[發(fā)明專利]利用低品位余熱的變溫蒸發(fā)系統(tǒng)

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• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115307474A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂尤
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫格物環(huán)保技術(shù)有限公司
• 主分類號: F28D21/00
• 分類號: F28D21/00;F28F19/01;F28F27/00
• 代理公司: 無錫智麥知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32492
• 代理人: 陸曄

本發(fā)明公開了一種利用低品位余熱的變溫蒸發(fā)系統(tǒng)，包括：循環(huán)水箱，用于儲存液態(tài)物料；循環(huán)泵，與循環(huán)水箱連接，通過循環(huán)泵將液態(tài)物料在變溫蒸發(fā)系統(tǒng)循環(huán)；換熱器，與循環(huán)泵連接，換熱器與低品位余熱的熱源連接，液態(tài)物料通過換熱器與低品位余熱的熱源進行換熱；氣液交互模塊，與換熱器和循環(huán)水箱連接，氣液交互模塊與進氣設(shè)備連接，通過進氣設(shè)備向氣液交互模塊內(nèi)鼓入空氣，通過氣液交互模塊使液態(tài)物料和空氣被拉成液膜和氣膜，以提高換熱效率。本發(fā)明采用變溫蒸發(fā)，運行溫度可控、可調(diào)，且簡單易行，利用氣液同時傳質(zhì)和傳熱特性，使得系統(tǒng)可從低品位余熱獲得熱源運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低品位余熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用低品位余熱的變溫蒸發(fā)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在國家號召節(jié)能減排的大背景下，大多數(shù)企業(yè)都對廠區(qū)內(nèi)熱平衡進行優(yōu)化，使得能源使用效率更高。余熱是在一定經(jīng)濟技術(shù)條件下，在能源利用設(shè)備中沒有被利用的能源，也就是多余、廢棄的能源。余熱按照溫度和焓值的不同，也分了不同類型。但對于低品位余熱(例如100℃以下的熱水)，苦于無相應(yīng)工藝或系統(tǒng)，只能將其用于一些并不關(guān)鍵的升溫場景，出現(xiàn)一種“為節(jié)能而利用”的情況。

工業(yè)余熱主要指工業(yè)企業(yè)熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備及用能設(shè)備在生產(chǎn)過程中排放的廢熱、廢水、廢氣等低品位能源。利用余熱回收技術(shù)將這些低品位能源加以回收利用，是節(jié)能的重要手段之一。按照余熱資源載體的溫度高低，可把余熱資源按品味進行劃分，溫度高則代表余熱資源的可做功能力高，即是所謂“高品位余熱資源”。溫度低，則代表該余熱資源品位較低。

1、余熱資源的主要來源為：①煙氣余熱；②高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱；③冷卻介質(zhì)的余熱；④可燃廢氣、廢液和廢料的余熱；⑤廢氣、廢水余熱；⑥化學反應(yīng)余熱。

2、比較典型的低品位余熱資源有：①鍋爐(加熱爐)等排放的煙氣，一般在140～180℃；②高爐渣、煉鋼渣的沖渣水，溫度在60～9 0℃；③循環(huán)冷卻水，大部分在30～50℃；油田采出水，在30～60℃。

3、低品位余熱資源的利用難點：①大部分低品位余熱資源含有腐蝕性的物質(zhì)，對設(shè)備長期安全運行構(gòu)成不小的影響；②有的低品位余熱資源具有間歇性的特點，難于連續(xù)運行；③由于品位較低，難以在現(xiàn)場附近尋找到合適的供熱(冷)負荷；④用于發(fā)電，效率較低，技術(shù)還有待成熟，經(jīng)濟效益偏低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種利用低品位余熱的變溫蒸發(fā)系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中低品位余熱資源的利用困難的技術(shù)問題。

為達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種利用低品位余熱的變溫蒸發(fā)系統(tǒng)，包括：

循環(huán)水箱，用于儲存液態(tài)物料；

循環(huán)泵，與所述循環(huán)水箱連接，通過所述循環(huán)泵將所述液態(tài)物料在所述變溫蒸發(fā)系統(tǒng)循環(huán)；

換熱器，與所述循環(huán)泵連接，所述換熱器與低品位余熱的熱源連接，所述液態(tài)物料通過所述換熱器與所述低品位余熱的熱源進行換熱；

氣液交互模塊，與所述換熱器和所述循環(huán)水箱連接，所述氣液交互模塊與進氣設(shè)備連接，通過所述進氣設(shè)備向所述氣液交互模塊內(nèi)鼓入空氣，通過所述氣液交互模塊使所述液態(tài)物料和所述空氣被拉成液膜和氣膜，以提高換熱效率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：

現(xiàn)有蒸發(fā)器，一般利用調(diào)整真空度控制運行溫度，此種方式不但耗能大，而且真空度并不好控制。現(xiàn)有蒸發(fā)器，一般利用的余熱都是廢蒸汽或高溫煙道氣，無法對低品位余熱進行利用。本發(fā)明采用變溫蒸發(fā)，運行溫度可控、可調(diào)，且簡單易行，利用氣液同時傳質(zhì)和傳熱特性，使得系統(tǒng)可從低品位余熱獲得熱源運行。本發(fā)明采用了低品位余熱，運行能耗低，降低了運行成本，節(jié)省了蒸汽用量，也降低了二氧化碳排放量。本發(fā)明在常壓下運行，屬于非壓力系統(tǒng)安全性更高。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在所述氣液交互模塊的出風端設(shè)置有：