余热回收装置及蒸馏水生产系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及蒸馏技术领域，特别是涉及一种余热回收装置及蒸馏水生产系统。


背景技术：

[0002]
蒸馏水生产系统包括蒸馏水机。蒸馏水机指用蒸馏方法制备纯水的机器。在蒸馏水生产系统运行时，蒸馏水机会产生温度较高的工业蒸汽凝结水(约为143摄氏度)、浓缩水(约为101摄氏度)和含有不凝气体的蒸汽(约为101摄氏度)，这些排放物会直接排放掉，浪费了热能，增加运行成本。蒸馏水生产系统产生的高温注射用水(约为101摄氏度)还需要系统之外的冷却水进行冷却，直至注射用水降温到75摄氏度到85摄氏度之间，这样既浪费了热能，又要消耗冷却水，增加了生产成本。


技术实现要素：

[0003]
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种余热回收装置及蒸馏水生产系统，该余热回收装置可以实现热量的回收利用，有利于节能减排，还可以在不使用冷却水的前提下冷却注射用水，提高生产效益。
[0004]
一种余热回收装置，用于连接蒸馏水机，所述余热回收装置包括：
[0005]
第一类换热器，所述第一类换热器的第一类型换热腔入口用于通入所述蒸馏水机的排放物，所述第一类换热器的第一类型换热腔出口用于排出所述排放物；所述第一类换热器的第二类型换热腔入口连通于原料水进口；
[0006]
第二类换热器，所述第二类换热器的第一类型换热腔入口连通于所述第一类换热器的第二类型换热腔出口，所述第二类换热器的第一类型换热腔出口用于连通所述蒸馏水机；所述第二类换热器的第二类型换热腔入口连通于注射用水缓冲罐，所述第二类换热器的第二类型换热腔出口用于排出注射用水。
[0007]
下面进一步对技术方案进行说明：
[0008]
在其中一个实施例中，所述第一类换热器包括第一换热器、第二换热器以及第三换热器，所述第一换热器的第二类型换热腔、所述第二换热器的第二类型换热腔以及所述第三换热器的第二类型换热腔相串联用于流通原料水。
[0009]
在其中一个实施例中，所述第一换热器的第一类型换热腔入口用于通入含有不凝气体的蒸汽，所述第一换热器的第一类型换热腔出口连通于第一出口；所述第二换热器的第一类型换热腔入口连通于工业蒸汽凝结水进口，所述第二换热器的第一类型换热腔出口连通于第二出口；所述第三换热器的第一类型换热腔入口连通于浓缩水进口，所述第三换热器的第一类型换热腔出口连通于第三出口。
[0010]
在其中一个实施例中，所述第一类换热器的第二类型换热腔出口通过第一管道连通于原料水出口，所述原料水出口用于连通所述蒸馏水机；所述第一类换热器的第二类型换热腔出口通过第二管道连通于所述第二类换热器的第一类型换热腔入口；所述第一管道
上设有调节隔膜阀用于调节流经所述第一管道的原料水流量。
[0011]
在其中一个实施例中，所述余热回收装置还包括温度传感器和与所述温度传感器电性连接的控制模块，所述温度传感器电性连接于所述第二类换热器；所述控制模块电性连接于所述调节隔膜阀，用于调节所述调节隔膜阀的开度。所述调节隔膜阀为pid调节阀。
[0012]
在其中一个实施例中，所述余热回收装置还包括第三类换热器，所述第三类换热器设于所述第一管道上，且所述第二类换热器的第一类型换热腔出口和所述第一类换热器的第二类型换热腔出口均连通于所述第三类换热器的第二类型换热腔入口，所述第三类换热器的第二类型换热腔出口连通于所述原料水出口。
[0013]
在其中一个实施例中，所述第三类换热器的第一类型换热腔入口连通于工业蒸汽入口，所述第三类换热器的第一类型换热腔出口连通于工业蒸汽出口。
[0014]
在其中一个实施例中，所述注射用水缓冲罐和所述第二类换热器的第二类型换热腔入口通过第三管道相连通，所述第三管道上设有离心泵。
[0015]
在其中一个实施例中，所述第一类换热器、所述第二类换热器以及所述第三类换热器均为管壳式换热器，所述第一类型换热腔为所述管壳式换热器的壳程，所述第二类型换热腔为所述管壳式换热器的管程。
