CN101554633B - 处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及垃圾处理设备领域，具体地说是一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，其包括处理槽和除臭装置，处理槽内设有搅拌装置，处理槽经排气通道与除臭装置相连通，其特征在于设有炉体，炉体内设有处理槽和燃烧室，处理槽下端设有燃烧室，除臭装置设在燃烧室内，处理槽底面与除臭装置相邻，处理槽与炉体之间设有烟道，炉体与除臭装置之间设有返气通道，所述除臭装置为空腔的热分解室，热分解室内设有挡板和若干隔板，挡板将热分解室分割成一侧相通的两个蒸汽循环腔，两个蒸汽循环腔分别与排气通道和返气通道相连通，隔板将两个蒸汽循环腔隔离成曲线通道，排气通道和返气通道上设有汽汽热交换器，在返气通道上设有汽液热交换器，汽液热交换器上设有冷却水通道，具有结构合理、节约能源、减少污染等优点。

Description

处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理设备领域，具体地说是一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，生活垃圾成为人们迫切需要解决的问题。人们常用的方法是将垃圾焚烧处理，而焚烧产生的有害气体和各种异味有造成大气污染，是环保部门最头疼的问题。现在，市场上出现了各种各样的垃圾处理机，大致分为两大类，一类是将食物垃圾或饲料等处理物放进处理槽中，利用微生物菌种进行分解，这种处理垃圾的方法比较缓慢，在分解的过程中，产生恶臭气体释放到大气中，造成空气污染，渗透出水分，同时污染周围土壤与地下水，造成环境污染；另一类是利用垃圾处理器对食物垃圾或饲料等处理物进行加热促进脱水或发酵，其垃圾处理机包括处理槽，处理槽是由内层和外层构成，内层和外层之间设有真空层，真空层内设有加热油，处理槽内设有搅拌装置，处理槽下端设有燃烧室，燃烧室内设有燃油，处理物经搅拌装置搅拌，利用燃烧室内的燃油加热，加速处理槽内处理物的脱水或发酵，在脱水或发酵的过程中将会产生由处理物蒸发的水蒸气，水蒸气中含有恶臭，将水蒸气排放到空气中时，引起严重的空气污染，还有的在垃圾处理机上设置除臭装置，除臭装置经排气通道与处理槽相连通，除臭装置利用加热板为水蒸气加热到600～800℃进行热分解，并利用触媒发生器为带臭气的气体除臭，这种技术仍存在如下问题：为除去恶臭需要生成600～800℃热能，需消耗过多的能量。而脱水或发酵状态的水蒸气温度为比较低的100℃左右，为达到这个温度范围，需要对水蒸气进行加热，从而出现过多能量的消耗。

并且，除臭蒸汽为600～800℃的加热状态，比大气中温度明显高很多，高温状态的除臭蒸汽将直接排放到空气中，将会导致热污染。

为解决这些问题，有的利用凝缩器将除臭蒸汽进行凝缩后排出，由于凝缩过程没有热气回收装置，除臭蒸汽的高温没有得到合理利用就排放到大气中，存在严重的能量浪费。并且不能进行除臭蒸汽中的热回收再利用，所以存在不能有效调节并利用除臭蒸汽中热量的问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种改善除臭蒸汽中的热回收方式，排出时降低除臭蒸汽的温度，提高热回收效率，除臭时热能回收再利用的处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，包括处理槽和除臭装置，处理槽内设有搅拌装置，处理槽经排气通道与除臭装置相连通，其特征在于设有炉体，炉体内设有处理槽和燃烧室，处理槽下端设有燃烧室，除臭装置设在燃烧室内，处理槽底面与除臭装置相邻，处理槽与炉体之间设有烟道，炉体与除臭装置之间设有返气通道，所述除臭装置为空腔的热分解室，热分解室内设有挡板和若干隔板，挡板将热分解室分割成一侧相通的两个蒸汽循环腔，两个蒸汽循环腔分别与排气通道和返气通道相连通，隔板将两个蒸汽循环腔隔离成曲线通道，使恶臭蒸汽沿隔板端部和侧壁作曲线移动，以增加恶臭蒸汽在热分解室内的停留时间，达到除臭的目的，排气通道和返气通道上设有汽汽热交换器，使流入排气通道内的恶臭蒸汽与返气通道内高温处理的除臭蒸汽的热量相交换，起到热量传递的作用，在返气通道上设有汽液热交换器，汽液热交换器上设有冷却水通道，使流过汽汽热交换器的除臭蒸汽与汽液热交换器内的冷却水的热量相交换，起到为除臭蒸汽降温的作用，冷却后的除臭蒸汽最后进入炉体内的燃烧室进行第二次燃烧除臭。

