一種環保節能減排熱廢水回收系統的製作方法
2023-04-24 06:53:26 1
專利名稱：一種環保節能減排熱廢水回收系統的製作方法
技術領域：
一種環保節能減排熱廢水回收系統
技術領域：
本實用新型涉及一種環保節能減排熱廢水回收系統，特別是涉及一種能夠充分利用工藝生產過程中所排出的熱廢水產生動力進行發電或帶動其他負載的螺杆膨脹動力系統。
背景技術：
我國的一次能源現狀不容樂觀，煤炭資源儲量雖然世界排名第二(美國第一，是我國儲量的一倍)，但我國可開採的煤炭資源不足百年時間，遠少於世界前六位儲煤量的國家；我國的石油和天然氣資源也僅夠開採幾十年，世界範圍內的石油開採也可能在本世紀內短缺。在鋼鐵行業，其工藝生產過程中附加產生的低品位熱能相當多，主要以水蒸氣、熱廢水、廢熱煙氣的形式存在，而且所產生的熱能具有品位低、不穩定、間斷性等特點，所以絕大部分未能利用。舉例來說，在鋼鐵行業中所產生的大量高爐衝渣水(熱廢水)會排入渣水池中，熱廢水在渣水池儲蓄了一定量後，會直接被導引到高爐冷凝系統冷凝。以上的處理方式所產生的問題是，熱廢水具有大量的熱能，若直接排出則會造成能量的大量浪費，若能對熱廢水的熱能進行進一步的利用，則可提高能源利用率，意義重大。綜上所述，需要一種環保節能減排熱廢水回收系統，其可以解決現有的能量利用不充分的問題。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種環保節能減排熱廢水回收系統，其能夠回收低品位熱能並直接轉換成電能。為解決上述技術問題，根據本實用新型一優選實施例，提供了一種環保節能減排熱廢水回收系統，並聯連接於熱廢水管路，利用渣水池排出的熱廢水做功，並將做功後的熱廢水排出，環保節能減排熱廢水回收系統包括換熱裝置、螺杆膨脹機單元、工質循環管路、 設置在工質循環管路上的工質泵、截止閥、工質控制閥以及在工質泵的推動下循環流動的工質，換熱裝置分別與熱廢水管路以及工質循環管路相連接，用於將熱廢水管路中的熱廢水的熱量轉移至工質循環管路，工質經換熱裝置後溫度升高，流入螺杆膨脹機單元做功，螺杆膨脹機單元包括螺杆膨脹機以及相連的負載設備，其中，工質推動螺杆膨脹機工作進而提供動力以驅動負載設備；截止閥設於工質循環管路之上，用於控制工質的流通；工質控制閥設於工質循環管路之上，用於控制工質的流量。根據本實用新型一優選實施例，環保節能減排熱廢水回收系統進一步包括冷凝器，冷凝器位於工質循環管路上的螺杆膨脹機單元輸出端，用於冷凝從螺杆膨脹機單元輸出的工質。[0010]根據本實用新型又一優選實施例，環保節能減排熱廢水回收系統進一步包括控制系統，用於控制螺杆膨脹機單元以及工質控制閥。根據本實用新型又一優選實施例，熱廢水管路上進一步包括潤滑系統，用於潤滑螺杆膨脹機單元。根據本實用新型又一優選實施例，環保節能減排熱廢水回收系統進一步包括高爐冷凝系統，高爐冷凝系統設置在熱廢水管路上，用於冷凝熱廢水。根據本實用新型又一優選實施例，環保節能減排熱廢水回收系統進一步包括多組熱廢水控制閥，多組熱廢水控制閥設置在熱廢水管路上，用於控制熱廢水的流向。根據本實用新型又一優選實施例，環保節能減排熱廢水回收系統進一步包括循環衝渣水泵，循環衝渣水泵設在渣水池的出口，用於將熱廢水導引到熱廢水管路。根據本實用新型又一優選實施例，螺杆膨脹機單元還包括變速機，螺杆膨脹機通過變速機與負載設備連接。本實用新型的優點在於，螺杆膨脹機單元應用於低品位熱廢水能源再利用而言節能降耗、高效實用。可以直接利用熱水高效率產生機械能，從而產生電力，所以它特別適用於渣水池的熱廢水利用，由它替代電動機來帶動給水泵和風機可節約大量用電，為企業排放的廢熱液找到一條可利用的途徑，帶來可觀的回收效益。此外，本環保節能減排熱廢水回收系統還符合節能環保要求，二氧化碳排放為零，氮氧化物和硫化物排放為零。為了能更進一步了解本實用新型為達成預定目的所採取的技術、手段及功效，請參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖，相信本實用新型的目的、特徵與特點，可由此得到深入且具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本實用新型加以限制。
