CN220083795U - 一种对蒸汽冷凝水热能进行二次利用并回收的装置 - Google Patents
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Abstract
一种对蒸汽冷凝水热能进行二次利用并回收的装置，属于能源利用技术领域。是由管路依次连接的蒸汽冷凝水缓冲罐、蒸汽冷凝水换热泵、蒸汽冷凝水空冷器、蒸汽冷凝水换热器、蒸汽冷凝水储存罐和蒸汽冷凝水输送泵组成；在蒸汽冷凝水缓冲罐上安装有上游蒸汽冷凝水收集管线、补水管线、补蒸汽管线、监测仪表，蒸汽冷凝水空冷器的输出端与蒸汽冷凝水缓冲罐间通过管路连接，在蒸汽冷凝水输送泵的输出端管路上设置有水质监测仪表，在水质监测仪表的后面设置有并联的回收管路和排放管路。本实用新型提供的蒸汽高品质冷凝水回收及能源二次利用***操作简单、效果显著，可广泛应用于各类企业中蒸汽冷凝水及热能利用的岗位及蒸汽高品质冷凝水回收的预处理。
Description
技术领域
本实用新型属于能源利用技术领域，具体涉及一种对蒸汽冷凝水热能进行二次利用并回收的装置。
背景技术
我国属于世界上严重缺水的国家之一，而水资源的大量浪费使得水资源短缺状况愈发突出，对于水资源的回收处理及二次利用势在必行。在水资源的各类使用方式中，蒸汽作为一种优越的动力流体热能，作为现代化工企业最重要的热媒之一，普遍用于加热、加湿及产生动力推动机组运行等。现阶段，蒸汽的热能被利用后变为蒸汽冷凝水状态，大量企业单位对于蒸汽冷凝水的处理方式为直接排放，不仅造成水资源的大量浪费，同时也是对蒸汽冷凝水中蕴含的大量热能的浪费。由此可见，蒸汽高品质冷凝水的回收和有效地、充分地利用，将是一种缓解水-蒸汽资源浪费的有效方法。
实用新型内容
为了实现对蒸汽高品质冷凝水及其蕴含的大量热能的有效回收利用，本实用新型提供了一种对蒸汽冷凝水热能进行二次利用并回收的装置，该装置结构简单、使用有效、效果显著。
本实用新型公开了一种对蒸汽冷凝水热能二次利用并回收的装置，是一种连续操作装置。如图1所示，由管路依次连接的蒸汽冷凝水缓冲罐1、蒸汽冷凝水换热泵4、蒸汽冷凝水空冷器6、蒸汽冷凝水换热器7、蒸汽冷凝水储存罐8和蒸汽冷凝水输送泵9组成；在蒸汽冷凝水缓冲罐1上安装有上游蒸汽冷凝水收集管线、补水管线2、补蒸汽管线3、监测仪表(含温度、液位、压力)14；在蒸汽冷凝水空冷器6和蒸汽冷凝水换热器7间的管路上设置有调节阀；蒸汽冷凝水空冷器6的输出端与蒸汽冷凝水缓冲罐1间通过管路连接，在该管路上设置有调节阀；在蒸汽冷凝水输送泵9的输出端管路上设置有水质监测仪表10，在水质监测仪表10的后面设置有并联的回收管路12和排放管路11，在回收管路12和排放管路11上分别安装有回收自控阀组15和排放自控阀组16。
蒸汽冷凝水沿收集管线进入到蒸汽冷凝水缓冲罐1后进行收集(该过程不仅能够实现蒸汽冷凝水的收集，更能通过利用缓冲罐内的气体压力，实现蒸汽冷凝水管道***中对压力冲击和流量波动的缓解)，经连接在蒸汽冷凝水缓冲罐1底部的蒸汽冷凝水换热泵4输送至需要利用蒸汽冷凝水热能的装置或***5，进行热能利用后的蒸汽凝液进入蒸汽冷凝水空冷器6，蒸汽冷凝水温度降低至40～60℃，其中一部分蒸汽冷凝水经调节阀控制开度后调节流量进入蒸汽冷凝水缓冲罐1，用于控制蒸汽冷凝水缓冲罐1内蒸汽冷凝水的温度(110～120℃)并维持其压力(0.05～0.10MPa)稳定；剩余凝水进入蒸汽冷凝水换