CN114111419A - 一种模块式余热回收机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种模块式余热回收机组，属于热回收技术领域。包括：热回收装置，热回收装置设有用于烟气与液体直接换热的换热腔室，热回收装置沿左右两侧设置烟气进口与烟气出口，沿上下两侧设置进液口与出液口；喷淋装置，位于热回收装置上侧，喷淋装置的喷淋口与进液口连通，用于向热回收装置提供喷淋液；第一储液池与第二储液池，分别设置于热回收装置下侧，第一储液池与喷淋装置连通，用于向喷淋装置输送液体；第二储液池与热回收装置的出水口连通，用于接收经过热回收装置的液体，第二储液池连通热输出管路。本发明解决了现有空气源余热回收装置结构复杂、占地面积大、换热效率低的问题。

Description

一种模块式余热回收机组
技术领域
本发明涉及热回收技术领域，特别涉及一种模块式余热回收机组。
背景技术
废热回收装置是以换热器为主要部件，将一个设备产生的多余热量传递到另一设备，用以加热或者能量转化的装置，是一种经济、环保的设备。对于普通建筑而言，最常用的废热回收装置是空气热回收设备。
空气源余热回收装置的结构一般分为两种型式，一类为冷却塔式，烟气经过冷却塔进行热回收，其具有成本高、易腐蚀、占地面积大等问题；另一类为将烟气喷至翅片式换热器实现热回收，其具有热回收效率较低的问题，并且铝箔翅片易腐蚀，采取无机材料等防腐措施后成本会大幅提高且降低换热效率。
发明内容
为此，本发明要解决的技术问题是现有空气源余热回收装置结构复杂、占地面积大、换热效率低的问题。
针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种模块式余热回收机组，包括：热回收装置，所述热回收装置设有用于烟气与液体直接换热的换热腔室，所述热回收装置沿左右两侧设置烟气进口与烟气出口；所述热回收装置沿上下两侧设置进液口与出液口；喷淋装置，位于所述热回收装置上侧，所述喷淋装置的喷淋口与所述进液口连通，用于向所述热回收装置提供喷淋液；第一储液池与第二储液池，分别设置于所述热回收装置下侧，所述第一储液池与所述喷淋装置连通，用于向所述喷淋装置输送液体；第二储液池与所述热回收装置的出水口连通，用于接收经过所述热回收装置的液体，所述第二储液池连通热输出管路。
本发明的部分实施方式中，所述热回收装置包括：若干互相平行设置的换热板，相邻所述换热板之间形成所述换热腔室；换热板支撑框，围设于换热板外侧用于支撑所述换热板；安装于换热板支撑框两侧相对设置的第一端板和第二端板，所述第一端板与所述第二端板与所述换热板平行；安装于换热板支撑框下侧的集液盘，所述集液盘下侧设置所述出液口。
本发明的部分实施方式中，所述喷淋装置包括安装于换热板支撑框上侧的喷淋盘，所述喷淋盘设有进液接口,所述进液接口用于与所述第一储液池连通，所述喷淋盘的的盘底为均液板，所述均液板上设置若干均液孔。
本发明的部分实施方式中，所述均液板上设有若干互相平行挡水凸起，相邻所述挡水凸起之间的板面上设置若干所述均液孔。
本发明的部分实施方式中，所述第一储液池与用热终端的回液管路连通，所述第一储液池与所述喷淋装置通过第一抽液泵连通；所述热输出管路上设置第二抽液泵，所述第二抽液泵用于将上述第二储液池的液体输送至用热终端。
本发明的部分实施方式中，还包括热量补给***，其包括通过管路依次连接的压缩机、第一换热器、节流装置以及第二换热器；其中，所述热输出管路与所述第一换热器进行热量交换实现热量补给。
本发明的部分实施方式中，所述第一换热器为板式换热器，其安装于靠近所述第二储液池的输出口的位置。
本发明的部分实施方式中，所述热量补给***还包括风机，所述风机的进风口连通所述热回收装置的气出口，所述风机的出风口朝向所述第二换热器；所述风机安装于靠近所述热回收装置的烟气出口的位置，所述第二换热器的主换热面朝向所述风机的出风口。
