專利名稱：一種環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，特別是涉及一種能夠充分利用工藝生產(chǎn)過程中所排出的熱廢水產(chǎn)生動力進行發(fā)電或帶動其他負載的螺桿膨脹動力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國的一次能源現(xiàn)狀不容樂觀，煤炭資源儲量雖然世界排名第二(美國第一，是我國儲量的一倍)，但我國可開采的煤炭資源不足百年時間，遠少于世界前六位儲煤量的國家；我國的石油和天然氣資源也僅夠開采幾十年，世界范圍內(nèi)的石油開采也可能在本世紀內(nèi)短缺。在鋼鐵行業(yè)，其工藝生產(chǎn)過程中附加產(chǎn)生的低品位熱能相當多，主要以水蒸氣、熱廢水、廢熱煙氣的形式存在，而且所產(chǎn)生的熱能具有品位低、不穩(wěn)定、間斷性等特點，所以絕大部分未能利用。舉例來說，在鋼鐵行業(yè)中所產(chǎn)生的大量高爐沖渣水(熱廢水)會排入渣水池中，熱廢水在渣水池儲蓄了一定量后，會直接被導引到高爐冷凝系統(tǒng)冷凝。以上的處理方式所產(chǎn)生的問題是，熱廢水具有大量的熱能，若直接排出則會造成能量的大量浪費，若能對熱廢水的熱能進行進一步的利用，則可提高能源利用率，意義重大。綜上所述，需要一種環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，其可以解決現(xiàn)有的能量利用不充分的問題。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，其能夠回收低品位熱能并直接轉(zhuǎn)換成電能。為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實用新型一優(yōu)選實施例，提供了一種環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，并聯(lián)連接于熱廢水管路，利用渣水池排出的熱廢水做功，并將做功后的熱廢水排出，環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)包括換熱裝置、螺桿膨脹機單元、工質(zhì)循環(huán)管路、 設(shè)置在工質(zhì)循環(huán)管路上的工質(zhì)泵、截止閥、工質(zhì)控制閥以及在工質(zhì)泵的推動下循環(huán)流動的工質(zhì)，換熱裝置分別與熱廢水管路以及工質(zhì)循環(huán)管路相連接，用于將熱廢水管路中的熱廢水的熱量轉(zhuǎn)移至工質(zhì)循環(huán)管路，工質(zhì)經(jīng)換熱裝置后溫度升高，流入螺桿膨脹機單元做功，螺桿膨脹機單元包括螺桿膨脹機以及相連的負載設(shè)備，其中，工質(zhì)推動螺桿膨脹機工作進而提供動力以驅(qū)動負載設(shè)備；截止閥設(shè)于工質(zhì)循環(huán)管路之上，用于控制工質(zhì)的流通；工質(zhì)控制閥設(shè)于工質(zhì)循環(huán)管路之上，用于控制工質(zhì)的流量。根據(jù)本實用新型一優(yōu)選實施例，環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)進一步包括冷凝器，冷凝器位于工質(zhì)循環(huán)管路上的螺桿膨脹機單元輸出端，用于冷凝從螺桿膨脹機單元輸出的工質(zhì)。[0010]根據(jù)本實用新型又一優(yōu)選實施例，環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)進一步包括控制系統(tǒng)，用于控制螺桿膨脹機單元以及工質(zhì)控制閥。根據(jù)本實用新型又一優(yōu)選實施例，熱廢水管路上進一步包括潤滑系統(tǒng)，用于潤滑螺桿膨脹機單元。根據(jù)本實用新型又一優(yōu)選實施例，環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)進一步包括高爐冷凝系統(tǒng)，高爐冷凝系統(tǒng)設(shè)置在熱廢水管路上，用于冷凝熱廢水。根據(jù)本實用新型又一優(yōu)選實施例，環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)進一步包括多組熱廢水控制閥，多組熱廢水控制閥設(shè)置在熱廢水管路上，用于控制熱廢水的流向。根據(jù)本實用新型又一優(yōu)選實施例，環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)進一步包括循環(huán)沖渣水泵，循環(huán)沖渣水泵設(shè)在渣水池的出口，用于將熱廢水導引到熱廢水管路。根據(jù)本實用新型又一優(yōu)選實施例，螺桿膨脹機單元還包括變速機，螺桿膨脹機通過變速機與負載設(shè)備連接。本實用新型的優(yōu)點在于，螺桿膨脹機單元應用于低品位熱廢水能源再利用而言節(jié)能降耗、高效實用?？梢灾苯永脽崴咝十a(chǎn)生機械能，從而產(chǎn)生電力，所以它特別適用于渣水池的熱廢水利用，由它替代電動機來帶動給水泵和風機可節(jié)約大量用電，為企業(yè)排放的廢熱液找到一條可利用的途徑，帶來可觀的回收效益。此外，本環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)還符合節(jié)能環(huán)保要求，二氧化碳排放為零，氮氧化物和硫化物排放為零。為了能更進一步了解本實用新型為達成預定目的所采取的技術(shù)、手段及功效，請參閱以下有關(guān)本實用新型的詳細說明與附圖，相信本實用新型的目的、特征與特點，可由此得到深入且具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。

