CN220581113U - 一种流体能量阶梯利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及能量转化与利用设备领域，提供了一种流体能量阶梯利用装置，包括初始流体输出设备、冷能交换设备、终端流体使用设备和控制器，初始流体输出设备、冷能交换设备、终端流体使用设备均连接于控制器；初始流体输出设备通过一号输送管连通于冷能交换设备的进料口，冷能交换设备的出料口通过二号输送管连通于终端流体使用设备；冷能交换设备的动能输出端连接有动能使用设备，一号输送管的内侧壁设置有一号流体阀、一号压力传感器和一号温度传感器，二号输送管的内侧壁设置有二号流体阀、二号压力传感器和二号温度传感器，一号压力传感器、一号温度传感器、一号流体阀、二号压力传感器、二号温度传感器和二号流体阀均连接于控制器。

Description

一种流体能量阶梯利用装置

技术领域

本实用新型涉及能量转化与利用设备领域，具体而言，涉及一种流体能量阶梯利用装置。

背景技术

实体制造工业的生产与制造过程中，经常使用到流体物料，由于工艺要求不同，常需要对流体介质进行减压降温处理后，再供应生产需求，例如高温蒸汽在初始生成时，原始蒸汽的温度和压力不能满足现有汽轮机使用蒸汽的温度和压力，因此需要将蒸汽降温减压后，再输入蒸汽机使用，该过程中，蒸汽的能量没有得到充分利用，造成了一定能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型提出了一种新的流体能量阶梯利用装置，用以解决上述的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型提出了一种新的流体能量阶梯利用装置，包括初始流体输出设备、冷能交换设备、终端流体使用设备和控制器，所述初始流体输出设备、所述冷能交换设备、所述终端流体使用设备均连接于所述控制器；所述初始流体输出设备通过一号输送管连通于所述冷能交换设备的进料口，所述冷能交换设备的出料口通过二号输送管连通于所述终端流体使用设备，所述冷能交换设备上还连接有余热输出设备；所述一号输送管的内侧壁设置有一号流体阀、一号压力传感器和一号温度传感器，所述二号输送管的内侧壁设置有二号流体阀、二号压力传感器和二号温度传感器，所述一号压力传感器、所述一号温度传感器、所述一号流体阀、所述二号压力传感器、所述二号温度传感器和所述二号流体阀均连接于所述控制器。

在上述技术方案中，通过将初始流体输出设备输出的初始流体能源，经过冷能交换设备降温后，再输送至终端流体使用设备进行使用，由于冷能交换设备上设置有余热输出设备，在保障流体能量阶梯输出的同时，使得冷能交换设备降温过程中，由高温转换成低温的温度能耗能够通过余热输出设备同步输出，使能量得到充分利用，达到了节约能源的目的，也能够有效降低生产成本。

进一步地，所述初始流体输出设备包括蒸汽锅炉和高温蒸汽输出口，所述高温蒸汽输出口设置在所述蒸汽锅炉上，所述高温蒸汽输出口设置有所述一号输送管的一端，所述一号输送管的另一端连接于所述进料口。

进一步地，所述终端流体使用设备包括低温蒸汽机和低温蒸汽输入口，所述低温蒸汽输入口设置在所述低温蒸汽机上，所述低温蒸汽输入口设置有所述二号输送管的一端，所述二号输送管的另一端连接于所述出料口。

进一步地，所述冷能交换设备为冷凝器，所述余热输出设备包括热水输送管，所述热水输送管的出水口连接于所述蒸汽锅炉的进水口

另一方面，提供一种流体能量阶梯利用装置，所述初始流体输出设备包括气体压缩机和高压气体输出口，所述高压气体输出口设置在所述气体压缩机上，所述高压气体输出口设置有所述一号输送管的一端，所述一号输送管的另一端连接于所述进料口。

进一步地，所述终端流体使用设备包括低压气体消耗设备和低压气体输入口，所述低压气体输入口设置在所述低压气体消耗设备上，所述低压气体输入口设置有二号输送管的一端，所述二号输送管的另一端连接于所述出料口。