可參考附圖通過實例更加具體地描述本實用新型，其中附圖並未按照比例繪製， 在附圖中圖IA和圖IB顯示了螺杆膨脹機的基本原理；圖2顯示了螺杆膨脹機單元的基本結構；以及圖3顯示了根據本實用新型的環保節能減排熱廢水回收系統的第一實施例的示意圖。
具體實施方式請參考圖IA和圖1B，顯示了螺杆膨脹機10的基本原理。工質由入口管道3經入口管道口 4進入陰、陽螺杆2、1形成的齒槽內，隨著陽螺杆1和陰螺杆2的轉動，容腔逐漸增大，工質降壓降溫膨脹做功，做完功的工質由出口管道5排出。功率由陽螺杆1的輸出端輸出，可帶動給水泵、風機、發電機等設備。圖2顯示了螺杆膨脹機單元30的基本結構，其包括螺杆膨脹機10、負載設備20、 調節閥32、電器控制櫃33、油箱34以及基座31。螺杆膨脹機10具有圖1所示的入口管道 3及出口管道5。螺杆膨脹機10與負載設備20通過陽螺杆(圖未示)的輸出軸相連。根據需要在螺杆膨脹機10與負載設備20之間設置變速機(圖未示)。[0024]請參考圖3，其顯示了根據本實用新型的環保節能減排熱廢水回收系統的第一實施例的示意圖。如圖3所示，環保節能減排熱廢水回收系統並聯連接於熱廢水管路315，將渣水池301排出的熱廢水熱量置換給工質，並將冷卻後的熱廢水供應至高爐冷卻系統303。根據本實用新型的環保節能減排熱廢水回收系統包括換熱裝置317、螺杆膨脹機單元、工質循環管路316、設置在工質循環管路316上的工質泵318、截止閥308、工質控制閥309以及在工質泵318的推動下循環流動的工質(其流動方向如圖3中Sl方向所示)， 換熱裝置317分別與熱廢水管路315以及工質循環管路316相連接，用於將熱廢水管路315 中的熱廢水的熱量轉移至工質循環管路316的工質中，工質循環管路316內的工質經換熱裝置317後，壓力、溫度升高，並流入螺杆膨脹機單元做功。其中工質可採用氨或者製冷劑 R22。並且，螺杆膨脹機單元包括螺杆膨脹機302以及相連的負載設備304，其中，負載設備304可為發電機、泵或風機等設備，工質流入螺杆膨脹機302做功進而提供動力驅動負載設備304。工質控制閥309設於工質循環管路316之上，用於控制工質的流量。如圖3所示，根據本發明的環保節能減排熱廢水回收系統可在位於工質循環管路 316上的螺杆膨脹機單元輸出端設置冷凝器320，該冷凝器320包括冷水塔和循環泵，可通過循環泵將冷水塔的冷水導引至冷凝器320，利用冷水冷卻工質。另外，環保節能減排熱廢水回收系統更包括控制系統319和潤滑系統310，控制系統319用於控制螺杆膨脹機單元，潤滑系統310用於潤滑螺杆膨脹機單元，以保證其正常工作。並且，環保節能減排熱廢水回收系統還可包括循環衝渣水泵323，循環衝渣水泵 323設在渣水池301的出口，用於將熱廢水導引到熱廢水管路315。繼續參照圖3，熱廢水管路315上設有多組熱廢水截止閥313、321，並且高爐冷卻系統303設於熱廢水管路之上，用於對經換熱後的熱廢水進行應用。在需要使用根據本實用新型的環保節能減排熱廢水回收系統時，可關閉熱廢水截止閥321，並打開熱廢水截止閥 313，使得熱廢水可通過換熱裝置317對工質進行加熱，其後溫度降低的熱廢水進入高爐冷卻系統303冷卻。當有特殊情況發生時(如需對系統進行維護保養或升級)，可關閉熱廢水截止閥 313，同時開啟熱廢水截止閥321，此時熱廢水不通過換熱裝置317，而是直接進入高爐冷卻系統303。從以上所描述可知，根據本實用新型的環保節能減排熱廢水回收系統可通過控制相應的熱廢水控制閥的開啟/關閉來靈活地接入到現有的系統中，因此具有安裝方便、維護簡單的優點。