CN205640853U - 一种蒸汽循环回收利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种蒸汽循环回收利用装置，涉及能源回收利用领域，本实用新型提供的蒸汽循环回收利用装置包括分子压缩机构、热交换器及多级增压泵，分子压缩机构包括冷凝水入口端、喷射器及气液分离区。本实用新型提供的蒸汽循环回收利用装置相比传统的蒸汽回收装置，应用范围更广，能有效地将10～40℃的水蒸气压缩成高热焓值的水蒸气，且该蒸汽循环回收利用装置造价低、操作简单。

Description

一种蒸汽循环回收利用装置

技术领域

本实用新型涉及能源回收利用领域，特别是涉及一种蒸汽循环回收利用装置。

背景技术

随着经济的高速发展，能源消耗越来越大，不可再生资源不断减少，资源的回收利用慢慢成为经济发展的重要问题，工业上，许多设备在运行过程中会产生大量水蒸气，而这些水蒸气往往被直接排放到空气中，造成很大的浪费，其实，水蒸气完全可以回收起来进行二次处理，处理得到的热蒸汽可为多种设备提供热源，这样一来，既可以避免水资源的浪费，还可以节约为生成热蒸汽而消耗的煤、天然气等资源，因此，我们必须加强对水蒸气的回收利用。但由于低温、低压的水蒸气比容非常大，例如20℃的水蒸气比容是100℃蒸汽比容的35倍，传统的蒸汽回收利用装置采用蒸汽压缩机对水蒸气进行加压升温，由于蒸汽压缩机利用的是机械加压的原理，且内部空间有限，对于温度较低的水蒸气它的压缩效率会很低，因此，在工业上，它一般都只用于压缩70℃以上的水蒸气，而不适宜应用在低温压缩场合，因此传统的蒸汽回收利用装置的应用受到很大的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供一种蒸汽循环回收利用装置，它能解决传统的蒸汽回收利用装置不能有效处理低温水蒸气的问题。

本实用新型的技术方案是：一种蒸汽循环回收利用装置，包括分子压缩机构及热交换器；所述分子压缩机构顶端开设有冷凝水入口端、内设有多个串联的喷射器、底端设有气液分离区，所述喷射器包括第一腔室、喷嘴及第二腔室，所述喷嘴一端连接于第一腔室、另一端连接于第二腔室，第一个喷射器的第一腔室的顶端相连于冷凝水入口端，最后一个喷射器的第二腔室的底端相连于气液分离区，所述分子压缩机构的外表面还开设有若干个通孔且通孔穿入第二腔室；所述分子压缩机构的气液分离区相连于热交换器。

其中，所述分子压缩机构有若干个且将其间隔排列成矩阵。

优选地，所述喷射器包括1号喷射器、2号喷射器及3号喷射器，所述2号喷射器比1号喷射器大且比3号喷射器小。

进一步，所述通孔每4个为一组，每组通孔呈圆周均匀分布在分子压缩机构的外表面且分别水平穿入1号喷射器的第二腔室内、2号喷射器的第二腔室内、3号喷射器的第二腔室内。

更进一步，所述喷射器的第一腔室呈倒圆台状、第二腔室呈正圆台状。

其中，所述气液分离区的底端开设有出水端、侧面开设有二次蒸汽出口端，所述工业分离设备还包括多级增压泵，所述分子压缩机构的出水端及热交换器的出水口均相连于多级增压泵的进水口，所述多级增压泵的出水口相连于分子压缩机构的冷凝水入口端。

优选地，还包括1号调节阀及2号调节阀，所述1号调节阀位于分子压缩机构的出水端通向多级增压泵的管道之间，所述2号调节阀位于热交换器的出水口通向多级增压泵的管道之间。

进一步，所述热交换器为板式换热器。

更进一步，所述冷凝水在多级增压泵的作用下，水压可达到0.5Mpa-1.5Mpa、水流可达到100m/s-250m/s。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比较，本实用新型提供的蒸汽循环回收利用装置，应用范围更广，能有效地将10～40℃的水蒸气压缩成高热焓值的水蒸气，且该蒸汽循环回收利用装置造价低、操作简单。

