本發(fā)明涉及紙漿模塑，特別地涉及一種蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)、蒸汽多級(jí)利用方法及模塑設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、紙漿模塑是一種立體造紙技術(shù)，它以紙漿為原料，一般經(jīng)過漿料的配制、成型、干燥、整型后得到，具有可降解、可回收、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。目前紙漿模塑干燥越來越多地采用蒸汽加熱的方式，將蒸汽通入模具，利用蒸汽的相變潛熱，將熱量傳遞給紙漿模塑，從而蒸發(fā)水分，實(shí)現(xiàn)紙漿模塑的干燥。但是現(xiàn)有的模塑設(shè)備在紙漿模塑干燥中對(duì)蒸汽冷凝水的處理方式，一是直接外排，造成能源浪費(fèi)、設(shè)備能耗高；二是經(jīng)氣液分離后直接進(jìn)行再次利用，但蒸汽品質(zhì)的大幅下降，造成換熱效率降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)、蒸汽多級(jí)利用方法及模塑設(shè)備，能夠?qū)垵{模塑干燥中的蒸汽冷凝水進(jìn)行回收利用，不僅減小了設(shè)備能耗，還提高了蒸汽品質(zhì)與換熱效率。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)，包括：

3、蒸汽發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生初級(jí)蒸汽；

4、多級(jí)換熱單元，與所述蒸汽發(fā)生裝置相連，用于接收所述初級(jí)蒸汽進(jìn)行換熱，并使所述初級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為初級(jí)冷凝液；以及

5、氣液分離單元，與所述多級(jí)換熱單元、所述蒸汽發(fā)生裝置相連，用于接收所述初級(jí)冷凝液與所述初級(jí)蒸汽以得到次級(jí)蒸汽，并將所述次級(jí)蒸汽輸送至所述多級(jí)換熱單元進(jìn)行換熱使所述次級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為次級(jí)冷凝液。

6、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多級(jí)換熱單元包括：

7、一級(jí)換熱單元，所述一級(jí)換熱單元的入口、出口分別與所述蒸汽發(fā)生裝置、所述氣液分離單元相連，所述一級(jí)換熱單元用于接收所述初級(jí)蒸汽進(jìn)行一次換熱并使所述初級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為初級(jí)冷凝液；以及

8、二級(jí)換熱單元，所述二級(jí)換熱單元的入口、出口分別與所述氣液分離單元、所述蒸汽發(fā)生裝置相連，所述二級(jí)換熱單元用于接收所述次級(jí)蒸汽進(jìn)行二次換熱并使所述次級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為次級(jí)冷凝液，所述次級(jí)冷凝液注入所述蒸汽發(fā)生裝置。

9、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述氣液分離單元包括：

10、多個(gè)氣液分離罐，所述氣液分離罐上設(shè)置有第一入口管與第二入口管；

11、第一輸送管，一端與所述一級(jí)換熱單元相連且另一端與所述第一入口管相連；

12、第二輸送管，一端與所述蒸汽發(fā)生裝置相連且另一端與所述第二入口管相連；以及

13、疏水閥，設(shè)置于所述第一輸送管上。

14、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述氣液分離罐上設(shè)置有蒸汽出口管，其中，所述氣液分離單元還包括第三輸送管，所述第三輸送管的一端與所述蒸汽出口管相連且另一端與所述二級(jí)換熱單元相連。

15、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述氣液分離單元還包括：

16、第一閥門，設(shè)置于所述第一入口管上，以控制所述第一入口管的通斷；

17、第二閥門，設(shè)置于所述第二入口管上，以控制所述第二入口管的通斷；以及

18、第三閥門，設(shè)置于所述蒸汽出口管上，以控制所述蒸汽出口管的通斷。

19、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種蒸汽多級(jí)利用方法，應(yīng)用于如前所述的蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)，包括：

20、通過所述蒸汽發(fā)生裝置產(chǎn)生初級(jí)蒸汽；

21、將所述初級(jí)蒸汽輸送至所述多級(jí)換熱單元進(jìn)行換熱，并使所述初級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為初級(jí)冷凝液；

