專利名稱：一種煙氣余熱回收系統(tǒng)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種煙氣余熱回收系統(tǒng)及其工作方法。
背景技術(shù)：
煙氣是一般耗能設(shè)備浪費(fèi)能量的主要途徑，比如化工生產(chǎn)中的鍋爐，印染行業(yè)的定型機(jī)、烘干機(jī)以及窯爐，食品廠的炒制灶具等主要耗能都是通過煙氣排放。其中，鍋爐排煙溫度一般在160-250°C，燃料熱效率一般只能達(dá)到87%-91%，炒制灶具排煙溫度一般都在180-250°C，燃?xì)鉄崂寐手荒苓_(dá)到60%-65%。排煙道煙氣的余熱被白白浪費(fèi)掉，損失很大，如果對(duì)這部分煙氣余熱加以利用，通過對(duì)化工廠、食品工廠等領(lǐng)域的煙氣余熱進(jìn)行回收、循環(huán)利用，用來加熱生活用水或生產(chǎn)線所用的原料(例如，食品工廠所用的油)等受熱介質(zhì)，就可以很大程度提高燃料熱效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。通過煙氣余熱回收裝置就可以將煙氣攜帶的熱量轉(zhuǎn)化為可以利用的熱量?，F(xiàn)有的煙氣余熱回收裝置主要由直筒形容器和設(shè)置在容器內(nèi)或容器外的煙管組成，工作過程是:水、油等受熱介質(zhì)從直筒形容器的頂部注入，被煙管內(nèi)的煙氣加熱后，從直筒形容器上的底部排出。以水為例，如果想避免煙管干燒的情況，保證煙管始終浸在水中，就需要排水和注水同時(shí)進(jìn)行，但這種情況下，新注入的受熱介質(zhì)會(huì)使容器底部的受熱介質(zhì)溫度驟降，從而無法獲得所需設(shè)定溫度的水。當(dāng)需要設(shè)定溫度的水時(shí)，只能先將容器內(nèi)的水加熱到要求的溫度，再?gòu)牡撞颗懦龈邷氐乃缓髲捻敳孔⑷氲蜏氐乃?，進(jìn)行后續(xù)的加熱，從而在這個(gè)過程中出現(xiàn)煙管干燒(水不能完全浸泡煙管)的情況，使得煙氣余熱浪費(fèi)掉，余熱回收效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種煙氣余熱回收系統(tǒng)及其工作方法，可以將受熱介質(zhì)加熱到設(shè)定溫度，受熱介質(zhì)的注入和排出可以同時(shí)進(jìn)行，從而避免煙管干燒的情況。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括:煙管、引風(fēng)裝置和換熱箱；所述換熱箱中設(shè)有隔板；所述隔板將所述換熱箱分隔為只有底部相通的第一箱體和第二箱體；所述第一箱體與所述第二箱體的頂部均與大氣連通；所述第一箱體的側(cè)壁上設(shè)有出水口，所述第二箱體的頂部設(shè)有進(jìn)水口 ；所述出水口連接有閥門；所述煙管依次穿過所述第一箱體、所述隔板以及所述第二箱體；且所述煙管的一端與所述引風(fēng)裝置連接；還包括在受熱介質(zhì)達(dá)到要求溫度時(shí)控制閥門打開的控制裝置。進(jìn)一步地，所述進(jìn)水口處設(shè)有浮球閥。進(jìn)一步地，所述閥門為電磁閥門；所述控制裝置為溫度控制器；所述溫度控制器與所述電磁閥門連接。進(jìn)一步地，所述煙管在所述換熱箱內(nèi)設(shè)有多個(gè)彎曲部；和/ 或，
所述煙管的內(nèi)部設(shè)有環(huán)狀翅片。進(jìn)一步地，所述煙管從所述第一箱體的底部穿入，并由所述第一箱體的上部穿過所述隔板到達(dá)所述第二箱體的上部，最后從所述第二箱體的底部穿出；或，所述煙管從所述第一箱體的底部穿入，并由所述第一箱體的上部穿過所述隔板到達(dá)所述第二箱體的上部，最后從所述第二箱體的頂部穿出。進(jìn)一步地,還包括儲(chǔ)存箱；所述儲(chǔ)存箱與所述閥門連接。進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)存箱與所述閥門通過第一泵連接；所述第一泵與所述溫度控制器連接。進(jìn)一步地，還包括三通閥；所述三通閥設(shè)有用于與所述進(jìn)水口連接的出水端，并且還設(shè)有用于與水源連接的第一進(jìn)水端以及用于與儲(chǔ)存箱連接的第二進(jìn)水端。進(jìn)一步地，還包括用于控制所述溫度控制器和所述引風(fēng)裝置的可編程邏輯控制器；所述可編程邏輯控制器分別與所述溫度控制器和所述引風(fēng)裝置連接。