根據本實用新型的環保節能減排熱廢水回收系統能夠回收低品位熱能並直接轉換成機械能，是一種在當前能源利用領域重大突破性的發明，此外，該環保節能減排熱廢水回收系統的變工況能力十分優越，在熱源負荷和參數大範圍(從120%到10%範圍)變化波動的情況下，不僅運行穩定可靠，而且高效平穩。最後，該環保節能減排熱廢水回收系統的維護費用和使用技術門檻較低，其基本屬於十年無需大修的系統，小維護和運行操作都簡單方便，對用戶原系統不產生幹擾影響，安裝和移動十分簡易。[0035] 在上述實施例中，僅對本實用新型進行了示範性描述，但是本領域技術人員在閱讀本專利申請後可以在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下對本實用新型進行各種修改。
權利要求1.一種環保節能減排熱廢水回收系統，並聯連接於熱廢水管路，利用渣水池排出的熱廢水的熱能做功，其特徵在於所述環保節能減排熱廢水回收系統包括換熱裝置、螺杆膨脹機單元、工質循環管路、設置在所述工質循環管路上的工質泵、截止閥、工質控制閥以及在所述工質泵的推動下循環流動的工質，所述換熱裝置分別與所述熱廢水管路以及所述工質循環管路相連接，用於將所述熱廢水管路中的所述熱廢水的熱量轉移至所述工質循環管路，所述工質經所述換熱裝置後溫度升高，流入所述螺杆膨脹機單元做功，其中所述螺杆膨脹機單元包括螺杆膨脹機以及相連的負載設備，其中，所述工質推動所述螺杆膨脹機工作進而提供動力以驅動所述負載設備；所述截止閥設於所述工質循環管路之上，用於控制所述工質的流通；以及所述工質控制閥設於所述工質循環管路之上，用於控制所述工質的流量。
2.根據權利要求1所述的環保節能減排熱廢水回收系統，其特徵在於，所述環保節能減排熱廢水回收系統進一步包括冷凝器，所述冷凝器位於所述工質循環管路上的螺杆膨脹機單元輸出端，用於冷凝從所述螺杆膨脹機單元輸出的工質。
3.根據權利要求1所述的環保節能減排熱廢水回收系統，其特徵在於，所述環保節能減排熱廢水回收系統進一步包括控制系統，用於控制所述螺杆膨脹機單元以及所述工質控制閥。
4.根據權利要求1所述的環保節能減排熱廢水回收系統，其特徵在於，所述熱廢水管路上進一步包括潤滑系統，用於潤滑所述螺杆膨脹機單元。
5.根據權利要求1所述的環保節能減排熱廢水回收系統，其特徵在於，所述環保節能減排熱廢水回收系統進一步包括高爐冷凝系統，所述高爐冷凝系統設置在所述熱廢水管路上，用於冷凝所述熱廢水。
6.根據權利要求1所述的環保節能減排熱廢水回收系統，其特徵在於，所述環保節能減排熱廢水回收系統進一步包括多組熱廢水控制閥，所述多組熱廢水控制閥設置在所述熱廢水管路上，用於控制所述熱廢水的流向。
7.根據權利要求1所述的環保節能減排熱廢水回收系統，其特徵在於，所述環保節能減排熱廢水回收系統進一步包括循環衝渣水泵，所述循環衝渣水泵設在所述渣水池的出口，用於將所述熱廢水導弓I到所述熱廢水管路。
8.根據權利要求1所述的環保節能減排熱廢水回收系統，其特徵在於，所述螺杆膨脹機單元還包括變速機，所述螺杆膨脹機通過所述變速機與所述負載設備連接。
專利摘要本實用新型提供一種環保節能減排熱廢水回收系統，並聯連接於熱廢水管路，工質將熱廢水熱能置換後，進入動力機做功，降溫後的廢水進入工藝利用系統。熱廢水熱能回收利用系統包括換熱裝置、螺杆膨脹機單元、工質循環管路、工質泵、截止閥、工質控制閥以及工質。通過換熱裝置將熱廢水熱能置換給做功工質，工質進入螺杆膨脹機單元做功，螺杆膨脹機單元包括螺杆膨脹機、負載設備，工質推動螺杆膨脹機工作進而驅動負載設備。本熱廢水熱能回收利用系統符合節能降耗、高效實用節能環保要求，二氧化碳排放為零，氮氧化物和硫化物排放為零。
文檔編號F01K25/10GK201934157SQ20102030167
公開日2011年8月17日 申請日期2010年1月27日 優先權日2010年1月27日
發明者萬以華, 阮建國, 陳章培 申請人:江西佳能新能源發展有限公司