[0016]
一种蒸馏水生产系统包括蒸馏水机和如上述任一个实施例所述的余热回收装置，所述蒸馏水机包括蒸馏器和与所述蒸馏器相连接的排放器，所述第一类换热器的第一类型换热腔入口连通于所述排放器，所述余热回收装置的原料水出口连通于所述蒸馏器。
[0017]
上述余热回收装置及蒸馏水生产系统，至少具有以下有益效果：
[0018]
本实施例提供的余热回收装置包括第一类换热器和第二类换热器，第一类换热器的第一类型换热腔入口通入蒸馏水机的排放物，第一类换热器的第一类型换热腔出口排出排放物。第一类换热器的第二类型换热腔入口连通于原料水进口。其中，蒸馏水机的排放物温度较高，第一类换热器的第二类型换热腔中的原料水温度较低。原料水的加热包括第一阶段和第二阶段：第一阶段、在第一类换热器第一类型换热腔内的排放物会对第一类换热器第二类型换热腔内的原料水进行加热，使得原料水升温；第二阶段、升温后的原料水在经过第二类换热器的第一类型换热腔时，第二类换热器第二类型换热腔内的注射用水对原料水再次加热，使得原料水进一步升温。在第二阶段中，原料水吸收注射用水的热量，使得注射用水的温度得以降低，接着温度较低的注射用水从第二类换热器的第二类型换热腔出口排出，经过升温的原料水最终进入到蒸馏水机内进行蒸馏，这样原料水更容易达到蒸馏温度。如此，该余热回收装置实现了不需要外接冷却水，就可以冷却注射用水的效果，有利于节约水资源，提高生产效益。该余热回收装置充分回收利用蒸馏水机排放物和注射用水的热能，并对原料水加热，对注射用水降温，还有利于节能减排，降低生产成本。
附图说明
[0019]
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0020]
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图。
[0021]
图1为本实用新型一实施例提供的蒸馏水生产系统的示意图；
[0022]
图2为本实用新型一实施例提供的余热回收装置的示意图。
[0023]
附图标记说明：100、余热回收装置；110、第一类换热器；111、第一换热器；112、第二换热器；113、第三换热器；120、第二类换热器；130、第三类换热器；140、注射用水缓冲罐；151、第一管道；1511、调节隔膜阀；152、第二管道；153、第三管道；1533、离心泵；200、蒸馏水机；a、第一进口；e、第一出口；b、第二进口；f、第二出口；c、第三进口；g、第三出口；d、原料水进口；h、原料水出口；j、工业蒸汽入口；k、工业蒸汽出口；i、注射用水出口。
具体实施方式
[0024]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。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。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0025]
本实施例提供了一种余热回收装置100及蒸馏水生产系统，具有实现热量的回收利用，节能减排，还可以在不使用冷却水的前提下冷却注射用水，提高生产效益的优点，以下将结合附图进行详细说明。
[0026]
在一个实施例中，请参阅图1和图2，图中的带有箭头的横线和竖线均表示管道。图1示出了本实用新型一实施例提供的蒸馏水生产系统的示意图；图2示出了本实用新型一实施例提供的余热回收装置的示意图。一种余热回收装置100用于连通蒸馏水机200，余热回收装置100包括第一类换热器110和第二类换热器120。第一类换热器110的第一类型换热腔入口用于通入蒸馏水机200的排放物，第一类换热器110的第一类型换热腔出口用于排出排放物。第一类换热器110的第二类型换热腔入口连通于原料水进口d，第二类换热器120的第一类型换热腔入口连通于第一类换热器110的第二类型换热腔出口。第二类换热器120的第一类型换热腔出口用于连通蒸馏水机200。第二类换热器120的第二类型换热腔入口连通于注射用水缓冲罐140，第二类换热器120的第二类型换热腔出口用于排出注射用水。其中，第一类换热器110、第二类换热器120均为管壳式换热器，第一类型换热腔为管壳式换热器的壳程，第二类型换热腔为管壳式换热器的管程。
