一种冷凝水回收装置的制作方法

本实用新型涉及冷凝水回收设备技术领域，具体涉及一种冷凝水回收装置，应用于蒸汽热水供应系统。

背景技术：

蒸汽热水供应系统由下列部分组成：

1、蒸汽系统(第一循环系统)：由热源、蒸汽热水器和蒸汽管网组成。锅炉生产的蒸汽通过热媒管网输送到蒸汽热水器，经散热面加热冷水。蒸汽经过热交换变成凝结水，靠余压经疏水器流至凝结水池，凝结水和新补充的冷水经冷凝水循环水泵再送回锅炉生产蒸汽。如此循环而完成水的加热，即热水制备系统。

2、热水系统(第二循环系统)：热水供水系统由热水配水管网和回水管网组成。被加热到设计要求温度的热水，从加热器出口经配水管网送至各个热水配水点，而蒸汽热水器所需冷水来源于高位水箱或给水管网，为满足各热水配水点随时都有设计要求温度的热水，在立管和水平干管，甚至配水支管上，设置回水管，使一定量的热水在配水管网和回水管网中流动，以补偿配水管网所散失的热量，避免热水温度的降低。

3、附件：由于蒸汽系统和热水系统中的控制、连接需要。以及由于温度的变化而引起的水的体积膨胀、超压、气体离析、排除等，常使用的附件有温度自动调节器、疏水器、减压阀、安全阀、膨胀罐(箱)、管道自动补偿器、闸阀、水嘴、自动排气器等。

蒸汽热水器主要是利用蒸汽冷凝为液体的潜热，故冷凝水量小，蒸汽冷凝后体积缩小，所以冷凝水的压力小，经换热器冷却后的温度会高于热水温度（45℃-55℃），即是所形成的冷凝水的水温相比于冷水温度（常温20℃）较高，含可利用热能。

150℃蒸汽冷凝并冷却为60℃水，将100吨20℃的水加热至55℃，产生的冷凝水质量约为热水量的5.9%，其可用热值（冷凝水从60℃降温至20℃）约为系统换热量的6.7%，由此可见，冷凝水的可用热量和质量都是不少的，应该被回收利用。

而现有技术中，冷凝水有两种处理方式，一种是冷凝水直接排放，这样会造成热能的浪费和水资源的浪费，另一种是采用冷凝水回收设备及管线将冷凝水回收至锅炉房再利用，而冷凝水回收设备价格昂贵，维护管理难，且换热器离锅炉房有一定的距离，管路投资费用也高，这样会造成冷凝水回收成本高昂的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种冷凝水回收装置，解决现有技术对蒸汽热水供应系统中冷凝水的处理会造成热能浪费和水资源浪费的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种冷凝水回收装置，包括蒸汽热水供应系统、冷凝水存储箱和抽水注入系统，所述蒸汽热水供应系统包括热水系统和具有冷凝水排出管的蒸汽系统，所述冷凝水排出管的出水端与冷凝水存储箱相连通，用于汇集并储存蒸汽系统换热后产生的冷凝水，所述抽水注入系统用于连通冷凝水存储箱和热水系统，以抽取冷凝水存储箱内的冷凝水并将冷凝水注入到热水系统中。

进一步的技术方案是，所述冷凝水存储箱的位置低于冷凝水排出管的出水口，所述冷凝水排出管的顶部设有通气阀，底部设有用于出水的导水管，所述导水管上设有第一止回阀。

更进一步的技术方案是，所述冷凝水存储箱内设有第一液位装置。

更进一步的技术方案是，所述抽水注入系统包括第一加压水泵，所述第一加压水泵的进水端与导水管相连通，第一加压水泵的出水端通过第一出水管与热水系统相连通。

更进一步的技术方案是，所述抽水注入系统包括第二加压水泵和射流泵，所述第二加压水泵的进水端通过第二进水管与热水系统相连通，第二加压水泵的出水端与射流泵的射流进水端相连通，所述射流泵的吸入端与导水管相连通，所述射流泵的射流出水端通过第二出水管与热水系统相连通。

更进一步的技术方案是，所述抽水注入系统包括隔膜罐和空压机，所述隔膜罐内设有隔膜，隔膜将隔膜罐分为相互独立的空气腔和储水腔，所述空压机通过输气管与空气腔相连通，所述储水腔通过第三进水管与导水管连通，所述储水腔在远离隔膜一侧的连通有第三出水管，所述第三出水管与热水系统相连通。

