[發(fā)明專利]一種用于硫化工藝的低壓廢蒸汽回收利用系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107606964A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉昌魁;李慎建;謝秋霞;郭曉斌
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南華聞節(jié)能工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: F28B1/02
• 分類號: F28B1/02;F28B9/04;F28B9/08;B29C35/04
• 代理公司: 濟南信達專利事務(wù)所有限公司37100
• 代理人: 杜鵑花

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蒸汽回收利用領(lǐng)域，具體地說是一種用于硫化工藝的低壓廢蒸汽回收利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

蒸汽作為一種用途廣泛的能源，在工業(yè)和民用工程中常作為熱源或動力源，蒸汽釋放出熱能或做功后，壓力和溫度較低，或者是高溫凝結(jié)水閃蒸后產(chǎn)生的副產(chǎn)蒸汽，品質(zhì)較低，往往無法再進一步利用，只能直接排放在大氣中，造成熱能和水資源的浪費，且造成熱污染，影響大氣環(huán)境和工作環(huán)境。

橡膠行業(yè)的硫化設(shè)備，如硫化罐、硫化機需要蒸汽作為熱源對橡膠產(chǎn)品進行硫化，在出料作業(yè)前，需要先將硫化設(shè)備內(nèi)部的蒸汽放掉，才能進行后續(xù)操作。這部分蒸汽需要在設(shè)定時間內(nèi)排放完，且也達到常壓，而且是間歇式操作，壓力較低，量不大，利用現(xiàn)有的工藝很難回收利用。

目前國內(nèi)外對此有幾種工藝路線：其一是通入一臺廢蒸汽罐，罐頂部直接排入大氣，罐內(nèi)維持常壓，所以這個罐也叫零巴罐（壓力為0bar），有的工廠直接通入廠房頂部的排汽管直排，這部分蒸汽不但熱能無法利用，而且還會造成廠區(qū)熱污染，惡化環(huán)境，高濕度的液滴和大氣中灰塵聚合，易產(chǎn)生氣溶膠，加劇了霧霾天氣的形成；

其二是直接通入用汽設(shè)備，但由于該低壓廢蒸汽壓力較低，密度小，需要的管道較粗，更重要的是不能憋壓，憋壓會影響前端的工藝設(shè)備的正常運行，運行效果較差；

其三是采用蒸汽噴射器（亦稱作噴射泵），利用高壓蒸汽作為動力，引射低參數(shù)蒸汽，加壓混合后作為新鮮蒸汽利用，但該方案有很大的局限性，因為硫化裝置排放的蒸汽是間歇性的，時有時無，無法通過蒸汽噴射器實現(xiàn)連續(xù)壓縮利用；

其四是利用真空泵抽吸低參數(shù)蒸汽，作為熱源利用，但真空泵系統(tǒng)初投資較大，運行費用較高，投資回報期較長，且產(chǎn)生的凝結(jié)水無法回收利用，直接排入污水系統(tǒng)或循環(huán)水系統(tǒng)，高質(zhì)低用，造成水資源的浪費。

綜上所述，現(xiàn)有工藝路線存在可操作性不強、效率不高、系統(tǒng)復雜等弊端。如何提供一種系統(tǒng)簡單、易于操作的低壓廢蒸汽回收利用系統(tǒng)，實現(xiàn)對低壓廢蒸汽的高效回收和利用，是需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對以上不足，提供一種用于硫化工藝的低壓廢蒸汽回收利用系統(tǒng)，來解決如何提供一種系統(tǒng)簡單、易于操作的高效的低壓廢蒸汽回收利用系統(tǒng)的問題。

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實現(xiàn)的：

一種用于硫化工藝的低壓廢蒸汽回收利用系統(tǒng)，包括冷媒循環(huán)箱、真空冷凝罐、連通于真空冷凝罐的進氣口上的蒸汽管道以及設(shè)置在真空冷凝罐內(nèi)的冷凝管束，還包括用熱設(shè)備，冷媒循環(huán)箱的內(nèi)部分隔為熱腔室和冷腔室，熱腔室內(nèi)設(shè)置有高溫冷媒，冷腔室內(nèi)設(shè)置有低溫冷媒；冷凝管束的進口通過低溫冷媒管道Ⅰ連通至冷腔室，冷凝管束的出口通過高溫冷媒管道Ⅰ連通至熱腔室；熱腔室通過高溫冷媒管道Ⅱ連通至用熱熱備，用熱設(shè)備通過低溫冷媒管道Ⅱ連通至冷腔室；低溫冷媒管道Ⅰ和高溫冷媒管道Ⅱ上均連通冷媒循環(huán)泵。

其中，冷腔室內(nèi)低溫冷媒通過低溫冷媒管道Ⅰ輸送至冷凝管束內(nèi)，冷凝管束內(nèi)的低溫冷媒與真空冷凝罐內(nèi)低壓廢蒸汽進行熱交換，低溫冷媒吸收低壓廢蒸汽釋放的熱量變?yōu)楦邷乩涿?，并通過高溫冷媒管道Ⅰ輸送至熱腔室內(nèi)，熱腔室內(nèi)的高溫冷媒通過高溫冷媒管道Ⅱ輸送至用熱設(shè)備，高溫冷媒放熱為用熱設(shè)備提供能量后，變?yōu)榈蜏乩涿剑蜏乩涿酵ㄟ^低溫冷媒管道Ⅱ輸送至冷腔室，可繼續(xù)用于吸收真空冷凝罐內(nèi)低壓廢蒸汽的熱量，從而通過冷媒介質(zhì)吸收低壓廢蒸汽的熱量并用于用熱設(shè)備。

進一步的，冷媒循環(huán)箱位于真空冷凝罐的下方，真空冷凝罐的凝結(jié)水出口位于真空冷凝罐的底端，真空冷凝罐的凝結(jié)水出口通過凝結(jié)水管道連通至熱腔室。低壓廢蒸汽放熱后液化為凝結(jié)水，凝結(jié)水通過凝結(jié)水管道輸送至熱腔室，該凝結(jié)水可輸送至用熱設(shè)備為用熱設(shè)備提供熱量，從而實現(xiàn)了凝結(jié)水的回收以及凝結(jié)水熱量的利用，進而實現(xiàn)了低壓廢蒸汽的零排放。

進一步的，真空冷凝罐的凝結(jié)水出口和凝結(jié)水管道之間連通有U型管。通過U型管的水封作用維持真空冷凝罐的真空度，同時不影響將產(chǎn)生的凝結(jié)水順利排出。

進一步的，循環(huán)冷媒箱內(nèi)設(shè)置有豎向的隔板，隔板將循環(huán)冷媒箱的內(nèi)部分隔為左右排布的熱腔室和冷腔室，隔板的頂端與循環(huán)冷媒箱的頂壁之間留有流通間隙，熱腔室和冷腔室通過流通間隙連通。

進一步的，熱腔室上連通有補水管。通過補水管可在系統(tǒng)啟動初期，為熱腔室內(nèi)提供高溫冷媒。

進一步的，冷腔室上連通有溢流管。當冷腔室內(nèi)低溫冷媒過量時，通過溢流管將低溫冷媒導出。