本发明中的炉体的炉壁是由内壁和外壁组成，内壁和外壁构成炉壁液腔，返气通道末端设有射流泵，射流泵出液口与炉壁液腔相连通，射流泵一个进液口与返气通道相连通，另一个进液口经出液管道与炉壁液腔相连通，出液管道上设有水泵，通过水泵将液腔内的水输送到射流泵的进液口，降温的除臭蒸汽经进液口流入射流泵，两股流体混合进行动量交换，使被输送的动能转化为压力能，将降温的除臭蒸汽射入炉体的液腔内，促进水循环，为烟道保温，减少烟道内的热损失，节约了能量消耗，减少热污染，降低空气污染。

本发明可在排气通道上设有下端带阀门的密封吸尘桶，吸尘桶下方设有蓄水桶，使处理槽排出的恶臭蒸汽内含有的粉尘等杂质由吸尘桶以旋流方式沉淀到蓄水桶内，起到为蒸汽净化的作用，经过净化的恶臭蒸汽通过吸尘桶中的排气通道流入汽汽热交换器中进行热量交换。

本发明还可以在排气通道上设有第二汽汽热交换器，返气通道贯穿于第二汽汽热交换器中，第二汽汽热交换器内的返气通道上设有螺旋形散热片，以利于加快返气通道中的热量散发，同时，延长了恶臭蒸汽在第二热交换器中的停留时间，达到返气通道中的除臭蒸汽降温与第二热交换器中的恶臭蒸汽升温的目的，使废热有效回收，节约了除臭装置中的加热量。

本发明可在排气通道的汽汽热交换器处设有臭氧发生器，使流过汽汽热交换器的恶臭蒸汽通过臭氧发生器的强效杀菌并释放氧气，促使恶臭蒸汽在除臭装置内的除臭。

本发明还可以在烟道上的烟囱周围经冷却水水箱环绕，水箱与冷却水通道相连通，使烟道内的烟气流经烟囱时，烟气的余热再一次被冷却水吸收，使热污染降到最低限度。

本发明中的处理槽外层下侧设有水管，水管上设有进出水开关，通过水管可将水注入真空层内，外层下部设有温度传感器，以控制水温和安全保护，外层上端设有安全阀、压力表和压力开关，以此检测和控制真空层内的真空压力。

本发明中的除臭装置还可以在热分解室上部设有加热板，加热板是由耐火土和盘绕其中的电阻丝构成，加热板的温度由处理槽外层的温度传感器来控制，通过耐火土维持加热板设定的温度，保证处理槽的热稳定性，减少发热量，加热板为处理槽加热，将热量传递给处理槽内的处理物，同时加热板和燃烧室内的燃烧器一起为热分解室供应热量，起到为处理槽加热和热分解室除臭的目的。

本发明由于采用上述结构，处理槽内的处理物处理所排放的高温蒸汽经吸尘桶排除粉尘等杂质后，经汽汽热交换器的热量交换，使100℃以下的低温蒸汽与加热至500-800℃的高温除臭蒸汽相交换，将流入到除臭装置的蒸汽温度提高300-400℃，减少了加热板对除臭装置的加热量，节约了能量，同时，通过汽液热交换器对除臭蒸汽的冷却，再一次降低了除臭蒸汽的温度，冷却水变为热水，使热能再回收利用，冷却后的除臭蒸汽再次经射流泵凝缩融入水层道的水中，减少烟道内的热损失，节约了能量消耗，减少了热污染，同时达到了保温效果，当烟气流经烟囱时，烟囱内烟气的热量再一次被冷却水吸收，解决了空气污染和废热回收的问题，具有结构合理、节约能量、减少热污染等优点。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的蒸汽循环过程示意图。

