CN220132658U - 一种蒸汽余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及造纸领域的一种蒸汽余热回收装置，其包括蒸汽排出管、设置于蒸汽排出管的换热件，换热件包括固定连接并连通于蒸汽排出管的入水管、出水管和设置于蒸汽排出管内的换热管，换热管包括两个管头和多个同时固定并连通于两个管头的换热片管，两个管头分别对应连通设置于入水管和出水管，多个换热片管沿着蒸汽排出管的径向间隔排列设置。本申请具有对造纸机烘缸的蒸汽余热进行回收的效果。

Description

一种蒸汽余热回收装置

技术领域

本申请涉及造纸技术的领域，尤其是涉及一种蒸汽余热回收装置。

背景技术

现代造纸工艺步骤通常为——将废纸投入水力碎浆机进行碎解，再通过磨浆机磨成纸浆，将纸浆依次送入混合浆池、抄前浆池和筛选***，以依次进行浆液调配、清理以及排渣，最后将纸浆送入造纸机。造纸机使得纸浆成型，再对成型的纸浆进行压榨脱水形成湿纸张，最后对湿纸张进行干燥以得到干燥纸张。

造纸机的干燥部由若干组烘缸构成，烘缸是一种滚筒式的压力容器，两端封头上设置可转动的轴，通过一端空心轴内孔通入烘纸用的蒸汽，换热后冷却的蒸汽从另一端空心轴排出。若干组烘缸同步转动，以对通过干燥部的成型的湿纸张进行烘干，并整饰纸面。

由于造纸需求为低温低压，对湿纸张进行烘干所需的热量较低，烘缸内的蒸汽与纸张的换热程度较低，烘缸排出的蒸汽通常还存在余热，温度较高的蒸汽直接排出，会造成能源的浪费，以及对工作环境造成不良影响。

实用新型内容

为了对造纸机烘缸的蒸汽余热进行回收，本申请提供一种蒸汽余热回收装置。

本申请提供的一种蒸汽余热回收装置采用如下的技术方案：

一种蒸汽余热回收装置，包括蒸汽排出管、设置于蒸汽排出管的换热件，所述换热件包括固定连接并连通于蒸汽排出管的入水管、出水管和设置于蒸汽排出管内的换热管，所述换热管包括两个管头和多个同时固定并连通于两个管头的换热片管，两个所述管头分别对应连通设置于入水管和出水管，多个所述换热片管沿着蒸汽排出管的径向间隔排列设置。

通过采用上述技术方案，蒸汽排出管穿设并转动连接于烘缸的空心轴。从入水管通入冷水，冷水通过管头以及多个换热片管流至出水管。多个换热片管沿着蒸汽排出管的径向间隔排列设置，以增加蒸汽与换热片管的接触面积，使得蒸汽与换热片管内的冷水进行更充分的换热，以能够对烘缸排出蒸汽的余热进行更加充分的回收。回收的热量可通入热力发电机，以用于内部发电，还可将回收的热量通入供暖***，实现了资源的再次利用，节约能源；并且，换热后的蒸汽大多变成冷凝水，蒸汽排出管排出冷凝水，不会使得工作环境升温，从而对工作环境的影响较低。

可选的，最中间的所述换热片管呈圆管状，两侧的所述换热片管的截面轮廓均呈弧形，且两侧的所述换热片管的弧形开口相对设置。

通过采用上述技术方案，两侧的换热片管的截面轮廓均呈弧形，使得蒸汽在蒸汽排出管的同等通过距离下，使得蒸汽与换热片管的接触面积更大，进一步使得蒸汽与换热片管内的冷水进行更充分的换热。

可选的，所述出水管间隔设置于蒸汽排出管，其中一个所述管头通过密封轴承穿设并转动连接于蒸汽排出管的管壁，且该所述管头通过密封轴承穿设并转动连接于出水管，所述蒸汽排出管设置有驱动件，所述驱动件用于驱动该所述管头相对蒸汽排出管转动；另一个所述管头通过密封轴承穿设并转动连接于入水管。

通过采用上述技术方案，一个管头分别通过密封轴承穿设并转动连接于出水管和蒸汽排出管的管壁，以对管头与出水管和蒸汽排出管的连接处进行密封，减小蒸汽或水泄露的可能性，另一个管头同理。由于换热片管的截面轮廓均呈弧形，管头相对蒸汽排出管转动时，多个换热片管也能够相对蒸汽排出管转动，以增加蒸汽通过换热片管的时长，以进一步使得蒸汽与换热片管内的冷水进行更充分的换热。

