一种蒸汽余热回收装置及方法

本发明涉及余热回收，具体为一种蒸汽余热回收装置及方法。

背景技术：

1、

2、

3、利用工业废气余热是一种重要的能源回收方式，可以提高能源利用效率并减少环境污染。通过采取适当的技术措施，可以将废气余热转化为热能、电能或其他形式的能源，以满足工业生产的需求。

4、专利cn 106288906 a公开了一种移动式储热设备，其不足之处在于储能单元体积庞大，不利于生产运输，便携性较差。专利cn 111121514 a公开了一种移动式相变储热储冷装置，其不足之处在于储能单元内部管道单一，无法梯级回收蒸汽余热，并且换热单元内部温度不均匀，不利于提高换热效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种蒸汽余热回收装置及方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中换热单元内部温度不均匀、换热效率低以及便携性较差的问题；针对现有研究并未针对上述条件开发相应模拟平台的研究现状，本发明设计了一种蒸汽余热回收装置，而本发明针对工厂废弃蒸汽余热，通过相伴材料高储能密度及释热温度恒定的特点，回收废弃蒸汽余热，解决上述问题的同时，具有结构简单、冲放冷速度快、便携型好及换热效率高的优点。

2、为实现解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种蒸汽余热回收装置，包括：盖体，盖体的下方设有第一箱体，第一箱体内部设有储能卡槽单元 ，储能卡槽单元内可拆卸配合安装有多个储能单元 ；储能单元包括第三箱体 、内部管道和隔板 ，内部管道自上而下沿着第三箱体的深度进行固定布置，隔板横向架设于第三箱体 的内部的两侧壁上，将第三箱体的内腔上下分隔成上储能内腔和下储能内腔；第三箱体的上表面的一端开设有一号充注口与上储能内腔连通，另一端开设有二号充注口，上储能内腔里还布置有输送管，其顶部与底部分别与二号充注口和隔板连通；每个内部管道之间形成并联且均与外部管道组件连通；内部管道呈s型倾斜布置各自对应的第三箱体 内。

3、进一步地，储能卡槽单元包括第二箱体 、排水管 、t形凸头 、上通孔以及下通孔，第二箱体的上表面为敞开式且四周呈环形分布，将多个储能单元围合在其中；第二箱体两个内侧壁上均等间距分布设有多个t形凸头，t形凸头沿着第二箱体 的深度方向进行延伸布置；位于第二箱体内侧面上的t形凸头其顶部的中心处并排设有上通孔 ，位于第二箱体另一内侧面上的t形凸头其底部的中心处并排设有下通孔 ；下通孔的下方焊接有用于将下储能内腔内的冷凝水排出的排水管 ，排水管的一端与第二箱体的内腔连通，另一端延伸至第一箱体的外部。

4、进一步地，相邻所述t形凸头间设有1厘米的间距宽度。

5、进一步地，上通孔和下通孔的孔径均略宽于支管道上的支管快速接头的孔径。

6、进一步地，储能单元还包括t形凹槽、储能单元把手、螺旋肋片以及固定架，第三箱体的其中两个外侧壁上对称设有t形凹槽，t形凹槽与t形凸头 的尺寸相适配，t形凹槽沿着第三箱体的深度方向进行延伸布置；

7、第三箱体的上表面的中心处设有一个储能单元把手；内部管道的外表面上焊接有旋转肋片，旋转肋片的疏密程度随着内部管道延伸深度逐渐加密布置，内部管道通过固定架固定安装在第三箱体的内壁面上。

8、进一步地，外部管道组件包括主管道、支管道、主管快速接头，支管快速接头以及阀门，支管道的一端活动套设有支管快速接头，多个支管快速接头分别与上通孔、下通孔连通并延伸突出第二箱体的内腔，支管道的另一端连通于主管道的内侧端；主管道的端口处活动套设有主管快速接头；在主管快速接头的内侧端均设有阀门安装在主管道上。

9、进一步地，第一箱体与第二箱体之间均设有保温层。

10、进一步地，第一箱体的底部设有底部支架，底部支架的侧面上对称设有两个叉车孔 。

11、进一步地，以下提供一种蒸汽余热回收的方法，包括以下步骤：

12、步骤一：在一号充注口内注入高相变温度的相变材料，在二号充注口内注入低相变温度的相变材料；

13、步骤二：打开阀门，将高温蒸汽输送至与上通孔连通的主管道的端口里，使得高温蒸汽充满储能单元里内部管道，通过内部管道外的螺旋肋片与相变材料换热，将蒸汽的热量储存到相变材料内，冷凝水从内部管道和排水管分别排出；

