專利名稱：多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械工程類能源動力設(shè)備，尤其是一種多功能模塊式 凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組。
背景技術(shù)：
目前，世界上各國最關(guān)心的是"能源"和"環(huán)境"。以可持續(xù)方式保護(hù)環(huán) 境和使用不可再生能源，是當(dāng)今世界各國都在研究的重要課題。中國是一個(gè)水 資源貧缺的國家，隨著人口增加、國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快 和人民生活水平的不斷提高以及自然環(huán)境的變化，干旱缺水和水質(zhì)污染等問題 曰趨嚴(yán)重。特別是水資源短缺，導(dǎo)致江河斷流、地下水超采、地面下沉，水體 污染，造成了嚴(yán)重的生態(tài)問題。這些問題己成為中國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重 要制約因素。在解決我國缺水問題上，關(guān)鍵是要建設(shè)節(jié)水型社會，提高水資源 的利用效率和效益；在解決水污染問題上，重點(diǎn)是要發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)行清潔 生產(chǎn)，嚴(yán)格控制污染物的排放。節(jié)煤、節(jié)電、節(jié)水的潛力和前景極為巨大。我 國工業(yè)現(xiàn)代化的迅猛發(fā)展帶來了兩個(gè)急待解決的課題能源的短缺和環(huán)境的保 護(hù)。能源的大量消耗使能源價(jià)格高漲，在維持產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和有競爭力價(jià)格的 基礎(chǔ)上，企業(yè)唯一的途徑是以節(jié)約能源來降低成本。蒸汽在工業(yè)生產(chǎn)中作為一種動力，應(yīng)用極為廣泛。而蒸汽的產(chǎn)生一般是通 過鍋爐將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能輸出，在這個(gè)過程中大量的水資源和能源 (煤炭、燃料油、天然氣)被使用來產(chǎn)生蒸汽(熱能)，蒸汽的熱力又被用來 實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)工藝過程，而蒸汽釋放出部分熱能后生成的凝結(jié)水往往被排入大 氣，這樣， 一方面造成了空氣的熱污染，另一方面也造成了能源和水資源的極 大浪費(fèi)。凝結(jié)水中含有大量的余熱，占蒸汽總熱量的40%左右，因此，若能將高溫凝結(jié)水循環(huán)使用，不僅僅節(jié)約了工業(yè)用水，更會節(jié)約大量的燃料。這樣，鍋爐在生 產(chǎn)同樣多的蒸汽時(shí)，就可節(jié)約份額相同的燃料和經(jīng)過化學(xué)處理的水。鍋爐作為一種能源設(shè)備，為了獲得生產(chǎn)工藝所需要的蒸汽，就需要消耗大 量的能源、資源。蒸汽作為一種動力做功后排除，該系統(tǒng)工藝無疑是更加浪費(fèi) 能源與資源，可否，將蒸汽做功后形成的高溫凝結(jié)水回收再利用？然而，傳統(tǒng)的凝結(jié)水回收面臨著許多技術(shù)難題，如回收高溫凝結(jié)水時(shí)水泵的汽蝕；汽液兩 相流的回收；污染凝結(jié)水的回收與處理；高溫凝結(jié)水的回收與再利用和對鍋爐 給水造成的溫度差等。凝結(jié)水含有大量的潛熱，所以在蒸汽供熱系統(tǒng)中回收凝結(jié)水是節(jié)能減排的 重要措施。高溫凝結(jié)水如果直接用泵抽送，泵前形成的負(fù)壓會造成汽蝕，嚴(yán)重 時(shí)會由于氣體體積突然膨脹而發(fā)生爆裂，損壞水泵。所以傳統(tǒng)的凝結(jié)水回收方 法是將其冷卻降溫后再用泵抽送。這樣，就無法利用凝結(jié)水所含有的大量熱能， 而且，由于凝結(jié)水摻入了未經(jīng)處理的冷水，使水質(zhì)惡化，還要重新進(jìn)行水處理。 這樣既浪費(fèi)了能源又浪費(fèi)了水資源，還增加了日常用水量及水處理費(fèi)用。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，其可以 節(jié)約燃料(能源)及水(資源)，使不可再生能源、資源循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)"零 排放"。