可參考附圖通過實例更加具體地描述本實用新型，其中附圖并未按照比例繪制， 在附圖中圖IA和圖IB顯示了螺桿膨脹機的基本原理；圖2顯示了螺桿膨脹機單元的基本結(jié)構(gòu)；以及圖3顯示了根據(jù)本實用新型的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)的第一實施例的示意圖。
具體實施方式請參考圖IA和圖1B，顯示了螺桿膨脹機10的基本原理。工質(zhì)由入口管道3經(jīng)入口管道口 4進入陰、陽螺桿2、1形成的齒槽內(nèi)，隨著陽螺桿1和陰螺桿2的轉(zhuǎn)動，容腔逐漸增大，工質(zhì)降壓降溫膨脹做功，做完功的工質(zhì)由出口管道5排出。功率由陽螺桿1的輸出端輸出，可帶動給水泵、風機、發(fā)電機等設(shè)備。圖2顯示了螺桿膨脹機單元30的基本結(jié)構(gòu)，其包括螺桿膨脹機10、負載設(shè)備20、 調(diào)節(jié)閥32、電器控制柜33、油箱34以及基座31。螺桿膨脹機10具有圖1所示的入口管道 3及出口管道5。螺桿膨脹機10與負載設(shè)備20通過陽螺桿(圖未示)的輸出軸相連。根據(jù)需要在螺桿膨脹機10與負載設(shè)備20之間設(shè)置變速機(圖未示)。[0024]請參考圖3，其顯示了根據(jù)本實用新型的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)的第一實施例的示意圖。如圖3所示，環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)并聯(lián)連接于熱廢水管路315，將渣水池301排出的熱廢水熱量置換給工質(zhì)，并將冷卻后的熱廢水供應至高爐冷卻系統(tǒng)303。根據(jù)本實用新型的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)包括換熱裝置317、螺桿膨脹機單元、工質(zhì)循環(huán)管路316、設(shè)置在工質(zhì)循環(huán)管路316上的工質(zhì)泵318、截止閥308、工質(zhì)控制閥309以及在工質(zhì)泵318的推動下循環(huán)流動的工質(zhì)(其流動方向如圖3中Sl方向所示)， 換熱裝置317分別與熱廢水管路315以及工質(zhì)循環(huán)管路316相連接，用于將熱廢水管路315 中的熱廢水的熱量轉(zhuǎn)移至工質(zhì)循環(huán)管路316的工質(zhì)中，工質(zhì)循環(huán)管路316內(nèi)的工質(zhì)經(jīng)換熱裝置317后，壓力、溫度升高，并流入螺桿膨脹機單元做功。其中工質(zhì)可采用氨或者制冷劑 R22。并且，螺桿膨脹機單元包括螺桿膨脹機302以及相連的負載設(shè)備304，其中，負載設(shè)備304可為發(fā)電機、泵或風機等設(shè)備，工質(zhì)流入螺桿膨脹機302做功進而提供動力驅(qū)動負載設(shè)備304。工質(zhì)控制閥309設(shè)于工質(zhì)循環(huán)管路316之上，用于控制工質(zhì)的流量。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)可在位于工質(zhì)循環(huán)管路 316上的螺桿膨脹機單元輸出端設(shè)置冷凝器320，該冷凝器320包括冷水塔和循環(huán)泵，可通過循環(huán)泵將冷水塔的冷水導引至冷凝器320，利用冷水冷卻工質(zhì)。另外，環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)更包括控制系統(tǒng)319和潤滑系統(tǒng)310，控制系統(tǒng)319用于控制螺桿膨脹機單元，潤滑系統(tǒng)310用于潤滑螺桿膨脹機單元，以保證其正常工作。并且，環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)還可包括循環(huán)沖渣水泵323，循環(huán)沖渣水泵 323設(shè)在渣水池301的出口，用于將熱廢水導引到熱廢水管路315。繼續(xù)參照圖3，熱廢水管路315上設(shè)有多組熱廢水截止閥313、321，并且高爐冷卻系統(tǒng)303設(shè)于熱廢水管路之上，用于對經(jīng)換熱后的熱廢水進行應用。在需要使用根據(jù)本實用新型的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)時，可關(guān)閉熱廢水截止閥321，并打開熱廢水截止閥 313，使得熱廢水可通過換熱裝置317對工質(zhì)進行加熱，其后溫度降低的熱廢水進入高爐冷卻系統(tǒng)303冷卻。當有特殊情況發(fā)生時(如需對系統(tǒng)進行維護保養(yǎng)或升級)，可關(guān)閉熱廢水截止閥 313，同時開啟熱廢水截止閥321，此時熱廢水不通過換熱裝置317，而是直接進入高爐冷卻系統(tǒng)303。從以上所描述可知，根據(jù)本實用新型的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)可通過控制相應的熱廢水控制閥的開啟/關(guān)閉來靈活地接入到現(xiàn)有的系統(tǒng)中，因此具有安裝方便、維護簡單的優(yōu)點。