专利名称：一种真空回潮机余热回收系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及真空回潮机，尤其涉及一种用于真空回潮机的余热回收设备。
背景技术：
喷射式真空回潮机目前被大量应用在烟草制丝生产线，真空回潮机为制丝生产线关键工艺设备，它的作用是将储存在筒体内的烟片抽吸成9.80kpa (绝对压力)的负压真空，完成片烟的膨胀松散、去青杂气、杀虫、增温增湿工艺。抽吸真空依靠蒸汽引射泵来实现，蒸汽喷射泵需消耗蒸汽330 kg /批(锅)，这些蒸汽形成的余汽一般都作为废汽引入室外直接对空排放，不仅造成热能浪费而且对环境产生一定的影响。目前，国内外余汽热能回收普遍采用两种方式，一是直接吸收式，二是热交换吸收式，前者冷却水与乏汽及抽吸的筒体空气直接接触，热能初次回收彻底，但回收的热水被污染，不能直接利用，需要二次热交换，热能散热严重，因此虽有卷烟厂使用，但推广应用受到限制；后者通过换热器吸收，回收热水可直接被利用，回收效率高，但对换热器管阻有特殊设计要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种真空回潮机余热回收系统，用于对引射式真空回潮机蒸汽余热进行热回收，改善该类设备废汽对空排放造成能源浪费和噪声污染，节能环保。本发明的技术方案是:
一种真空回潮机余热 回收系统，包括冷凝器和循环水箱，所述冷凝器的下部设有蒸汽入口、冷凝水出口、循环水入口、循环水出口，冷凝水出口、循环水出口通过管路与循环水箱连接，所述循环水入口通过循环泵与循环水箱连接，所述循环水箱内设有散热管，所述冷凝水出口通过管路与散热管连接。所述冷凝器的底部竖直设有隔板，所述隔板两侧分别为循环水入口和循环水出□。所述冷凝器为立式。所述冷凝器上部设有排放口。所述冷凝器一侧设有导流板。所述循环泵为两组，采用并联方式连接。循环水箱上设有水温计。 所述冷凝器为管壳式换热器。所述冷凝器竖向设有换热管，换热管采用双回程转置正方形排列。所述相邻的换热管管间距为1.4d，d为换热管外径。本发明以降低换热器管阻和提高换热效率为出发点，符合喷射式真空回潮机蒸汽引射排放的余汽具有瞬时、间歇和大流量特点，将散热器作为一种蒸汽余汽冷凝器进行结构设计，可作为该类型真空回潮机的配套产品使用，结果表明，蒸汽余热温度由110-120°C下降到80°C，冷却水温可提高到60-70°C，达到节能减排目的。
1.本发明制造的废汽蒸汽冷凝器，适用于真空回潮机吸气引射式蒸汽喷射泵废汽热能回收，可作为喷射式真空回潮机的配套产品；
2.该冷凝器吸收具有瞬时、大流量、低压力蒸汽的特点，蒸汽被冷凝过程压降小，易于蒸汽中空气的排放；
3.采用固定管板管壳式换热器，散热器上下堵头拆卸简易，散热管易于清洗；
4.散热管设计有膨胀节，抗热涨冷缩强，适用寿命长；
本发明采用立式安装，散热面积大，热回收能力足。本发明是为烟草制丝生产线关键工艺设备一喷射式真空回潮机，配备蒸汽余热回收冷凝器，用于对该类设备蒸汽引射泵排放的低压、瞬流、大流量、蒸汽和空气混合废热进行余热回收，改善该类设备废汽对空排放造成能源浪费和噪声污染，实现企业节能环保。采用本发明的管壳式固定管板冷凝器，组成热能回收系统，排放的余汽经壳程被散热管冷却水冷凝，余热被吸收，蒸汽冷凝；吸收热能的冷却水经散热管反复循环，储存在水箱中，温度可提高到60-70°C，可作为洗浴热交换设备补水，从而节约洗浴蒸汽消耗。经某卷烟厂试验，该卷烟厂日均卷烟产量1100箱(约40000 kg烟叶)，回潮机批次处理烟叶能力为2400 kg /锅，日生产15锅，累计排放余汽时间为2小时，采用本发明后，回收热能2 X 2.23MW,日产生60°C热水75吨，热水可用于洗浴等场合，节约了相应燃料燃烧产生的热能，经济效益和社会效益显著。
