蒸汽余热收集装置及纸浆模塑成型机蒸汽收集系统的制作方法

1.本实用新型属于纸浆模塑技术领域，具体涉及一种蒸汽余热收集装置及纸浆模塑成型机蒸汽收集系统。


背景技术：

2.纸浆模塑是利用纸浆模塑成型机生产符合环保要求的、可降解的纸浆模塑产品，纸浆模塑产品的种类多样，包括杯、碗、盘等食品用容器，托盘、育苗盘等工业包装类产品，以及一次性医疗器具等。
3.纸浆模塑产品在生产时需要经过制浆、抄坯、热压、切边等工序，其中热压工序是对已经成型的湿坯进行烘干定型。热压合模时，湿坯中的水分在温度和压力的双重作用下得到蒸发，产生大量高温、高压的水蒸汽。现有的纸浆模塑成型机在热压时产生的高温、高压水蒸汽通过蒸汽收集装置直接排放至外界，水蒸汽中的热量没有得到利用，造成了资源浪费。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种蒸汽余热收集装置及纸浆模塑成型机蒸汽收集系统，旨在解决现有的纸浆模塑成型机在热压时产生的高温、高压水蒸汽通过蒸汽收集装置直接排放至外界，水蒸汽中的热量没有得到利用，造成了资源浪费的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.第一方面，本实用新型实施例提供一种蒸汽余热收集装置，包括：加热水箱；蒸汽进汽盒，包括设于所述加热水箱内的第一盒体，以及进汽管道，所述第一盒体的侧壁开设有进汽口、底壁开设有多个第一连通孔，所述进汽管道一端连接所述进汽口、另一端伸出至所述加热水箱外；多个第一换热管，沿竖直方向设于所述加热水箱内，多个所述第一换热管的一端分别与对应的所述第一连通孔连接；多个第二换热管，沿水平方向设于所述加热水箱内，多个所述第二换热管的一端分别与对应的所述第一换热管的另一端连接；以及蒸汽排汽盒，包括设于所述加热水箱内的第二盒体，以及排汽管道，所述第二盒体的一侧壁开设有多个第二连通孔，多个所述第二连通孔分别与对应的所述第二换热管的另一端连接，所述第二盒体的另一侧壁开设有排汽口，所述排汽管道的一端连接所述排汽口、另一端伸出至所述加热水箱外。
7.在一种可能的实现方式中，所述第二换热管在水平方向和竖直方向上均间隔设有多个，多个所述第一换热管分别连接对应的第一连通孔和第二换热管，所述进汽管道与所述排汽管道在水平方向和竖直方向上均错位设置。在一种可能的实现方式中，所述第一换热管和所述第二换热管之间连接有阻汽管，所述阻汽管包括：第一连接管，一端与所述第一换热管连接；挡板，与所述第一连接管的另一端连接，所述挡板与所述第一连接管的内孔壁相结合的位置设有多个第三连通孔，所述挡板在多个所述第三连通孔所围成的范围内还设有多个第四连通孔；以及第二连接管，一端与所述挡板远离所述第一连接管的一侧连接，另
一端与所述第二换热管连接。
8.在一种可能的实现方式中，每个所述第四连通孔的轴线均与所述第二换热管的轴线倾斜设置。
9.在一种可能的实现方式中，所述第一连接管与所述第一换热管螺纹连接，所述第二连接管与所述第二换热管螺纹连接。
10.在一种可能的实现方式中，所述进汽管道上设有泄压阀。
11.在一种可能的实现方式中，所述第一换热管和所述第二换热管的外壁均设有多个换热翅片。
12.在一种可能的实现方式中，所述第二盒体的底壁开设有排水口，所述蒸汽进汽盒还包括一端与所述排水口连接的冷凝水管，所述冷凝水管另一端伸出至所述加热水箱外。
13.本实用新型所提供的蒸汽余热收集装置，与现有技术相比，本实用新型实施例将蒸汽进汽盒、第一换热管、第二换热管和蒸汽排汽盒均设于加热水箱内，进汽管道与纸浆模塑成型机的蒸汽排放管道连接，高温、高压蒸汽由进汽管道进入蒸汽进汽盒，依次经过第一换热管、第二换热管以及蒸汽排汽盒，由排汽管道排出，在此过程蒸汽冷凝放热，放出的热量能够对加热水箱内的水进行加热，加热水箱内的热水能够供给车间使用，提高了资源利用率，减小了浪费；
14.通过设置蒸汽进汽盒，当高温、高压蒸汽进入蒸汽进汽盒后会得到一定程度的缓冲，降低了蒸汽在第一换热管和第二换热管内的流速，使换热更充分；第二换热管沿水平方向设置，方便蒸汽放热产生的冷凝水沿第二换热管排出，第一换热管沿竖直方向设置，能够防止冷凝水回流。
15.第二方面，本实用新型实施例提供一种纸浆模塑成型机蒸汽收集系统，包括：至少一个如上述任一项所述的蒸汽余热收集装置；储水箱，通过进水管与所述加热水箱的进水口连接；保温水箱，通过出水管与所述加热水箱的出水口连接；以及多个开关阀，分别对应地设于所述进水管和所述出水管。
16.在一种可能的实现方式中，所述加热水箱、所述保温水箱外均包覆有保温材料。
