[发明专利]直接蒸发与间接蒸发相结合的余热回收器及方法

说明书

一种直接蒸发与间接蒸发相结合的余热回收器及方法，属于余热回收及动力工程领域。本发明包括左右两区及底部蓄水池，左侧包括立管式换热器，注水器以及不同位置上的引风机，右侧包括排烟管道、填料、喷嘴和引风机，蓄水池在左右侧分别布置输水泵及输水管道，外部包括给水泵及外壳。利用立管换热器顶端喷水降膜稳定形成水膜，采用右侧不同高度送风和排烟管与填料交错布置的方式，实现对于排烟余热的充分利用。左右两侧分别采用间接蒸发冷却和直接蒸发，达到对于空气的充分加湿。本发明实现了加湿气流与涡轮排气冷却的功能于一体，增加了能源利用的整体效率，符合国家节能减排的战略目标。

技术领域

本发明涉及一种直接蒸发与间接蒸发相结合的余热回收器及方法，属于余热回收及动力工程领域。

背景技术

在现有的湿空气透平中，若对高压空气进行加湿处理时，通常采用直接蒸发加湿的做法，即先让给水经过回热器吸收涡轮排气余热后，在饱和器中直接与来流空气进行接触加湿。传统的湿空气透平过程中，回热过程的进行需要经过多个换热器和管道，其中散热逐步叠加造成热量损失较大，使得了效率难以提升同时也使得控制过程变得极为复杂，另外由于设备较多也增加了各项成本。而目前对于空气加湿过程与排气余热回收过程的组织形式以及相关性能的提升没有引起重视，缺少有效解决措施。

发明内容

本发明的目的在于提出一种直接蒸发与间接蒸发相结合的余热回收器及方法。

一种直接蒸发与间接蒸发相结合的余热回收器，其中包括外壳，外壳内部分从左向右分成相邻的蒸发冷却室和换热加湿室；蒸发冷却室和换热加湿室下方设置蓄水池，蓄水池外部设置给水泵；

其中蒸发冷却室内安装立管式换热器和注水器，注水器安装于立管式换热器顶部；注水器经过注水器输水管道与蓄水池内的注水器输水泵相连；

其中换热加湿室内安装弯曲向下的排烟管道及填料，以及喷嘴；其中喷嘴安装于填料上方；喷嘴经过喷嘴输水管道与蓄水池内的喷嘴输水泵相连；上述蒸发冷却室内的立管式换热器的进风口位于上方，出风口位于下方；该出风口经过出风管延伸至换热加湿室内部的底部；

其中余热回收器还包括分流控制装置；空气进口通过该分流控制装置后一路与设置于蒸发冷却室左壁的横向引风口相联，另一路与设置于蒸发冷却室顶壁的纵向引风口相联； 横向引风口处设置横向引风机，纵向引风口处设置纵向引风机；

蒸发冷却室右壁与换热加湿室左壁之间，从上向下依次设置联通蒸发冷却室和换热加湿室的上风道和下风道；上风道和下风道处分别安装上部横向引风机和下部横向引风机；

换热加湿室顶壁设置纵向排风口，纵向排风口处设置纵向排风口排风机。

上述直接蒸发与间接蒸发相结合的余热回收器的工作方法，其特征在于包括以下过程：首先将高压空气经过分流控制装置分别由蒸发冷却室顶部的纵向引风机和左侧的横向引风机引入；同时注水器工作，注水器输水泵及注水器输水管道将给水抽至注水器后均匀喷射在立管式换热器管外，并依靠重力形成液膜；

立管式换热器管外部气流加湿冷却后经过上部横向引风机和下部横向引风机从不同高度位置引入，随后进入右侧换热加湿室；立管式换热器的管内部干空气被冷却后从立管式换热器下部经出风口进入右侧换热加湿室底部，在右侧排烟管道自上而下逐步放热降温再经过给水换热后排出；

喷嘴输水泵和喷嘴输水管道将给水抽至喷嘴喷出，在重力作用下下落，分层与排烟管道及填料接触，并与来自左端立管式换热器内部和外部的气流进行传热传质，加湿加热之后的空气最后经纵向排风口排风机抽出；

外部给水由给水泵经外壳补充至蓄水池。

上述立管式换热器顶部管外布置有圈型的注水器，注水器上内侧沿周向均匀开有小孔用于注水，在重力的作用下使得注水器喷出的水能够在管外形成均匀液膜，增加传热传质面积。