技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于蒸汽生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種生產(chǎn)消耗蒸汽的裝置，具體涉及一種生產(chǎn)蒸汽的節(jié)能裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在生產(chǎn)消耗蒸汽（蒸汽壓力在0.1～1.0MPa，蒸汽生產(chǎn)及消耗量在0.1～10.0t/h）的裝置，均使用煤炭、生物質(zhì)燃料、天然氣、電力等能源來(lái)生產(chǎn)蒸汽。上述能源存在不同程度的環(huán)境污染、能耗高、成本高等技術(shù)問(wèn)題。為保護(hù)生態(tài)環(huán)境及節(jié)約資源，開發(fā)研制新的生產(chǎn)蒸汽的節(jié)能裝置具有重大意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在環(huán)境污染、能耗高、成本高等技術(shù)問(wèn)題，提供一種生產(chǎn)蒸汽的節(jié)能裝置。

本發(fā)明一種生產(chǎn)蒸汽的節(jié)能裝置，它包括預(yù)加熱器、主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)、副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)、蒸汽壓縮機(jī)、冷凝水接收罐、連接管和蒸汽包；其特征是所述主、副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)由換熱器和氣化沸騰室構(gòu)成，氣化沸騰室的出水口經(jīng)循環(huán)泵與換熱器的進(jìn)水口連通，所述換熱器頂部的熱水出口與氣化沸騰室連通，氣化沸騰室頂部的出汽口經(jīng)管路與蒸汽壓縮機(jī)連通，蒸汽壓縮機(jī)經(jīng)蒸汽止回閥與蒸汽包連通；所述預(yù)加熱器的出水口經(jīng)循環(huán)泵與副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)中的換熱器的進(jìn)水口連接；所述主、副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)的換熱器冷凝水出口分別于冷凝水接收罐和預(yù)加熱器連接；所述冷凝水接收罐的出水口經(jīng)循環(huán)泵與主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)換熱器的進(jìn)水口連通。

所述副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)中的換熱器的進(jìn)水口與其連通的循環(huán)泵之間設(shè)有連接管，主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)中的氣化沸騰室的出水口與其連通的循環(huán)泵之間設(shè)有連接管，所述兩連接管之間設(shè)有為主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)中的換熱器供水的連接管。

所述蒸汽壓縮機(jī)為2-6級(jí)串聯(lián)連接，相鄰兩個(gè)蒸汽壓縮機(jī)之間設(shè)有蒸汽止回閥，達(dá)到用戶要求的蒸汽壓力后經(jīng)過(guò)蒸汽包用管道連接送至蒸汽用戶。

所述預(yù)加熱器由碳鋼或不銹鋼板構(gòu)成，容積為1.0～20.0m³，預(yù)加熱器內(nèi)設(shè)熱交換器，其熱源為電加熱或微波加熱；所述熱交換器的加熱功率為1～500kw。

所述汽化沸騰室、換熱器、循環(huán)泵或連通管由碳鋼或不銹鋼板構(gòu)成，汽化沸騰室直徑為1.0～6.0m，高度為1.5～6.0m，循環(huán)泵流量為50～6000m³/h，換熱器的換熱面積為20～5000m²。

所述冷凝水接收罐由碳鋼或不銹鋼板構(gòu)成，容積為1.0～20.0m³。

所述蒸汽壓縮機(jī)為羅茨蒸汽壓縮機(jī)或離心蒸汽壓縮機(jī)，配用功率為10～2000kw。

所述蒸汽包屬于壓力容器，其容積為0.5～2.0m³。

本發(fā)明生產(chǎn)蒸汽的節(jié)能裝置與現(xiàn)有技術(shù)使用的蒸汽鍋爐（熱源為煤炭、生物質(zhì)燃料、天然氣、電加熱等）相比較，具有能耗低、成本低、安全、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。本裝置蒸汽產(chǎn)生量為0.1～10.0t/h，蒸汽壓力0.1～10MPa；成本低于220kwh/t蒸汽，其致熱效率cop可達(dá)3～6，對(duì)解決大氣污染，確保藍(lán)天白云的環(huán)境具有前所未有的高效成果，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在環(huán)境污染、能耗高、成本高等技術(shù)問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中 A、副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng) B、主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng) 1、預(yù)加熱器 2、換熱器 3、汽化沸騰室 4、循環(huán)泵 5、冷凝水接收罐 6、蒸汽包 7、蒸汽壓縮機(jī) 8、蒸汽止回閥 圖中箭頭指向表示水或蒸汽的走向。