进一步地，所述冷能交换设备为膨胀机，所述余热输出设备为机械输出转轴。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于设置有冷能交换设备，在满足流体能量阶梯降温传输的同时，通过冷能交换设备上的余热输出设备，将冷能交换设备由高温变低温转换出的功输出为机械能或直接使用温度能耗，以供使用，达到利用流体能量阶梯降温消耗的温度的目的，有效节约了能源，降低了生产成本。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的实施例的流体能量阶梯利用装置的结构示意图；

图2示出了基于图1的一个实施例的流体能量阶梯利用装置的结构示意图；

图3示出了基于图1的另一个实施例的流体能量阶梯利用装置的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为:

101、初始流体输出设备；102、冷能交换设备；103、终端流体使用设备；104、一号输送管；105、二号输送管；106、余热输出设备；107、一号流体阀；108、一号压力传感器；109、一号温度传感器；110、二号流体阀；111、二号压力传感器；112、二号温度传感器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

以下结合图1至图3对实用新型进行进一步的说明。

实施例1：

参照图1所示，本实施例提供一种流体能量阶梯利用装置，包括初始流体输出设备101、冷能交换设备102、终端流体使用设备103和控制器(图中未示出)，所述初始流体输出设备101、所述冷能交换设备102、所述终端流体使用设备103均连接于所述控制器；所述初始流体输出设备101通过一号输送管104连通于所述冷能交换设备102的进料口，所述冷能交换设备102的出料口通过二号输送管105连通于所述终端流体使用设备103，所述冷能交换设备102连接有余热输出设备106；所述一号输送管104的内侧壁设置有一号流体阀107、一号压力传感器108和一号温度传感器109，所述二号输送管105的内侧壁设置有二号流体阀110、二号压力传感器111和二号温度传感器112，所述一号压力传感器108、所述一号温度传感器109、所述一号流体阀107、所述二号压力传感器111、所述二号温度传感器112和所述二号流体阀110均连接于所述控制器。

上述实施例通过将初始流体输出设备101输出的初始流体能源，经过冷能交换设备102降温后，再输送至终端流体使用设备103进行使用，由于冷能交换设备102上设置有余热输出设备106，在保障流体能量阶梯输出的同时，使得冷能交换设备102降温过程中，由高温转换成低温的温度能耗能够通过余热输出设备106同步输出，使能量得到充分利用，有效达到了节约能源的目的，也能够有效降低生产成本。

实施例2：

结合上述实施例和图2，提供一种流体能量阶梯利用装置，所述初始流体输出设备101包括蒸汽锅炉和高温蒸汽输出口，所述高温蒸汽输出口设置在所述蒸汽锅炉上，所述高温蒸汽输出口设置有所述一号输送管104的一端，所述一号输送管104的另一端连接于所述进料口，所述终端流体使用设备103包括低温蒸汽机和低温蒸汽输入口，所述低温蒸汽输入口设置在所述低温蒸汽机上，所述低温蒸汽输入口设置有所述二号输送管105的一端，所述二号输送管105的另一端连接于所述出料口，所述冷能交换设备102为冷凝器，所述余热输出设备106包括热水输送管，所述热水输送管的出水口连接于所述蒸汽锅炉的进水口。

具体如图2所示，采用上述流体能量阶梯利用装置使用一种流体能量阶梯利用方法，根据低温蒸汽机对使用的蒸汽的压力、温度的要求，通过控制器对二号压力传感器111和二号温度传感器112进行设定，并实时获取一号压力传感器108和一号温度传感器109的检测值，然后根据实际检测值和设定，控制冷能交换设备102运行，具体过程如下所示：

若低温蒸汽机为汽轮机，可按照汽轮机的工艺要求将二号输送管105内输送的蒸汽压强设定为0.8兆帕至0.9兆帕，即将蒸汽锅炉输出的压力为1.6兆帕至1.8兆帕的高温蒸汽经冷凝器降温至180度至250度后，再输送至汽轮机发电使用，冷凝器中受热升温后的热水再经热水输送管输送至蒸汽锅炉使用。