一種煙氣余熱回收系統(tǒng)的工作方法，包括:從所述進(jìn)水口向所述換熱箱中加入受熱介質(zhì)，使所述換熱箱中的所述煙管全部浸在受熱介質(zhì)中；所述引風(fēng)裝置將煙氣引入所述煙管；煙氣沿所述煙管依次流經(jīng)所述第一箱體以及所述第二箱體，并對(duì)兩個(gè)所述箱體中的受熱介質(zhì)進(jìn)行加熱；當(dāng)所述第一箱體的上部的受熱介質(zhì)溫度達(dá)到要求時(shí)，所述控制裝置控制所述閥門打開，使加熱后的受熱介質(zhì)流出，同時(shí)從進(jìn)水口向換熱箱中加為加熱的受熱介質(zhì)，從而換熱箱中的煙管始終浸在受熱介質(zhì)中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的余熱回收裝置中，設(shè)計(jì)隔板將換熱箱分割為第一箱體和第二箱體兩個(gè)箱體；而所述第一箱體和所述第二箱體與大氣連通，并且兩個(gè)箱體在底部連通，形成一個(gè)U形連通器；因而所述第一箱體和所述第二箱體中的受熱介質(zhì)水位始終相同，其具體用處是:從進(jìn)水口向換熱箱中加入受熱介質(zhì)，使換熱箱中的煙管全部浸在受熱介質(zhì)中；而引風(fēng)裝置將煙氣引入煙管；煙氣依次流經(jīng)第一箱體、第二箱體，對(duì)兩個(gè)箱體中的受熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，根據(jù)對(duì)流規(guī)律，高溫度的受熱介質(zhì)向上流動(dòng)，低溫度的受熱介質(zhì)向下流動(dòng)，第一箱體中的煙氣溫度高于第二箱體中的煙氣溫度，因而使得第一箱體的上部的受熱介質(zhì)溫度最高；第一箱體的上部的受熱介質(zhì)溫度達(dá)到要求時(shí)，控制裝置控制閥門打開，使受熱介質(zhì)流出，同時(shí)從進(jìn)水口向換熱箱中加水,根據(jù)連通器的特性,兩個(gè)箱體中的水位始終相同，所以兩個(gè)箱體中的煙管可以始終浸在受熱介質(zhì)中，并且根據(jù)對(duì)流規(guī)律，加入新的受熱介質(zhì)不會(huì)使第一箱體的上部的受熱介質(zhì)的溫度驟降；可見，本發(fā)明提供一種煙氣余熱回收系統(tǒng)及其工作方法，可以將受熱介質(zhì)加熱到設(shè)定溫度，受熱介質(zhì)的注入和排出可以同時(shí)進(jìn)行，保證實(shí)時(shí)滿液位，從而避免煙管干燒的情況，從而提高了煙氣余熱的回收率。
此外，本發(fā)明提供的技術(shù)方案還可以達(dá)到下列技術(shù)效果:(I)浮球閥可以保證換熱箱的受熱介質(zhì)的液面始終保持在要求位置上:浮球閥感應(yīng)受熱介質(zhì)的液面位置，當(dāng)液面位置低于要求時(shí)，向換熱箱中注入受熱介質(zhì)，當(dāng)液面位置與要求一致時(shí),注入受熱介質(zhì)。(2)使用溫度控制器與電磁閥門配套進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和精確化控制:溫度控制器用于測(cè)量受熱介質(zhì)的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到要求時(shí)，控制電磁閥打開，使受熱介質(zhì)流出，當(dāng)溫度低于要求時(shí)，控制電磁閥關(guān)閉，使受熱介質(zhì)繼續(xù)受熱。(3)煙管在換熱箱內(nèi)設(shè)有多個(gè)彎曲部時(shí)，煙管的傳熱面積大，從而可以提供煙氣余熱的利用率。(4)煙管內(nèi)的環(huán)狀翅片可以強(qiáng)化煙管的受熱面，同時(shí)煙氣流經(jīng)環(huán)形管表面時(shí)形成強(qiáng)烈的紊流，起到提高傳熱效率和減少煙灰積聚的作用。(5)煙管的進(jìn)煙端設(shè)置在換熱箱的底部，適用于排煙位置較低的設(shè)備，例如灶具，此時(shí)將進(jìn)煙端設(shè)置在換熱箱的底部，減小了暴露在外的煙管的長(zhǎng)度，降低了煙氣余熱的浪費(fèi)，而排煙端也設(shè)置在換熱箱的底部，符合結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方式既可以避免與受熱介質(zhì)排出之間的干擾，又可以在重力作用下利于煙氣的排出。(6)當(dāng)加熱的受熱介質(zhì)不是實(shí)時(shí)利用時(shí)，可以利用儲(chǔ)存箱儲(chǔ)存起來，便于隨時(shí)利用。(7)當(dāng)儲(chǔ)存箱的進(jìn)口位置高于換熱箱的閥門位置時(shí)，安裝泵即可以將受熱介質(zhì)順利抽出，使用更方便。(8)設(shè)置三通閥將儲(chǔ)存箱、水源和換熱箱進(jìn)口連接起來，則根據(jù)需要，注入的受熱介質(zhì)可以在水源和儲(chǔ)存箱間改變，使儲(chǔ)存箱中的溫度保持在設(shè)定范圍，更方便用戶。(9)設(shè)置可編程邏輯控制器，可以將溫度控制器、引風(fēng)裝置集成控制，提高了裝置的自動(dòng)化。


