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一种高效节能蒸汽再生系统的制作方法

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

一种高效节能蒸汽再生系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种热能回收系统,特别是涉及一种高效节能蒸汽再生系统。


背景技术:

2.随着工业化发展,资源需求越来越大,在生产生活中,产生的废水废气中含有大量的热能,目前对于热能的回收,设备投资较大,工艺流程复杂,并且回收率不理想,导致大量热能的流失,不能满足可持续发展的需求。


技术实现要素:

3.本实用新型针对现有热能回收设备投资大、工艺流程繁琐、回收率较低的技术问题,提供一种设备投资较小、工艺流程简单、能够高效回收热能的高效节能蒸汽再生系统。
4.为此,本实用新型的技术方案是,一种高效节能蒸汽再生系统,包括闪蒸热源、闪蒸罐、稳压罐和蒸汽压缩机,所述闪蒸热源与所述闪蒸罐连接,所述闪蒸罐与所述稳压罐连接,所述稳压罐与所述蒸汽压缩机连接,所述闪蒸罐上还连接中温热源水箱。
5.优选的,所述闪蒸罐上连接热泵机组,所述热泵机组分别与所述闪蒸罐和所述中温热源水箱连接。
6.优选的,所述热泵机组设有冷凝器和蒸发器。
7.优选的,所述蒸汽压缩机上设有分汽包,所述分汽包上连接用汽设备。
8.优选的,所述闪蒸罐上设有热源输入端、蒸汽输出端和液体输出端,所述热泵机组上设有中温输入端、高温输出端和低温输出端,所述中温热源水箱上设有水箱入口和水箱出口,所述稳压罐设有入口、高温出口和低温出口,所述闪蒸热源、所述热泵机组的高温输出端均与所述闪蒸罐的热源输入端连接,所述闪蒸罐的蒸汽输出端与所述稳压罐的入口连接,所述闪蒸罐的液体输出端与所述热泵机组的中温输入端连接,所述稳压罐的高温出口与所述蒸汽压缩机的入口连接,所述稳压罐的低温出口与所述中温热源水箱连接,所述蒸汽压缩机的出口与所述分汽包的入口连接,所述中温热源水箱的水箱出口与所述热泵机组的中温输入端连接。
9.优选的,所述分汽包的出口和所述用汽设备均与所述闪蒸罐的热源输入端连接。
10.优选的,所述中温热源水箱上设有中温热源。
11.本实用新型有益效果是,
12.(1)本系统通过闪蒸罐将热源闪蒸成蒸汽,蒸汽经过蒸汽压缩机加压升温,进入到分汽包供用汽设备使用,过程中产生的中温余热通过中温热源水箱进行收集,通过热泵机组的换热后提取热源供给闪蒸罐进行闪蒸,全程工艺流程简单,设备投资较少,并且耗能少,充分利用余热,产生较高的热能供设备使用,节约资源,保护环境,还降低了生产成本;
13.(2)由于在闪蒸罐和蒸汽压缩机间设置了稳压罐,可以平衡闪蒸罐内出来的蒸汽,避免了蒸汽压力波动频繁对蒸汽压缩机的冲击,延长设备使用寿命;
14.(3)闪蒸罐分别与热泵机组、中温热源水箱连接,闪蒸罐分离出来的液体可以直接
输送到中温热源水箱中存储,也可以用于热泵机组进行热交换,提取热源供闪蒸罐使用;
15.(4)用汽设备与闪蒸罐连接,可以从用汽设备输出的冷凝水作为热源输送到闪蒸罐进行闪蒸,充分利用资源。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例的结构示意图。
17.图中符号说明:
18.1.闪蒸热源;2.闪蒸罐;3.稳压罐;4.蒸汽压缩机;5.分汽包;6.用汽设备;7.热泵机组;8.蒸发器;9.冷凝器;10.中温热源水箱;11.其它中温热源。
具体实施方式
19.下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。
20.如图1所示,一种高效节能蒸汽再生系统,包括闪蒸热源1、闪蒸罐2、稳压罐3、热泵机组7、蒸汽压缩机4、分汽包5、用汽设备6和中温热源水箱10,闪蒸罐2上设有热源输入端、蒸汽输出端和液体输出端,稳压罐3设有入口、高温出口和低温出口,热泵机组7上设有中温输入端、高温输出端和低温输出端,中温热源水箱10上设有水箱入口和水箱出口。闪蒸热源1与闪蒸罐2的热源输入端连接,为闪蒸罐2提供闪蒸热源。闪蒸热源1进入闪蒸罐2后,经过闪蒸罐2闪蒸成蒸汽由稳压罐入口进入到稳压罐3,蒸汽经过稳压罐3对压力进行平衡后通过高温出口输出到蒸汽压缩机4进行加压升温,制取高温蒸汽输送到分汽包5,再由分汽包5按需分配给用汽设备6使用,用汽设备6和分汽包5在蒸汽使用后产生多余的冷凝水重新回到闪蒸罐2继续闪蒸产生蒸汽。用汽设备6和分汽包5产生的低温冷凝水可以根据具体蒸汽温度需求,确定是否输送到闪蒸罐2进行闪蒸。