附图说明

图1为本实用新型的工艺流程图；

图2为由本实用新型的分子压缩机构组成的矩阵的正视图；

图3为由本实用新型的分子压缩机构组成的矩阵的轴测图；

图4为由本实用新型的分子压缩机构组成的矩阵的俯视图；

图5为本实用新型分子压缩机构的正视图；

图6为图5中A-A方向的剖视图；

图7为本实用新型分子压缩机构的俯视图；

图8为本实用新型热交换器的工艺流程图；

附图标记为：

1——分子压缩机构 11——冷凝水入口端

121——1号喷射器 121a——1号喷射器的第一腔室

121b——1号喷嘴 121c——1号喷射器的第二腔室

122——2号喷射器 122a——2号喷射器的第一腔室

122b——2号喷嘴 122c——2号喷射器的第二腔室

123——3号喷射器 123a——3号喷射器的第一腔室

123b——3号喷嘴 123c——3号喷射器的第二腔室

13——气液分离区 131——出水端 132——二次蒸汽出口端

2——热交换器 3——多级增压泵 4——1号调节阀

5——2号调节阀。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，一种蒸汽循环回收利用装置，包括分子压缩机构1、热交换器2及多级增压泵3，为了加大分子压缩机构1的水蒸气吸入率，如图2、图3及图4所示，分子压缩机构1有48个，排列成6行8列的矩阵，如图5、图6及图7所示，分子压缩机构1顶端开设有冷凝水入口端11，内设有串联的1号喷射器121、2号喷射器122及3号喷射器123，底端开设有气液分离区13，1号喷射器121包括1号喷射器的第一腔室121a、1号喷嘴121b及1号喷射器的第二腔室121c，2号喷射器122包括2号喷射器的第一腔室122a、2号喷嘴122b及2号喷射器的第二腔室122c，3号喷射器123包括3号喷射器的第一腔室123a、3号喷嘴123b及3号喷射器的第二腔室123c，1号喷射器的第一腔室121a的顶端相连于冷凝水入口端11，1号喷嘴121b一端相连于1号喷射器的第一腔室121a、另一端相连于1号喷射器的第二腔室121c，2号喷射器的第一腔室122a的一端相连于1号喷射器的第二腔室121c、另一端相连于2号喷嘴122b的一端，2号喷嘴122b的另一端相连于2号喷射器的第二腔室122c，3号喷射器的第一腔室123a一端相连于2号喷射器的第二腔室122c、另一端相连于3号喷嘴123b的一端，3号喷嘴123b的另一端相连于3号喷射器的第二腔室123c的一端，3号喷射器的第二腔室123c的另一端相连于气液分离区13。

分子压缩机构1开设有12个通孔14，作为进一步的优选实施方式，每4个通孔14为一组，第一组通孔14呈圆周均匀分布在分子压缩机构1的外表面且水平穿入1号喷射器的第二腔室121c内，第二组通孔14呈圆周均匀分布在分子压缩机构1的外表面且水平穿入2号喷射器的第二腔室122c内，第三组通孔14呈圆周均匀分布在分子压缩机构1的外表面且水平穿入3号喷射器的第二腔室123c内。这种设计的目的在于：方便水蒸气能从分子压缩机构1的多个方位进入第二腔室，提高水蒸气的吸入率。

如图6所示，气液分离区13的底部开设有出水端131、侧面开设有二次蒸汽出口端132。

上述实施方式的蒸汽压缩机，其分子压缩机构1的二次蒸汽出口端132相连于热交换器2，分子压缩机构1的出水端131及热交换器2的出水口分别通过管道相连于多级增压泵3的进水口，多级增压泵3的出水口通过管道相连于分子压缩机构1的冷凝水入口端11。

需要说明的是，由于水蒸气在1号喷射器121的压缩作用下，部分水蒸气形成了液态水，因此进入2号喷射器122的液态水将比1号喷射器121中的液态水多，依次类推，为使每个喷射器能容纳相应体积的液态水，上述实施方式中3号喷射器123比2号喷射器122大，而2号喷射器122又比1号喷射器121大。

优选地，喷射器的第一腔室呈倒圆台状、第二腔室呈正圆台状。

如图1所示，蒸汽循环回收利用装置还包括1号调节阀4及2号调节阀5，1号调节阀4位于分子压缩机构1的出水端131通向多级增压泵3的管道之间，用于调节分子压缩机构1的出水端131的水流量大小，2号调节阀5位于热交换器2的出水口通向多级增压泵3的管道之间，用于调节来热交换器2的出水口的水流量大小。

