用于烧碱生产中的余热回收装置的制作方法

文档序号:16004954发布日期:2018-11-20 19:56阅读:492来源:国知局

本实用新型属于烧碱生产设备技术领域,尤其涉及一种用于烧碱生产中的余热回收装置。



背景技术:

氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠,为一种具有很强腐蚀性的强碱,一般为片状或颗粒形态,易溶于水并形成碱性溶液,另有潮解性,易吸取空气中的水蒸气(潮解)和二氧化碳(变质)。烧碱有两种主要的生产方法,包括苛化法和电解法。苛化法是用纯碱水溶液与石灰乳通过苛化反应生成烧碱;电解法是采用电解饱和食盐水溶液生成烧碱,并副产氯气和氢气,电解法生产烧碱又称为氯碱工业。不论是苛化法还是电解法在生产烧碱过程中会产生大量的热量和气体,这些热量一般都会通过冷却装置中和掉,很是浪费,而在企业日常生活还需要另行供热。

目前,生产企业为适应节能降耗的趋势,针对烧碱生产产生的热量设置了热量回收装置以供日常生活用水或供热使用。现有的热量回收装置比较常见的是用在烧碱反应器外设置有换热器来将热量传递给冷介质,但是烧碱反应产生的氯气和氢气等对换热器的使用寿命有较大的影响;有的热量回收装置采用的是循环导热的方式,原理就是利用烧碱产生的携带热量的气体在循环的过程中将热量传递给冷介质,但是这种方法存在的问题就是,在冷介管道和气体通道的接触路线较长,冷介质最后进入热水箱的冷接管道基本上都有气体通过,这样的话,换热最后达到的效果是气体和冷介达到两者的平均温度,要么热水箱中的温度始终上不去,要么就是加热时间特别长,而最理想的效果应该是,烧碱反应器的出气口和进气口的温差最大,也就是说气体回到烧碱反应器中的时候基本上将热量大绝大部分贡献给了冷介质,这就需要对循环线路进行一定的优化以及对相关设备进行改进。



技术实现要素:

本实用新型针对上述烧碱生产余热的回收装置所存在的技术问题,提出一种设计合理、结构简单、回收效果好且自动化程度高的用于烧碱生产中的余热回收装置。

为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案为,本实用新型提供的用于烧碱生产中的余热回收装置,包括位于烧碱反应器两侧的冷水箱和热水箱,所述冷水箱连接有水泵,所述水泵和热水箱之间设置有输水管,包括用于连接烧碱反应器的出气管和回气管,所述出气管和烧碱反应器的连接处设置有弹簧伸缩管,所述出气管的出口设置有两个导出管,所述输水管上设置有换热套,所述换热套包括两个与导出管连接的换热通道,所述换热通道通过导回管与回气管连通,所述导回管与回气管之间连接有风机。

作为优选,所述两个导出管中的一个设置有电控阀门,所述回气管上设置有第一温度传感器,所述输水管的尾部设置有第二温度传感器,所述回气管上设置有与电控阀门、第一温度传感器和第二温度传感器电性连接的控制盒。

作为优选,所述风机为变频风机。

作为优选,所述两个换热通道并列缠绕在输水管上。

作为优选,所述弹簧伸缩管包括弹簧和管套。

与现有技术相比,本实用新型的优点和积极效果在于,

1、本实用新型提供的用于烧碱生产中的余热回收装置,利用两个并列缠绕的换热通道来为冷介提供热量,同时,通过第一温度传感器和第二温度传感器实时监测导回管的回流温度和输水管输出温度,如果两个温差较小则说明在换热通道中冷介和热气提前完成换热或者说是温度中和,通过变频风机来改变气体循环速率,从而促进冷却后的气体进入烧碱反应器中而使新反应的气体与冷介继续发生热交换,提高换热效率;利用弹簧伸缩管可以利用弹簧和气体冲力的相互作用促进气体流动,提高换热效率。本实用新型设计合理、结构简单,适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的用于烧碱生产中的余热回收装置的整体结构示意图;

