CN116989328A - 一种蒸汽凝水余热回收*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒸汽凝水余热回收***，包括：热水单元，与空调相连接，热水单元向空调提供规定温度的热水；冷凝水收集单元，收集并储存蒸汽锅炉供应的蒸汽放热后的凝结水；所述冷凝水收集单元分别与蒸汽锅炉、热水***相连接，冷凝水收集单元分别向蒸汽锅炉、热水***提供冷凝水；排水回收单元，回收并储存空调回水；余热回收单元，包括低温水箱与省煤器；所述省煤器的一端与排水回收单元相连接，另一端与冷凝水收集单元相连接；所述包括低温水箱与省煤器贯通，应用省煤器加热低温水箱内部的水。
Description
技术领域
本发明属于余热回收技术领域，具体涉及为一种蒸汽凝水余热回收***。
背景技术
制药等行业一般均需纯蒸汽以及注射水为车间使用。基本原理是通过RO***将自来水纯化后，通过工业蒸汽在管式换热等形式加热，使纯化水蒸发产生纯蒸汽，为车间使用，其中有部分纯蒸汽用于空调加湿使用；注射水与纯蒸汽类似，是将蒸发后的纯化水降温至80℃左右使用，不同的是注射水要定期进行120℃过热水灭菌，灭菌降温时***将排放大于100℃的注射水，这部分的热量非常大，但目前并无能够应用这部分热量的回收***。
本发明针对上述问题，提供一种蒸汽凝水余热回收***。
发明内容
为了克服背景技术中提出的问题，本发明提供一种蒸汽凝水余热回收***，主要收集纯蒸汽加湿环节不与其他物料接触的纯蒸汽凝结水以及过热水灭菌等环节产出的高温纯化水，为蒸汽和热水单元补充水源并回收热能。
一种蒸汽凝水余热回收***，包括：
热水单元，与空调相连接，热水单元向空调提供热水；
冷凝水收集单元，冷凝收集并储存蒸汽锅炉供应的蒸汽放热后的凝结水；所述冷凝水收集单元分别与蒸汽锅炉、热水单元相连接，冷凝水收集单元分别向蒸汽锅炉、热水单元提供冷凝水；
排水回收单元，回收并储存空调回水；
余热回收单元，包括低温水箱与省煤器；所述省煤器的一端与排水回收单元相连接，另一端与冷凝水收集单元相连接；所述包括低温水箱与省煤器贯通，应用省煤器加热低温水箱内部的水；
在使用过程中，所述冷凝水收集单元冷凝收集并储存蒸汽锅炉供应的蒸汽放热后的凝结水，然后向热水单元提供冷凝水，热水单元将冷凝水加热到规定温度后供给空调；同时所述冷凝水收集单元向蒸汽锅炉提供冷凝水；所述排水回收单元回收并储存空调回水，并将空调回水传输至低温水箱内；所述低温水箱应用省煤器加热其内部的水，并将加热后的水传输至冷凝水收集单元。
进一步，在所述排水回收单元与低温水箱之间设置软化树脂罐；所述排水回收单元内部的水经软化树脂罐处理后传输进低温水箱内。
进一步，在所述低温水箱与省煤器之间设置烟气余热回收泵，烟气余热回收泵的一端通过管路与低温水箱相连接，另一端通过管路与省煤器相连接；所述省煤器远离烟气余热回收泵的一端通过管路与低温水箱相连接。
进一步，所述冷凝水收集单元包括冷凝水箱、蒸汽锅炉补水泵、定压补水泵与冷凝水收集管；所述冷凝水收集管于冷凝水箱的顶部***冷凝水箱内；所述蒸汽锅炉补水泵的一端通过管路与冷凝水箱相连接，另一端通过管路与蒸汽锅炉相连接；所述定压补水泵的一端通过管路与冷凝水箱相连接，另一端与通过管路热水单元相连接。
进一步，所述热水单元包括热水锅炉、空调供水管与空调回水管；所述热水锅炉通过空调供水管与空调相连接；空调通过所述空调回水管与热水锅炉相连接。
进一步，所述定压补水泵远离冷凝水箱的一端通过管路与空调回水管相连接。
进一步，在所述空调回水管的中部设置空调热水泵，空调热水泵串联在空调回水管中。
进一步，在空调热水泵远离热水锅炉的一端设置第一三通管，所述第一三通管的第一端与空调热水泵相连接，第一三通管的第二端与空调回水管相连接，第一三通管的第三端通过管路与定压补水泵相连接。