可选的，所述驱动件包括转动连接于蒸汽排出管的气缸和转动连接于气缸活塞杆的驱动杆，所述驱动杆固定于与出水管相连的管头。

通过采用上述技术方案，通过气缸活塞杆的伸缩，以带动驱动杆摆动，以带动管头相对蒸汽排出管和出水管转动。

可选的，所述出水管固定并连通设置有保温管。

通过采用上述技术方案，保温管对出水管通往热力发电机或供暖***的热水进行保温，以减小热水在输送路径上散失的热量，以进一步减小能源的损耗。

可选的，还包括蒸汽输入管，所述蒸汽输入管设置有调温件，所述调温件用于对输入烘缸的蒸汽温度进行相对更精确的控制。

通过采用上述技术方案，调温件对输入烘缸的蒸汽温度进行相对更精确的控制，以减少蒸汽温度过大而不能满足低温低压的造纸需求的可能性，同时减小蒸汽在传输过程中热量损失较重，而不能达到烘干温度的可能性。

可选的，所述调温件包括设置于蒸汽输入管的温度传感器和套设于蒸汽输入管的换热环管，所述换热环管固定并连通设置有冷水管、热水管和排水管，所述冷水管和热水管均设置有电动阀，所述温度传感器分别电信号连接于两个电动阀。

通过采用上述技术方案，当温度传感器检测到蒸汽输入管内的蒸汽温度较高时，温度传感器控制冷水管的电动阀打开，以向换热环管内通入冷水，以对蒸汽输入管内的蒸汽进行降温；当温度传感器检测到蒸汽输入管内的蒸汽温度较低时，温度传感器控制热水管的电动阀打开，以向换热环管内通入热水，以对蒸汽输入管内的蒸汽进行升温。通过上述过程，以对输入烘缸的蒸汽温度进行相对更精确的控制。

可选的，所述排水管连通设置于入水管，所述排水管和入水管之间的管路设置有冷却器。

通过采用上述技术方案，排水管排出的水温度不定，通过冷却器使得排水管的水降温后再通入入水管，以用于对烘缸排出蒸汽的余热进行回收，以对排水管排出的水进行再次利用，以节约水资源。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.多个换热片管沿着蒸汽排出管的径向间隔排列设置，以增加通过蒸汽排出管的蒸汽与换热片管的接触面积，使得蒸汽与换热片管内的冷水进行更充分的换热，以能够对烘缸排出蒸汽的余热进行更加充分的回收；

2.管头相对蒸汽排出管转动使得多个换热片管也能够相对蒸汽排出管转动，以增加蒸汽通过换热片管的时长，进一步使得蒸汽与换热片管内的冷水进行更充分的换热；

3.调温件对输入烘缸的蒸汽温度进行相对更精确的控制，以减少蒸汽温度过大而不能满足低温低压的造纸需求的可能性，同时减小蒸汽在传输过程中热量损失较重，而不能达到烘干温度的可能性。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图。

图2是本申请实施例中斜管和换热件的剖视结构示意图。

图3是本申请实施例中换热管的结构示意图。

附图标记：1、蒸汽排出管；11、直管；12、斜管；2、换热件；21、入水管；22、出水管；221、支杆；23、换热管；231、管头；232、换热片管；3、密封轴承；4、驱动件；41、气缸；42、驱动杆；5、保温管；6、蒸汽输入管；7、调温件；71、温度传感器；72、换热环管；721、冷水管；722、热水管；723、排水管；724、电动阀；8、冷却器；81、连通管；9、烘缸。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种蒸汽余热回收装置。参照图1和图2，蒸汽余热回收装置包括蒸汽排出管1和换热件2，蒸汽排出管1包括直管11和斜管12，直管11呈圆管状，斜管12状呈方管状，斜管12固定连接于直管11一端的管口边沿，斜管12连通于支管，斜管12远离直管11的一端向下倾斜设置。直管11远离斜管12的一端穿设并转动连接于烘缸9的空心轴。

参照图1和图2，换热件2包括入水管21、出水管22和设置于斜管12内的换热管23，入水管21、出水管22均固定连接并连通于斜管12，入水管21和出水管22位于斜管12的两侧。