更进一步的技术方案是，所述储水腔在远离隔膜一侧的腔壁上设有接触开关和第二液位装置。

更进一步的技术方案是，所述输气管和第三出水管上均设有第二止回阀。

更进一步的技术方案是，所述冷凝水排出管设置为多个，多个冷凝水排出管均连接至排水总管，所述排水总管与冷凝水存储箱相连通。

更进一步的技术方案是，所述冷凝水排出管设置为多个，所述冷凝水存储箱与冷凝水排出管的相适配，多个冷凝水存储箱均通过汇水总管连通至储水总箱，所述抽水注入系统用于连通储水总箱和热水系统，以抽取储水总箱内的冷凝水并将冷凝水注入到热水系统中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：将蒸汽热水供应系统中冷凝水排出管内的冷凝水汇流至冷凝水存储箱中，在冷凝水存储箱中存储了一定量的冷凝水后，通过抽水注入系统将冷凝水输送进热水系统中，进而混入热水系统中一起供给用户使用，这样既能利用冷凝水的水量，也能利用冷凝水中的热量，避免了水资源和热能的浪费，同时由于是直接回收到热水系统中而不是回收至蒸汽锅炉内，便可不需要昂贵的冷凝水回收设备，同时通过将抽水注入系统接入到就近的热水系统中，使冷凝水回收管路的耗费较低，进一步起到降低成本的效果。

附图说明

图1为本实用新型冷凝水回收装置第一种实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型冷凝水回收装置第二种实施方式的结构示意图。

图3为本实用新型冷凝水回收装置第三种实施方式的结构示意图。

图4为本实用新型冷凝水回收装置第四种实施方式的结构示意图。

图5为本实用新型冷凝水回收装置第五种实施方式的结构示意图。

图6为本实用新型中射流泵的结构示意图。

图标：1-蒸汽热水供应系统，2-冷凝水存储箱，3-冷凝水排出管，4-导水管，5-第一止回阀，6-第一液位装置，7-第一加压水泵，8-汇水总管，9-第一出水管，10-第二加压水泵，11-射流泵，12-第二进水管，13-第二出水管，14-储水总箱，15-隔膜罐，16-空压机，17-隔膜，18-空气腔，19-储水腔，20-输气管，21-第三进水管，22-第三出水管，23-接触开关，24-第二止回阀，25-进水总管，26-通气阀，27-第二液位装置，101-热水管路，102蒸汽热水器，103-蒸汽管路，111-射流进水端，112-喷嘴，113-吸入室，114-混合管，115-扩散管，116-射流出水端，117-吸入端，118-阀片，119-铰链。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

图1-6示出了本实用新型冷凝水回收装置的一个较佳实施方式，本实施例中的冷凝水回收装置具体包括蒸汽热水供应系统1、冷凝水存储箱2和抽水注入系统，蒸汽热水供应系统1包括热水系统和蒸汽系统，蒸汽系统设有冷凝水排出管3，冷凝水排出管3的出水端与冷凝水存储箱2相连通，用于汇集并储存蒸汽系统换热后产生的冷凝水，抽水注入系统用于连通冷凝水存储箱2和热水系统，以抽取冷凝水存储箱2内的冷凝水并将冷凝水注入到热水系统中。

热水系统由热水管路101、蒸汽热水器101水侧及附件组成，蒸汽系统由蒸汽热水器102蒸汽侧和蒸汽管路103及附件组成。蒸汽热水器102用于蒸汽与水间壁式换热，蒸汽通过蒸汽系统输送至蒸汽热水器102蒸汽侧中放热，将蒸汽热水器102中水侧的水加热，同时蒸汽放热后成为冷凝水。蒸汽热水器102中被加热的水通过热水系统配送至各用水点。蒸汽在蒸汽管路103中遇冷也会产生冷凝水。

可将冷凝水注入到热水系统的热水管路101中，也可将冷凝水注入到蒸汽热水器102的水中。

蒸汽系统中的冷凝水通过冷凝水排出管3流入冷凝水存储箱2中，在冷凝水存储箱2中存储了一定量的冷凝水后，通过抽水注入系统将冷凝水输送进热水系统中，进而混入热水中一起供给用户使用，这样既能利用冷凝水的水量，也能利用冷凝水中的热量，避免了水资源和热能的浪费，同时由于是直接回收到热水系统中而不是回收至蒸汽锅炉内，便可不需要昂贵的冷凝水回收设备，同时通过将抽水注入系统就近接入到热水系统的热水管路101或蒸汽热水器102的水中，使冷凝水回收管路的耗费较低，进一步起到降低成本的效果。