上述过程中，可至少新增发电量450千兆每小时，按照每年运行8000转每年的工作频率，每年新增电量360万千瓦，按每度电0.5元计算，每年新增效益在180万元每年，利用冷凝器降低蒸汽锅炉输送的高温蒸汽，输送回蒸汽锅炉内的中等高温的水，能够减少蒸汽锅炉的标准煤消耗，按照电碳换算表，新增发电量相当于年减少排碳979吨，每年较少二氧化碳排放量在3589吨，具有明显的经济效益和社会效益。

实施例3：

结合上述实施例和图3，提供一种流体能量阶梯利用装置，所述初始流体输出设备101包括气体压缩机和高压气体输出口，所述高压气体输出口设置在所述气体压缩机上，所述高压气体输出口设置有所述一号输送管104的一端，所述一号输送管104的另一端连接于所述进料口，所述终端流体使用设备103包括低压气体消耗设备和低压气体输入口，所述低压气体输入口设置在所述低压气体消耗设备上，所述低压气体输入口设置有二号输送管105的一端，所述二号输送管105的另一端连接于所述出料口，所述冷能交换设备102为膨胀机，所述余热输出设备106为机械输出转轴。

具体如图3所示，采用上述流体能量阶梯利用装置使用一种流体能量阶梯利用方法，根据低压气体消耗设备对压缩气体的气压、温度的要求控制膨胀机作业。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型的技术方案提出了一种流体能量阶梯利用装置，整体结构简单合理，通过设置冷能交换设备，在满足流体能量阶梯降温传输的同时，通过冷能交换设备上的余热输出设备，将冷能交换设备由高温变低温转换出的功输出为机械能或直接二次使用，达到利用流体能量阶梯降温消耗的温度的目的，有效节约了能源，降低了生产成本，适合投产与推广使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种流体能量阶梯利用装置，其特征在于，包括初始流体输出设备、冷能交换设备、终端流体使用设备和控制器，所述初始流体输出设备、所述冷能交换设备、所述终端流体使用设备均连接于所述控制器；

所述初始流体输出设备通过一号输送管连通于所述冷能交换设备的进料口，所述冷能交换设备的出料口通过二号输送管连通于所述终端流体使用设备，所述冷能交换设备上还连接有余热输出设备；

所述一号输送管的内侧壁设置有一号流体阀、一号压力传感器和一号温度传感器，所述二号输送管的内侧壁设置有二号流体阀、二号压力传感器和二号温度传感器，所述一号压力传感器、所述一号温度传感器、所述一号流体阀、所述二号压力传感器、所述二号温度传感器和所述二号流体阀均连接于所述控制器。

2.根据权利要求1所述的流体能量阶梯利用装置，其特征在于，所述初始流体输出设备包括蒸汽锅炉和高温蒸汽输出口，所述高温蒸汽输出口设置在所述蒸汽锅炉上，所述高温蒸汽输出口设置有所述一号输送管的一端，所述一号输送管的另一端连接于所述进料口。

3.根据权利要求2所述的流体能量阶梯利用装置，其特征在于，所述终端流体使用设备包括低温蒸汽机和低温蒸汽输入口，所述低温蒸汽输入口设置在所述低温蒸汽机上，所述低温蒸汽输入口设置有所述二号输送管的一端，所述二号输送管的另一端连接于所述出料口。

4.根据权利要求3所述的流体能量阶梯利用装置，其特征在于，所述冷能交换设备为冷凝器，所述余热输出设备包括热水输送管，所述热水输送管的出水口连接于所述蒸汽锅炉的进水口。

5.根据权利要求1所述的流体能量阶梯利用装置，其特征在于，所述初始流体输出设备包括气体压缩机和高压气体输出口，所述高压气体输出口设置在所述气体压缩机上，所述高压气体输出口设置有所述一号输送管的一端，所述一号输送管的另一端连接于所述进料口。

6.根据权利要求4所述的流体能量阶梯利用装置，其特征在于，所述终端流体使用设备包括低压气体消耗设备和低压气体输入口，所述低压气体输入口设置在所述低压气体消耗设备上，所述低压气体输入口设置有二号输送管的一端，所述二号输送管的另一端连接于所述出料口。

7.根据权利要求5所述的流体能量阶梯利用装置，其特征在于，所述冷能交换设备为膨胀机，所述余热输出设备为机械输出转轴。