参照图1和图2，换热管23包括两个管头231和多个换热片管232，两个管头231的截面轮廓均呈阶梯轴状，两个管头231的小端分别对应连通设置于入水管21和出水管22，多个换热片管232同时固定并连通于两个管头231的大端。多个换热片管232均平行于斜管12的轴线，多个换热片管232沿着斜管12的径向间隔排列设置。

从入水管21通入冷水，冷水通过管头231以及多个换热片管232流至出水管22。多个换热片管232沿着斜管12的径向间隔排列设置，增加了蒸汽与换热片管232的接触面积，使得蒸汽与换热片管232内的冷水进行更充分的换热，以能够对烘缸9排出蒸汽的余热进行更加充分的回收。回收的热量可通入热力发电机，以用于内部发电，还可将回收的热量通入供暖***，实现了资源的再次利用，节约能源。

并且，换热后的蒸汽大多变成冷凝水，斜管12向下倾斜，以便于冷凝水流出斜管12，而不会倒流会烘缸9内，同时直管11的设置使得不会对烘缸9的转动造成影响。蒸汽排出管1排出冷凝水，不会使得工作环境升温，从而对工作环境的影响较低。

参照图2和图3，为提升对蒸汽余热的回收效果，最中间的换热片管232呈圆管状，两侧的换热片管232的截面轮廓均呈弧形，且两侧的换热片管232的弧形开口相对设置，且换热片管232的弧形开口方向垂直于斜管12的轴线。最外侧的两个换热片管232相远离的一侧侧壁均贴近于斜管12的内壁。

两侧的换热片管232的截面轮廓均呈弧形，使得蒸汽在蒸汽排出管1的同等通过距离下，使得蒸汽与换热片管232的接触面积更大，进一步使得蒸汽与换热片管232内的冷水进行更充分的换热。

参照图1和图2，为进一步提升对蒸汽余热的回收效果，出水管22固定连接有三个支杆221，三个支杆221环绕出水管22的中心轴线设置，三个支杆221均固定连接于斜管12的上侧壁，三个支杆221使得出水管22间隔设置于斜管12。其中一个管头231的小端穿设于斜管12管壁，且该管头231的小端穿设出水管22，管头231和斜管12管壁之间、管头231和出水管22内壁之间设置有密封轴承3。另一个管头231的小端穿设于入水管21，另一个管头231与入水管21内壁之间设置有密封轴承3。

密封轴承3使得一个管头231分别转动连接于出水管22和蒸汽排出管1的管壁的同时，对管头231与出水管22和蒸汽排出管1的连接处进行密封，以减小蒸汽或水泄露的可能性，另一个管头231同理。

参照图1和图2，斜管12的上侧壁设置有驱动件4，驱动件4包括气缸41和驱动杆42，气缸41转动连接于斜管12，驱动杆42的一端固定于与出水管22相连的管头231，驱动杆42的另一端转动连接于气缸41的活塞杆。

通过气缸41活塞杆的伸缩，以带动驱动杆42摆动，以带动管头231相对斜管12和出水管22转动。由于换热片管232的截面轮廓均呈弧形，管头231相对斜管12转动时，多个换热片管232也能够相对斜管12转动，以增加蒸汽通过换热片管232的时长，以进一步使得蒸汽与换热片管232内的冷水进行更充分的换热，以提升对蒸汽余热的回收效果。

参照图1，为进一步减小能源的损耗，出水管22固定并连通设置有保温管5。保温管5对出水管22通往热力发电机或供暖***的热水进行保温，以减小热水在输送路径上散失的热量，以进一步减小能源的损耗。

参照图1，为使得输入烘缸9的蒸汽温度更加准确地适应于造纸的温度，蒸汽余热回收装置还包括蒸汽输入管6，蒸汽输入管6呈圆管状，蒸汽输入管6设置有调温件7。

参照图1，调温件7包括温度传感器71和换热环管72，温度传感器71固定连接于蒸汽输入管6的外壁，温度传感器71的探头位于蒸汽输入管6的内部。换热环管72套设于蒸汽输入管6，换热环管72固定并连通设置有冷水管721、热水管722和排水管723。冷水管721和热水管722均设置有电动阀724，温度传感器71分别电信号连接有两个控制板，两个控制板分别对应电连接于两个电动阀724。