17.本实用新型实施例所提供的纸浆模塑成型机蒸汽收集系统，与现有技术相比，能够利用纸浆模塑成型机热压工序产生的高温、高压蒸汽对加热水箱内的水进行加热，提高了资源利用率；
18.通过设置保温水箱，保温水箱用于储存加热后的热水，能够保证在实际使用时快速提供热水。通过设置储水箱，储水箱用于储存并向加热水箱中输送冷水。在工作时，加热水箱中的水能够在较短时间内加热，加热后的热水输送至保温水箱后，储水箱再向加热水箱内补充冷水，避免了因加热水箱容积过大，加热等待时间长的情况发生。
附图说明
19.图1为本实用新型一实施例蒸汽余热收集装置水平方向的结构示意图；
20.图2为本实用新型一实施例蒸汽余热收集装置的立体图；
21.图3为本实用新型一实施例蒸汽余热收集装置竖直方向的结构示意图；
22.图4为本实用新型一实施例中阻汽管与第一换热管、第二换热管的安装示意图；
23.图5为本实用新型一实施例纸浆模塑成型机蒸汽收集系统的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.1、蒸汽余热收集装置
26.100、加热水箱
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200、蒸汽进汽盒
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210、第一盒体
27.220、进汽管道
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221、泄压阀
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300、第一换热管
28.310、换热翅片
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400、第二换热管
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500、蒸汽排汽盒
29.510、第二盒体
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511、冷凝水管
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520、排汽管道
30.600、阻汽管
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610、第一连接管
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620、挡板
31.621、第三连通孔
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622、第四连通孔
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630、第二连接管
32.2、纸浆模塑成型机蒸汽收集系统
33.700、储水箱
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710、进水管
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800、保温水箱
34.810、出水管
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900、开关阀
具体实施方式
35.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
36.需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“固定”、“固设”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被认为是“连接于”、“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当元件被称为“设置于”、“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。“多个”指两个及以上数量。“至少一个”指一个及以上数量。
37.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