图3是本发明中处理槽的结构示意图。

图4是本发明中吸尘桶的结构示意图。

图5是本发明中第二汽汽热交换器的结构示意图。

图6是本发明除臭装置的轴侧示意图。

图7是图6的内部结构示意图。

附图标记：处理槽1、水箱2、排气通道3、返气通道4、汽汽热交换器5、汽液热交换器6、冷却水通道7、密封吸尘桶8、蓄水桶9、第二汽汽热交换器10、射流泵11、散热片12、炉体13、真空层14、水管15、进出水开关16、安全阀17、压力表18、压力开关19、温度传感器20、烟囱21、燃烧室22、烟道23、加热板24、臭氧发生器25、热分解室26、隔板27、外层28、水泵29、挡板30、内壁31、外壁32、炉壁液腔33、出液管道34

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如附图所示，一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，包括处理槽1和除臭装置，处理槽1下端设有燃烧室22，燃烧室22内加热可采用加热板加热，也可采用燃烧机加热，还可以采用加热板和燃烧机一起加热，处理槽1内设有搅拌装置，搅拌装置的结构可与现有技术相同，此不赘述，处理槽1经排气通道3与除臭装置相连通，其特征在于设有炉体13，处理槽1和燃烧室22设在炉体13内，除臭装置设在燃烧室22内，处理槽1底面与除臭装置相邻，处理槽1与炉体13之间设有烟道23，炉体13与除臭装置之间设有返气通道4，本发明中的除臭装置为空腔的热分解室26，热分解室26内设有挡板30和若干隔板27，挡板30将热分解室26分割成一侧相通的两个蒸汽循环腔，两个蒸汽循环腔分别与排气通道3和返气通道4相连通，隔板27将两个蒸汽循环腔隔离成曲线通道，使恶臭蒸汽沿隔板27端部和侧壁作曲线移动，以增加恶臭蒸汽在热分解室26内的停留时间，达到除臭的目的，排气通道3和返气通道4上设有汽汽热交换器5，使流入排气通道3内的恶臭蒸汽与返气通道4内高温处理的除臭蒸汽的热量相交换，起到热量传递的作用，在返气通道4上设有汽液热交换器6，汽液热交换器6上设有冷却水通道7，使流过汽汽热交换器5的除臭蒸汽与汽液热交换器6内的冷却水的热量相交换，起到为除臭蒸汽降温的作用，炉体13的炉壁是由内壁31和外壁32组成，内壁31和外壁32构成炉壁液腔33，返气通道4末端设有射流泵11，射流泵11出液口与炉壁液腔33相连通，射流泵11一个进液口与返气通道4相连通，另一个进液口经出液管道34与炉壁液腔33相连通，出液管道34上设有水泵29，通过水泵29将炉壁液腔33内的水输送到射流泵11的进液口，降温的除臭蒸汽经进液口流入射流泵11，两股流体混合进行动量交换，使被输送的动能转化为压力能，将降温的除臭蒸汽射入炉体13的炉壁液腔33内，促进水循环，为烟道23保温，减少烟道23内的热损失，节约了能量消耗，减少热污染，降低空气污染，炉体13的外壁32上侧设有溢流管道，当炉壁液腔33中的液体超出警戒位置时，可将液体经溢流管道排入地下，射流泵11、水泵29的结构和连接关系与现有技术相同，此不赘述。本发明可在排气通道3上设有下端带阀门的密封吸尘桶8，吸尘桶8下方设有蓄水桶9，使处理槽1排出的恶臭蒸汽内含有的粉尘等杂质由吸尘桶8以旋流方式沉淀到蓄水桶9内，起到为蒸汽净化的作用，经过净化的恶臭蒸汽通过吸尘桶8中的排气通道3流入汽汽热交换器5中进行热量交换。本发明还可以在排气通道3上设有第二汽汽热交换器10，返气通道4贯穿于第二汽汽热交换器10中，第二汽汽热交换器10内的返气通道4上设有螺旋形散热片12，以利于加快返气通道4中的热量散发，同时，延长了恶臭蒸汽在第二汽汽热交换器10中的停留时间，达到返气通道4中的除臭蒸汽降温与第二汽汽热交换器10中的恶臭蒸汽升温的目的，使废热有效回收，节约了除臭装置中的加热量。本发明可在排气通道3的汽汽热交换器5处设有臭氧发生器25，使流过汽汽热交换器5的恶臭蒸汽通过臭氧发生器25的强效杀菌并释放氧气，促使恶臭蒸汽在除臭装置内的除臭，臭氧发生器25的结构和连接关系与现有技术相同，此不赘述。本发明还可以在烟道23上的烟囱21周围经冷却水水箱2环绕，水箱2与冷却水通道7相连通，使烟道23内的烟气流经烟囱21时，烟气的余热再一次被冷却水吸收，使热污染降到最低限度。本发明中的处理槽1外层28下侧设有水管15，水管15上设有进出水开关16，通过水管15可将水注入真空层14内，外层28下部设有温度传感器20，以控制水温和安全保护，外层28上端设有安全阀17、压力表18和压力开关19，以此检测和控制真空层14内的真空压力，温度传感器20、安全阀17、压力表18、压力开关19的结构和连接关系与现有技术相同，此不赘述。本发明中的除臭装置还可以在热分解室26上部设有加热板24，加热板24是由耐火土和盘绕其中的电阻丝构成，加热板24的温度由处理槽1外层28的温度传感器20来控制，通过耐火土维持加热板24设定的温度，保证处理槽1的热稳定性，减少发热量，加热板24为处理槽1加热，将热量传递给处理槽1内的处理物，同时加热板24和燃烧室22内的燃烧器一起为热分解室26供应热量，起到为处理槽1加热和热分解室26除臭的目的。