14、步骤三：冷凝水排尽后，关闭阀门，将本装置多个第三箱体从储能卡槽单元里拔出，接着在本装置储能卡槽单元里重新安装多个新的第三箱体继续进行储热工作，将拔出的多个储热后的第三箱体放置进新的储能卡槽单元里，等待卡车运输；

15、步骤四：运输到相应待供暖地点后，冷水输送至与本装置下通孔连通的主管道的端口里，使得低温水能充满储能单元的内部管道 ，通过螺旋肋片 与相变材料换热，实现远距离供暖。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、（1）本装置梯级利用工厂废弃蒸汽余热，通过分层布置相变材料，调节内部翅片疏密程度，保证储能装置内部温度均衡，既缩短了冲放热时间，又提高了能源的利用率；

18、（2）本装置储能模块由各个储能单元并联而成，布置紧凑，其储能单元可标准化，总体储热量可根据实际需求调节卡槽尺寸大小，改变储能单元的数量；

19、（3）本装置各管道都安装有快速接头，便于安装拆取，本装置通过拆卸安装储能单元第二箱体的方式，更充分的利用时间进行可循环储热，不仅节约了时间成本，通过拆卸安装的方式还可节约后期维修养护成本，且储能单元内部管道为自上而下s型倾斜设计，利用重力将冷凝水从内部管道排出，可避免堵管情况发生；

20、（4）本装置具有结构简单体积小、方便运输、冲放冷速度快、便携性好及换热效率高的优点，通过相变材料的储能密度高，便于运输及热能的回收利用，可实现无管网远距离供暖，能够稳定、高效的进行储能释能，为用户提供清洁廉价的供冷供热服务，降低用能成本，实现了可再生能源的高效利用，在节能与环保方面具有重要的意义。

技术特征：

1.一种蒸汽余热回收装置，包括：盖体（1），其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于，储能卡槽单元（3）包括第二箱体（31）、排水管（32）、t形凸头（33）、上通孔（34）以及下通孔（35），第二箱体（31）的上表面为敞开式且四周呈环形分布，将多个储能单元（4）围合在其中；

3.根据权利要求2所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于，相邻所述t形凸头（33）间设有厘米的间距宽度。

4.根据权利要求3所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于，所述上通孔（34）和下通孔（35）的孔径均略宽于支管道（52）上的支管快速接头（54）的孔径。

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于，储能单元（4）还包括t形凹槽（44）、储能单元把手（45）、螺旋肋片（46）以及固定架（47），第三箱体（41）的其中两个外侧壁上对称设有t形凹槽（44），t形凹槽（44）与t形凸头（33）的尺寸相适配，t形凹槽（44）沿着第三箱体（41）的深度方向进行延伸布置；

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于，外部管道组件（5）包括主管道（51）、支管道（52）、主管快速接头（53），支管快速接头（54）以及阀门（55），支管道（52）的一端活动套设有支管快速接头（54），多个支管快速接头（54）分别与上通孔（34）、下通孔（35）连通并延伸突出第二箱体（31）的内腔，支管道（52）的另一端连通于主管道（51）的内侧端；主管道（51）的端口处活动套设有主管快速接头（53）；

7.根据权利要求1所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于，第一箱体（2）与第二箱体（31）之间均设有保温层（9）。

8.根据权利要求7所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于，第一箱体（2）的底部设有底部支架（10），底部支架（10）的侧面上对称设有两个叉车孔（11）。

9.一种用于权利要求1-8任一一项所述的一种蒸汽余热回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及余热回收技术领域，具体公开一种蒸汽余热回收装置及方法，包括盖体，盖体的下方设有第一箱体，第一箱体内部设有储能卡槽单元，储能卡槽单元内可拆卸配合安装有多个储能单元；储能单元包括第二箱体、内部管道和隔板，第二箱体的上表面的一端开设有一号充注口与上储能内腔连通，另一端开设有二号充注口，上储能内腔里还布置有输送管，其顶部与底部分别与二号充注口和隔板连通；每个内部管道之间形成串联且均与外部管道组件连通；内部管道呈S型倾斜布置各自对应的第二箱体内。本发明通过分层布置相变材料，调节内部翅片疏密程度，保证储能装置内部温度均衡，该结构简单、冲放热速度快、便携性好及换热效率高。

技术研发人员：彭浩,仇豆豆,彭孝天,上官震,树海涛
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15