38.请参阅图1至图4，本实用新型实施例提供一种蒸汽余热收集装置1，包括：加热水箱100；蒸汽进汽盒200，包括设于加热水箱100内的第一盒体210，以及进汽管道220，第一盒体210的侧壁开设有进汽口、底壁开设有多个第一连通孔，进汽管道220一端连接进汽口、另一端伸出至加热水箱100外；多个第一换热管300，沿竖直方向设于加热水箱100内，多个第一换热管300的一端分别与对应的第一连通孔连接；多个第二换热管400，沿水平方向设于加热水箱100内，多个第二换热管400的一端分别与对应的第一换热管300的另一端连接；以及蒸汽排汽盒500，包括设于加热水箱100内的第二盒体510，以及排汽管道520，第二盒体510的一侧壁开设有多个第二连通孔，多个第二连通孔分别与对应的第二换热管400的另一端连通，第二盒体510的另一侧壁开设有排汽口，排汽管道520的一端连接排汽口、另一端伸出至加热水箱100外。
39.本实用新型实施例中蒸汽进汽盒200、第一换热管300、第二换热管400以及蒸汽排汽盒500均设置在加热水箱100内，蒸汽在第一换热管300和第二换热管400内流动时冷凝放热，能够对加热水箱100内的水进行加热。为了防止管道腐蚀、同时保证热传导效果，加热水箱100的内壁、蒸汽进汽盒200、第一换热管300、第二换热管400以及蒸汽排汽盒500可以采用不锈钢、铝合金、铜合金等材料制作。
40.由于纸浆模塑成型机只在热压工序时产生蒸汽，本实用新型实施例在使用时蒸汽
是间断供应的，本实用新型实施例中第一换热管300沿竖直方向设置，第二换热管400沿水平方向设置，既能使冷凝水顺利流出，又能够避免在不供应蒸汽时因气压低导致冷凝水沿管道回流。具体的，在实际使用时，第一换热管300可以为弯管，也可以为直管，当第一换热管300为弯管时，如第一换热管300为l形，第一换热管300可以直接与第二换热管400相连接，当第一换热管300为直管时，第一换热管300与第二换热管400之间可以通过连接弯头连接，第一换热管300和第二换热管400可以采用螺纹连接、插接等连接形式。
41.本实用新型实施例中蒸汽进汽盒200、第一换热管300、第二换热管400和蒸汽排汽盒500均设于加热水箱100内，进汽管道220与纸浆模塑成型机的蒸汽排放管道连接，高温、高压蒸汽从进汽管道220进入蒸汽进汽盒200，依次经过第一换热管300、第二换热管400以及蒸汽排汽盒500，由排汽管道520排出，在此过程蒸汽冷凝发热，放出的热量能够对加热水箱100内的水进行加热，加热水箱100内的热水能够供给车间使用，提高了资源利用率，减小了浪费；
42.通过设置蒸汽进汽盒200，当高温、高压蒸汽进入蒸汽进汽盒200后会得到一定程度的缓冲，降低了蒸汽在第一换热管300和第二换热管400内的流速，使换热更充分；第二换热管400沿水平方向设置，蒸汽放热产生的冷凝水能够沿第二换热管400排出，第一换热管300沿竖直方向设置，能够防止冷凝水回流。
43.请参阅图1，在一些可能的实施例中，第二换热管400在水平和竖直方向上均间隔设有多个，多个第一换热管300分别连接对应的第一连通孔和第二换热管400，进汽管道220和排汽管道520在水平方向和竖直方向上均错位设置。
44.本实施例中第二换热管400在水平和竖直方向上均间隔设有多个，蒸汽由蒸汽进汽盒200分散进入多个第二换热管400中，能够加快散热速度，进汽管道220和排汽管道520错位设置，能够减缓蒸汽的移动速度，同时保证不同位置的第一换热管300和第二换热管400进入的蒸汽量尽量保持一致，使蒸汽换热更充分。
45.请参阅图3和图4，在一些可能的实施例中，第一换热管300和第二换热管400之间连接有阻汽管600，阻汽管600包括：第一连接管610，一端与第一换热管300连接；挡板620，与第一连接管610的另一端连接，挡板620与第一连接管610的内孔壁相结合的位置设有多个第三连通孔621，挡板620在多个第三连通孔621所围成的范围内还设有多个第四连通孔622；以及第二连接管630，一端与挡板620远离第一连接管610的一侧连接，另一端与第二换热管400连接。
46.本实施例中第一换热管300、第二换热管400分别设于挡板620的两侧，在加工制作时，第一换热管300与挡板620、第二换热管400与挡板可以采用粘接、焊接等连接形式。
47.本实施例中第一换热管300和第二换热管400同轴设置，且内径相同，通过阻汽管600连接第一换热管300和第二换热管400，挡板620能够对蒸汽进行阻挡，高温蒸汽经第三连通孔621和第四连通孔622进入第二换热管400，能够减缓蒸汽的流动速度，使高温蒸汽在第一换热管300和第二换热管400内停留时间变长，增强换热效果。