為了更清楚地說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，下面將對(duì)具體實(shí)施方式
中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一提供的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的實(shí)施例一提供的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)的工作方法流程圖；圖3為本發(fā)明的實(shí)施例四提供的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的實(shí)施例五中換熱箱中水溫度隨時(shí)間的變化曲線圖。附注標(biāo)記:1-隔板，2-第一箱體，3-第二箱體，4-控制裝置，5-引風(fēng)裝置，6-第一孔，7-閥門，8-進(jìn)水口，9-第二孔，10-換熱箱，11-煙管，12-煙氣來源設(shè)備，13-浮球閥，14-螺栓，15-儲(chǔ)存箱，16-第一泵，17-第二泵，18-三通閥。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，基于本發(fā)明中的具體實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。實(shí)施例一本發(fā)明的實(shí)施例一提供了一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，如圖1所示，包括:煙管11、引風(fēng)裝置5、換熱箱10和控制裝置4 ；所述換熱箱10中設(shè)有隔板I ;所述隔板I將所述換熱箱10分隔為只有底部相通的第一箱體2和第二箱體3 ;所述第一箱體I的頂部和所述第二箱體3的頂部均與大氣連通；所述第一箱體I的側(cè)壁設(shè)有出水口 ；所述第二箱體3的頂部設(shè)有進(jìn)水口 8，所述出水口處連接有閥門7 ；所述煙管11依次穿過所述第一箱體1、所述隔板1、所述第二箱體3 ;所述煙管11的一端與所述引風(fēng)裝置5連接；還包括在受熱介質(zhì)達(dá)到要求溫度時(shí)控制閥門7打開的控制裝置4。本實(shí)施例還提供了上述系統(tǒng)的工作方法，如圖2所示，包括下列步驟:步驟101:從所述進(jìn)水口向所述換熱箱中加入受熱介質(zhì)，使所述換熱箱中的所述煙管全部浸在受熱介質(zhì)中；步驟102:所述引風(fēng)裝置將煙氣引入所述煙管；步驟103:煙氣沿所述煙管依次流經(jīng)所述第一箱體以及所述第二箱體，并對(duì)兩個(gè)所述箱體中的受熱介質(zhì)進(jìn)行加熱；步驟104:當(dāng)所述第一箱體的上部的受熱介質(zhì)溫度達(dá)到要求時(shí)，所述控制裝置控制所述閥門打開，使加熱后的受熱介質(zhì)流出，同時(shí)從進(jìn)水口向換熱箱中加為加熱的受熱介質(zhì)，從而換熱箱中的煙管始終浸在受熱介質(zhì)中。上述方法中，所述隔板I將所述換熱箱10分割為第一箱體2和第二箱體2兩個(gè)箱體。所述第一箱體2和所述第二箱體3與大氣連通(例如分別通過第一孔6、第二孔9與大氣相通)，并且兩個(gè)箱體在底部連通，形成一個(gè)U形連通器；從而所述第一箱體2和所述第二箱體3中的受熱介質(zhì)水位始終相同；從進(jìn)水口 8向換熱箱10中加入受熱介質(zhì)，使換熱箱10中的煙管11全部浸在受熱介質(zhì)中；引風(fēng)裝置5煙氣引入煙管11 ；煙氣依次流經(jīng)第一箱體2、第二箱體3，對(duì)兩個(gè)箱體中的受熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，同時(shí)高溫度的受熱介質(zhì)向上流動(dòng)，低溫度的受熱介質(zhì)向下流動(dòng)，第一箱體2中的煙氣高于第二箱體3中的煙氣，使得第一箱體2的上部的受熱介質(zhì)溫度最高；第一箱體2的上部的受熱介質(zhì)溫度達(dá)到要求時(shí)，控制裝置4控制閥門7打開，使受熱介質(zhì)流出，同時(shí)從進(jìn)水口 8向換熱箱10中加水，從而換熱箱10中的煙管11始終浸在受熱介質(zhì)中，并且不會(huì)使第一箱體2的上部的受熱介質(zhì)的溫度驟降。