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，它是由高效換熱管式換熱器和本 體容器組成，高效換熱管式換熱器置本體容器內(nèi)；于該裝置的本體容器帶有凝 結(jié)水進(jìn)口、凝結(jié)水出口、閃蒸汽出口及排污閥；在高效換熱管式換熱器外設(shè)置 被加熱水進(jìn)口和加熱水出口；在凝結(jié)水進(jìn)口管路中設(shè)置閥門組；在凝結(jié)水出口 管路中設(shè)置閥門組；在本體容器外設(shè)置凝結(jié)水泵；在排污閥上側(cè)安裝取樣冷卻 器；還配有用于固定機(jī)組的底座。5本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組是將主要部件凝結(jié)水吸收 換熱回收裝置安裝于蒸汽凝結(jié)水管道上，將凝結(jié)水回收，并利用余熱加熱其他 熱水，以獲得生產(chǎn)工藝用熱水和衛(wèi)生熱水，更加合理的利用熱能，使凝結(jié)水回 收過程的余熱得到再利用，實(shí)現(xiàn)回收利用凝結(jié)水的目的。本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組的凝結(jié)水泵是輸送凝結(jié)水 的動力設(shè)備。它可以在不間斷的情況下，給鍋爐或者用熱設(shè)備同時(shí)均衡給水。 具有高度耐熱性、耐壓性、最適高壓、高溫之場合的特點(diǎn)。本實(shí)用新型取樣冷卻器為保證回收的凝結(jié)水水質(zhì)，符合鍋爐用水的標(biāo)準(zhǔn)而 設(shè)置。本實(shí)用新型采用固定平臺式底座，將機(jī)組象模塊一樣組合在一起。這五大部件構(gòu)成了該發(fā)明的主體，本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水吸收換 熱機(jī)組，可以將換熱系統(tǒng)中蒸汽產(chǎn)生的凝結(jié)水回收，實(shí)現(xiàn)吸收換熱，是一種余 熱回收、再利用裝置。該發(fā)明可廣泛用于化工、輕工、食品、紡織、橡膠、冶金、電力、機(jī)械等 工業(yè)以及餐飲、醫(yī)院、商場、旅館、辦公樓、民用建筑等所有使用蒸汽作為生 產(chǎn)、采暖、空調(diào)、生活熱水等熱源的系統(tǒng)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于(1) 節(jié)省燃料、減少熱污染，致使鍋爐煙氣排放減少，達(dá)到節(jié)能減排的效 果，可以實(shí)現(xiàn)零排放以強(qiáng)有力的保護(hù)環(huán)境。(2) 完全解決了工業(yè)蒸汽凝結(jié)水回收過程的難題，消除了汽蝕，確保水泵 直接抽送高溫凝結(jié)水而不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。(3) 在凝結(jié)水回收過程中，利用吸收換熱技術(shù)，是該發(fā)明的首創(chuàng)，開創(chuàng)了該技術(shù)領(lǐng)域的先河。(4) 使高溫凝結(jié)水釋放潛能以發(fā)揮余熱，節(jié)能效果更加顯著。(5) 整套裝置組合在鋼結(jié)構(gòu)底座上形成一個(gè)整體如同模塊，安裝維修更方便。(6) 應(yīng)用前景可觀， 一方面會給生產(chǎn)企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而另一 方面將會帶來不可估計(jì)的社會效應(yīng)。(7) 由于注重凝結(jié)水的回收質(zhì)量，所以延長了鍋爐、熱能設(shè)備的使用壽命。
圖1為本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，包含凝結(jié)水 吸收換熱回收裝置l。該裝置帶有凝結(jié)水進(jìn)口、凝結(jié)水出口、閃蒸汽出口及排 污閥；該凝結(jié)水吸收換熱回收裝置內(nèi)置有高效換熱管式換熱器，在高效換熱管 式換熱器的兩端設(shè)置加熱水進(jìn)口和加熱水出口，在凝結(jié)水進(jìn)、出口管路中各設(shè) 置一套閥門組。所述凝結(jié)水進(jìn)口管路中設(shè)置的閥門組包括截止閥101、 102和Y型過濾 器103及窺視鏡104，相互串聯(lián)在進(jìn)口管道上。在凝結(jié)水進(jìn)口管路中還并聯(lián)有 旁路閘閥105。該閥門組中過濾器可以保證所回收凝結(jié)水符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。所述凝結(jié)水出口管路中設(shè)置的閥門組包括截止閥106、107和止回閥108。 ' 如圖l所示，本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，還包含凝結(jié) 水泵2。在凝結(jié)水泵的進(jìn)、出口安裝減震裝置(本實(shí)施例中采用橡膠軟接頭109)， 這是為防止電動機(jī)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的震動而設(shè)置的。為直觀顯示凝結(jié)水泵的工作 狀態(tài)，在凝結(jié)水泵的出口還安裝有壓力表10。如圖1所示，本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，還包含取樣 冷卻器3。它聯(lián)接在本體容器排污閥上側(cè)，通過取水樣分析凝結(jié)水沒有達(dá)到規(guī) 定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)立即排污。如圖1所示，本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，還可以包^ 電控箱4以實(shí)現(xiàn)輸送凝結(jié)水的目的。如圖1所示，本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，還包含固定 平臺底座5。它將該機(jī)組全部零部件有機(jī)的組合在一起，形成了模塊式的組合， 方便安裝、移動、運(yùn)輸。本實(shí)用新型凝結(jié)水吸收換熱回收裝置是多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī) 組的主要部件，它包括高效換熱管式換熱器和本體容器。該裝置安裝于蒸汽凝 結(jié)水管道上，將凝結(jié)水回收，并利用凝結(jié)水固有的余熱加熱其他生產(chǎn)、生活用 熱水，使其更加合理的利用熱能，使凝結(jié)水回收過程的余熱得到再利用。它一 方面利用了高效換熱管技術(shù)(這是目前市場上比較成熟的技術(shù))， 一方面利用 了吸收換熱技術(shù)(這是本發(fā)明的核心技術(shù))，使凝結(jié)水中含有的"潛熱"充分 發(fā)揮了 "余熱"。由于這兩項(xiàng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，節(jié)能效果更加明顯，實(shí)現(xiàn)了凝 結(jié)水全部回收與再利用，這樣，也就實(shí)現(xiàn)了 "熱污染"的"零排放"。在該機(jī)組的凝結(jié)水吸收換熱回收裝置l本體容器上安裝的儀表閥門系統(tǒng)還 包括安全閥ll、檢查口12、溫度計(jì)13、壓力表14,是該機(jī)組的重要零件，為 實(shí)行凝結(jié)水吸收再利用和換熱功能起到紐帶作用。在該機(jī)組的凝結(jié)水吸收換熱回收裝置1本體容器上，閃蒸汽出口處設(shè)置截 止閥15，如果需要在蒸汽設(shè)備之間建立一定的差壓，可打開這個(gè)閥門。通常當(dāng) 裝置運(yùn)行時(shí)，排污閥16必須關(guān)閉。當(dāng)凝結(jié)水泵需要較長時(shí)間停用時(shí)，打開這 個(gè)閥門，排放掉裝置中的存水。如果凝結(jié)水超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行間斷 的排污以強(qiáng)化凝結(jié)水水質(zhì)。本裝置為密閉式容器其工作壓力為0.4、.6Mpa，為了保證使用的安全設(shè)置 安全閥ll，當(dāng)容器內(nèi)工作壓力超過其范圍時(shí)，會自動啟動，使容器工作壓力衡 定。檢査口12的作用是當(dāng)需要對設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)，打開檢査口進(jìn)行裝置容器內(nèi) 部的檢查、檢修。該凝結(jié)水吸收換熱回收裝置內(nèi)置的高效換熱管式換熱器還帶有被加熱水 進(jìn)口截止閥17及加熱水出口截止閥18，可以根據(jù)生產(chǎn)、生活用熱的需要連接 用熱系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，并且需要提供生產(chǎn)工藝用熱水、衛(wèi)生熱水時(shí)這兩個(gè) 閥門必須打開。以提供一定溫度、壓力的生產(chǎn)工藝用熱水或者衛(wèi)生熱水一般其 工作壓力為0.廣0.4Mpa、工作溫度為5(T6(TC，被加熱水可以直接接入城市 自來水管道上。. 