图1是本发明的余热回收管网及设备布局示意 图2是本发明的冷凝器的结构示意图；· 图3是冷凝器散热管排列的截面示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明将原对空排放的余汽经换热器冷凝，热能被冷却水吸收，冷却水被反复循环加热，提高加热后的冷却水的温度后，冷却水可被重新利用。如图1所示，本发明包括冷凝器I和循环水箱2。如图2所示，冷凝器I的下部设有四个口，分别为蒸汽入口 3、冷凝水出口 4、循环水入口 5、循环水出口 6。蒸汽入口 3通过蒸汽管路与回潮机连接。冷凝水出口 4、循环水出口 6通过管路与循环水箱2连接。冷凝器I的顶部设有排放口 7。靠近冷凝器I左侧内壁处设有导流板8，在冷凝器I底部中间位置竖直设有隔板9。如图1所示，循环水箱2顶部设有自来水补水水管以及观察盖，冷水的回水口 12从循环水箱2顶部伸入，循环水箱2的底部设有冷水的出水口 11，在循环水箱2底部内侧还盘绕有散热管10，散热管10的左端与冷凝水出口 4通过管道连通，散热管10的右端从循环水箱2的右侧伸出。在循环水箱2右侧外壁上还设有水位计15和水温计16，用以检测水位高度和水温。在出水口 11和循环水入口 5之间采用双通道供水方式，采用两组并联的循环泵13，循环泵13的左侧入口均设有过滤器14。冷凝器I为管壳式换热器，采用立式，采用立式的目的是可以减少管阻对蒸汽排放的影响，如可对水循环进行双回程设计；增大水循环管程，与原余汽排放管直径相匹配。并且按专用真空余热冷凝器进行设计，尽量减少管阻和提高换热面积和换热效率。如图2、3所示，为保证蒸汽在冷凝过程中有良好的散热，冷凝器I的热管采用焊接铜管，为了便于清洗，采用标准的25X2 (外径X厚度)散热铜管，换热管采用双回程转置正方形排列，相邻的换热管管间距为1.4d(d为换热管外径)，其排列规则如图2中所示。按此规律，可在Φ800圆筒断面(管板放置2 X 181=362根散热管),管板侧视如图3所不。使用过程:
如图1所示，具有温度为110-120°C的真空回潮二级喷射泵余汽，从真空回潮机排出后，从冷凝器I下部的蒸汽入口 3进入，蒸汽走散热管外，在导流板8的导流下，降低流速，增大管程，其热能被散热管内流动的低温水吸收，进行热交换，蒸汽冷凝成水，凝结水从底部的冷凝水出口 4排出，未完全冷凝的水蒸汽从顶部排放口 7排走；冷水自冷凝器底部的循环水入口 5进入，在走管内被加热，水在冷凝器中走管内双程，在顶部堵头折返，进行二次吸热，水被加温后从冷凝器I中排走，冷凝水经循环水箱2时再次放热，排放掉的冷凝水热能被充分利用；冷却水不断循环从而提高其水温，从而达到能利用的温度。相关的计算
一、散热面积A的计算 A=Ji d (L-2 δ -0.006) η
其中，d——散热管外径，取0.025 m
L----散热管长度，取4m
δ——管板厚度，取0.015m η----管子根数，取362
则 Α=3.14X0.025(4-2X0.015-0.006) X 362=112.6 (m2)
管程流通面积
S= [Jid2-Ji (d-2 τ ) 2] /4Χη其中，d——散热管外径，取0.025 mτ ――散热管厚度，取0.002 mη----管子根数，取262
S= [3.14 X 0.0 2 52-3.14 (0.025-2X0.002) 2]/4Χ 181=0.026 Cm2)(相当 DN180)
壳程流通面积
S= ( n D2-η π d2) /4
其中，D——壳筒直径，取0.6 m
d——散热管外径，取0.025 m