本发明的部分实施方式中，所述风机的出风口与所述第二换热器的主换热面之间设置导风筒，所述导风筒用于将经过所述风机的出风口的烟气引导至所述第二换热器的主换热面上。
本发明的部分实施方式中，还包括安装支架，所述安装支架包括安装底板以及位于所述安装底板上侧的安装框架，所述安装框架与所述安装底板通过支撑梁间隔；其中，所述第一储液池、所述第二储液池、所述第一换热器、所述压缩机安装于所述安装底板上，所述热回收装置、所述第二换热器以及所述风机安装于所述安装框架上。
本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
本发明提供的模块式余热回收机组中，热回收装置的烟气进口与废气管路连通，喷淋装置向热回收装置内喷淋液体，液体与烟气可在热回收装的换热腔室内直接换热，换热效率较高，热交换之后的液体通过第二储液池储存并输出至热输出管路内，热输出管路则用于将余热回收后的液体输送至用热终端，实现了热量循环回收利用。同时，上述热回收装置、喷淋装置以及第一储液池与第二储液池的合理布置形成模块化机组，使上述余热回收机组的占地面积较小，适合安装于各种建筑物上。
附图说明
下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:
图1为本发明的模块式余热回收机组的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明的模块式余热回收机组中热回收装置的一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明的模块式余热回收机组中热回收装置的一种具体实施方式的***图；
图4为本发明的模块式余热回收机组中均液板的一种具体实施方式的结构示意图；
图5为本发明的模块式余热回收机组的一种具体实施方式的另一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1、图5所示为本发明的模块式余热回收机组的一种具体实施方式，包括：热回收装置1、位于所述热回收装置1上侧的喷淋装置2以及分别设置于所述热回收装置1下侧第一储液池3与第二储液池4，所述热回收装置1设有用于烟气与液体直接换热的换热腔室，所述热回收装置1沿左右两侧设置烟气进口与烟气出口；所述热回收装置1沿上下两侧设置进液口与出液口；所述喷淋装置2的喷淋口与所述进液口连通，用于向所述热回收装置1提供喷淋液；所述第一储液池3与所述喷淋装置2连通，用于向所述喷淋装置2输送液体；第二储液池4与所述热回收装置1的出水口连通，用于接收经过所述热回收装置1的液体，所述第二储液池4连通热输出管路，用于将余热回收后的液体输送至用热终端。
上述模块式余热回收机组进行热量回收时，将热回收装置1的烟气进口与废气管路连通或与废气腔室对接，控制喷淋装置2向热回收装置1内喷淋液体，液体与烟气可在热回收装的换热腔室内直接换热，换热效率较高，热交换之后的液体通过第二储液池4储存并输出至热输出管路内，热输出管路则用于将余热回收后的液体输送至用热终端，实现了热量循环回收利用。同时，上述热回收装置1、喷淋装置2以及第一储液池3与第二储液池4的合理布置形成模块化机组，使上述余热回收机组的占地面积较小，适合安装于各种建筑物上。
一种具体实施方式中，如图2、图3所述热回收装置1包括：若干互相平行设置的换热板11，相邻所述换热板11之间形成所述换热腔室；围设于换热板11外侧用于支撑所述换热板11的换热板支撑框12；安装于换热板支撑框12两侧相对设置的第一端板13和第二端板14，所述第一端板13与所述第二端板14与所述换热板11平行，以及安装于换热板支撑框12下侧的集液盘16，所述集液盘16用于收集经过烟气换热后的液体，所述集液盘16下侧设置所述出液口，换热后的液体经过所述出液口流至所述第二储液池4内。