本发明在实施时，打开进出水开关5，向真空层14内注入一定量的水，处理物供应到处理槽1中，处理槽1内的搅拌装置运转搅拌，炉体13下部的燃烧室22燃烧为热分解室26加热，加热板24同时为处理槽1和热分解室26加热，加热板24的温度经耐火土传递给处理槽1内的真空层14，通过水的气化经压力开关19把空气挤出，冷却后形成真空，利用温度传感器20测量水温，当温度升到80℃时，通过压力表18可检测出真空层14内压强为负0.05Mpa，当温度升到100℃时，真空层14内压强为负0Mpa，当温度升到119℃时，真空层14内压强为正0.1Mpa，当温度升到132℃时，真空层14内压强为正0.2Mpa，通过安全阀17控制真空层14内的压力大小，真空层14的温度经温度传感器20控制，当真空层14的温度达到设定温度时，即减少或隔断对加热板24的加热，处理槽1中的温度经真空层14底面的加热板24保持热的稳定性，促使处理槽1内的处理物脱水或发酵，产生蒸汽为恶臭蒸汽，恶臭蒸汽经排气通道3流入吸尘桶8中，恶臭蒸汽在吸尘桶8中以旋流方式将蒸汽中含有的灰尘等杂质和部分凝缩的凝缩水甩到下面的蓄水桶9中，除去异物的恶臭蒸汽流经汽汽热交换器5、10连续进行热交换，再经臭氧发生器25流入到除臭装置，经加热板24和燃烧室内的燃烧器为热分解室26加热至500-800℃进行热分解，使恶臭蒸汽在500-800℃的温度下停留0.5秒以上，以利于对蒸汽的除臭，高温的除臭蒸汽经返气通道4穿入第二汽汽热交换器10，在第二汽汽热交换器10内进行热交换，使140-200℃左右的恶臭蒸汽同400-500℃左右的除臭蒸汽进行热量交换，恶臭蒸汽可预热至300-400℃的高温，同时，除臭蒸汽降温至200-300℃左右，返气通道4中降温至200-300℃左右的除臭蒸汽再与排气通道3中80-100℃左右的恶臭蒸汽在汽汽热交换器5中进行热交换，恶臭蒸汽可预热至140-200℃左右，除臭蒸汽降温至120-160℃左右，当恶臭蒸汽的预热温度升高时，即可减少对热分解室29的加热量，节省了能源，经汽汽热交换器10、5降温的除臭蒸汽流入汽液热交换器6中，与汽液热交换器6中的冷却水通道7中的冷却水进行热量交换，使冷却水的温度达到60-80℃，同时再次降低除臭蒸汽的温度，流出汽液热交换器6末端的除臭蒸汽流入射流泵11，通过水泵29将炉壁液腔33内的水输送到射流泵11的进液口，两股流体混合进行动量交换，使被输送的动能转化为压力能，将降温的除臭蒸汽射入炉体13的炉壁液腔33内，促进水循环，为烟道23保温，燃烧机燃烧排出的烟气进入烟道23，烟道23内烟气的温度可达到200-300℃左右，起到为处理槽1加热保温的作用，同时也起到节约能源的作用，蒸汽中冷却的凝缩水排入到蓄水桶9中，经过升温的60-80℃冷却水再次流入环绕烟囱21的水箱2内，烟囱21内的烟气温度再一次被冷却水吸收，使热污染降到最低限度，热能也得到回收利用。本发明由于采用上述结构，使处理槽1内的处理物处理所排放的高温蒸汽经吸尘桶8排除粉尘等杂质，经汽汽热交换器5、10的热量交换，使100℃以下的低温蒸汽与加热至500-800℃的除臭蒸汽相交换，将流入到除臭装置的蒸汽温度提高300-400℃，减少了加热板对除臭装置的加热量，节约了能量，同时，通过汽液热交换器6对除臭蒸汽的冷却，再一次降低了除臭蒸汽的温度，冷却水变为热水，使热能再回收利用，冷却后的除臭蒸汽再次经射流泵11输送到炉体的炉壁液腔33中，冷却水再一次吸收烟囱21内烟气的热量，解决了空气热污染问题，具有结构合理、节约能量、减少热污染等优点。