作为更进一步的优选实施方式，热交换器2采用板式换热器。

上述实施方式的蒸汽循环回收利用装置的工作原理如下：水压为1Mpa、水流为200m/s的冷凝水通过冷凝水入口端11进入1号喷射器的第一腔室121a中，接着经过1号喷嘴121b，此时，冷凝水的流速突然增大，1号喷射器的第二腔室121c内产生低压，部分水蒸气通过通孔14被吸入1号喷射器的第二腔室121c中，紧接着冷凝水流入1号喷射器的第二腔室121c内，由于此时冷凝水的流速很快，能在很短的时间内带着水蒸气往2号喷射器122的方向快速运动，即水蒸气在很短的时间内被冷凝水压缩，因此水蒸气的动能及温度迅速升高；然后由1号喷射器121排出的水气混合物进入2号喷射器122中，此时，在冷凝水的引射作用下又有很多水蒸气通过通孔14被吸入2号喷射器122中进行压缩，同样再进入3号喷射器123中进行压缩，就这样通过3个喷射器的压缩处理，冷凝水将85%的能量都转换给水蒸气，最后，热焓值被提高的水蒸气从气液分离区13的二次蒸汽出口端132排出，通过管道进入板式换热器中，与板式换热器中需要加热的物料进行能量交换，形成冷凝水后又从板式换热器的出水口排出，而动能降低、温度降低的冷凝水从气液分离区13的出水端131流出，出水端131排出的冷凝水及板式换热器排出的冷凝水分别在1号调节阀4、 2号调节阀5的控制下通过管道从多级增压泵3的进水口流入，多级增压泵3将冷凝水进行加压处理，当水压达到1Mpa、水流达到200m/s时，冷凝水从多级增压泵3的出水口流出，通过管道进入分子压缩机构1中。

上述实施方式为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种蒸汽循环回收利用装置，包括分子压缩机构（1）及热交换器（2）；所述分子压缩机构（1）顶端开设有冷凝水入口端（11）、内设有多个串联的喷射器、底端设有气液分离区（13），所述喷射器包括第一腔室、喷嘴及第二腔室，所述喷嘴一端连接于第一腔室、另一端连接于第二腔室，第一个喷射器的第一腔室的顶端相连于冷凝水入口端(11)，最后一个喷射器的第二腔室的底端相连于气液分离区(13)，所述分子压缩机构（1）的外表面还开设有若干个通孔（14）且通孔（14）穿入第二腔室；所述分子压缩机构（1）的气液分离区（13）相连于热交换器（2）。

2.根据权利要求1所述的蒸汽循环回收利用装置，其特征在于：所述分子压缩机构（1）有若干个且将其间隔排列成矩阵。

3.根据权利要求2所述的蒸汽循环回收利用装置，其特征在于：所述喷射器包括1号喷射器（121）、2号喷射器（122）及3号喷射器（123），所述2号喷射器（122）比1号喷射器（121）大且比3号喷射器（123）小。

4.根据权利要求3所述的蒸汽循环回收利用装置，其特征在于：所述通孔（14）每4个为一组，每组通孔（14）呈圆周均匀分布在分子压缩机构（1）的外表面且分别水平穿入1号喷射器的第二腔室（121c）内、2号喷射器的第二腔室（122c）内、3号喷射器的第二腔室（123c）内。

5.根据权利要求4所述的蒸汽循环回收利用装置，其特征在于：所述喷射器的第一腔室呈倒圆台状、第二腔室呈正圆台状。

6.根据权利要求5所述的蒸汽循环回收利用装置，其特征在于：所述气液分离区（13）的底端开设有出水端（131）、侧面开设有二次蒸汽出口端（132），所述工业分离设备还包括多级增压泵（3），所述分子压缩机构（1）的出水端（531）及热交换器（2）的出水口均相连于多级增压泵（3）的进水口，所述多级增压泵（3）的出水口相连于分子压缩机构（1）的冷凝水入口端（11）。

7.根据权利要求1～6任一所述的蒸汽循环回收利用装置，其特征在于：还包括1号调节阀（4）及2号调节阀（5），所述1号调节阀（4）位于分子压缩机构（1）的出水端（131）通向多级增压泵（3）的管道之间，所述2号调节阀（5）位于热交换器（2）的出水口通向多级增压泵（3）的管道之间。

8.根据权利要求7所述的蒸汽循环回收利用装置，其特征在于：所述热交换器（2）为板式换热器。

9.根据权利要求8所述的蒸汽循环回收利用装置，其特征在于：所述冷凝水在多级增压泵（3）的作用下，水压可达到0.5Mpa-1.5Mpa、水流可达到100m/s-250m/s。