上述系統(tǒng)中，隔板I將換熱箱10分割為第一箱體2和第二箱體3兩個(gè)箱體；而所述第一箱體2和所述第二箱體3與大氣連通，并且兩個(gè)箱體在底部連通，形成一個(gè)U形連通器；因而所述第一箱體2和所述第二箱體3中的受熱介質(zhì)水位始終相同，其具體用處是:從進(jìn)水口 8向換熱箱10中加入受熱介質(zhì)，使換熱箱10中的煙管11全部浸在受熱介質(zhì)中；而引風(fēng)裝置5將煙氣引入煙管；煙氣依次流經(jīng)第一箱體2、第二箱體3，對(duì)兩個(gè)箱體中的受熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，根據(jù)對(duì)流規(guī)律，高溫度的受熱介質(zhì)向上流動(dòng)，低溫度的受熱介質(zhì)向下流動(dòng)，第一箱體2中的煙氣溫度高于第二箱體3中的煙氣溫度，因而使得第一箱體2的上部的受熱介質(zhì)溫度最高；第一箱體2的上部的受熱介質(zhì)溫度達(dá)到要求時(shí)，控制裝置4控制閥門7打開，使受熱介質(zhì)流出，同時(shí)從進(jìn)水口 8向換熱箱中加水，根據(jù)連通器的特性，兩個(gè)箱體中的水位始終相同，所以兩個(gè)箱體中的煙管可以始終浸在受熱介質(zhì)中，并且根據(jù)對(duì)流規(guī)律，加入新的受熱介質(zhì)不會(huì)使第一箱體2的上部的受熱介質(zhì)的溫度驟降；可見，本發(fā)明提供一種煙氣余熱回收系統(tǒng)及其工作方法，可以形成第一換熱箱體至第二箱體的溫度換熱曲線，隨著介質(zhì)不斷的吸熱而換熱溫度逐漸減弱，熱交換從高位至低位，從低位至高位，周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)，可以保證煙管始終浸在受熱介質(zhì)中，同時(shí)可以獲得設(shè)定溫度的受熱介質(zhì)。除上述優(yōu)點(diǎn)外，本實(shí)施例提供的系統(tǒng)是如此設(shè)置的:將煙管11浸入受熱介質(zhì)內(nèi)，對(duì)其進(jìn)行加熱，相比煙管11設(shè)置在受熱介質(zhì)容器外的方式，該方式避免了煙管11與外界空氣發(fā)生對(duì)流傳熱浪費(fèi)能源，提高了煙氣余熱的回收率?？梢姡c現(xiàn)有的煙氣余熱回收裝置相比，本發(fā)明可以實(shí)時(shí)利用煙氣余熱，避免浪費(fèi)現(xiàn)象，從而提高了煙氣余熱利用率。例如食品廠的應(yīng)用例:在食品廠回收煙氣余熱用于加熱油(用于炒制底料)的方面，本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)很突出?；厥者^程是:回收炒制灶具排出的煙氣，用于加熱油，即可以一邊炒制底料，一邊加熱油，因而免去了加熱油單獨(dú)消耗的能源及時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)能降耗、降低成本、提高生產(chǎn)效率的目的，并且避免了煙管干燒導(dǎo)致的食品安全隱患。此外，本實(shí)施例還可以用于冶金鍋爐排煙等其它熱源排煙的余熱回收，本實(shí)施例用于煙氣余熱回收，能使排煙溫度低于100°C，使燃?xì)庠钚侍岣?5-20%，燃?xì)忮仩t熱效率提高10-15%?？傊?，本實(shí)施例提供的系統(tǒng)可以同時(shí)做到以下五點(diǎn):防干燒、滿液位、冷熱介質(zhì)同時(shí)排出與加入、溫度不會(huì)驟冷驟降、提供恒溫介質(zhì)，因而極大提高了煙氣余熱利用率。實(shí)施例二實(shí)施例二提供的煙氣余熱回收系統(tǒng)，是在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，添加了以下特征:如圖1所示，所述進(jìn)水口處設(shè)有浮球閥13 ;所述浮球閥13與水源通過水管連接。與實(shí)施例一相比，本實(shí)施例的自動(dòng)化控制程度高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更優(yōu)化:浮球閥13可以保證換熱箱的受熱介質(zhì)的液面始終保持在要求位置上:浮球閥13感應(yīng)受熱介質(zhì)的液面位置，當(dāng)液面位置低于要求時(shí)，向換熱箱中注入受熱介質(zhì)，當(dāng)液面位置與要求一致時(shí)，注入受熱介質(zhì)。在該系統(tǒng)中的煙管11優(yōu)選采用不銹鋼材質(zhì):選用不銹鋼鋼管既可以達(dá)到傳熱的目的，同時(shí)不銹鋼煙管耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕，因而不銹鋼鋼管用于加熱水、油等原料時(shí)使用壽命長(zhǎng)，且不會(huì)引入雜物。當(dāng)回收的余熱用于加熱食品類的原料時(shí)，可以選用食品級(jí)材料，例如食品級(jí)SUS3042B不銹鋼管。煙管11的截面形狀可以選用方形、多邊形或圓形等任意形狀，可以根據(jù)實(shí)際條件選擇。實(shí)施例三