温度传感器71检测到蒸汽输入管6内的蒸汽温度较高时，温度传感器71控制冷水管721的电动阀724打开，以向换热环管72内通入冷水，以对蒸汽输入管6内的蒸汽进行降温。当温度传感器71检测到蒸汽输入管6内的蒸汽温度较低时，温度传感器71控制热水管722的电动阀724打开，以向换热环管72内通入热水，以对蒸汽输入管6内的蒸汽进行升温。

通过上述过程，以对输入烘缸9的蒸汽温度进行相对更精确的控制，以减少蒸汽温度过大而不能满足低温低压的造纸需求的可能性；同时，减小蒸汽在传输过程中热量损失较重，而不能达到纸张烘干温度的可能性。

参照图1，为对换热环管72内水进行再次利用，排水管723和入水管21之间设置有连通管81，连通管81的一端固定并连通于入水管21，连通管81的另一端固定并连通于排水管723。连通管81设置有冷却器8。

排水管723排出的水温度不定，通过冷却器8使得排水管723的水降温后再通入入水管21，以用于对烘缸9排出蒸汽的余热进行回收，以对排水管723排出的水进行再次利用，以节约水资源。

本申请实施例一种蒸汽余热回收装置的实施原理为：从入水管21通入冷水，冷水通过管头231以及多个换热片管232流至出水管22。多个换热片管232沿着斜管12的径向间隔排列设置，增加了蒸汽与换热片管232的接触面积，使得蒸汽与换热片管232内的冷水进行更充分的换热，以能够对烘缸9排出蒸汽的余热进行更加充分的回收。

回收的热量可通入热力发电机，以用于内部发电，还可将回收的热量通入供暖***，实现了资源的再次利用，节约能源。并且，换热后的蒸汽大多变成冷凝水，从斜管12排出冷凝水，不会使得工作环境升温，从而对工作环境的影响较低。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种蒸汽余热回收装置，其特征在于：包括蒸汽排出管（1）、设置于蒸汽排出管（1）的换热件（2），所述换热件（2）包括固定连接并连通于蒸汽排出管（1）的入水管（21）、出水管（22）和设置于蒸汽排出管（1）内的换热管（23），所述换热管（23）包括两个管头（231）和多个同时固定并连通于两个管头（231）的换热片管（232），两个所述管头（231）分别对应连通设置于入水管（21）和出水管（22），多个所述换热片管（232）沿着蒸汽排出管（1）的径向间隔排列设置。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于：最中间的所述换热片管（232）呈圆管状，两侧的所述换热片管（232）的截面轮廓均呈弧形，且两侧的所述换热片管（232）的弧形开口相对设置。

3.根据权利要求2所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于：所述出水管（22）间隔设置于蒸汽排出管（1），其中一个所述管头（231）通过密封轴承（3）穿设并转动连接于蒸汽排出管（1）的管壁，且该所述管头（231）通过密封轴承（3）穿设并转动连接于出水管（22），所述蒸汽排出管（1）设置有驱动件（4），所述驱动件（4）用于驱动该所述管头（231）相对蒸汽排出管（1）转动；另一个所述管头（231）通过密封轴承（3）穿设并转动连接于入水管（21）。

4.根据权利要求3所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于：所述驱动件（4）包括转动连接于蒸汽排出管（1）的气缸（41）和转动连接于气缸（41）活塞杆的驱动杆（42），所述驱动杆（42）固定于与出水管（22）相连的管头（231）。

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于：所述出水管（22）固定并连通设置有保温管（5）。

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于：还包括蒸汽输入管（6），所述蒸汽输入管（6）设置有调温件（7），所述调温件（7）用于对输入烘缸（9）的蒸汽温度进行相对更精确的控制。

7.根据权利要求6所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于：所述调温件（7）包括设置于蒸汽输入管（6）的温度传感器（71）和套设于蒸汽输入管（6）的换热环管（72），所述换热环管（72）固定并连通设置有冷水管（721）、热水管（722）和排水管（723），所述冷水管（721）和热水管（722）均设置有电动阀（724），所述温度传感器（71）分别电信号连接于两个电动阀（724）。

8.根据权利要求7所述的一种蒸汽余热回收装置，其特征在于：所述排水管（723）连通设置于入水管（21），所述排水管（723）和入水管（21）之间的管路设置有冷却器（8）。