48.由于蒸汽冷凝后会产生冷凝水，为了避免冷凝水积存在第一换热管300和第二换热管400内，本实施例在挡板620与第一连接管610的内孔壁相结合的位置开设多个第三连通孔621，多个第三连通孔621沿第一连接管610的圆周方向等间隔设置，能够防止挡板620阻滞冷凝水的流动。
49.请参阅图4，在一些可能的实施例中，每个第四连通孔622的轴线均与第二换热管400的轴线倾斜设置。
50.由于蒸汽在管道内流动时处于较稳定的状态，在稳定状态下，蒸汽靠近管道内壁的部分温度低，蒸汽靠近管道中心位置的部分温度高，本实施例中多个第四连通孔622均倾斜设置，能够对通过第四连通孔622的蒸汽进行扰流，扰乱蒸汽沿管道流动时的稳定状态，使靠近管道中心位置的蒸汽能够与管道内壁接触，提高换热效果。为了使蒸汽与管道内壁接触更充分，多个第四连通孔622的倾斜方向和倾斜角度均不相同。
51.请参阅图4，在一些可能的实施例中，第一连接管610与第一换热管300螺纹连接，第二连接管630与第二换热管400螺纹连接，加工简单、安装方便，为了保证气密性良好，在安装时可在螺纹结合面涂耐高温密封胶。
52.纸浆模塑成型机在工作时，产生的蒸汽本身便具有较高的压力，在蒸汽自身压力作用下，蒸汽能够由进汽管道220进入蒸汽进汽盒200，无需设置抽气泵等装置。为了避免管道阻塞时影响蒸汽的排放，请参阅图2，在一些可能的实施例中，进汽管道220上设有泄压阀221，当蒸汽余热收集装置1内部发生阻塞导致蒸汽无法顺利流通时，蒸汽可以由泄压阀221排出，不会影响纸浆模塑成型机正常工作。
53.为了避免蒸汽由泄压阀221排出时对人员造成伤害，泄压阀221的出汽口方向朝向地面。值得说明的是，本实施例中所采用的泄压阀221为市场上现有的产品，其结构和功能在此不再赘述。
54.请参阅图1、图3和图4，在一些可能的实施例中，第一换热管300和第二换热管400的外壁均设有多个换热翅片310，能够提高换热效果。
55.请参阅图3，在一些可能的实施例中，第二盒体510的底壁开设有排水口，蒸汽进汽盒200还包括一端与排水口连接的冷凝水管511，冷凝水管511另一端伸出至加热水箱100外。
56.本实施例通过设置冷凝水管511，方便冷凝水的排放，避免冷凝水积存在第二盒体510内部影响蒸汽流动。冷凝水由冷凝水管511流出后，可以通过管道输送至收集装置，避免冷凝水直接流至地面导致地面湿滑，产生安全隐患。
57.请参阅图5，基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供一种纸浆模塑成型机蒸汽收集系统2，包括：至少一个如上述任一实施例中的蒸汽余热收集装置1；储水箱700，通过进水管710与加热水箱100的进水口连接；保温水箱800，通过出水管810与加热水箱100的出水口连接；以及多个开关阀900，分别对应地设于进水管710和出水管810。
58.本实用新型实施例提供的纸浆模塑成型机蒸汽收集系统2，能够利用纸浆模塑成型机热压工序产生的高温、高压蒸汽对加热水箱100内的水进行加热，提高了资源利用率。蒸汽余热收集装置1和纸浆模塑成型机的数量相对应，能够同时对多台纸浆模塑成型机工作时产生的蒸汽进行收集，减少了资源浪费。
59.本实用新型实施例通过设置保温水箱800，保温水箱800用于储存加热后的热水，能够保证在实际使用时快速提供热水；通过设置储水箱700，储水箱700用于储存并向加热水箱100中输送冷水。在工作时，加热水箱100中的水能够在较短时间内加热，加热后的热水输送至保温水箱800后，储水箱700再向加热水箱100内补充冷水，避免了因加热水箱100容积过大，加热等待时间长的情况发生。
60.值得说明的是，为了方便控制，本实用新型实施例中开关阀900为电控开关阀900，加热水箱100内设有温度检测装置，当加热水箱100内的温度达到设定温度后，相应的电控开关阀900打开，将热水输送至保温水箱800中进行保存，然后储水箱700再向加热水箱100内补充冷水。采用控制程序控制电控开关阀900、温度检测装置的工作为现有技术，其结构和原理在此不再赘述。
61.在一些可能的实施例中，加热水箱100、保温水箱800外均包覆有保温材料，能够减小热量损耗。
62.可以理解的是，上述实施例中的各部分可以进行自由地组合或删减以形成不同的组合实施例，在此不再赘述各个组合实施例的具体内容，在此说明之后，可以认为本实用新型说明书已经记载了各个组合实施例，能够支持不同的组合实施例。
63.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。