實(shí)施例三提供了的煙氣余熱回收系統(tǒng)，是在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，添加了以下特征:如圖1所示，所述煙管11從所述第一箱體2的底部穿入，并由所述第一箱體2的上部穿過所述隔板I到達(dá)所述第二箱體3的上部，最后從所述第二箱體3的底部穿出；所述煙管在所述換熱箱10內(nèi)設(shè)有多個(gè)彎曲部；所述煙管11內(nèi)部設(shè)有環(huán)狀翅片。與實(shí)施例二相比，本實(shí)施例余熱回收效率提高，結(jié)構(gòu)更優(yōu)化:煙管11內(nèi)的翅片可以強(qiáng)化煙管的受熱面，同時(shí)煙氣流經(jīng)環(huán)形管表面時(shí)形成強(qiáng)烈的紊流，起到提高傳熱效率和減少煙灰積聚的作用。例如，煙管可以為板翅式管、或帶翅式管、管殼式波紋管、U型管；管材質(zhì)為陶瓷、紫銅、316L不銹鋼、304不銹鋼等。煙管11在換熱箱10內(nèi)設(shè)有多個(gè)彎曲部時(shí)，煙管11的傳熱面積大，從而可以提供煙氣余熱的利用率，彎曲的形狀可以采用多種形狀，例如“L”形、“N”形等其它形狀，總之，傳熱面積越大越好。煙管11的進(jìn)煙端設(shè)置在換熱箱10的底部，適用于排煙位置較低的設(shè)備，例如灶具，此時(shí)將進(jìn)煙端設(shè)置在換熱箱10的底部，減小了暴露在外的煙管的長(zhǎng)度，降低了煙氣余熱的浪費(fèi)，而排煙端也設(shè)置在換熱箱的底部，符合結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方式既可以避免與受熱介質(zhì)排出之間的干擾，又可以在重力作用下利于煙氣的排出。此外，該實(shí)施例中的引風(fēng)裝置5可以采用離心式引風(fēng)機(jī)、靜葉調(diào)節(jié)軸流式引風(fēng)機(jī)、動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸流式引風(fēng)機(jī)等多種類型的引風(fēng)機(jī)，這些引風(fēng)機(jī)均可以克服煙道阻力將煙氣送入煙管。另外，在系統(tǒng)的外形方面，可以在換熱箱底部設(shè)計(jì)螺栓14，便于調(diào)節(jié)和移動(dòng)。還可以將引風(fēng)機(jī)的電機(jī)設(shè)置在煙管外，以免電機(jī)長(zhǎng)期在高溫下工作壽命降低。實(shí)施例四實(shí)施例四在上述三個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，作了更進(jìn)一步改進(jìn)，性能得到很到提高，如圖3所示，具體結(jié)構(gòu)為:包括煙管11、引風(fēng)裝置5、換熱箱10、控制裝置4、儲(chǔ)存箱15、第一泵16、三通閥18和可編程邏輯控制器。所述換熱箱10中設(shè)有隔板I ;所述隔板I將所述換熱箱10分隔為只有底部相通的左右兩個(gè)箱體；所述兩個(gè)箱體分別為第一箱體2和第二箱體3 ;所述第一箱體I的頂部設(shè)有與大氣連通的第一孔6 ;所述第一箱體I的側(cè)壁設(shè)有出水口，所述進(jìn)水口與閥門7 ;所述第二箱體3的頂部設(shè)有進(jìn)水口 8，和與大氣連通的第二孔9 ；所述煙管44的一端與煙氣來源處連接，并且依次穿過所述第一箱體I的內(nèi)部、所述隔板1、所述第二箱體3的內(nèi)部；所述煙管11的另一端與所述引風(fēng)裝置5連接；所述控制裝置4控制所述閥門7 ;所述閥門7為電磁閥門；所述控制裝置4包括溫度控制器；所述溫度控制器與所述電磁閥門7連接；所述儲(chǔ)存箱15與所述閥門7通過第一泵16連接；所述第一泵16與所述溫度控制器連接；所述三通閥18的出水端與所述第二泵連接；所述三通閥18的兩個(gè)進(jìn)水端分別與水源、所述儲(chǔ)存箱15連接；所述可編程邏輯控制器分別與所述溫度控制器、所述引風(fēng)裝置5連接。
