[发明专利]一种翅片管冷却水蒸汽热回收系统

说明书

技术领域

本发明属于节能、热回收技术领域，尤其涉及一种翅片管冷却水蒸汽热回收系统，可用于矿冶余热的回收利用。

背景技术

我国工业生产的能耗约占总能耗的62％～70％，其中冷却水循环系统能耗可占到工业生产能耗的一半。工业的能源利用效率仅30％～40％，大约有一半的热量通过冷却水直接排放到大气中，既浪费大量的热能，又造成环境污染。由于冷却水通常温度较低，一般低于35℃，属于低品位热源，可以直接利用的场合不多，这给余热回收带来一定的难度。随着热泵技术的日益成熟，利用热泵回收余热成为余热回收的一条新的方法。

现有的冷却水余热回收系统主要是利用换热设备直接进行换热。用换热设备直接进行换热的工艺方案在保留原有的冷却系统不变的情况下，在原有冷却系统中增加余热回收系统。原有冷却系统的主要设备包括循环泵、换热器、冷却系统、控制系统和管道等。其能量的传递过程：所需冷却的设备-热源循环水-换热器-待加热的循环水。这种系统的主要缺点：由换热器的工作原理可知，在换热器进行换热的过程中，待加热循环水的温度一定小于热源水的温度。如果热源水的温度不高则待加热的循环水的温度会更低，再加上传输过程中的热量损失，水的温度会变的更低，利用价值不高，这种方案在工业冷却水的余热回收过程中可以直接利用的场合非常有限。

国内冶金行业是耗电大户，矿热炉主要用电冶炼合金，炉内温度可达1300℃以上，为避免电炉本体烧溶，需要大量的本体冷却水为电炉降温。目前在冶金矿热炉中，为控制电炉温度稳定，常采用水冷却系统。该系统包括矿热电炉、冷却塔和循环水泵。常规系统中冷却水直接送至冷却塔中，利用冷却塔降温后再由循环水泵送至矿热电炉进行循环利用。在此过程中存在的问题是：经过软化处理从矿热炉输出的电炉冷却水携带了一定的温度和压力，本身蕴含着大量的能量，但由于品位不高很难被利用，只能通过冷却塔降温处理，处理这些冷却水还会产生一些水耗和电耗，因此存在能源浪费的问题。

电弧炉冷却水系统最初采用直流式即直排式冷却水系统，在直排式冷却水系统中，冷却水仅通过需冷却部件一次后就被排放掉了，此种方法投资少、操作简便，但其水质难以保证，用水量大，运行费用高，不能满足工艺对水质的要求，也不符合当前节能环保的药企，随着国家管制加强和工艺方面对水质越来越严格的要求，直流式冷却水方式以及逐渐被淘汰。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种翅片管冷却水蒸汽热回收系统。

一种翅片管冷却水蒸汽热回收系统，包括热回收装置和混合装置，所述热回收装置包括支撑罩和至少一组固定在所述支撑罩内的热交换管路，在所述热交换管路上设置有热交换翅片，所述热交换管路的进液口连通所述混合装置的下部，所述热交换管路的出液口连通所述混合装置的上部，所述混合装置的顶部连通有入液管路，所述混合装置的底部连通有出液管路。

具体的：

所述热交换管路包括依次连通的第一水平管段、第一斜管段、第二水平管段、第二斜管段、第三水平管段、第三斜管段、第四水平管段，所述第一水平管段连通所述进液口，所述第四水平管段连通所述出液口，其中，所述第一水平管段、所述第二水平管段、所述第三水平管段和所述第四水平管段的高度依次增高，所述第一斜管段和所述第三斜管段同侧，所述第二斜管段与所述第一斜管段异侧。

在所述热交换管路的两侧设置所述热交换翅片，所述热交换翅片沿着所述热交换管路的两侧交错设置。

所述第四水平管段通过液泵连通所述出液口。

所述热交换管路通过固定件水平固定在所述支撑罩的内壁上。

在上述技术方案的基础之上，可做如下进一步的改进。

进一步的，所述混合装置包括混合室和排放室，在所述混合室和所述排放室之间设置有温控阀门。

具体的，所述第一水平管段设置有进液阀，所述第四水平管段设置有出液阀。所述入液管路设置有入液阀。

更进一步的，当所述热回收装置包括多组热交换管路时，任意一组热交换管路的出液口与相邻的下一组热交换管路的进液口通过管路连通，进而将各组热交换管路依次连通。如此，可以进一步提高分段的热交换能效。

在该系统中，回收的中低温废水经过热交换管路的余热利用，不断升温。当温度未达到目标温度时，中低温水在混合室和热交换管路之间循环加热，直至达到回用温度。之后，温控阀门开启，高温水进入回用管路。过程中，还可以通过引入新的中低温水，来降低过快热交换导致的过高的水温。

该系统利用热能转换原理，将电炉的冷却水和铁渣的冷却水的余热回收，再次利用，利用率高。

附图说明