[0027]
本实施例提供的余热回收装置100包括第一类换热器110和第二类换热器120，第一类换热器110的第一类型换热腔入口通入蒸馏水机200的排放物，第一类换热器110的第一类型换热腔出口排出排放物。第一类换热器110的第二类型换热腔入口连通于原料水进口d。其中，蒸馏水机200的排放物温度较高，第一类换热器110的第二类型换热腔中的原料水温度较低。原料水的加热包括第一阶段和第二阶段：第一阶段、在第一类换热器110第一类型换热腔内的排放物会对第一类换热器110第二类型换热腔内的原料水进行加热，使得原料水升温；第二阶段、升温后的原料水在经过第二类换热器120的第一类型换热腔时，第二类换热器120第二类型换热腔内的注射用水对原料水再次加热，使得原料水进一步升温。在第二阶段中，原料水吸收注射用水的热量，使得注射用水的温度得以降低，由于第二类换热器120的第二类型换热腔出口通过管道连通于注射用水出口i，温度降低后的注射用水从
第二类换热器120的第二类型换热腔出口经过注射用水出口i排出。经过第二阶段升温后的原料水最终进入到蒸馏水机200内进行蒸馏。如此，该余热回收装置100实现了不需要外接冷却水，就可以冷却注射用水的效果，有利于节约水资源，提高生产效益。该余热回收装置100充分回收利用蒸馏水机200排放物和注射用水的热能，并对原料水加热，对注射用水降温，还有利于节能减排，降低生产成本。
[0028]
在一个实施例中，请参阅图1和图2，第一类换热器110包括第一换热器111、第二换热器112以及第三换热器113。第一换热器111的第二类型换热腔、第二换热器112的第二类型换热腔以及第三换热器113的第二类型换热腔相串通用于流通原料水。
[0029]
在一个实施例中，请参阅图1和图2，第一换热器111的第一类型换热腔入口用于通入含有不凝气体的蒸汽，第一换热器111的第一类型换热腔出口连通于第一出口e。第二换热器112的第一类型换热腔入口连通于工业蒸汽凝结水进口。第二换热器112的第一类型换热腔出口连通于第二出口f。第三换热器113的第一类型换热腔入口连通于浓缩水进口。第三换热器113的第一类型换热腔出口连通于第三出口g。具体地，在蒸馏水机200运行时，蒸馏水机200产生的排放物为温度较高的工业蒸汽凝结水(约为143摄氏度)、浓缩水(约为101摄氏度)和含有不凝气体的蒸汽(约为101摄氏度)。第一换热器111的第一类型换热腔入口通过管道连通于第一进口a，第一进口a通入含有不凝气体的蒸汽，含有不凝气体的蒸汽被第一换热器111第二类型换热腔内的原料水吸收热量后形成了蒸汽凝结水，蒸汽凝结水再从第一出e排出。第二换热器112的第一类型换热腔入口通过管道连通于第二进口b，第二进口b通入工业蒸汽凝结水，工业蒸汽凝结水被第二换热器112第二类型换热腔内的原料水吸收热量后再从第二出口f排出。第三换热器113的第一类型换热腔入口通过管道连通于第三进口c，第三进口c通入浓缩水，浓缩水被第三换热器113第二类型换热腔内的原料水吸收热量后再从第三出口g排出。进一步地，工业蒸汽凝结水、浓缩水和含有不凝气体的蒸汽从各自的出口排出时，温度已经降到了40摄氏度以下，即在第一换热器111、第二换热器112和第三换热器113内的原料水充分吸收了蒸馏水机200的排放物热量，原料水升温后再进入到蒸馏水机200内进行蒸馏，有利于更快达到原料水的蒸馏温度，提高蒸馏效率。可以理解的是，第二类换热器120也由多个换热器组成，在此不做具体限定。
[0030]