本實(shí)用新型的工作原理綜述在凝結(jié)水進(jìn)口管路中設(shè)置的閥門組應(yīng)當(dāng)包括截止閥101、 102及Y型過 濾器103還帶有窺視鏡104，且相互串聯(lián)在凝結(jié)水回收的工藝管道系統(tǒng)上。在 該閥門組中還應(yīng)當(dāng)并聯(lián)有旁路閘閥105，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，101、 102截止閥必須 打開，如果需要對閥門組中Y型過濾器或103窺視鏡104進(jìn)行檢查或維修，要 關(guān)閉這兩個(gè)閥門，開啟旁路閘閥105，以保證裝置的繼續(xù)使用。在該閥門組中 Y型過濾器103是為保證凝結(jié)水回收的質(zhì)量而設(shè)置的它的功能是過濾凝結(jié)水中 存在的機(jī)械雜質(zhì)。窺視鏡104的作用是確認(rèn)是否有凝結(jié)水流過同時(shí)觀察是否有 機(jī)械雜質(zhì)通過。旁路閘閥105主要用于檢查、維修，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，這個(gè)閥門 必須關(guān)閉。如果需要檢査、維修要打開這個(gè)閥門。在凝結(jié)水出水口管路中設(shè)置閥門組及凝結(jié)水泵2，設(shè)置的閥門組至少包括 一對截止閥106、 107及止回閥108，在凝結(jié)水泵吸入口和出口處應(yīng)當(dāng)設(shè)有減震 裝置，本實(shí)施方案中采用二個(gè)橡膠軟接頭109，以防止電動機(jī)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的 震動。凝結(jié)水泵2是輸送凝結(jié)水的動力設(shè)備，在不間斷的情況下，給鍋爐或者 用熱設(shè)備同時(shí)均衡給水，應(yīng)具有高度耐熱性、耐壓性、最適高壓、高溫之場合 的特點(diǎn)。止回閥108是為防止來自鍋爐給水或者其他供熱主管的水倒流時(shí)產(chǎn)生 水擊而設(shè)置的。在凝結(jié)水出口管路中設(shè)置的壓力表10是用來測量凝結(jié)水泵工 作壓力大小的儀表。本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組還配置有電控箱11及取樣 冷卻器12，電控箱11的主要功能是控制凝結(jié)水泵的啟動與停止，其具體原理 及構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)可實(shí)現(xiàn)，由市場購置，此處不贅述。為保證回收的凝結(jié)水水質(zhì)， 符合鍋爐用水及供熱設(shè)備對水質(zhì)的要求而設(shè)置取樣冷卻器12，在正常運(yùn)行的條 件下定期檢驗(yàn)?zāi)Y(jié)水水質(zhì)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。為使多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組可以象模塊一樣組合在一起，還配 有用于固定機(jī)組的底座13。在施工現(xiàn)場只要將本實(shí)用新型多功能模塊式凝結(jié)水 吸收換熱機(jī)組的凝結(jié)水進(jìn)口連接在需要回收的凝結(jié)水系統(tǒng)上，就可以將凝結(jié)水回收至凝結(jié)水吸收換熱回收裝置1內(nèi)，經(jīng)凝結(jié)水泵2將凝結(jié)水出口連接到鍋爐 給水管道上，或者將其連接到其他用熱設(shè)備上，可以作為鍋爐的給水以及其他用熱設(shè)備的補(bǔ)充水源。此時(shí)，凝結(jié)水回收溫度可以達(dá)到8(T6(TC。由于鍋爐的 給水或者其他用熱設(shè)備溫度高于常溫(2(TC)在這個(gè)過程中產(chǎn)生蒸汽(熱能) 的水資源和能源(煤炭、燃料油、天然氣)得到了節(jié)省，實(shí)現(xiàn)了更高的效益。 將被加熱水進(jìn)口與城市自來水連接，經(jīng)高效換熱管式換熱器進(jìn)行熱交換又可以 獲得5(T6(TC的工藝熱水或者衛(wèi)生熱水，將加熱水出口連接到需要熱水的地方 (如生產(chǎn)工藝需要熱水、衛(wèi)生熱水)。該機(jī)組實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多效，它是小型化、 多元化的組合，顯示出了不可比擬的優(yōu)越性更是一種余熱回收、再利用裝置。運(yùn)行的用熱(蒸汽)設(shè)備排出的凝結(jié)水，通過回水管道與多功能模塊式凝結(jié) 水吸收換熱機(jī)組連接在一起，實(shí)現(xiàn)高溫凝結(jié)水的完全閉式回收。