5℃（終極溫度）排放；水的溫度因吸收了排放液體溫度而上升了17.5℃，也為42.5℃；此情況中，回收的熱能僅為損耗能量的50%，另50%的熱能通過排放液體被排出。

為使熱能得到更大的回收，可以加大水的流量來實現，此時用于交換回收熱能的水量大于排放液體的量，隨著水量的增大，水的終極溫度越來越低，越來越接近初始溫度，但其排放液體的終極溫度越來越低，越來越接近水的初始溫度，該情形雖然水把排放液體的終極溫度降至最低（或者說排放液體熱能被水充分吸收），但水的溫度也越來越接近自身的初始溫度（水量則遠遠大于排放液的量），這時水的熱能可利用性最低（或者說無利用價值），因為水的溫差極低，即使只用于加熱水作為熱水使用也沒有意義了。

發明內容

本發明提供了一種高效回收利用流體熱能的裝置及方法，其克服了背景技術中流體熱能回收利用裝置所存在的不足。

本發明解決其技術問題的所采用的技術方案之一是：

一種高效回收利用流體熱能的裝置，包括多個熱交換單元和一個保溫單元，該保溫單元連接多個熱交換單元以使多個熱交換單元相隔開且獨立保溫，該熱交換單元設排放流體流道和加熱流體流道并使排放流體流道中的排放流體和加熱流體流道中的加熱流體能熱交換；每相鄰兩熱交換單元間設第一連通道和第二連通道，該第一連通道連通相鄰兩熱交換單元的排放流體流道，該第二連通道連通相鄰兩熱交換單元的加熱流體流道，以將該多個熱交換單元串聯接通。

一較佳實施例之中：該熱交換單元中，排放流體流道中的排放流體流向和加熱流體流道中的加熱流體流向相反。

一較佳實施例之中：該排放流體流道中的排放流體流量和加熱流體流道中的加熱流體流量相等。

一較佳實施例之中：該保溫單元能為第一連通道和第二連通道保溫。

一較佳實施例之中：該熱交換單元還設熱交換介質，通過熱交換介質使排放流體流道中的排放流體和加熱流體流道中的加熱流體熱交換。

一較佳實施例之中：該保溫單元內設多個腔體，該熱交換單元設在腔體內，而且，該保溫單元之位于每相鄰兩腔體間的部分設該第一連通道和第二連通道。

一較佳實施例之中：該些腔體上下或和水平并靠排列。

一較佳實施例之中：它連接排放流體源和加熱流體源，該多個熱交換單元連接在排放流體源和加熱流體源間且按首尾方式串聯連接，且該加熱流體源的溫度小于排放流體源從尾部的一個熱交換單元排出的溫度，該小于值為0.5℃-25℃。

一較佳實施例之中：該熱交換單元包括一殼體；該保溫單元包括外保溫層和相隔保溫層；該多個熱交換單元的殼體上下或和水平排列在一起，該外保溫層包裹在該多個熱交換單元的殼體排列在一起的外圍，該相隔保溫層設在相鄰兩個殼體間。

本發明解決其技術問題的所采用的技術方案之二是：

一種高效回收利用流體熱能的方法，包括多個熱交換步驟，每個熱交換步驟中，排放流體和加熱流體間進行熱交換；該些熱交換步驟獨立保溫，而且，該些熱交換步驟依序串聯，使每相鄰兩個熱交換步驟的排放流體和加熱流體一一接通。

本技術方案與背景技術相比，它具有如下優點：