在一个实施例中，请参阅图1和图2，第一换热器111的第二类型换热腔两端分别通过管道连通于第二换热器112的第二类型换热腔和第三换热器113的第二类型换热腔。或者，第二换热器112的第二类型换热腔两端分别通过管道连通于第一换热器111的第二类型换热腔和第三换热器113的第二类型换热腔。或者，第三换热器113的第二类型换热腔两端分别通过管道连通于第一换热器111的第二类型换热腔和第二换热器112的第二类型换热腔。即第一换热器111、第二换热器112和第三换热器113为串联关系，但是三者的具体顺序可随意调节，只要保证三者的第二类型换热腔为连通关系，原料水进口d通过管道连通于三者的第二类型换热腔，原料水可以在三者的第二类型换热腔中顺利流动至第二类换热器120的第一类型换热腔即可。
[0031]
在一个实施例中，请参阅图1和图2，第一类换热器110的第二类型换热腔出口通过第一管道151连通于原料水出口h。原料水出口h用于连通蒸馏水机200。第一类换热器110的第二类型换热腔出口通过第二管道152连通于第二类换热器120的第一类型换热腔入口。第一管道151上设有调节隔膜阀1511用于调节流经第一管道151的原料水流量。具体地，以第
一换热器111、第二换热器112和第三换热器113的第二类型换热腔依次串联为例来做具体说明：第三换热器113的第二类型换热腔出口即为第一类换热器110的第二类型换热腔出口，从第三换热器113的第二类型换热腔出口流出的原料水可以流入第一管道151和第二管道152，原料水可以通过第一管道151流入蒸馏水机200进行蒸馏，原料水还可以依次通过第二管道152、第二类换热器120的第一类型换热腔流入蒸馏水机200进行蒸馏。其中，原料水在第二类换热器120的第一类型换热腔内时，可以吸收在第二类换热器120第二类型换热腔中的注射用水的热量，原料水被加热，注射用水降温。注射用水温度的降低值与第二管道152内的原料水的流量有关，当希望注射用水温度的降低值较大时，可以通过控制调节隔膜阀1511，使得第一管道151的原料水流量减少，第二管道152的原料水则相应增加，从而吸收更多的注射用水的热量。同理，当希望注射用水温度的降低值较小时，可以通过控制调节隔膜阀1511，使得第一管道151的原料水流量增多，第二管道152的原料水流量则相应增小，从而减少对注射用水热量的吸收。
[0032]
进一步地，请参阅图1和图2，余热回收装置100还包括温度传感器(未图示)和与温度传感器电性连接的控制模块(未图示)。温度传感器电性连接于第二类换热器120，用于测量从第二类换热器120的第一类型换热腔中流出的注射用水的温度。控制模块电性连接于调节隔膜阀1511，用于调节调节隔膜阀1511的开度。具体地，温度传感器得到注射用水的温度值，温度传感器将温度值反馈给控制模块，控制模块进行判断，若温度值高于排放标准(比如，注射用水需要降温到75摄氏度到85摄氏度之间，才可以被排放)则控制模块控制调节隔膜阀1511减小开度，使得第二管道152内的原料水流量增加，直至注射用水的温度值符合排放标准。其中，调节隔膜阀1511可采用pid调节阀。pid(process identifier)调节阀是工业过程控制仪表。
[0033]
在一个实施例中，请参阅图1和图2，余热回收装置100还包括第三类换热器130。其中，第三类换热器130可采用管壳式换热器，第一类型换热腔为管壳式换热器的壳程，第二类型换热腔为管壳式换热器的管程。第三类换热器130设于第一管道151上。且第二类换热器120的第一类型换热腔出口和第一类换热器110的第二类型换热腔出口均连通于第三类换热器130的第二类型换热腔入口。第三类换热器130的第二类型换热腔出口连通于原料水出口h。具体地，第二类换热器120的第一类型换热腔出口和第一类换热器110的第二类型换热腔出口分别通过管道连通于第三类换热器130的第二类型换热腔入口，第三类换热器130的第二类型换热腔出口再连通于原料水出口h。即第二类换热器120和第一类换热器110均通过第三类换热器130才能连通于蒸馏水机200，从第一类换热器110和第二类换热器120流出的原料水均需要先汇集到第三类换热器130的第二类型换热腔内，接着再从第三类换热器130流入蒸馏水机200内进行蒸馏。进一步地，第三类换热器130的第一类型换热腔入口连通于工业蒸汽入口j，第三类换热器130的第一类型换热腔出口连通于工业蒸汽出口k。工业蒸汽为一种温度高于100摄氏度的高温蒸汽，是其他工业生产流程中产生的高温废气。工业蒸汽从工业蒸汽入口j进入第三类换热器130的第一类型换热腔，用于对第三类换热器130第二类型换热腔内的原料水进行加热，使得原料水的温度进一步升高，这样原料水在进入蒸馏水机200后更容易达到蒸馏温度，有利于提高蒸馏效率，有效利用工业蒸汽的热量，避免能源浪费，实现节能减排，减少生产成本。