22、將所述初級(jí)冷凝液和所述初級(jí)蒸汽依次注入所述氣液分離單元，得到次級(jí)蒸汽；

23、將所述次級(jí)蒸汽輸送至所述多級(jí)換熱單元進(jìn)行換熱，并使所述次級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為次級(jí)冷凝液。

24、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多級(jí)換熱單元包括一級(jí)換熱單元與二級(jí)換熱單元；

25、所述將所述初級(jí)蒸汽輸送至所述多級(jí)換熱單元進(jìn)行換熱，并使所述初級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為初級(jí)冷凝液，具體為：將所述初級(jí)蒸汽輸送至一級(jí)換熱單元進(jìn)行一次換熱，并使所述初級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為初級(jí)冷凝液；

26、所述將所述次級(jí)蒸汽輸送至所述多級(jí)換熱單元進(jìn)行換熱，并使所述次級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為次級(jí)冷凝液，具體為：將所述次級(jí)蒸汽輸送至二級(jí)換熱單元進(jìn)行二次換熱，并使所述次級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為次級(jí)冷凝液。

27、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述將所述初級(jí)冷凝液和所述初級(jí)蒸汽依次注入所述氣液分離單元，得到次級(jí)蒸汽，包括：

28、將所述初級(jí)冷凝液注入所述氣液分離單元至所述氣液分離單元內(nèi)的實(shí)時(shí)壓力達(dá)到第一預(yù)設(shè)壓力；

29、將所述初級(jí)蒸汽注入所述氣液分離單元至所述氣液分離單元內(nèi)的實(shí)時(shí)壓力達(dá)到第二預(yù)設(shè)壓力，得到所述次級(jí)蒸汽。

30、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述氣液分離單元包括多個(gè)氣液分離罐；

31、所述將所述初級(jí)冷凝液注入所述氣液分離單元至所述氣液分離單元內(nèi)的實(shí)時(shí)壓力達(dá)到第一預(yù)設(shè)壓力，包括：將所述初級(jí)冷凝液依次注入多個(gè)所述氣液分離罐至多個(gè)所述氣液分離罐內(nèi)的實(shí)時(shí)壓力依次達(dá)到第一預(yù)設(shè)壓力；

32、所述將所述初級(jí)蒸汽注入所述氣液分離單元至所述氣液分離單元內(nèi)的實(shí)時(shí)壓力達(dá)到第二預(yù)設(shè)壓力，得到所述次級(jí)蒸汽，包括：將所述初級(jí)蒸汽依次注入多個(gè)所述氣液分離罐至多個(gè)所述氣液分離罐內(nèi)的實(shí)時(shí)壓力依次達(dá)到第二預(yù)設(shè)壓力，依次得到所述次級(jí)蒸汽。

33、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述將所述初級(jí)蒸汽注入所述氣液分離單元至所述氣液分離單元內(nèi)的實(shí)時(shí)壓力達(dá)到第二預(yù)設(shè)壓力，得到所述次級(jí)蒸汽，還包括：

34、獲取所述氣液分離單元內(nèi)的初級(jí)冷凝液的液位高度；

35、若所述液位高度小于預(yù)設(shè)液位閾值時(shí)，則停止向所述氣液分離單元注入所述初級(jí)蒸汽。

36、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述將所述次級(jí)蒸汽輸送至二級(jí)換熱單元進(jìn)行二次換熱，并使所述次級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為次級(jí)冷凝液，還包括：

37、將所述次級(jí)冷凝液注入所述蒸汽發(fā)生裝置。

38、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述將所述次級(jí)蒸汽輸送至二級(jí)換熱單元進(jìn)行二次換熱，并使所述次級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為次級(jí)冷凝液，還包括：