采用上述热回收装置1进行热交换时，由于换热板支撑框12在前后方向上设置所述第一端板13与第二端板14，左右方向上未设置端板，烟气直接通过换热板支撑框12的左侧或右侧的镂空结构进入换热腔室内，并沿所述换热板11的板面水平延伸方向流动至右侧或左侧；使烟气能够快速均匀地布满所述换热腔室内。
具体地，所述换热板11采用涤纶、PVC或蜂窝纸板制成，所述换热板11成型为具有圆弧或三角形波峰的波浪形板或其他能够增大换热面积的板形。
具体地，所述喷淋装置2包括换热板支撑框12上侧的喷淋盘21，所述喷淋盘21具有盘体结构，其用于容纳液体，所述喷淋盘21设有进液接口22，所述进液接口22用于与所述第一储液池3连通，所述喷淋盘21的的盘底为均液板23，所述均液板23上设置若干均液孔23a，液体通过位于换热板支撑框12上侧的均液板23后均匀地向换热腔室进行喷淋，其可以使热回收装置1各个区域的液体能够均匀地实现热交换。
为了进一步使喷淋液体均匀地流向所述换热腔室，如图4所示，所述均液板23上设有若干互相平行挡水凸起23b，相邻所述挡水凸起23b之间的间距相等，流至均液板23上的液体在所述挡水凸起23b的作用下使不同区域的液体大致相同，相邻所述挡水凸起23b之间的板面上设置若干所述均液孔23a，所述均液孔23a的孔径小于10mm，优选为3mm，其可以使水流均匀地喷淋至各个换热腔室内。
通过上述所述该热回收装置1的第一端板13、第二端板14以及喷淋盘21、集液盘16组成了半封闭的热交换空间，使烟气与液体快速直接均匀地换热。该热回收装置1根据用户终端所需热量设置为一级或多级，多级热回收装置1的换热腔室互相连通以使烟气顺利通过。
可选的，所述第一储液池3与用热终端的回液管路连通，以形成水循环利用，所述第一储液池3与所述喷淋装置2通过第一抽液泵5连通，所述热输出管路上设置第二抽液泵6，所述第二抽液泵6用于将上述第二储液池4的液体输送至用热终端。
当用热终端需求热量较高，该模块式余热回收机组还包括热量补给***，所述热量补给***包括通过管路依次连接的压缩机71、第一换热器72、节流装置以及第二换热器73；其中，所述热输出管路与所述第一换热器72进行热量交换实现热量补给。具体地，所述热量补给***中，第一换热器72作为冷凝器使用，其用于对热输出管路的液体进行热量补给，以满足用户终端的热量需求。
具体地，所述第一换热器72为板式换热器，其安装于靠近所述第二储液池4的输出口的位置，由于第一换热器72与所述第二储液池4的输出口的位置较近，使热输出管路的热量损失较小，***的热交换效率较高。
具体地，所述热量补给***还包括风机74，所述风机74的进风口连通所述热回收装置1的烟气出口，所述风机74的出风口朝向所述第二换热器73。所述第二换热器73作为蒸发器使用，通过风机74将热回收装置1经过换热后的烟气引至第二换热器73上，使烟气进一步冷却后排放至大气中。
更具体地，所述风机74安装于靠近所述热回收装置1的烟气出口的位置，所述第二换热器73的主换热面朝向所述风机74的出风口，上述布置方式便于烟气的快速换热。
为了进一步提高烟气的换热效率，所述风机74的出风口与所述第二换热器73的主换热面之间设置导风筒75，所述导风筒75用于将经过所述风机74的出风口的烟气引导至所述第二换热器73的主换热面上，使烟气与第二换热器73的换热充分。
具体地，所述热回收装置1、所述喷淋装置2、所述第一储液池3以及所述第二储液池4采用塑料材质制作，由于一些锅炉废气内具有腐蚀性物质，液体经过换热后形成腐蚀性的溶液，通过将水循环通道及装置设置成塑料材质，例如PP塑料等，可以提高该机组的使用寿命。