Claims (8)

1.一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，包括处理槽和除臭装置，处理槽内设有搅拌装置，处理槽经排气通道与除臭装置相连通，其特征在于设有炉体，炉体内设有处理槽和燃烧室，处理槽下端设有燃烧室，除臭装置设在燃烧室内，处理槽底面与除臭装置相邻，处理槽与炉体之间设有烟道，炉体与除臭装置之间设有返气通道，所述除臭装置为空腔的热分解室，热分解室内设有挡板和若干隔板，挡板将热分解室分割成一侧相通的两个蒸汽循环腔，两个蒸汽循环腔分别与排气通道和返气通道相连通，隔板将两个蒸汽循环腔隔离成曲线通道，排气通道和返气通道上设有汽汽热交换器，在返气通道上设有汽液热交换器，汽液热交换器上设有冷却水通道。

2.根据权利要求1所述的一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，其特征在于炉体的炉壁是由内壁和外壁组成，内壁和外壁构成炉壁液腔，返气通道末端设有射流泵，射流泵出液口与炉壁液腔相连通，射流泵一个进液口与返气通道相连通，另一个进液口经出液管道与炉壁液腔相连通，出液管道上设有水泵。

3.根据权利要求1所述的一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，其特征在于排气通道上设有下端带阀门的密封吸尘桶，吸尘桶下方设有蓄水桶。

4.根据权利要求1所述的一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，其特征在于排气通道上设有第二汽汽热交换器，返气通道贯穿于第二汽汽热交换器中，第二汽汽热交换器内的返气通道上设有螺旋形散热片。

5.根据权利要求1所述的一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，其特征在于排气通道的汽汽热交换器处设有臭氧发生器。

6.根据权利要求1所述的一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，其特征在于烟道上的烟囱周围经冷却水水箱环绕，水箱与冷却水通道相连通。

7.根据权利要求1所述的一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，其特征在于处理槽外层下侧设有水管，水管上设有进出水开关，通过水管可将水注入真空层内，外层下部设有温度传感器，外层上端设有安全阀、压力表和压力开关。

8.根据权利要求1所述的一种处理物处理的高温蒸汽的废热回收装置，其特征在于热分解室上部设有加热板，加热板是由耐火土和盘绕其中的电阻丝构成。

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