专利名称：废汽余热回收利用系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于低品位余热回收利用系统，用于医药、化工等行业的消毒尾汽的余热回收。
目前，世界上即使是工业发达国家能源利用率也只有50％左右，工业余热利用的潜力很大。然而事实上大量余热不得不将废热排放于环境。这是由于余热回收利用常有许多困难，主要是品位低，排放量波动大，并与热用负荷变化规律不一致，季节负荷不平衡，工艺过程特殊要求不易满足等。例如医药等行业的消毒尾汽一日内排放量变化常达十数倍。由于上述原因，现有技术中的废汽余热回收系统，热回收利用率都比较低，同时不适用于要求有稳定热源参数和数量的热利用装置。大连制药厂现有消毒尾汽余热回收利用系统，用于冬季供暖，它主要由废热收集管，淋板式换热器，集热水箱，热用户等组成。由于废汽量波动很大，而水量不变，因此温度是变化的；当废汽量太多时，废汽不能完全冷凝，造成能量利用率低；当废汽量过小时，温度过低，需用新蒸汽加热，造成能量品位降低，热利用效率仅为30％以下，而且只能在冬季回收利用。而消毒尾汽一般是全年排放的，故每年约7～8个月的非供暖期内，只能全部排放于环境。
本实用新型的目的是针对现有技术中废汽回收利用中存在的困难和现有系统中存在的问题和缺陷，提供一种热回收率较高的废汽余热回收利用系统，该系统可向热利用装置提供具有稳定热源参数和数量的热源热水；既可用于冬季供暖，又可在非供暖期用于制冷供工艺冷却或空调降温之用。
本实用新型是这样实现的它主要由汽水换热器组，双向热水蓄热装置，定水温变水量调节系统以及热利用装置等组成。上述的汽水换热器组可采用一个或多个换热器；上述的双向热水蓄热装置包括热水蓄热器〔8〕，浸没在蓄热器〔8〕中的集热水箱〔7〕，安装在换热器组与蓄热器之间的循环水泵〔9〕、〔10〕，以及连接在回水管〔21〕与蓄热器〔8〕底部之间的旁通管〔11〕组成。上述的定水温变水量调节系统主要由调节阀〔12〕、〔13〕、〔14〕、〔15〕、〔16〕和分别装在换热器尾管〔5〕、〔6〕上的感温元件〔T1〕和〔T2〕组成，热利用装置根据需要可以是吸收式制冷机或供暖系统。
附图
一为本实用新型采用两个换热器时的工作流程及结构示意图。
以下结合附图详细说明该系统的工作情况及最佳实施车间A的各废汽排放点的水蒸汽由管道收集联接，经必要的净化处理后，由管道1进入废汽换热器〔3〕。车间B的废汽与车间A不允许混合，故通过另一套废汽收集系统由管道2进入废汽换热器〔4〕。废汽换热器〔3〕、〔4〕均为直接接触式冷凝加热器。来自热利用装置如吸收式制冷机〔20〕或供暖系统的循环回水(低温水)通过管道〔21〕及各分支管道上的调节阀〔13〕、〔14〕从上部淋入换热器，吸收废汽凝结热而升温，并与废汽凝水一道分别由尾管〔5〕、〔6〕排出，流入集热水箱〔7〕，被汇集后由泵〔19〕打入热利用装置供使用。自动排汽阀〔17〕、〔18〕根据需要自动排放换热器内积聚的不凝性气体，该伐还兼起安全阀的作用。
在一日内废汽量小时波动很大的条件下，为使供给热利用装置的热水不仅具有稳定的温度，而且具有基本稳定的数量，在换热器尾管下设置了热水蓄热器〔8〕，换热器的尾管〔5〕、〔6〕和集热水箱〔7〕均在热水蓄热器〔8〕的水面以下，并处于蓄热器水容积的上部。象吸收式制冷机这样的热利用装置，如果热源温度太低则效率降低甚至根本不能制冷，故在系统中设置了定水温变水量的调节系统，它包括安装在各分支管道上的调节阀门〔12〕－〔16〕和安装在换热器尾管上的感温元件〔T1〕和〔T2〕组成，从而使回水量随废汽量的波动自动调节进入换热器，以维持换热器的压力恒定和维持出口水温恒定。为使换热器在废汽大幅度波动时仍有较高的效率，换热器上部为喷淋式，废汽量较小时使用；下部为液柱式，废汽量，较大时使用。
以A车间为例，当来自车间A的废汽量增大时，尾管〔5〕的水温升高，感温元件〔T1〕发出信号，控制自动阀〔13〕开大，从而增大换热器〔3〕下部液柱式换热器的淋水量，当阀〔13〕全开而废汽量继续增大时，打开自循环泵〔9〕将蓄热器下部的低温回水打入换热器增加淋水量。自尾管排出多余热水由集热水箱〔7〕溢出，热水从蓄热器的上部自上而下，冷水从下部排出，这是蓄热过程。当废汽量减少时，〔T1〕发出温度降低信号，控制阀门〔13〕关小，当水量小于某一数值时阀门〔13〕关闭，阀门〔15〕打开，喷淋式换热器投入工作，用阀〔15〕调节水量，此时主循环泵〔19〕不仅抽来自换热器尾管的热水，而且还从蓄热器上部抽取蓄存的高温水，同时从制冷机出来的低温水将有一部分从旁通管〔11〕经阀门〔16〕流回蓄热器底部，以维持经过制冷机的热水循环量和维持热量恒定，这就是释热过程。阀门〔16〕与阀门〔12〕－〔15〕连锁，维持总水量恒定。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和积极效果。在一日内小时波动达十数倍的条件下，该系统可向热利用装置提供具有稳定热源参数及稳定数量的热水，故可驱动吸收式制冷机，因此，该系统不但可在冬季用于供暖，而且在非供暖期可用于制冷供工艺冷却或空调降温之用，使废汽余热在全年都得到充分利用。同时对来自不同车间的废汽不允许相互混合的条件下，利用该系统可构成一个统一的热源，以利于平衡排放量的波动。采用该实用新型可在保证安全和工艺要求的前提下，使废汽余热回收利用率从现有系统的30％以下提高到90％以上。
权利要求1.一种废汽余热回收利用系统，它主要由废汽收集管、换热器、集热水箱，热用户等组成，其特征是上述的换热器为汽水换热器组，可采用一个或多个换热器，集热水箱为双向热水蓄热装置，它包括热水蓄热器[8]及浸没在其中的集热水箱[7]，循环水泵[9]、[10]和旁通管[11]组成，并配有相应的定水温变水量调节系统，上述的热用户可以是吸收式制冷机或供暖系统。
2.按照权利要求1所述的废汽余热回收利用系统，其特征是所述的汽水换热器组中的换热器，其上部为喷淋式，下部为液柱式。
专利摘要一种废汽余热回收利用系统，用于医药、化工等行业的消毒尾汽的余热回收。它主要由汽水换热器组，双向热水蓄热装置，定水温变水量调节系统以及热利用装置组成。使用该实用新型可使来自不同车间，在一日内小时波动达数十倍的条件下，向热利用装置提供具有稳定热源参数及稳定数量的统一的热源热水，既可在冬季用于供暖，又可在非供暖期用于制冷，供工艺冷却或空调降温之用，使废汽余热在全年内得到充分利用，其废汽回收利用率可从现有系统的30％以下提高到90％以上。
文档编号G05D23/13GK2034675SQ8820456
公开日1989年3月22日 申请日期1988年4月30日 优先权日1988年4月30日
发明者陈君燕, 侯风英 申请人:清华大学, 华北制药厂