η一一管子根数，取472
S= (3.14 X 0.62-36 2 Χ 3.14 X 0.0 2 52)/4=0.105 (m2)(相当 DN365)
壳体为低合金钢圆筒，Φ 800 X 6，长度4米 蒸汽的压降值为15 35kPa, (0.015 0.035MPa)
冷却水流速:0.7 1.0m/s 管内蒸汽流速:大于1.5m/s
二、热负荷 的计算蒸汽冷凝过程可分为两个阶段，第一阶段，潜热释放；0.1MPa(表压)蒸汽由110°C降至O MPa (表压)100°C水蒸汽，其热量释放为两种状态的总焓之差，为2691.26 KJ/kg —2675.71 KJ/kg=15.55 KJ/kg ;第二阶段由Obar (表压)100°C饱和水蒸汽降至60°C热水继续释放热能，为其焓值之差，2675.71-376.96= 2298.75KJ/kg，两个阶段合计放热为2314.3KJ/kg。余汽排放流量3465kg/h，批次排放量为462 kg,则每锅烟蒸汽冷凝释放的热量为:
2314.3 KJ/kgX462 kg= 1069206.6 KJ其瞬时热负荷为:1069206.6 KJ /480s=2227.5 KJ /s=2.23MW.
权利要求
1.一种真空回潮机余热回收系统，其特征在于包括冷凝器和循环水箱，所述冷凝器的下部设有蒸汽入口、冷凝水出口、循环水入口、循环水出口，冷凝水出口、循环水出口通过管路与循环水箱连接，所述循环水入口通过循环泵与循环水箱连接，所述循环水箱内设有散热管，所述冷凝水出口通过管路与散热管连接。
2.根据权利要求I所述的真空回潮机余热回收系统，其特征在于所述冷凝器的底部竖直设有隔板，所述隔板两侧分别为循环水入口和循环水出口。
3.根据权利要求I所述的真空回潮机余热回收系统，其特征在于所述冷凝器为立式。
4.根据权利要求Γ3任一条所述的真空回潮机余热回收系统，其特征在于所述冷凝器上部设有排放口。
5.根据权利要求Γ3任一条所述的真空回潮机余热回收系统，其特征在于所述冷凝器一侧设有导流板。
6.根据权利要求f3任一条所述的真空回潮机余热回收系统，其特征在于所述循环泵为两组，采用并联方式连接。
7.根据权利要求Γ3任一条所述的真空回潮机余热回收系统，其特征在于循环水箱上设有水温计。
8.根据权利要求Γ3任一条所述的真空回潮机余热回收系统，其特征在于所述冷凝器为管壳式换热器。
9.根据权利要求Γ3任一条所述的真空回潮机余热回收系统，其特征在于所述冷凝器竖向设有换热管，换热管采用双回程转置正方形排列。
10.根据权利要求9所述的真空回潮机余热回收系统，其特征在于所述相邻的换热管管间距为I. 4d, d为换热管外径。
全文摘要
一种真空回潮机余热回收系统，包括冷凝器和循环水箱，所述冷凝器的下部设有蒸汽入口、冷凝水出口、循环水入口、循环水出口，冷凝水出口、循环水出口通过管路与循环水箱连接，所述循环水入口通过循环泵与循环水箱连接，所述循环水箱内设有散热管，所述冷凝水出口通过管路与散热管连接。本发明以降低换热器管阻和提高换热效率为出发点，符合喷射式真空回潮机蒸汽引射排放的余汽具有瞬时、间歇和大流量特点，将散热器作为一种蒸汽余汽冷凝器进行结构设计，可作为该类型真空回潮机的配套产品使用。
文档编号A24B3/04GK103251123SQ201310197550
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月24日 优先权日2013年5月24日
发明者牛社民, 张蒙生, 罗健, 靳光磊, 万永华, 尚良君, 唐培丽, 黄会民, 赵新民, 刘建军, 赵东峰, 徐正义 申请人:河南中烟工业有限责任公司