39、獲取所述氣液分離單元內(nèi)的實(shí)時(shí)壓力；

40、若所述實(shí)時(shí)壓力小于第三預(yù)設(shè)壓力時(shí)，則停止向所述二級(jí)換熱單元輸送所述次級(jí)蒸汽。

41、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種模塑設(shè)備，包括如前所述的蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，通過設(shè)置多級(jí)換熱單元分別接收初級(jí)蒸汽、次級(jí)蒸汽，實(shí)現(xiàn)蒸汽的分級(jí)利用，確保不同品質(zhì)的蒸汽能夠被使用。通過將多級(jí)換熱單元進(jìn)行換熱后冷凝產(chǎn)生的初級(jí)冷凝液作為次級(jí)蒸汽的來源之一，將初級(jí)冷凝液與初級(jí)蒸汽在氣液分離單元內(nèi)進(jìn)行混合與換熱，低溫的初級(jí)冷凝液遇到高溫的初級(jí)蒸汽形成新的動(dòng)態(tài)平衡，即高溫的初級(jí)蒸汽溫度降低的熱量傳遞給初級(jí)冷凝液，初級(jí)冷凝液遇熱再次沸騰轉(zhuǎn)換為蒸汽后與初級(jí)蒸汽混合，形成供多級(jí)換熱單元使用的次級(jí)蒸汽，從而實(shí)現(xiàn)初級(jí)冷凝液的有效利用，避免初級(jí)冷凝液中熱量的浪費(fèi)，減少了熱量的外排和損失，減少飽和蒸汽的消耗，提高了蒸汽品質(zhì)與換熱效率，大大降低了紙漿模塑生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)換熱單元包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液分離單元包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液分離罐上設(shè)置有蒸汽出口管，其中，所述氣液分離單元還包括第三輸送管，所述第三輸送管的一端與所述蒸汽出口管相連且另一端與所述二級(jí)換熱單元相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液分離單元還包括：

6.一種蒸汽多級(jí)利用方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸汽多級(jí)利用方法，其特征在于，所述多級(jí)換熱單元包括一級(jí)換熱單元與二級(jí)換熱單元；

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸汽多級(jí)利用方法，其特征在于，所述將所述初級(jí)冷凝液和所述初級(jí)蒸汽依次注入所述氣液分離單元，得到次級(jí)蒸汽，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蒸汽多級(jí)利用方法，其特征在于，所述氣液分離單元包括多個(gè)氣液分離罐；

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蒸汽多級(jí)利用方法，其特征在于，所述將所述初級(jí)蒸汽注入所述氣液分離單元至所述氣液分離單元內(nèi)的實(shí)時(shí)壓力達(dá)到第二預(yù)設(shè)壓力，得到所述次級(jí)蒸汽，還包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蒸汽多級(jí)利用方法，其特征在于，所述將所述次級(jí)蒸汽輸送至二級(jí)換熱單元進(jìn)行二次換熱，并使所述次級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為次級(jí)冷凝液，還包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蒸汽多級(jí)利用方法，其特征在于，所述將所述次級(jí)蒸汽輸送至二級(jí)換熱單元進(jìn)行二次換熱，并使所述次級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為次級(jí)冷凝液，還包括：

13.一種模塑設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)、蒸汽多級(jí)利用方法及模塑設(shè)備，涉及紙漿模塑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的蒸汽多級(jí)利用系統(tǒng)包括蒸汽發(fā)生裝置、多級(jí)換熱單元以及氣液分離單元；蒸汽發(fā)生裝置用于產(chǎn)生初級(jí)蒸汽；多級(jí)換熱單元與所述蒸汽發(fā)生裝置相連，用于接收所述初級(jí)蒸汽進(jìn)行換熱，并使所述初級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為初級(jí)冷凝液；氣液分離單元與所述多級(jí)換熱單元、所述蒸汽發(fā)生裝置相連，用于接收所述初級(jí)冷凝液與所述初級(jí)蒸汽以得到次級(jí)蒸汽，并將所述次級(jí)蒸汽輸送至所述多級(jí)換熱單元進(jìn)行換熱使所述次級(jí)蒸汽轉(zhuǎn)換為次級(jí)冷凝液。本發(fā)明所公開的技術(shù)方案能夠?qū)垵{模塑干燥中的蒸汽冷凝水進(jìn)行回收利用，不僅減小了設(shè)備能耗，還提高了蒸汽品質(zhì)與換熱效率。

技術(shù)研發(fā)人員：莫玉麟,李怡琳,余浩,李順高,路朋博,李日華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海格力智能裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2