與上述三個(gè)實(shí)施例相比，本實(shí)施例最大的改進(jìn)是提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化，并且服務(wù)更全面:當(dāng)加熱的受熱介質(zhì)不是實(shí)時(shí)利用時(shí)，可以利用儲(chǔ)存箱15儲(chǔ)存起來，便于隨時(shí)利用。當(dāng)儲(chǔ)存箱15的進(jìn)口位置高于換熱箱的閥門位置時(shí)，安裝第一泵16即可以將受熱介質(zhì)順利抽出，使用更方便。設(shè)置三通閥18將儲(chǔ)存箱15、水源和換熱箱10進(jìn)口連接起來，則根據(jù)需要，注入的受熱介質(zhì)可以在水源和儲(chǔ)存箱15間改變，使儲(chǔ)存箱中的溫度保持在設(shè)定范圍，更方便用戶。設(shè)置可編程邏輯控制器(PLC)，可以將溫度控制器、引風(fēng)裝置5集成控制，提高了裝置的自動(dòng)化。此外，根據(jù)需要在三通閥和換熱箱的進(jìn)水口之間可以安裝第二泵17，方便機(jī)械化運(yùn)輸受熱介質(zhì)。溫度控制器可以根據(jù)實(shí)際要求，精確、自動(dòng)化控制受熱介質(zhì)的排出。此外，為了更進(jìn)一步方便用戶，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化，還可以添加計(jì)量裝置(用于精確稱量受熱介質(zhì))等工程需要的自動(dòng)裝置?？傊?，本發(fā)明的煙氣余熱回收系統(tǒng)在外形方面既可以達(dá)到安全、美觀的要求，更重要的是，在性能方便可以達(dá)到余熱回收熱效率高、操作自動(dòng)化的目的，從而為工廠、企業(yè)等用戶提供一個(gè)降低成本、提高生產(chǎn)效率的好設(shè)備。實(shí)施例五為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的良好性能，本實(shí)施例提供了具體試驗(yàn)例。試驗(yàn)方法采用實(shí)施例四的煙氣余熱回收系統(tǒng)將一臺(tái)口徑為80cm的商業(yè)用燃?xì)庠罹弋a(chǎn)生的煙氣回收，用來加熱水。設(shè)定出水溫度為60±5°C，向換熱箱中加入的水的初始溫度為15°C，設(shè)定第一次向換熱箱中加滿水時(shí)的時(shí)刻為O分O秒。當(dāng)煙氣余熱回收系統(tǒng)的出水口處的水溫達(dá)到60±5°C，裝置的出水系統(tǒng)和進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)打開。結(jié)果換熱箱中的水溫度隨時(shí)間的變化如圖4所示，初始時(shí)間為加滿水時(shí)的時(shí)刻O分O秒。在煙氣余熱加熱水的過程中，每一次出水的時(shí)間及出水量如表I所示。由結(jié)果可知，在考察的時(shí)間段(60分25秒)內(nèi)，按照出水溫度，共進(jìn)行了六次出水:第一次:在0s_925s (即15分20秒)時(shí)間內(nèi)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)關(guān)閉，曲線中第一段上升曲線表明出口位置的水溫變化，出口位置水溫逐漸升至設(shè)置的上限溫度；在925s 1076s (即17分56秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已升高至出口水溫上限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)開啟，輸出熱水同時(shí)，補(bǔ)入冷水(水溫為15°C)。由于冷水補(bǔ)入，出口位置水溫如曲線中第一段下降曲線所示，下降到下限溫度。整個(gè)過程中，共產(chǎn)出80kg的熱水。第二次:在1076s-1367s (即22分47秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已下降至出口水溫下限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)關(guān)閉，出口位置水溫如曲線中第二段上升曲線所示，上升至上限溫度；在1367s 1482s (即24分42秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已升高至出口水溫上限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)開啟，輸出熱水同時(shí)，補(bǔ)入冷水(水溫為15°C)。