21.在此过程中,闪蒸罐2、稳压罐3所产生的低温液体分别通过液体输出端、低温出口输出,可以直接输送到中温热源水箱10存储,也可以根据需要直接通过中温输入端进入到热泵机组7,热泵机组7内设有冷凝器9和蒸发器8,可以对输入的中温热源进行换热,换热后的高温液体通过高温输出端输送到闪蒸罐2的热源输入端,为闪蒸罐2提供热源,换热后的低温液体通过低温输出端输送到中温热源水箱10内存储,以便循环使用。为保证系统的可靠运行,中温热源水箱10上还连接其它中温热源11,以备系统自循环的中温热源不够时进行补充。
22.该系统的应用能够大量的节省运行费用,节约能源,对该系统运行进行了试验,具体数据见表1:
23.表1
[0024][0025]
当热源采用70℃的水时,70℃的水进入热泵机组7,热泵机组7出水温度90℃,90℃的水经过闪蒸罐2闪蒸成80℃的蒸汽经过稳压罐3后进入蒸汽压缩机4,经过加压升温后排出130℃的蒸汽,产生1吨蒸汽时热泵机组7需要消耗功率为135kw,蒸汽压缩机4消耗功率为139kw,总耗电量为274kwh,设定平均电价位0.6元/kwh,该系统每吨蒸汽耗电费用为164.4元;如果采用蒸汽锅炉将70℃的水转化成130℃的蒸汽,产生1吨蒸汽约需要220元的耗费;当热源采用90℃的水时,90℃的水直接经过闪蒸罐2闪蒸成80℃的蒸汽经过稳压罐3后进入蒸汽压缩机4,经过加压升温后排出130℃的蒸汽,产生1吨蒸汽时只需要蒸汽压缩机4消耗139kw,热泵机组不耗能,设定平均电价位0.6元/kwh,该系统每吨蒸汽耗电费用为83.4元;而采用蒸汽锅炉将90℃的水转化成130℃的蒸汽,产生1吨蒸汽约需要220元的耗费;当热源采用100℃的水时,100℃的水直接经过闪蒸罐2闪蒸成90℃的蒸汽经过稳压罐3后进入蒸汽压缩机4,经过加压升温后排出150℃的蒸汽,产生1吨蒸汽时只需要蒸汽压缩机4消耗
160kw,热泵机组不耗能,设定平均电价位0.6元/kwh,该系统每吨蒸汽耗电费用为96元;而采用蒸汽锅炉将100℃的水转化成150℃的蒸汽,产生1吨蒸汽约需要220元的耗费;当热源采用120℃的水时,120℃的水直接经过闪蒸罐2闪蒸成100℃的蒸汽经过稳压罐3后进入蒸汽压缩机4,经过加压升温后排出170℃的蒸汽,产生1吨蒸汽时只需要蒸汽压缩机4消耗178kw,热泵机组不耗能,设定平均电价位0.6元/kwh,该系统每吨蒸汽耗电费用为106.8元;而采用蒸汽锅炉将120℃的水转化成170℃的蒸汽,产生1吨蒸汽约需要220元的耗费。
[0026]
通过表1的数据对比,本系统与传统的蒸汽锅炉相比,节能降耗效果明显,尤其是热源采用90℃的水时,采用同样的热源产生同样温度的蒸汽,本系统耗能接近蒸汽锅炉的三分之一,极大的降低了运行费用。
[0027]
依据以上数据,为确保本系统较好的节能降耗效果,设定本系统使用闪蒸热源1的温度为90℃~120℃,闪蒸热源1可以是冷凝水、高温废水换热制取的热水、太阳能制取高温的热水等,90℃~120℃的闪蒸热源经过闪蒸罐2闪蒸成80℃~120℃蒸汽,通过稳压罐3对蒸汽进行缓冲稳压后进入蒸汽压缩机4,经过蒸汽压缩机4生成130℃~170℃的中低压蒸汽,并入蒸汽管网通过分汽包5供用汽设备6使用,用汽设备6和分汽包5在蒸汽使用后产生多余的90℃~120℃的冷凝水重新回到闪蒸罐2作为闪蒸热源1循环使用。用汽设备6和分汽包5产生的温度低于90℃的冷凝水可以根据具体蒸汽温度需求,确定是否输送到闪蒸罐2进行闪蒸或者输送到中温热源水箱10存储使用。闪蒸后低于80℃的热水再经热泵机组7升温至95℃,回到闪蒸罐2循环闪蒸。
[0028]
本系统通过闪蒸罐2将热源闪蒸成蒸汽,蒸汽经过稳压罐3平衡压力,避免蒸汽压力波动频繁对蒸汽压缩机4的冲击,蒸汽再经过蒸汽压缩机4加压升温,进入到分汽包5供用汽设备6使用,过程中产生的中温余热通过中温热源水箱10进行收集,通过热泵机组7的换热后提取热源供给闪蒸罐2进行闪蒸,全程工艺流程简单,设备投资较少,并且耗能少,充分利用余热,产生较高的热能供设备使用,节约资源,保护环境,还降低了生产成本。
[0029]
惟以上所述者,仅为本实用新型的具体实施例而已,当不能以此限定本实用新型实施的范围,故其等同组件的置换,或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改,皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。