进一步，在所述第一三通管与定压补水泵之间设置定压补水罐。
进一步，所述排水回收单元包括排水收集箱与排水加压泵；所述排水收集箱与排水加压泵通过管路相连接；所述排水收集箱远离排水加压泵的一端通过第二三通管与空调回水管相连接；所述排水加压泵远离排水收集箱的一端通过管路与低温水箱相连接。
本发明的工作流程：
收集蒸汽锅炉产生并供应至使用点放热后生成的约95℃左右冷凝水，并将冷凝水储存在冷凝水箱，供应蒸汽锅炉直接使用。冷凝水箱液位接近上限时，开启热水单元的空调回水管的排水电动阀，将45℃左右低温的空调回水排放至排水收集箱。随着排水的持续热水单元水压降低，定压补水泵开启补水，补入冷凝水箱中95℃左右的高温冷凝水。高温冷凝水进入热水单元后通过热水锅炉到使用点，热水锅炉检测到回水温度升高减小或停止天然气燃烧，从而降低热水单元燃气的使用。冷凝水箱液位降低至下限，停止排放热水单元回水，定压补水泵也停止工作。
低温水箱由于蒸汽锅炉省煤器运行回收烟气热量至80℃左右时烟气回收效率下降，开启冷凝水箱补水泵将低温水箱热水补入冷凝水箱为蒸汽锅炉和热水锅炉提供水源。
低温水箱液位降低至下限后开启排水收集泵，将接收在排水收集箱中的高于自来水温度的低温热水通过软化器进行软化后补入低温水箱用来吸收烟气余热后在进入冷凝水箱，实现水的重复利用和热量的回收。
本发明的有益效果：
在使用过程分为三步节能；
1、冷凝水收集单元冷凝收集并储存蒸汽锅炉供应至使用点放热后的凝结水，减少水量浪费的同时收集蒸汽冷凝水的余热；然后冷凝水收集单元向热水单元提供95℃的冷凝水，热水单元将冷凝水短暂加热后便能生成能够供给空调的热水，减少热水单元所需的燃料；同时冷凝水收集单元向蒸汽锅炉提供95℃的冷凝水，蒸汽锅炉将冷凝水短暂加热后便能生成蒸汽，减少蒸汽锅炉所需的燃料；
2、排水回收单元回收并储存45℃空调回水，空调回水的温度高于市政供水的温度，降低了使水温升高所需的燃料；
3、排水回收单元将空调回水传输至低温水箱内；低温水箱应用省煤器收集蒸汽锅炉的烟气余热加热其内部的水，并将加热后的水传输至冷凝水收集单元；
使用过程中，水分一直沿着管路在热水单元、冷凝水收集单元、排水回收单元、余热回收单元之间循环，水分别供给蒸汽锅炉与空调的同时，也收集了蒸汽锅炉的冷凝水与空调回水，实现整体***少补或者不补自来水，节约自来水的使用。
附图说明
图1为一种实现本发明的蒸汽凝水余热回收***的整体结构示意图；
图中，11、热水锅炉；12、空调供水管；13、空调回水管；14、排水电动阀；21、冷凝水箱；22、蒸汽锅炉补水泵；23、蒸汽锅炉；24、定压补水泵；25、定压补水罐；26、空调热水泵；27、冷凝水收集管；31、排水收集箱；32、排水加压泵；41、低温水箱；42、冷凝水箱补水泵；43、烟气余热回收泵；44、省煤器；5、软化树脂罐。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。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，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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设备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”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一个或者更多个该特征。
如图1所示的一种蒸汽凝水余热回收***，包括：