具體實(shí)施方式

根據(jù)附圖，本發(fā)明一種生產(chǎn)蒸汽的節(jié)能裝置，它包括預(yù)加熱器1、主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)B、副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)A、蒸汽壓縮機(jī)7、冷凝水接收罐5、連接管和蒸汽包6；所述主、副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)B、A由換熱器2和氣化沸騰室3構(gòu)成，氣化沸騰室3的出水口經(jīng)循環(huán)泵4與換熱器2的進(jìn)水口連通，所述換熱器2頂部的熱水出口與氣化沸騰室3連通，氣化沸騰室3頂部的出汽口經(jīng)管路與蒸汽壓縮機(jī)7連通，蒸汽壓縮機(jī)7經(jīng)蒸汽止回閥8與蒸汽包6連通；所述預(yù)加熱器1的出水口經(jīng)循環(huán)泵4與副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)中的換熱器2的進(jìn)水口連接；所述主、副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)的換熱器冷凝水出口分別于冷凝水接收罐5和預(yù)加熱器1連接；所述冷凝水接收罐5的出水口經(jīng)循環(huán)泵4與主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)換熱器2的進(jìn)水口連通。

所述副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)中的換熱器2的進(jìn)水口與其連通的循環(huán)泵4之間設(shè)有連接管，主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)中的氣化沸騰室3的出水口與其連通的循環(huán)泵4之間設(shè)有連接管，所述兩連接管之間設(shè)有為主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)中的換熱器2供水的連接管。

所述蒸汽壓縮機(jī)7為2-6級(jí)串聯(lián)連接，相鄰兩個(gè)蒸汽壓縮機(jī)之間設(shè)有蒸汽止回閥8，達(dá)到用戶要求的蒸汽壓力經(jīng)過(guò)蒸汽包6用管道連接送至蒸汽用戶，即：所述蒸汽包通過(guò)管道與蒸汽用戶連接。

所述預(yù)加熱器1由碳鋼或不銹鋼板構(gòu)成，容積為1.0～20.0m³，預(yù)加熱器1內(nèi)設(shè)熱交換器，其熱源為電加熱或微波加熱；所述熱交換器的加熱功率為1～500kw。

所述汽化沸騰室3、換熱器2、循環(huán)泵4或連通管由碳鋼或不銹鋼板構(gòu)成，汽化沸騰室3直徑為1.0～6.0m，高度為1.5～6.0m，循環(huán)泵4流量為50～6000m³/h，換熱器2的換熱面積為20～5000m²。

所述冷凝水接收罐5由碳鋼或不銹鋼板構(gòu)成，容積為1.0～20.0m³。

所述蒸汽壓縮機(jī)7為羅茨蒸汽壓縮機(jī)或離心蒸汽壓縮機(jī)，配用功率為10～2000kw。

所述蒸汽包6屬于壓力容器，由具有制造資質(zhì)的單位制造，容積為0.5～2.0m³。

開通時(shí)，將預(yù)加熱器1通過(guò)水管與供水管接通即可。

為了論證本發(fā)明生產(chǎn)蒸汽的節(jié)能裝置的有益效果，我們選用實(shí)驗(yàn)裝置的規(guī)格是：預(yù)加熱器1m³；主、副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)的汽化沸騰室直徑1.0m，高度2.0m；換熱器的換熱面積為25m²；蒸汽壓縮機(jī)功率為20kw×2臺(tái)；冷凝水接收罐的容積為1.0m³；蒸汽包的容積為0.5m³；并配備蒸汽流量計(jì)、連接管和相應(yīng)的儀表。