冷凝水排出管3上设有自动阻汽排水的疏水装置，只有冷凝水能排出，这是常规设置，在此不再赘述。

其中蒸汽热水器102内设有蒸汽进气管、排气管和若干换热盘管，换热盘管的一端与蒸汽进气管相连，另一端与排气管相连，且若干换热盘管沿蒸汽进气管和排气管的轴向均匀设置，蒸汽进气管的下端以及排气管的下端均与冷凝水排出管3连通，进而实现冷凝水的全部汇入和回收，以保证所有的冷凝水均可沿冷凝水排出管3流入到冷凝水存储箱2内。

冷凝水存储箱2的位置低于冷凝水排出管3的出水口，冷凝水存储箱2的顶部设有通气阀26，底部设有用于出水的导水管4，导水管4上设有第一止回阀5。

这样便可通过重力的作用使冷凝水排出管3内的冷凝水直接流入到冷凝水存储箱2内。而在顶部设置通气阀26的目的在于，冷凝水通过冷凝水排出管3进入冷凝水储存箱2时，箱内空气可以通过通气阀26被挤压排出，抽注系统抽取冷凝水储存箱2中的冷凝水时，箱外空气可以通过通气阀26进入冷凝水储存箱2内。最佳的是，通气阀26是自动排气阀，只能进排气，水不能流出。

导水管4用于连通抽注系统，使抽注系统抽取冷凝水储存箱2中的冷凝水，导水管4设置在底部，利于抽尽冷凝水，冷凝水储存箱2可利用的有效容积更大。在抽注系统停止工作时，导水管4上的第一止回阀5用于防止热水系统中的有压水进入冷凝水储存箱2中。

在本实用新型的其他实施方式中，冷凝水存储箱2的位置可以高于冷凝水排出管3的出水口，此时只需使用到提升泵将冷凝水输送住冷凝水存储箱2中，提升泵的水量和扬程均较小，所需能耗小。

冷凝水存储箱2内设有第一液位装置6。其中第一液位装置6可以设置为两个，其中一个设置于冷凝水存储箱2的底部，另一个设置于冷凝水存储箱2的顶部，以检测冷凝水存储箱2中冷凝水的水位，当冷凝水处于高位时，启动抽水注入系统；当冷凝水处于低位时，停止抽水注入系统。

抽水注入系统包括第一加压水泵7，第一加压水泵7的进水端与导水管4相连通，第一加压水泵7的出水端通过第一出水管9与热水系统相连通。在冷凝水存储箱2内的冷凝水处于高位时，通过第一加压水泵7将冷凝水存储箱2内的冷凝水沿导水管4注入到热水系统中，这样的方式主要用于热水管网低静压工况，第一加压水泵7不需要太高的扬程即可将冷凝水注入热水系统中，这样的方式效率最高。

抽水注入系统包括第二加压水泵10和射流泵11，第二加压水泵10的进水端通过第二进水管12与热水系统相连通，第二加压水泵10的出水端与射流泵11的射流进水端111相连通，射流泵11的吸入端117与导水管4相连通，射流泵11的射流出水端116通过第二出水管13与热水系统相连通。

在高静压工况中，一般蒸汽热水器102安装位置相对热水系统最高配水点较低，热水系统内静水压力高，而蒸汽系统产生的冷凝水是常压状态、压力低，如果直接采用加压水泵将冷凝水泵入热水系统内混合，则对泵的要求是小流量高压力，对泵的要求高，很难实现。通过设置第二加压水泵10和射流泵11，第二加压水泵10抽取热水管路101或蒸汽热水器102中的水以一定的流速进入射流泵11中，水流通过射流泵11的喷嘴112减压再加速，射流泵11吸入室113在高速水流的带动下形成负压，使连接在射流泵11吸入端117的第二导水管14内的冷凝水进入吸入室113，再经射流泵11扩散管115混合后进入射流出水端116，一起进入热水管路101或蒸汽热水器102的水中。通过本方案，只需要第二加压水泵10提供较少的水流量和较小的扬程即可将冷凝水泵送到热水系统中混合使用，实现冷凝水热量和质量的回收利用。由于第二加压水泵10的进水管和射流泵11的射流出水端116均可设在热水管路101或蒸汽热水器102的容器壁上任意两点，即进出口的压差为水位高差形成的静压差，第二加压水泵10只需克服较小的静压差、管路阻力及射流泵11水头损失即可，对第二加压水泵10扬程要求小，加压水泵功耗小。