热水单元（图中未标识），与空调相连接，热水单元向空调提供蒸汽；
冷凝水收集单元（图中未标识），冷凝收集并储存蒸汽锅炉23供应至使用点放热后产生的冷凝水；冷凝水收集单元分别与蒸汽锅炉23、热水单元相连接，冷凝水收集单元分别向蒸汽锅炉23、热水单元提供冷凝水；
排水回收单元（图中未标识），回收并储存空调回水；
余热回收单元（图中未标识），包括低温水箱41与省煤器44；省煤器44的一端与排水回收单元相连接，另一端与冷凝水收集单元相连接；包括低温水箱41与省煤器44贯通，应用省煤器44加热低温水箱41内部的水；
蒸汽锅炉23产生的蒸汽通过管道送至车间使用，蒸汽在车间内通过换热器将热量传递给被加热物料，蒸汽放热后液化，在车间收集液化的冷凝水输送至冷凝水收集单元内部。蒸汽在换热器内部放热后的呈汽水混合状态，温度在100℃以上。在释放完乏汽后，将冷凝水输送至冷凝水收集单元内部时，冷凝水的温度也在95℃左右。
在使用过程中，冷凝水收集单元冷凝收集并储存蒸汽锅炉23供应的蒸汽放热后的凝结水，减少水量浪费的同时第一次收集蒸汽锅炉23的余热；然后冷凝水收集单元向热水单元提供95℃的冷凝水，热水单元将冷凝水短暂加热后便能生成能够供给空调的热水，减少热水单元所需的燃料；同时冷凝水收集单元向蒸汽锅炉23提供95℃的冷凝水，蒸汽锅炉23将冷凝水短暂加热后便能生成蒸汽，减少蒸汽锅炉23所需的燃料；排水回收单元回收并储存45℃空调回水，空调回水的温度高于市政供水的温度，降低了使水温升高所需的燃料；排水回收单元将空调回水传输至低温水箱41内；低温水箱41应用省煤器44第二次收集蒸汽锅炉23的烟气余热加热其内部的水，并将加热后的水传输至冷凝水收集单元。实现了三次节能，大幅度降低了燃料损耗。
同时，水分一直沿着管路在热水单元、冷凝水收集单元、排水回收单元、余热回收单元之间循环，水分供给蒸汽锅炉23与空调的同时，也收集了蒸汽锅炉23的冷凝水与空调回水，实现整体***少补或者不补自来水，节约自来水的使用。
作为优选的，在排水回收单元与低温水箱41之间设置软化树脂罐5；排水回收单元内部的水经软化树脂罐5处理后传输进低温水箱41内，使得低温水箱41内的水质接近蒸汽锅炉23凝结而来的蒸馏水，从而保障水质满足锅炉使用。
为加快低温水箱41与省煤器44之间的水循环，提高第二次收集蒸汽锅炉23余热的效率，在低温水箱41与省煤器44之间设置烟气余热回收泵43，烟气余热回收泵43的一端通过管路与低温水箱41相连接，另一端通过管路与省煤器44相连接；省煤器44远离烟气余热回收泵43的一端通过管路与低温水箱41相连接。
具体的，烟气余热回收泵43的一端通过管路与低温水箱41的底部相连接，另一端通过管路与省煤器44相连接；省煤器44远离烟气余热回收泵43的一端通过管路与低温水箱41的顶部相连接。根据物理常识可知，当温度达到4℃以上时，温度越高，水的密度越小，因此低温水箱41底部的水温低于低温水箱41顶部的水温。烟气余热回收泵43将低温水箱41底部的水抽出，经省煤器44加热后排入低温水箱41的顶部，不断加热低温水箱41中温度最低的水，实现低温水箱41内部水分的温度逐渐升高。同时，烟气余热回收泵43也在不断地搅动低温水箱41内部的水，实现低温水箱41内部水分的温度均匀升高。
冷凝水收集单元包括冷凝水箱21、蒸汽锅炉补水泵22、定压补水泵24与冷凝水收集管27；冷凝水收集管27于冷凝水箱21的顶部***冷凝水箱21内；蒸汽锅炉补水泵22的一端通过管路与冷凝水箱21相连接，另一端通过管路与蒸汽锅炉23相连接；定压补水泵24的一端通过管路与冷凝水箱21相连接，另一端与通过管路与热水单元相连接。