图2为实施例提供的输水管与换热套的结构示意图;

以上各图中,1、烧碱反应器;2、冷水箱;3、热水箱;4、水泵;5、输水管;6、出气管;7、回气管;8、弹簧伸缩管;9、导出管;10、导回管;11、换热套;111、换热通道;12、风机;13、电控阀门;14、第一温度传感器;15、第二温度传感器;16、控制盒。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例,如图1、图2所示,本实用新型提供的用于烧碱生产中的余热回收装置,包括位于烧碱反应器1两侧的冷水箱2和热水箱3,所述冷水箱2连接有水泵4,所述水泵4和热水箱3之间设置有输水管5。其中,冷水箱2、热水箱3、以及水泵4为现有技术中的成熟部件,至于其具体的结构和功能本实施例在此不再赘述。本实用新型的重点是对烧碱反应产生的气体在循环流动的过程中涉及到的管路和控制结构做出的改进,通过自动调整气体的流通速率来改善换热效果。

具体地,本实用新型还包括用于连接烧碱反应器的出气管6和回气管7,所述出气管6和烧碱反应器1的连接处设置有弹簧伸缩管8,所述出气管6的出口设置有两个导出管9,所述输水管5上设置有换热套11,所述换热套11包括两个与导出管9连接的换热通道111,所述换热通道111通过导回管10与回气管7连通,所述导回管10与回气管7之间连接有风机。这样设置的话,气体循环的路径就变为,由烧碱反应器流出,依次经过弹簧伸缩管、出气管、导出管、换热通道、导回管和回气管,最终在回到烧碱反应器。

为了充分交换气体和冷介的热量,本实用新型提供的所述两个换热通道111并列缠绕在输水管5上,换句话说,两个换热通道111以螺旋形式紧贴在输水管的表面,需要说明的是,换热通道缠绕的部分主要是指图1中输水管的水平部分,这样的话就增加了气体与冷介的接触面积。同时,导出管9是出气管6的两个分管,导回管10是回气管7的两个分管,一方面是为了使换热通道111与出气管6和回气管7合理地连接,另一方面是为了在保证气体循环流动的前提下对某只通路进行一定控制,更加有效地调整气体的流动方案。

为了提高冷介加热的效率,本实用新型提供了温度差检测环节,主要是实时监测并比较导回管10的回流温度和输水管5输出温度。具体地,本实用新型有一个导出管上设置有电控阀门13,所述回气管7上设置有第一温度传感器14,所述输水管5的尾部设置有第二温度传感器15,所述回气管7上设置有与电控阀门13、第一温度传感器14和第二温度传感器15电性连接的控制盒16。这样的话,根据第一温度传感器14和第二温度传感器15可比较出导回管7与输水管5输出温差。如果温差较大,说明热交换进行比较彻底;如果温差较小,则可以得出冷介和热气在换热套所在区域内已经提前完成换热或者说是温度中和,热量交换并不完全,然后控制盒会控制电控阀门13关闭一个导出管,使热量集中在另一个导出管中,进一步加热输水管5中的冷介,更加充分、有效地利用资源。

进一步地,本实用新型提供的所述风机12为变频风机,并且弹簧伸缩管8包括弹簧和管套。这样的话,通过变频风机来合理调整气体循环速率,从而促进冷却后的气体进入烧碱反应器中而使新反应的气体与冷介继续发生热交换,大大提高了换热效率。再者就是,弹簧伸缩管8中的弹簧与反应产生的气体冲力相互作用,促进气体流动,进一步提高换热效率。需要说明的是,本实用新型中提供的控制盒16中所用的控制器型号为MLX90363LDC-ABB,可以有效控制两个温度传感器和电控阀门13。本实用新型设计合理、结构简单、自动化程度高,适合大规模推广。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

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