其中射流泵11为现有常用的射流泵11，如图5所示为射流泵11的大致形状，其包括有射流进水端111、喷嘴112、吸入室113、混合管114、扩散管115、出水端、吸入端117、阀片118和铰链119，其中阀片118通过铰链119来使吸附端封堵或敞开，进而使吸入端117与吸入室113之间为单向导通，使水仅能从吸入端117流进吸入室113，不能从吸入室113流进吸入端117中，射流进水端111通过喷嘴112连通至吸入室113内，在高压水流有喷嘴112高速射进吸入室113内时，将持续的挟带走吸入室113内的空气或水，从而在吸入室113内造成不同程度的真空或负压，从而将阀片118打开，将冷凝水抽进吸入室113中，从射流进水端111和吸入端117进入吸入室113的两股液体将在混合室进行能量的传递和交换，使流速和压力趋于平稳，然后经过扩散管115是部分动能转化为压能，从而在出水端以一定的流速流出。

采用上述种类的射流泵11还具有结构简单、加工容易、成本低、工作可靠、无泄漏、无磨损、维护方便等优点，同时射流泵11还可以兼做反应器和混合器。

抽水注入系统包括隔膜罐15和空压机16，隔膜罐15内设有隔膜17，隔膜17将隔膜罐15分为相互独立的空气腔18和储水腔19，空压机16通过输气管20与空气腔18相连通，冷凝水存储箱2通过第三进水管21与储水腔19相连通，储水腔19在远离隔膜17一侧的连通有第三出水管22，第三出水管22与热水系统相连通。

隔膜17的位置将引起空气腔18和储水腔19内容积的变化，冷凝水存储箱2内的水进入到储水腔19内达到一定的量后，第二液位装置27联动空压机16启动，通过空压机16的工作使空气腔18中的空气逐渐增多，进而带动隔膜17朝着储水腔19的一侧运动，以将储水腔19内的冷凝水通过第三出水管22压进热水系统中，从而实现冷凝水的回收，该方式主要用于较高静压工况。

第三进水管21与导水管4连通。

储水腔19在远离隔膜17一侧的腔壁上设有接触开关23和第二液位装置27，在隔膜17抵触到接触开关23后，表示隔膜罐15中的水全部注入到容器中，联动空压机16停止。在空气腔18中联通有通气管，通气管设有电动阀，在冷凝水存储到一定的水位时，第二液位装置27联动电动阀关闭，在隔膜17抵触到接触开关23后，关闭空压机16，联动电动阀打开进行放气，此时冷凝水便可再次进入到储水腔19内，而随着冷凝水的不断注入，隔膜17在水压的作用下将挤压空气腔18的空间，实现再蓄水。

输气管20和第三出水管22上均设有第二止回阀24，以避免隔膜罐15中的冷凝水回流到冷凝水存储箱2内，避免空气腔18内的气体回流至空压机16内，避免热水系统中的热水流入到储水腔19内。

冷凝水排出管3设置为多个，多个冷凝水排出管3均连接至进水总管25，进水总管25与冷凝水存储箱2相连通，以实现蒸汽系统中的多个冷凝水排出管3内冷凝水的同时回收。

冷凝水排出管3设置为多个，冷凝水储存箱2与冷凝水排出管3的数量相适配，就近的冷凝水排出管可以汇集在一个冷凝水储存箱2中，多个冷凝水储存箱2均通过汇水总管8连通至储水总箱14，抽水注入系统用于连通储水总箱14和热水系统，以抽取储水总箱14内的冷凝水并将冷凝水注入到热水系统中。

蒸汽系统的蒸汽管路103也有蒸汽降温形成冷凝水并在管路低点蓄积的可能，且蒸汽热水器102有可能比较分散，不易通过管路汇集，此时可以设置多个冷凝水储存箱2分别收集各点位冷凝水排出管3的冷凝水，通过汇水总管8将多个冷凝水储存箱2中的冷凝水汇集在一个较大的储水总箱14中，再利用抽注系统将储水总箱14中的冷凝水抽注进入热水系统1中。由于安装位置受限，冷凝水储存箱2的位置可能低于储水总箱14，则可以采用提升泵将冷凝水泵入储水总箱14中。

为了便于检修，可以在管路上设有开闭阀，该方式为管路领域的常规设置，此处便不再进行赘述，同时管路中的保温设置以及冷凝水存储箱2和隔膜罐15中的保温设置也属于供热系统中的常规设置，此处也不再进行赘述。

本方案中所采用的设备及部件均易于购买，工作可靠，容易实现，同时实现了节能节水，将冷凝水就近接入到热水系统中，基本无热损耗和水损耗，同时这样便不会出现远距离的冷凝水回收管路，节约材料和基建费用。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。