热器7，与循环水进行换热后进一步降低温度至25～35℃，然后进入到蒸汽冷凝水储存罐8进行收集；蒸汽冷凝水储存罐8为常压罐，罐顶设置有通气管13实现蒸汽冷凝水储存罐内压力与大气的联通，通气管13出口弯向下方，避免尘土、雨水等杂质污染蒸汽冷凝水储存罐8内部收集的蒸汽冷凝水，通气管13内部还设置过滤网以阻挡小型鸟雀、飞虫进入蒸汽冷凝水储存罐8内而污染腐坏水质(过滤网采用不锈钢材质，筛孔规格为20孔/平方英寸)；蒸汽冷凝水储存罐8内的蒸汽冷凝水经蒸汽冷凝水输送泵9进行输送，其输送途径有两种：当经过水质监测仪表10检测水质符合回收标准时，蒸汽冷凝水经过回收管路12(回收管路12上设置有回收自控阀组15，可根据水质监测结果进行开关)输送回全厂蒸汽冷凝水回收装置，实现水资源的重复利用；当检测结果不符合回收标准时(上游蒸汽收集管线、补水管线2、补蒸汽管线3由于采用碳钢材质，可能会产生锈渣影响凝水品质)，蒸汽冷凝水经过排放管路11(排放管路11上设置有排放自控阀组16，可根据水质监测结果进行开关)输送至生产污水井进行排放，避免高品质冷凝水的污染。
当根据生产经营需求，上游装置未使用蒸汽产生高温蒸汽冷凝水时，可通过补水管线2向蒸汽冷凝水缓冲罐1内充入常温水(温度范围约25～35℃)，通过蒸汽补充管线3向蒸汽冷凝水缓冲罐1内充入蒸汽(1.0MPa低压蒸汽，温度范围180～185℃)，常温水和蒸汽混合后得到蒸汽冷凝水，由蒸汽冷凝水缓冲罐1压力缓冲并收集后，经连接在蒸汽冷凝水缓冲罐1底部的蒸汽冷凝水换热泵4向下游需要换热的装置或***5提供蒸汽冷凝水。
为保证回收凝水的品质，避免管道输送杂质的干扰，整套蒸汽冷凝水的收集、热能的二次利用及输送回收过程经过的管路均采用不锈钢材质。
本实用新型是一种蒸汽高品质冷凝水热能二次利用并回收的装置，流程全周期及***内部无化学变化，充分回收了上游装置产生的蒸汽冷凝水并对其蕴含的热能进行了二次利用，操作方法简单，可根据现场工况设计自控***，实现精细化控制，能很好地缓解水-蒸汽资源浪费问题，有助于企业实现节能降耗、降本增效目标。本实用新型提供的蒸汽高品质冷凝水回收及能源二次利用***操作简单、效果显著，可广泛应用于各类企业中蒸汽冷凝水及热能利用的岗位及蒸汽高品质冷凝水回收的预处理。
附图说明
图1：一种对蒸汽冷凝水热能二次利用并回收的装置结构示意图；
各部分的名称为：蒸汽冷凝水缓冲罐1、补水管线2、补蒸汽管线3、蒸汽冷凝水换热泵4、需进行换热的装置5、蒸汽冷凝水空冷器6、蒸汽冷凝水换热器7、蒸汽冷凝水储存罐8、蒸汽冷凝水输送泵9、水质监测仪表10、排放管路11、回收管路12、通气管13、监测仪表(含温度、液位、压力)14、回收自控阀组15、排放自控阀组16。
具体实施方式
下面通过具体实例给予进一步的说明，但本实用新型不局限于实例中采用的物质，也适用于其他需要进行温度保障的***。
实施例1：
本实施例以冬季苯物料储罐作为需要提供温度保障的装置(即图1中需进行换热的装置5)。苯物料凝固点为5.5℃，在北方冬季，如不能提供稳定的温度保障，将受低温影响发生冻凝现象，严重影响输送及下游生产装置稳定。
本实施例中建有苯物料储罐8台，均为常压储罐，φ20*H18m，设计容积5000m3，碳钢材质。每台苯物料储罐下部设计有蒸汽冷凝水换热盘管，用于将蒸汽冷凝水缓冲罐1收集的蒸汽冷凝水经蒸汽冷凝水换热泵4送往各苯物料储罐的换热盘管，对苯物料进行加热以保障储存温度。