[0034]
在一个实施例中，请参阅图1和图2，注射用水缓冲罐140和第二类换热器120的第
二类型换热腔入口通过第三管道153相连通，第三管道153上设有离心泵1533。具体地，第三管道153用于将注射用水缓冲罐140内的注射用水引入第二类换热器120的第二类型换热腔内，离心泵1533用于对注射用水加压，提高注射用水的输运效率。
[0035]
在一个实施例中，请参阅图1和图2，一种蒸馏水生产系统包括蒸馏水机200和如上述任一个实施例所述的余热回收装置100。蒸馏水机200包括蒸馏器(未图示)和与蒸馏器相连接的排放器(未图示)。第一类换热器110的第一类型换热腔入口连通于排放器，排放器用于排放蒸馏水机200的排放物。余热回收装置100的原料水出口h连通于蒸馏器，蒸馏器用于对原料水进行蒸馏。由于蒸馏水生产系统包括上述所述的余热回收装置100，技术效果由余热回收装置100带来，有益效果已经包括了余热回收装置100的有益效果，故在此不进行赘述。
[0036]
本实施例提供的余热回收装置100中，原料水可以在第一类换热器110、第二类换热器120以及第三类换热器130中，进行三次加热。在第一类换热第一类型换热腔内的排放物会对第一类换热器110第二类型换热腔内的原料水进行加热，使得原料水第一次升温。升温后的原料水在经过第二类换热器120的第一类型换热腔时，第二类换热器120第二类型换热腔内的注射用水对原料水再次加热，使得原料水第二次升温。在第二类换热器120中，原料水吸收注射用水的热量，使得注射用水的温度得以降低，接着温度较低的注射用水从第二类换热器120的第二类型换热腔出口排出。原料水再进入第三类换热器130中，第三类换热器130第一类型换热腔中的工业蒸汽对原料水进行第三次加热。经过三次升温的原料水再进入到蒸馏水机200内进行蒸馏，这样原料水更容易达到蒸馏温度。该余热回收装置100实现了不需要外接冷却水，就可以冷却注射用水的效果，有利于节约水资源，提高生产效益。该余热回收装置100充分回收利用蒸馏水机200排放物和注射用水的热能，并对原料水加热，对注射用水降温，还有利于节能减排，降低生产成本。
[0037]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0038]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
[0039]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0040]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0041]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0042]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0043]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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的元件。当一个元件被认为是“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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。