冷凝水箱21经冷凝水收集管27冷凝蒸汽锅炉23供应的蒸汽放热后生成的95℃的冷凝水，收集水分的同时收集蒸汽冷凝水的余热。然后定压补水泵24将冷凝水箱21内部的95℃冷凝水泵入热水单元，热水单元将冷凝水短暂加热后便能生成能够供给空调的热水，减少热水单元所需的燃料；同时蒸汽锅炉补水泵22将冷凝水箱21内部的95℃冷凝水泵入蒸汽锅炉23，蒸汽锅炉23将冷凝水短暂加热后便能生成蒸汽，减少蒸汽锅炉23所需的燃料。
热水单元包括热水锅炉11、空调供水管12与空调回水管13；热水锅炉11通过空调供水管12与空调相连接；空调通过空调回水管13与热水锅炉11相连接。热水单元接收到冷凝水收集单元所提供的95℃的冷凝水后，将冷凝水短暂加热后便能生成能够供给空调的热水。空调供水管12向空调提供达到目标温度热水，空调回水管13回收空调回水。
进一步的，定压补水泵24远离冷凝水箱21的一端通过管路与空调回水管13相连接。定压补水泵24将冷凝水箱21内部的冷凝水导入空调回水管13内，若热水锅炉11缺水则冷凝水沿空调回水管13进入热水锅炉11，若热水锅炉11满水则冷凝水沿空调回水管13进入排水回收单元。
作为优选的，在空调回水管13的中部设置空调热水泵26，空调热水泵26串联在空调回水管13中。定压补水泵24将冷凝水箱21内部的冷凝水导入空调回水管13内，当热水锅炉11缺水时，开启定压补水泵24将冷凝水箱21内部的冷凝水泵入热水锅炉11；当热水锅炉11满水时，关闭空调热水泵26，阻止冷凝水进入热水锅炉11。
具体的，在空调热水泵26远离热水锅炉11的一端设置第一三通管（图中未标识），第一三通管的第一端与空调热水泵26相连接，第二端与空调回水管13相连接，第三端通过管路与定压补水泵24相连接。
作为优选的，在第一三通管与定压补水泵24之间设置定压补水罐25。随着排水的持续热水单元水压降低，定压补水泵24开启补水，补入冷凝水箱21中95℃左右的高温冷凝水。高温冷凝水进入热水单元后通过热水锅炉11到使用点，热水锅炉11检测到回水温度升高减小或停止天然气燃烧，从而降低热水单元燃气的使用。冷凝水箱21液位降低至下限，停止排放热水单元回水，定压补水罐25也停止供水。
排水回收单元包括排水收集箱31与排水加压泵32；排水收集箱31与排水加压泵32通过管路相连接；排水收集箱31远离排水加压泵32的一端通过第二三通管（图中未标识）与空调回水管13相连接；排水加压泵32远离排水收集箱31的一端通过管路与低温水箱41相连接。
具体的，在排水收集箱31与第二三通管之间设置排水电动阀14。当排水电动阀14开启时，空调回水才能进入排水收集箱31内。
具体的，软化树脂罐5设置在排水加压泵32与低温水箱41之间；排水加压泵32将排水收集箱31内部的水传输进软化树脂罐5，软化树脂罐5将处理后的水排入低温水箱41内，使得低温水箱41内的水质满足锅炉供水要求。
本发明的补水模式：
1、当冷凝水箱21液面接近上限时，定压补水泵24将冷凝水泵入热水单元，同时排水电动阀14打开，将热水单元回水注入排水收集箱31；当冷凝水箱21液位降低至下限时，关闭定压补水泵24，停止向排水收集箱31排放热水单元回水；
2、当低温水箱41由于蒸汽锅炉23省煤器44运行回收烟气热量至80℃左右时烟气回收效率下降时，开启冷凝水箱补水泵42、定压补水泵24与排水电动阀14，将低温水注入冷凝水箱21的同时将冷凝水注入热水单元，此时热水单元回水进入排水收集箱31；当低温水箱41液位降低至下限时，关闭冷凝水箱补水泵42、定压补水泵24与排水电动阀14，停止向热水单元补水，开启排水加压泵32，将排水收集箱31内部的热水单元回水经软化树脂罐5软化后注入低温水箱41，使低温水箱41能够继续回收烟气热量；
3、当冷凝水箱21液位降低至下限时，关闭定压补水泵24，开启冷凝水箱补水泵42、排水加压泵32，将低温水注入冷凝水箱21的同时将排水收集箱31内的热水单元回水注入低温水箱41；直至冷凝水箱21液面达到上限后，关闭冷凝水箱补水泵42、排水加压泵32;