由于冷水補(bǔ)入，出口位置水溫如曲線中第二段下降曲線所示，下降到下限溫度。整個(gè)過程中，共產(chǎn)出55kg的熱水。第三次:在1482s_1838s (即30分38秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已下降至出口水溫下限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)關(guān)閉，出口位置水溫如曲線中第三段上升曲線所示，上升至上限溫度；在1838s 1955s (即32分35秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已升高至出口水溫上限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)開啟，輸出熱水同時(shí)，補(bǔ)入冷水(水溫為15°C)。由于冷水補(bǔ)入，出口位置水溫如曲線中第三段下降曲線所示，下降到下限溫度。整個(gè)過程中，共產(chǎn)出60kg的熱水；第四次:在1955s_2415s (即40分15秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已下降至出口水溫下限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)關(guān)閉，出口位置水溫如曲線中第四段上升曲線所示，上升至上限溫度；在2415s 2534s (即42分14秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已升高至出口水溫上限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)開啟，輸出熱水同時(shí)，補(bǔ)入冷水(水溫為15°C)。由于冷水補(bǔ)入，出口位置水溫如曲線中第四段下降曲線所示，下降到下限溫度。整個(gè)過程中，共產(chǎn)出60kg的熱水；第五次:在2534s-3005s (即50分05秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已下降至出口水溫下限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的 出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)關(guān)閉，出口位置水溫如曲線中第五段上升曲線所示，上升至上限溫度；在3005s 3126s (即52分06秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已升高至出口水溫上限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)開啟，輸出熱水同時(shí)，補(bǔ)入冷水(水溫為15°C)。由于冷水補(bǔ)入，出口位置水溫如曲線中第五段下降曲線所示，下降到下限溫度。整個(gè)過程中，共產(chǎn)出60kg的熱水；第六次:在3126s-3512s (即58分32秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已下降至出口水溫下限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)關(guān)閉，出口位置水溫如曲線中第六段上升曲線所示，上升至上限溫度；在3005s 3625s (即60分25秒)時(shí)間內(nèi)，上一階段出口位置水溫已升高至出口水溫上限標(biāo)準(zhǔn)，余熱回收系統(tǒng)的出水與進(jìn)水系統(tǒng)同時(shí)開啟，輸出熱水同時(shí)，補(bǔ)入冷水(水溫為15°C)。由于冷水補(bǔ)入，出口位置水溫如曲線中第五段下降曲線所示，下降到下限溫度。整個(gè)過程中，共產(chǎn)出60kg的熱水。
權(quán)利要求
1.一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，包括:煙管、引風(fēng)裝置和換熱箱； 所述換熱箱中設(shè)有隔板；所述隔板將所述換熱箱分隔為只有底部相通的第一箱體和第二箱體；所述第一箱體與所述第二箱體的頂部均與大氣連通；所述第一箱體的側(cè)壁上設(shè)有出水口，所述第二箱體的頂部設(shè)有進(jìn)水口 ；所述出水口連接有閥門；所述煙管依次穿過所述第一箱體、所述隔板以及所述第二箱體；且所述煙管的一端與所述引風(fēng)裝置連接； 還包括在受熱介質(zhì)達(dá)到要求溫度時(shí)控制閥門打開的控制裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)水口處設(shè)有浮球閥。
