[发明专利]一种工业余热回收装置及导热介质

说明书

技术领域

本发明属于工业余热回收利用技术领域，具体涉及一种工业余热回收装置及导热介质。

背景技术

我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗量的70％，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30％左右。除了生产工艺，产业结构等因素外，能源没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因，我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低约10％，至少50％的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃，因此我国工业余热资源丰富，利用率提升空间大。近年来，工业余热回收利用成为推进我国节能减排工作的重要内容。

按照温度划分，工业余热一般分为：600℃以上的高温余热，300～600℃的中温余热和300℃以下的低温余热；按照来源，工业余热又可被分为：烟气余热，冷却介质余热，废汽废水余热，化学反应热，高温产品和炉渣余热，以及可燃废气、废料余热。

我国高、中温余热利用技术设备未得到有效推广普及，低温余热由于相应的利用技术不成熟基本被废弃，造成余热整体利用率低。工业余热余热量不稳定，余热介质性质恶劣，余热利用装置工作环境差，且现有装置余热回收效率低。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供能运行于相对恶劣的环境，且运行状态稳定，能适应多变的生产工艺要求，设备部件可靠性高，且余热回收效率高的一种工业余热回收装置及导热介质。

本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案是：

一种工业余热回收装置，其特征是：由吸热装置、换热元件、膨胀补偿器、电磁泵依次通过管道连接组成，并构成导热介质的循环回路，在吸热装置和电磁泵之间的管路中设置有注液槽、排气装置、排液泵；所述吸热装置设置在工业余热回收的余热介质中；换热元件中换热介质通过管路输出至相应收集器中；所述导热介质的循环回路中各部件均采取保温隔热措施；在管道上位于电磁泵的出入口分别设有压力测量传感器和温度测量传感器，所述换热元件附近亦设有温度测量传感器；在管道上还设有流量计。

导热介质，其特征是：该导热介质为低熔点、高沸点金属，使用的环境温度控制在金属的熔点以上。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、由于本发明采用的导热介质为液态金属镓，其密度高、高导热系数、低熔点、高沸点、高稳定性特性，提高了工业余热回收效率；本发明装置体积较小；

2、本发明采用的金属重复利用率高，二次投入低，可有效控制成本，且装置体积较小；

3、本发明液态金属采用电磁泵驱动，有效降低了流体阻力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1—注液槽；2—阀门；3—吸热装置；4—管道；5—温度测量传感器；6—换热元件；7—膨胀补偿器；8—压力测量传感器；9—电磁泵；10—流量计；11—排液泵；12—排气装置。

具体实施方式

如图1所示，一种工业余热回收装置，由吸热装置3、换热元件6、膨胀补偿器7、电磁泵9依次通过管道4连接组成导热介质循环回路；在吸热装置3和电磁泵9之间的管路中设置有注液槽1、排气装置12、排液泵11；所述吸热装置3设置在工业余热回收的余热介质中；所述换热元件中设有换热介质，并通过管路输出至相应收集器中；所述导热介质循环回路中各部件均采取保温隔热措施；在管道上位于电磁泵的出入口分别设置有压力测量传感器8和温度测量传感器5，换热元件附近亦设置有温度测量传感器5；在管道上还设置有流量计1 0。

本发明具体实施例使用的导热介质为液态金属镓，且该导热介质使用的环境温度控制在其熔点29.78℃以上。或者导热介质还可使用锡铋铟合金，其使用的环境温度控制在其熔点47℃以上。

使用方法及工作方式：

将吸热装置3安置于工业余热回收的余热介质环境中，打开注液槽阀门2，将液态金属通过注液槽1注入循环回路，同时排气装置12开始排气，液态金属注满回路，排气装置自动关闭，关闭阀门2，启动电磁泵9，液态金属在电磁泵作用下，在回路内流动，实现循环传热，并通过换热元件6将余热回收利用。工作过程中，使用可编程控制器实现换热元件工作和电磁泵运行的自动控制，根据温度测量传感器5测量所得的温度值，自动调控换热元件的工作，以及监测电磁泵工作环境温度。根据设置在电磁泵出入口的压力测量传感器8测量的压力值以及设置在管道中的流量计10测得的流量值，自动调节电磁泵9的运行状态。

注液、排液工作过程：

注液槽1用于注入液态金属，利用液态金属自身重力将流体压注入到密闭管路中。排气装置12利用浮子随液面升降之力，联动排气装置启闭，达到自动排气的目的。装置工作完毕后，通过处于整个结构的最低点的电动排液泵11将液态金属排出系统，从而回收。