用熱蒸汽設(shè)備 排出的凝結(jié)水得以完全回收與再利用，實(shí)現(xiàn)了鍋爐輸送蒸汽一用汽設(shè)備一疏水 管網(wǎng)一凝結(jié)水回收裝置一鍋爐輸送蒸汽的蒸汽凝結(jié)水回收循環(huán)系統(tǒng)，使蒸汽產(chǎn) 生的能源得以完善的梯級利用，能源利用效率得以極大提高。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)， 管道凝結(jié)水在其蒸汽管道余壓的作用下自動流入該系統(tǒng)(凝結(jié)水吸收換熱回收 裝置)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)回收利用凝結(jié)水的目的。
權(quán)利要求1、一種多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，其特征在于它是由高效換熱管式換熱器和本體容器組成凝結(jié)水吸收換熱回收裝置，高效換熱管式換熱器置本體容器內(nèi)；該裝置帶有凝結(jié)水進(jìn)口、凝結(jié)水出口、閃蒸汽出口及排污閥；高效換熱管式換熱器帶有被加熱水進(jìn)口和加熱水出口；在凝結(jié)水進(jìn)口管路中設(shè)置閥門組；在凝結(jié)水出口管路中設(shè)置閥門組；在凝結(jié)水吸收換熱回收裝置外設(shè)置凝結(jié)水泵；在凝結(jié)水吸收換熱回收裝置的排污閥上側(cè)安裝取樣冷卻器；還配有用于固定機(jī)組的底座。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，其特征在 于在高效換熱管式換熱器的加熱水進(jìn)口及加熱水出口各配有截止閥。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，其特征在 于所述凝結(jié)水吸收換熱回收裝置的凝結(jié)水進(jìn)口管路中設(shè)置的閥門組包括二 個(gè)截止閥、 一個(gè)Y型過濾器、 一個(gè)窺視鏡，相互串聯(lián)在凝結(jié)水進(jìn)口管路上；在 凝結(jié)水進(jìn)口管路中還并聯(lián)有 一 個(gè)旁路閘闊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，其特征在 于所述凝結(jié)水吸收換熱回收裝置的凝結(jié)水出口管路中設(shè)置的閥門組包括相互 串聯(lián)的二個(gè)截止閥及一個(gè)止回閥。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，其特征在 于在凝結(jié)水泵進(jìn)、出水口管路中分別設(shè)有減震裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，其特征在 于所述減震裝置為橡膠軟接頭。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，其特征在 于在排污閥上側(cè)還安裝有取樣冷卻器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，其特征在 于在凝結(jié)水吸收換熱回收裝置上安裝安全閥、檢查口、溫度計(jì)及壓力表。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，其特征在 于所述的凝結(jié)水吸收換熱回收裝置通過一組支撐腿固定在底座上。
專利摘要一種多功能模塊式凝結(jié)水吸收換熱機(jī)組，它是由高效換熱管式換熱器和本體容器組成，高效換熱管式換熱器置本體容器內(nèi)；于該裝置的本體容器帶有凝結(jié)水進(jìn)口、凝結(jié)水出口、閃蒸汽出口及排污閥；在高效換熱管式換熱器外設(shè)置被加熱水進(jìn)口和加熱水出口；在凝結(jié)水進(jìn)口管路中設(shè)置閥門組；在凝結(jié)水出口管路中設(shè)置閥門組；在本體容器外設(shè)置凝結(jié)水泵；在排污閥上側(cè)安裝取樣冷卻器；還配有用于固定機(jī)組的底座。其可以節(jié)約燃料(能源)及水(資源)，使不可再生能源、資源循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)“零排放”。
文檔編號F28D7/10GK201302400SQ200820123599
公開日2009年9月2日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者閆永勝, 陳瑞剛 申請人:陳瑞剛