冬季低温时，其他装置蒸汽换热后的蒸汽冷凝水经管道输送至蒸汽冷凝水缓冲罐1内，缓冲罐内的蒸汽冷凝水经蒸汽冷凝水换热泵4，管输至各苯物料储罐下部的蒸汽冷凝水换热盘管内，在此过程中苯物料储罐温度可较稳定控制在22℃左右，充分利用蒸汽冷凝水的丰富热能，降低传统储罐蒸汽伴热的大量能源消耗。
换热后的蒸汽冷凝水经蒸汽冷凝水空冷器6、蒸汽冷凝水换热器7后进入蒸汽冷凝水储存罐8进行储存，为保障蒸汽冷凝水收集储存过程中的品质。
蒸汽冷凝水储存罐8收集的蒸汽冷凝水经监测，其电导率约1.7μs/cm，符合回收指标，经蒸汽冷凝水输送泵9送往全厂蒸汽冷凝水回收装置。
蒸汽冷凝水缓冲罐1，介质为蒸汽冷凝水，类型为立式椭圆封头容器，公称容积为40m3，尺寸为Φ2800mm*5600mm，操作压力为0.6MPa，操作温度为20℃，设计压力为0.78MPa，设计温度为55℃。采用304不锈钢材质。
蒸汽冷凝水换热泵4，介质为蒸汽冷凝水，型式为卧式离心泵，扬程为45m，电机功率为11kW，n＝2950rpm。
蒸汽冷凝水空冷器6，类型为送风式空冷器，介质为蒸汽冷凝水，冷凝水侧的操作温度为165/60℃，操作压力为0.8MPa，设计温度为200℃，设计压力为1.6MPa；空气侧的设计温度为夏季32℃，冬季13℃。
蒸汽冷凝水换热器7，类型为板式换热器，换热面积为27.65m2，介质为蒸汽冷凝水/循环水；热侧的操作温度为60～40℃，冷侧的操作温度为32～42℃，热侧的操作压力为0.45MPa，冷侧的操作压力为0.6MPa。
蒸汽冷凝水储存罐8，介质为蒸汽冷凝水，类型为固定顶小型储罐，公称容积为V＝150m3，尺寸为Φ5500mm*6500mm，操作温度为40℃，设计温度为60℃，采用304不锈钢材质。
蒸汽冷凝水输送泵9，介质为蒸汽冷凝水，型式为卧式离心泵，扬程为65m，电机功率为15kW，n＝2950rpm。
Claims (4)
1.一种对蒸汽冷凝水热能进行二次利用并回收的装置，其特征在于：是一种连续操作装置，是由管路依次连接的蒸汽冷凝水缓冲罐(1)、蒸汽冷凝水换热泵(4)、蒸汽冷凝水空冷器(6)、蒸汽冷凝水换热器(7)、蒸汽冷凝水储存罐(8)和蒸汽冷凝水输送泵(9)组成；在蒸汽冷凝水缓冲罐(1)上安装有上游蒸汽冷凝水收集管线、补水管线(2)、补蒸汽管线(3)和监测仪表(14)，蒸汽冷凝水空冷器(6)的输出端与蒸汽冷凝水缓冲罐(1)间通过管路连接；在蒸汽冷凝水输送泵(9)的输出端管路上设置有水质监测仪表(10)，在水质监测仪表(10)后面设置有并联的回收管路(12)和排放管路(11)。
2.如权利要求1所述的一种对蒸汽冷凝水热能进行二次利用并回收的装置，其特征在于：蒸汽冷凝水储存罐(8)为常压罐，罐顶设置有通气管(13)，通气管(13)出口弯向下方；通气管(13)内部还设置过滤网，过滤网采用不锈钢材质，筛孔规格为20孔/平方英寸。
3.如权利要求1所述的一种对蒸汽冷凝水热能进行二次利用并回收的装置，其特征在于：在回收管路(12)和排放管路(11)上分别安装有回收自控阀组(15)和排放自控阀组(16)。
4.如权利要求1所述的一种对蒸汽冷凝水热能进行二次利用并回收的装置，其特征在于：蒸汽冷凝水空冷器(6)为送风式空冷器，蒸汽冷凝水换热器(7)为板式换热器，蒸汽冷凝水输送泵(9)为卧式离心泵。
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