[发明专利]无结垢余热利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及余热利用系统，尤其是涉及无结垢余热利用系统。

背景技术

目前，功率在数百至几千千瓦不等的燃气热处理炉，由于规模大小不一，其热效率一般在40%左右。这部分燃气热处理炉的余热由于较为分散，余热量相对较小，不适合余热发电，因此，就地余热回收利用是最合适的选择。对这部分余热，现有余热利用技术一般采取两次换热技术，即：第一次是将高温废气经过气/水换热器换成高温（70-120℃）软化热水；第二次是水/水换热，一般利用板式换热器将高温软化热水换热成生活用水。但是由于生活用水一般是自来水甚至是地下水，水质较硬，而板式换热器换热后的生活用水温度在60-70℃左右，该温度区域这正好是最容易结垢的温度，造成板式换热器的使用不到一个月就被水垢堵塞，清洗除垢工作非常困难。

发明内容

本发明目的在于提供一种造价低廉且运行成本低的无结垢余热利用系统。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的无结垢余热利用系统，包括与燃气热处理炉排烟口相连通、安装有变频排烟风机和电动阀的排烟管道，所述排烟管道的排烟管口通过换热器的管程与烟囱连通；所述换热器壳程的进、出口分别通过空气管道与密闭蓄水池连通；在所述空气管道上安装有循环风机；所述密闭蓄水池上部设置有开设有多个喷淋孔的相互连通的多个独立的水槽，位于所述水槽上方设置有进水管，所述进水管密封延伸出密闭蓄水池之外分为两路管道，一路管道通过电动阀与自来水管网连通，另一路管道与喷淋水泵出水口连通，所述喷淋水泵进水口通过管道与密闭蓄水池下部连通；在密闭蓄水池侧壁上设置有出水管道。

本发明优点在于二次换热过程是在喷淋状态下进行，因此系统不产生水垢。同时本发明自身能耗低，运行经济简洁，没有昂贵的热管换热器、压力管道和压力容器，安全可靠，非常适合各种分散的冶金、铸造行业燃气热处理炉的余热利用。

附图说明

图1是本发明所述系统的结构示意图。

图2是本发明所述密闭蓄水池（隐去顶盖）的结构示意图。

图3是本发明所述独立水槽的结构示意图。

图4是本发明所述桁架的结构示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明所述的无结垢余热利用系统，包括与燃气热处理炉1排烟口相连通、安装有变频排烟风机2和电动阀3的排烟管道4，所述排烟管道4的排烟管口通过换热器5的管程与烟囱6连通；所述换热器5壳程的进、出口分别通过空气管道7、8与密闭蓄水池9连通；在所述空气管道7上安装有循环风机10；所述密闭蓄水池9上部通过桁架20固定有多个独立的水槽11，设置成独立的水槽11目的是为了便于运输和安装，使用时将多个独立的水槽11通过管道和侧壁上的连接孔21相互连通即可；每个水槽11的底面开设有多个喷淋孔，位于水槽11上方设置有进水管12，所述进水管12密封延伸出密闭蓄水池9之外分为两路管道13、14，一路管道13通过电动阀15与自来水管网16连通，另一路管道14与喷淋水泵17出水口连通，所述喷淋水泵17进水口通过管道18与密闭蓄水池9下部连通；在密闭蓄水池9侧壁上设置有出水管道19。

本发明工作原理简述如下：

1、一次换热

自燃气热处理炉1排出的约350℃废气在变频排烟风机2作用下，经不锈钢材质制成的换热器5的管程自烟囱6排入大气，换热器5前、后排烟温度为400/260℃；因此，换热器5壳程内的洁净空气被加热到200℃左右。变频排烟风机2工作过程中进行变频控制，以稳定燃气热处理炉1的排气系统。由于一次换热系统没有高压管路，因此不需要特别的安全维护。

2、二次换热

一次换热得到的200℃左右热空气经空气管道7、8与密闭蓄水池9连通。由于空气管道7、8与密闭蓄水池9连通，在循环风机10作用下空气管道7、8内的热空气含有水蒸气，所以空气管路7、8均采用不锈钢材料。

二次换热是在清洁的热空气和水之间进行，在密闭蓄水池9上部空间喷淋换热。在喷淋水泵17作用下，密闭蓄水池9内的水被输送至水槽11内通过水槽11上的喷淋孔自动循环喷淋。清洁热空气通过喷淋区域时候加热喷淋热水，也会带走部分水蒸气进入管路循环，但是这部分水蒸气不会形成水垢。水蒸气再次循环到密闭蓄水池9后遇冷会自动凝结，顺水槽11流下。喷淋水泵17采用变频控制以调节水温。

本发明有三种工作模式：

1、当密闭蓄水池9水位不满时，自来水通过喷淋换热后补进密闭蓄水池9中（而不是自来水直接补进蓄水池中）。