上述模块式余热回收机组还包括安装支架8，上述安装支架8用于安装上述余热回收零部件，以使整个机组形成模块式机组形式，便于机组的组装和制造。具体地，所述安装支架8包括安装底板81、位于所述安装底板81上侧的安装框架82以及位于安装框架82上侧的顶盖83，所述安装框架82与所述安装底板81通过第一支撑梁84间隔，所述安装框架82与所述顶盖83通过第二支撑梁85间隔；所述安装底板81以及所述安装框架82的外周形成长方形，以使整个机组成型为长方体形，便于机组在不同建筑物的安装布置。其中，所述第一储液池3、所述第二储液池4、所述第一换热器72、所述压缩机71位于安装支架8的下层，安装于所述安装底板81上；所述热回收装置1、所述第二换热器73以及所述风机74位于安装支架8的上层，安装于所述安装框架82上，上述布置方式便于各个换热单元的换热，整个结构紧凑，热量损失小，同等占地面积下机组的回收热量高。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种模块式余热回收机组，其特征在于，包括：
热回收装置，所述热回收装置设有用于烟气与液体直接换热的换热腔室，所述热回收装置沿左右两侧设置烟气进口与烟气出口；所述热回收装置沿上下两侧设置进液口与出液口；
喷淋装置，位于所述热回收装置上侧，所述喷淋装置的喷淋口与所述进液口连通，用于向所述热回收装置提供喷淋液；
第一储液池与第二储液池，分别设置于所述热回收装置下侧，所述第一储液池与所述喷淋装置连通，用于向所述喷淋装置输送液体；第二储液池与所述热回收装置的出水口连通，用于接收经过所述热回收装置的液体，所述第二储液池连通热输出管路。
2.根据权利要求1所述的一种模块式余热回收机组，其特征在于，所述热回收装置包括：
若干互相平行设置的换热板，相邻所述换热板之间形成所述换热腔室；
换热板支撑框，围设于换热板外侧用于支撑所述换热板；
安装于换热板支撑框两侧相对设置的第一端板和第二端板，所述第一端板与所述第二端板与所述换热板平行；
安装于换热板支撑框下侧的集液盘，所述集液盘下侧设置所述出液口。
3.根据权利要求2所述的一种模块式余热回收机组，其特征在于，所述喷淋装置包括安装于换热板支撑框上侧的喷淋盘，所述喷淋盘设有进液接口,所述进液接口用于与所述第一储液池连通，所述喷淋盘的的盘底为均液板，所述均液板上设置若干均液孔。
4.根据权利要求3所述的一种模块式余热回收机组，其特征在于，所述均液板上设有若干互相平行挡水凸起，相邻所述挡水凸起之间的板面上设置若干所述均液孔。
5.根据权利要求1所述的一种模块式余热回收机组，其特征在于，所述第一储液池与用热终端的回液管路连通，所述第一储液池与所述喷淋装置通过第一抽液泵连通；所述热输出管路上设置第二抽液泵，所述第二抽液泵用于将上述第二储液池的液体输送至用热终端。
6.根据权利要求1所述的一种模块式余热回收机组，其特征在于，还包括热量补给***，其包括通过管路依次连接的压缩机、第一换热器、节流装置以及第二换热器；其中，所述热输出管路与所述第一换热器进行热量交换实现热量补给。
7.根据权利要求6所述的一种模块式余热回收机组，其特征在于，所述第一换热器为板式换热器，其安装于靠近所述第二储液池的输出口的位置。
8.根据权利要求7所述的一种模块式余热回收机组，其特征在于，所述热量补给***还包括风机，所述风机的进风口连通所述热回收装置的气出口，所述风机的出风口朝向所述第二换热器；所述风机安装于靠近所述热回收装置的烟气出口的位置，所述第二换热器的主换热面朝向所述风机的出风口。
9.根据权利要求8所述的一种模块式余热回收机组，其特征在于，所述风机的出风口与所述第二换热器的主换热面之间设置导风筒，所述导风筒用于将经过所述风机的出风口的烟气引导至所述第二换热器的主换热面上。
10.根据权利要求9所述的一种模块式余热回收机组，其特征在于，还包括安装支架，所述安装支架包括安装底板以及位于所述安装底板上侧的安装框架，所述安装框架与所述安装底板通过支撑梁间隔；其中，所述第一储液池、所述第二储液池、所述第一换热器、所述压缩机安装于所述安装底板上，所述热回收装置、所述第二换热器以及所述风机安装于所述安装框架上。
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