[发明专利]能量回收单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量回收单元，其特别地，虽然不是专门地，适合于从来自利用蒸气作为加热介质的工业流程的冷凝物中回收热能。

背景技术

在利用蒸气的工业及加热流程中，蒸气在锅炉中产生并在高的温度及压力下通过管路传输至各种工业流程，其中蒸气中的能量被利用。当蒸气中的热量减少时，冷凝物会形成，通常在系统的较低部分收集此冷凝物并由气阱定期地移除此冷凝物。实用中气阱通常排放至大气压力。虽然冷凝物在系统中的高压下是液体水，但其温度可高于100℃，故在通向大气压力时变为闪发蒸气。冷凝物中的热量由此被损失。这不仅代表浪费能量，而且还会在执行减少碳燃料的使用的政策时招致财政处罚。

使用热冷凝物及从冷凝物中获取的闪发蒸汽来预热锅炉供给水是已为人知的。例如，美国专利4,878,457公开了一种系统，其中锅炉供给水连续地流动通过热交换器时，热量从回收的冷凝物中、并通过闪蒸冷凝器(回收的冷凝物被供应至闪蒸冷凝器)传输至供给水。

然而，上述的之前技术系统包含相对大数目的必须在现场组装的部件，这会导致安装相对复杂、昂贵及庞大。

因此期望提供一种在安装时较容易且较廉价的能量回收单元。

发明内容

根据本发明的一个方面，其提供一种能量回收单元，包含：具有冷凝物进口和冷凝物出口的容器；限定流体路径的流体供给管线；定位在容器内并布置为分别将热量从闪发蒸气及冷凝物传输至流体供给管线中的流体的第一及第二热交换器。

第一热交换器可定位在容器中第二热交换器的上方。

第一及/或第二热交换器可包含多片与流体供给管线热接触的热量传输翅片。多片翅片可水平地堆叠。

冷凝物进口可布置为将冷凝物指引向第二热交换器。

冷凝物出口较佳地定位为朝向容器的底部。冷凝物出口可以是设置在容器中不同水平面的两个或多个冷凝物出口中的一个。

冷凝物出口管可将所述冷凝物出口或每个冷凝物出口连接至气阱。

能量回收单元还可包含闪发蒸气出口。闪发蒸气出口可定位为朝向容器的顶部。闪发蒸气出口管可将闪发蒸气出口连接至压力控制阀。

在依照本发明的一个实施例中，流体供给管线经过容器且流体供给路径经过第一及第二热交换器。流体供给管线可以是锅炉供给管线。

根据本发明的另一个方面，其提供一种包括依照本文任何陈述的冷凝物能量回收单元的蒸气利用系统。

本发明可包含本文引用的特色及/或限制的任意组合，除非这些特色的组合是互相排斥的。

附图说明

下文将参考附图，通过例子介绍本发明的实施例，附图示意性地显示依照本发明的闪发蒸气及冷凝物能量回收单元。

具体实施方式

冷凝物能量回收单元10(下文称为能量回收单元)包含圆柱形闪蒸容器12，闪蒸容器12具有第一及第二圆形端面12a，12b，闪蒸容器12中定位有第一及第二热交换器14，16。在其他实施例中，闪蒸容器12可具有正方形截面及/或可垂直地定向。第一及第二热交换器14，16是翅片管换热器且第一热交换器14定位在第二热交换器16的上方。第一及第二热交换器14，16各包含多片水平堆叠的近似圆形的翅片。换言之，多片翅片互相平行且每片都在垂直平面内。

第一及第二热交换器14，16并不一定是翅片管热交换器。例如，热交换器14，16可以是盘管，加热管或加热环管。而且，第一及第二热交换器14，16可以是单个热交换器的独立部分。

能量回收单元设有流体供给管线，供应管线以锅炉供给管线18的形式存在，锅炉供给管线18限定通过闪蒸容器12的流体路径。锅炉供给管线18通过第一端壁12a进入闪蒸容器12并在通过第二端壁12b离开闪蒸容器12之前经过第二热交换器16。供给管线18被焊接至第一及第二端壁12a，12b。锅炉供给管线18通过第二端壁12b再次进入闪蒸容器12，并在通过第一端壁12a离开闪蒸容器12之前经过第一热交换器14。供给管线18再次被焊接至第一及第二端壁12a，12b。第一及第二热交换器14，16的翅片(或板)直接地附接至锅炉供给管线18且因此流体路径经过第一及第二热交换器14，16。锅炉供给管线18的进口20及出口22设有配对法兰。

锅炉供给管线18在进口20和闪蒸容器12之间的部分可装配有能量表24，温度计26，隔离阀28及滤器29。供给管线18可设有其他合适的附件。锅炉供给管线18在闪蒸容器12和出口22之间的部分设有隔离阀30及温度计32。