根據(jù)本實用新型的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)能夠回收低品位熱能并直接轉(zhuǎn)換成機械能，是一種在當前能源利用領(lǐng)域重大突破性的發(fā)明，此外，該環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)的變工況能力十分優(yōu)越，在熱源負荷和參數(shù)大范圍(從120%到10%范圍)變化波動的情況下，不僅運行穩(wěn)定可靠，而且高效平穩(wěn)。最后，該環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)的維護費用和使用技術(shù)門檻較低，其基本屬于十年無需大修的系統(tǒng)，小維護和運行操作都簡單方便，對用戶原系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾影響，安裝和移動十分簡易。[0035] 在上述實施例中，僅對本實用新型進行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本專利申請后可以在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下對本實用新型進行各種修改。
權(quán)利要求1.一種環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，并聯(lián)連接于熱廢水管路，利用渣水池排出的熱廢水的熱能做功，其特征在于所述環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)包括換熱裝置、螺桿膨脹機單元、工質(zhì)循環(huán)管路、設(shè)置在所述工質(zhì)循環(huán)管路上的工質(zhì)泵、截止閥、工質(zhì)控制閥以及在所述工質(zhì)泵的推動下循環(huán)流動的工質(zhì)，所述換熱裝置分別與所述熱廢水管路以及所述工質(zhì)循環(huán)管路相連接，用于將所述熱廢水管路中的所述熱廢水的熱量轉(zhuǎn)移至所述工質(zhì)循環(huán)管路，所述工質(zhì)經(jīng)所述換熱裝置后溫度升高，流入所述螺桿膨脹機單元做功，其中所述螺桿膨脹機單元包括螺桿膨脹機以及相連的負載設(shè)備，其中，所述工質(zhì)推動所述螺桿膨脹機工作進而提供動力以驅(qū)動所述負載設(shè)備；所述截止閥設(shè)于所述工質(zhì)循環(huán)管路之上，用于控制所述工質(zhì)的流通；以及所述工質(zhì)控制閥設(shè)于所述工質(zhì)循環(huán)管路之上，用于控制所述工質(zhì)的流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)進一步包括冷凝器，所述冷凝器位于所述工質(zhì)循環(huán)管路上的螺桿膨脹機單元輸出端，用于冷凝從所述螺桿膨脹機單元輸出的工質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)進一步包括控制系統(tǒng)，用于控制所述螺桿膨脹機單元以及所述工質(zhì)控制閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述熱廢水管路上進一步包括潤滑系統(tǒng)，用于潤滑所述螺桿膨脹機單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)進一步包括高爐冷凝系統(tǒng)，所述高爐冷凝系統(tǒng)設(shè)置在所述熱廢水管路上，用于冷凝所述熱廢水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)進一步包括多組熱廢水控制閥，所述多組熱廢水控制閥設(shè)置在所述熱廢水管路上，用于控制所述熱廢水的流向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)進一步包括循環(huán)沖渣水泵，所述循環(huán)沖渣水泵設(shè)在所述渣水池的出口，用于將所述熱廢水導弓I到所述熱廢水管路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，其特征在于，所述螺桿膨脹機單元還包括變速機，所述螺桿膨脹機通過所述變速機與所述負載設(shè)備連接。
專利摘要本實用新型提供一種環(huán)保節(jié)能減排熱廢水回收系統(tǒng)，并聯(lián)連接于熱廢水管路，工質(zhì)將熱廢水熱能置換后，進入動力機做功，降溫后的廢水進入工藝利用系統(tǒng)。熱廢水熱能回收利用系統(tǒng)包括換熱裝置、螺桿膨脹機單元、工質(zhì)循環(huán)管路、工質(zhì)泵、截止閥、工質(zhì)控制閥以及工質(zhì)。通過換熱裝置將熱廢水熱能置換給做功工質(zhì)，工質(zhì)進入螺桿膨脹機單元做功，螺桿膨脹機單元包括螺桿膨脹機、負載設(shè)備，工質(zhì)推動螺桿膨脹機工作進而驅(qū)動負載設(shè)備。本熱廢水熱能回收利用系統(tǒng)符合節(jié)能降耗、高效實用節(jié)能環(huán)保要求，二氧化碳排放為零，氮氧化物和硫化物排放為零。
文檔編號F01K25/10GK201934157SQ20102030167
公開日2011年8月17日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者萬以華, 阮建國, 陳章培 申請人:江西佳能新能源發(fā)展有限公司