4、当排水收集箱31液面达到上限且，冷凝水箱21液面未接近上限且低温水箱41温度未接近80℃时，排水收集箱31内部的热水单元回水自动溢出。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种蒸汽凝水余热回收***，其特征在于，包括：
热水单元，与空调相连接，热水单元向空调提供热水；
冷凝水收集单元，收集并储存蒸汽锅炉供应的蒸汽放热后的凝结水；所述冷凝水收集单元分别与蒸汽锅炉、热水***相连接，冷凝水收集单元分别向蒸汽锅炉、热水***提供冷凝水；
排水回收单元，回收并储存空调回水；
余热回收单元，包括低温水箱与省煤器；所述省煤器的一端与排水回收单元相连接，另一端与冷凝水收集单元相连接；所述包括低温水箱与省煤器贯通，应用省煤器加热低温水箱内部的水；
在使用过程中，所述冷凝水收集单元收集并储存蒸汽锅炉供应的蒸汽放热后的凝结水，然后向热水单元提供冷凝水，热水单元将冷凝水补热到规定温度后供给空调；同时所述冷凝水收集单元向蒸汽锅炉提供冷凝水；所述排水回收单元回收并储存空调回水，并将空调回水传输至低温水箱内；所述低温水箱应用省煤器加热其内部的水，并将加热后的水传输至冷凝水收集单元。
2.根据权利要求1所述的一种蒸汽凝水余热回收***，其特征在于，在所述排水回收单元与低温水箱之间设置软化树脂罐；所述排水回收单元内部的水经软化树脂罐处理后传输进低温水箱内。
3.根据权利要求1所述的一种蒸汽凝水余热回收***，其特征在于，在所述低温水箱与省煤器之间设置烟气余热回收泵，烟气余热回收泵的一端通过管路与低温水箱相连接，另一端通过管路与省煤器相连接；所述省煤器远离烟气余热回收泵的一端通过管路与低温水箱相连接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种蒸汽凝水余热回收***，其特征在于，所述冷凝水收集单元包括冷凝水箱、蒸汽锅炉补水泵、热水***补水泵与冷凝水收集管；所述冷凝水收集管于冷凝水箱的顶部***冷凝水箱内；所述蒸汽锅炉补水泵的一端通过管路与冷凝水箱相连接，另一端通过管路与蒸汽锅炉相连接；所述热水***补水泵的一端通过管路与冷凝水箱相连接，另一端与通过管路热水单元相连接。
5.根据权利要求4所述的一种蒸汽凝水余热回收***，其特征在于，所述热水单元包括热水锅炉、空调供水管与空调回水管；所述热水锅炉通过空调供水管与空调相连接；空调通过所述空调回水管与热水锅炉相连接。
6.根据权利要求5所述的一种蒸汽凝水余热回收***，其特征在于，所述热水***补水泵远离冷凝水箱的一端通过管路与空调回水管相连接。
7.根据权利要求5所述的一种蒸汽凝水余热回收***，其特征在于，在所述空调回水管的中部设置空调热水泵，空调热水泵串联在空调回水管中。
8.根据权利要求7所述的一种蒸汽凝水余热回收***，其特征在于，在空调热水泵远离热水锅炉的一端设置第一三通管，所述第一三通管的第一端与空调热水泵相连接，第一三通管的第二端与空调回水管相连接，第一三通管的第三端通过管路与热水***补水泵相连接。
9.根据权利要求8所述的一种蒸汽凝水余热回收***，其特征在于，在所述第一三通管与热水***补水泵之间设置定压补水罐。
10.根据权利要求9所述的一种蒸汽凝水余热回收***，其特征在于，所述排水回收单元包括排水收集箱与排水加压泵；所述排水收集箱与排水加压泵通过管路相连接；所述排水收集箱远离排水加压泵的一端通过第二三通管与空调回水管相连接；所述排水加压泵远离排水收集箱的一端通过管路与低温水箱相连接。
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