[發(fā)明專(zhuān)利]一種翅片管冷卻水蒸汽熱回收系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510736686.5
• 申請(qǐng)日: 2015-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105403064A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜國(guó)新;姚耀明;萬(wàn)杰;柯俊;杜凌鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢烽火興業(yè)節(jié)能環(huán)保科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F28B1/02
• 分類(lèi)號(hào): F28B1/02
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 陳薇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于節(jié)能、熱回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種翅片管冷卻水蒸汽熱回收系統(tǒng)，可用于礦冶余熱的回收利用。

背景技術(shù)

我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的能耗約占總能耗的62％～70％，其中冷卻水循環(huán)系統(tǒng)能耗可占到工業(yè)生產(chǎn)能耗的一半。工業(yè)的能源利用效率僅30％～40％，大約有一半的熱量通過(guò)冷卻水直接排放到大氣中，既浪費(fèi)大量的熱能，又造成環(huán)境污染。由于冷卻水通常溫度較低，一般低于35℃，屬于低品位熱源，可以直接利用的場(chǎng)合不多，這給余熱回收帶來(lái)一定的難度。隨著熱泵技術(shù)的日益成熟，利用熱泵回收余熱成為余熱回收的一條新的方法。

現(xiàn)有的冷卻水余熱回收系統(tǒng)主要是利用換熱設(shè)備直接進(jìn)行換熱。用換熱設(shè)備直接進(jìn)行換熱的工藝方案在保留原有的冷卻系統(tǒng)不變的情況下，在原有冷卻系統(tǒng)中增加余熱回收系統(tǒng)。原有冷卻系統(tǒng)的主要設(shè)備包括循環(huán)泵、換熱器、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和管道等。其能量的傳遞過(guò)程：所需冷卻的設(shè)備-熱源循環(huán)水-換熱器-待加熱的循環(huán)水。這種系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)：由換熱器的工作原理可知，在換熱器進(jìn)行換熱的過(guò)程中，待加熱循環(huán)水的溫度一定小于熱源水的溫度。如果熱源水的溫度不高則待加熱的循環(huán)水的溫度會(huì)更低，再加上傳輸過(guò)程中的熱量損失，水的溫度會(huì)變的更低，利用價(jià)值不高，這種方案在工業(yè)冷卻水的余熱回收過(guò)程中可以直接利用的場(chǎng)合非常有限。

國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)是耗電大戶(hù)，礦熱爐主要用電冶煉合金，爐內(nèi)溫度可達(dá)1300℃以上，為避免電爐本體燒溶，需要大量的本體冷卻水為電爐降溫。目前在冶金礦熱爐中，為控制電爐溫度穩(wěn)定，常采用水冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括礦熱電爐、冷卻塔和循環(huán)水泵。常規(guī)系統(tǒng)中冷卻水直接送至冷卻塔中，利用冷卻塔降溫后再由循環(huán)水泵送至礦熱電爐進(jìn)行循環(huán)利用。在此過(guò)程中存在的問(wèn)題是：經(jīng)過(guò)軟化處理從礦熱爐輸出的電爐冷卻水?dāng)y帶了一定的溫度和壓力，本身蘊(yùn)含著大量的能量，但由于品位不高很難被利用，只能通過(guò)冷卻塔降溫處理，處理這些冷卻水還會(huì)產(chǎn)生一些水耗和電耗，因此存在能源浪費(fèi)的問(wèn)題。

電弧爐冷卻水系統(tǒng)最初采用直流式即直排式冷卻水系統(tǒng)，在直排式冷卻水系統(tǒng)中，冷卻水僅通過(guò)需冷卻部件一次后就被排放掉了，此種方法投資少、操作簡(jiǎn)便，但其水質(zhì)難以保證，用水量大，運(yùn)行費(fèi)用高，不能滿(mǎn)足工藝對(duì)水質(zhì)的要求，也不符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的藥企，隨著國(guó)家管制加強(qiáng)和工藝方面對(duì)水質(zhì)越來(lái)越嚴(yán)格的要求，直流式冷卻水方式以及逐漸被淘汰。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種翅片管冷卻水蒸汽熱回收系統(tǒng)。

一種翅片管冷卻水蒸汽熱回收系統(tǒng)，包括熱回收裝置和混合裝置，所述熱回收裝置包括支撐罩和至少一組固定在所述支撐罩內(nèi)的熱交換管路，在所述熱交換管路上設(shè)置有熱交換翅片，所述熱交換管路的進(jìn)液口連通所述混合裝置的下部，所述熱交換管路的出液口連通所述混合裝置的上部，所述混合裝置的頂部連通有入液管路，所述混合裝置的底部連通有出液管路。

具體的：

所述熱交換管路包括依次連通的第一水平管段、第一斜管段、第二水平管段、第二斜管段、第三水平管段、第三斜管段、第四水平管段，所述第一水平管段連通所述進(jìn)液口，所述第四水平管段連通所述出液口，其中，所述第一水平管段、所述第二水平管段、所述第三水平管段和所述第四水平管段的高度依次增高，所述第一斜管段和所述第三斜管段同側(cè)，所述第二斜管段與所述第一斜管段異側(cè)。

在所述熱交換管路的兩側(cè)設(shè)置所述熱交換翅片，所述熱交換翅片沿著所述熱交換管路的兩側(cè)交錯(cuò)設(shè)置。

所述第四水平管段通過(guò)液泵連通所述出液口。

所述熱交換管路通過(guò)固定件水平固定在所述支撐罩的內(nèi)壁上。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)之上，可做如下進(jìn)一步的改進(jìn)。

進(jìn)一步的，所述混合裝置包括混合室和排放室，在所述混合室和所述排放室之間設(shè)置有溫控閥門(mén)。

具體的，所述第一水平管段設(shè)置有進(jìn)液閥，所述第四水平管段設(shè)置有出液閥。所述入液管路設(shè)置有入液閥。

更進(jìn)一步的，當(dāng)所述熱回收裝置包括多組熱交換管路時(shí)，任意一組熱交換管路的出液口與相鄰的下一組熱交換管路的進(jìn)液口通過(guò)管路連通，進(jìn)而將各組熱交換管路依次連通。如此，可以進(jìn)一步提高分段的熱交換能效。

在該系統(tǒng)中，回收的中低溫廢水經(jīng)過(guò)熱交換管路的余熱利用，不斷升溫。當(dāng)溫度未達(dá)到目標(biāo)溫度時(shí)，中低溫水在混合室和熱交換管路之間循環(huán)加熱，直至達(dá)到回用溫度。之后，溫控閥門(mén)開(kāi)啟，高溫水進(jìn)入回用管路。過(guò)程中，還可以通過(guò)引入新的中低溫水，來(lái)降低過(guò)快熱交換導(dǎo)致的過(guò)高的水溫。

該系統(tǒng)利用熱能轉(zhuǎn)換原理，將電爐的冷卻水和鐵渣的冷卻水的余熱回收，再次利用，利用率高。

附圖說(shuō)明