3.如權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述閥門為電磁閥門；所述控制裝置為溫度控制器；所述溫度控制器與所述電磁閥門連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述煙管在所述換熱箱內(nèi)設(shè)有多個(gè)彎曲部； 和/或， 所述煙管的內(nèi)部設(shè)有翅片。
5.如權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于， 所述煙管從所述第一箱體的底部穿入，并由所述第一箱體的上部穿過所述隔板到達(dá)所述第二箱體的上部，最后從所述第二箱體的底部穿出； 或， 所述煙管從所述第一箱體的底`部穿入，并由所述第一箱體的上部穿過所述隔板到達(dá)所述第二箱體的上部，最后從所述第二箱體的頂部穿出； 或， 所述煙管從所述第一箱體的頂部穿入，并由所述第一箱體的下部穿過所述隔板到達(dá)所述第二箱體的下部，最后從所述第二箱體的頂部穿出。
6.如權(quán)利要求3所述的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括儲(chǔ)存箱；所述儲(chǔ)存箱與所述閥門連接。
7.如權(quán)利要求6所述的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)存箱與所述閥門通過第一泵連接；所述第一泵與所述溫度控制器連接。
8.如權(quán)利要求7所述的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括三通閥；所述三通閥設(shè)有用于與所述進(jìn)水口連接的出水端，并且還設(shè)有用于與水源連接的第一進(jìn)水端以及用于與儲(chǔ)存箱連接的第二進(jìn)水端。
9.如權(quán)利要求8所述的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于控制所述溫度控制器和所述引風(fēng)裝置的可編程邏輯控制器；所述可編程邏輯控制器分別與所述溫度控制器和所述引風(fēng)裝置連接。
10.如權(quán)利要求1所述的一種煙氣余熱回收系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括: 從所述進(jìn)水口向所述換熱箱中加入受熱介質(zhì)，使所述換熱箱中的所述煙管全部浸在受熱介質(zhì)中； 所述引風(fēng)裝置將煙氣引入所述煙管； 煙氣沿所述煙管依次流經(jīng)所述第一箱體以及所述第二箱體，并對(duì)兩個(gè)所述箱體中的受熱介質(zhì)進(jìn)行加熱；當(dāng)所述第一箱體的上部的受熱介質(zhì)溫度達(dá)到要求時(shí)，所述控制裝置控制所述閥門打開，使加熱后的受熱介質(zhì)流出，同時(shí)從進(jìn)水口向換熱箱中加為加熱的受熱介質(zhì)，從而換熱箱中的煙管始終浸在受熱介質(zhì)中。`
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種煙氣余熱回收系統(tǒng)及其工作方法。該系統(tǒng)包括煙管、引風(fēng)裝置和換熱箱；所述換熱箱中設(shè)有隔板；所述隔板將所述換熱箱分隔為只有底部相通的第一箱體和第二箱體；所述第一箱體與所述第二箱體的頂部均與大氣連通；所述第一箱體的側(cè)壁上設(shè)有出水口，所述第二箱體的頂部設(shè)有進(jìn)水口；所述出水口連接有閥門；所述煙管依次穿過所述第一箱體、所述隔板以及所述第二箱體；且所述煙管的一端與所述引風(fēng)裝置連接；還包括在受熱介質(zhì)達(dá)到要求溫度時(shí)控制閥門打開的控制裝置。本發(fā)明提供一種煙氣余熱回收系統(tǒng)及其工作方法，可以將受熱介質(zhì)加熱到設(shè)定溫度，受熱介質(zhì)的注入和排出可以同時(shí)進(jìn)行，從而避免煙管干燒的情況。
文檔編號(hào)F28D1/06GK103104928SQ20131004788
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者汪亞林 申請(qǐng)人:重慶英耐基節(jié)能科技有限公司