實(shí)驗(yàn)1：向預(yù)加熱器中加15℃的水600kg，用60kw的電加熱器將水加熱至95℃。用時(shí)57min，停止加熱。

將95℃的熱水600kg送入副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)及主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)。開啟蒸汽壓縮機(jī)（串聯(lián)兩臺(tái)）并計(jì)時(shí)。同時(shí)不斷向預(yù)加熱器中加入15℃的水（不開60kw的電加熱裝置），并由預(yù)加熱器送入副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)循環(huán)加熱至95℃，再由副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)送入主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)共計(jì)450kg，經(jīng)蒸汽流量計(jì)及壓力表溫度計(jì)顯示蒸汽壓力為0.21MPa。蒸汽溫度為135℃。2小時(shí)共計(jì)生產(chǎn)上述蒸汽420kg。

成本：

熱效率：

實(shí)驗(yàn)2：向預(yù)加熱器中加15℃的水600kg，用60kw的電加熱器將水加熱至95℃。用時(shí)57min，停止加熱。

將95℃的熱水600kg送入副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)及主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)。開啟蒸汽壓縮機(jī)（串聯(lián)兩臺(tái)）并計(jì)時(shí)。同時(shí)不斷向預(yù)加熱器中加入15℃的水（不開60kw的電加熱裝置），并由預(yù)加熱器送入副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)循環(huán)加熱至95℃，再由副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)送入主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)共計(jì)680kg，經(jīng)蒸汽流量計(jì)及壓力表溫度計(jì)顯示蒸汽壓力為0.21MPa。蒸汽溫度為135℃。3小時(shí)共計(jì)生產(chǎn)上述蒸汽650kg。

成本：

熱效率：

實(shí)驗(yàn)3：向預(yù)加熱器中加15℃的水600kg，用60kw的電加熱器將水加熱至95℃。用時(shí)57min，停止加熱。

將95℃的熱水600kg送入副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)及主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)。開啟蒸汽壓縮機(jī)（串聯(lián)兩臺(tái)）并計(jì)時(shí)。同時(shí)不斷向預(yù)加熱器中加入15℃的水（不開60kw的電加熱裝置），并由預(yù)加熱器送入副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)循環(huán)加熱至95℃，再由副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)送入主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)共計(jì)920kg，經(jīng)蒸汽流量計(jì)及壓力表溫度計(jì)顯示蒸汽壓力為0.21MPa。蒸汽溫度為135℃。4小時(shí)共計(jì)生產(chǎn)上述蒸汽880kg。

成本：

熱效率：

實(shí)驗(yàn)4：向預(yù)加熱器中加15℃的水600kg，用60kw的電加熱器將水加熱至95℃。用時(shí)57min，停止加熱。

將95℃的熱水600kg送入副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)及主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)。開啟蒸汽壓縮機(jī)（串聯(lián)兩臺(tái)）并計(jì)時(shí)。同時(shí)不斷向預(yù)加熱器中加入15℃的水（不開60kw的電加熱裝置），并由預(yù)加熱器送入副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)循環(huán)加熱至95℃，再由副循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)送入主循環(huán)加熱汽化系統(tǒng)共計(jì)1630kg，經(jīng)蒸汽流量計(jì)及壓力表溫度計(jì)顯示蒸汽壓力為0.21MPa。蒸汽溫度為135℃。7小時(shí)共計(jì)生產(chǎn)上述蒸汽1580kg。

成本：

熱效率：

本發(fā)明經(jīng)試驗(yàn)證明，具有能耗低、成本低、安全、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)；適用于使用蒸汽壓力為0.1～1.0MPa，蒸汽生產(chǎn)及消耗量在0.1～10.0t/h的場(chǎng)所，至今市場(chǎng)上未見與本發(fā)明有相關(guān)的報(bào)道。