CN112066772A - 智慧节能型生水加热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧节能型生水加热系统，间壁式管壳式烟气‑水换热器设置在烟道上，管壳式烟气‑水换热器与循环水系统连接，间壁式管壳式烟气‑水换热器中来自烟气系统的烟气走壳程、水走管程；循环水系统包括循环管路，循环管路与生水加热系统连接，生水加热系统包括生水换热器；生水换热器的循环水进口管路、循环水出口管路之间接有混水管路，混水管路上设有调节阀，形成循环分流管路、循环合流管路，智能控制系统通过对调节阀的控制实现对生水换热器壁面温度的调节。本发明循环水被烟气加热，被生水冷却，如此循环往复；由于本系统利用了烟气的余热，节约了蒸汽资源，实现了节能。
Description
技术领域
本发明涉及一种生水加热系统。
背景技术
反渗透膜制水技术是一种高效的分离技术，反渗透膜的进水通常称为“生水”。为了达到反渗透膜制水的最佳效果，一定要满足系统的工作条件，其中生水的粘度是重要的条件之一。生水粘度主要取决于水温。
水温与水粘度关系表
| 水温，℃ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 粘度 1000Pas | 1.79 | 1.73 | 1.67 | 1.62 | 1.57 | 1.52 | 1.47 | 1.43 | 1.38 | 1.34 |
| 水温，℃ | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| 粘度 1000Pas | 1.31 | 1.27 | 1.23 | 1.20 | 1.17 | 1.14 | 1.11 | 1.08 | 1.05 | 1.03 |
| 水温，℃ | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |
| 粘度 1000Pas | 1.00 | 0.98 | 0.95 | 0.93 | 0.91 | 0.89 | 0.87 | 0.85 | 0.83 | 0.81 |
| 水温，℃ | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |
| 粘度 1000Pas | 0.80 | 0.78 | 0.76 | 0.75 | 0.73 | 0.72 | 0.71 | 0.69 | 0.68 | 0.67 |
| 水温，℃ | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 |
| 粘度 1000Pas | 0.65 | 0.64 | 0.63 | 0.62 | 0.61 | 0.60 | 0.59 | 0.58 | 0.57 | 0.56 |
从水温与粘度可以看出，粘度与温度关系非常大。25℃水的粘度仅为4℃时水的粘度的一半。水的温度越高，水的粘度越小，系统的产水量越大，通常而言，进水温度每升高1℃产水量增加2-4%，每降低1℃产水量减少2-4%。
生水的温度通常控制在20-25℃之间。一般不超过35℃。温度过高（40℃以上）会对膜组件产生损害，而且透过率过大，导致出水的水质不达标。所以反渗透膜进水温度的精确控制尤为重要。
目前生水加热系统多采用蒸汽加热的方式。蒸汽加热的弊端在于：
(1)不经济、不节能；蒸汽的品质高，同样能量的情况下，蒸汽的价格是热水的2倍以上。在大多数情况下，热水可以采用余热，相当于近零费用。
(2) 温度控制不精确；蒸汽热容小，而生水的热容大，导致系统调节控制时波动大，生水温度变化大，系统运行不可靠。
(3) 结垢，运行不可靠；蒸汽温度过高，生水中通常含有碳酸氢钙，碳酸氢钙在一定温度下分解为碳酸钙和二氧化碳，碳酸钙沉积导致结垢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能、防垢效果好的智慧节能型生水加热系统。
本发明的技术解决方案是：
一种智慧节能型生水加热系统，其特征是：包括间壁式管壳式烟气-水换热器，间壁式管壳式烟气-水换热器设置在排烟温度高于40℃低于200℃的烟道上，间壁式管壳式烟气-水换热器与循环水系统连接，间壁式管壳式烟气-水换热器中来自烟气系统的烟气走壳程、水走管程；所述循环水系统包括循环管路，循环管路与生水加热系统连接，所述生水加热系统包括生水换热器，通过生水换热器中的生水对来自间壁式管壳式烟气-水换热器的循环水进行冷却；生水换热器的循环水进口管路、循环水出口管路之间接有混水管路，混水管路上设有调节阀，形成循环分流管路、循环合流管路，智能控制系统通过对调节阀的控制实现对生水换热器壁面温度的调节。
所述烟气系统上设有烟气增压装置。所述烟气系统上设有烟气除雾装置。
循环水系统上设有循环泵；循环水系统上设有补水定压系统；循环水系统上设有旁路净化系统。
生水换热器的循环水进口管路上设有抽取泵。所述抽取泵为变频控制形式。
在循环水系统的循环管路上设有连接出水端管路、进水端管路的连接管路，连接管路上设有止回阀，形成热水分流管路、冷水合流管路。
本发明循环水被烟气加热，被生水冷却，如此循环往复；由于本系统利用了烟气的余热（废热），节约了蒸汽资源，实现了节能。
生水中含水大量的钙镁离子，生水换热器的壁面温度超过结垢温度会在换热器表面结垢，结垢后壁面温度发生改变和迁移，垢逐渐长大，直至堵塞。
智能控制系统模拟全年的水质数据，并备有电导率、PH值等辅助仪表进行综合结垢分析判断，从而发出指令调节生水换热器的壁面温度，实现智能防垢和智能节能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
一种智慧节能型生水加热系统，包括间壁式管壳式烟气-水换热器1，间壁式管壳式烟气-水换热器设置在排烟温度高于40℃低于200℃的烟道上，间壁式管壳式烟气-水换热器与循环水系统连接，间壁式管壳式烟气-水换热器中来自烟气系统的烟气走壳程、水走管程；所述循环水系统包括循环管路2，循环管路与生水加热系统连接，所述生水加热系统包括生水换热器3，通过生水换热器中的生水（来自化学水车间）对来自间壁式管壳式烟气-水换热器的循环水进行冷却，并将生水送回（化学水车间）；生水换热器的循环水进口管路、循环水出口管路之间接有混水管路4，混水管路上设有调节阀5，形成循环分流管路、循环合流管路，智能控制系统6通过对调节阀的控制实现对生水换热器壁面温度的调节。
烟气系统如有需要可以加装烟气增压装置；如果烟气冷却过程中有雾滴析出，可以加装烟气除雾装置；
循环水系统上设有循环泵；循环水系统上设有补水定压系统（通过补水实现水压稳定）7；循环水系统上设有旁路净化系统8，对水进行净化处理。
生水换热器的循环水进口管路上设有抽取泵9。所述抽取泵优选为变频控制形式。
在循环水系统的循环管路上设有连接出水端管路、进水端管路的连接管路10，连接管路上设有止回阀11，形成热水分流管路、冷水合流管路。
图中还有常开阀12、13，常开阀（蝶阀）14、15、16、17，常关阀（蝶阀）18。
Claims (7)
1.一种智慧节能型生水加热系统，其特征是：包括间壁式管壳式烟气-水换热器，间壁式管壳式烟气-水换热器设置在排烟温度高于40℃低于200℃的烟道上，间壁式管壳式烟气-水换热器与循环水系统连接，间壁式管壳式烟气-水换热器中来自烟气系统的烟气走壳程、水走管程；所述循环水系统包括循环管路，循环管路与生水加热系统连接，所述生水加热系统包括生水换热器，通过生水换热器中的生水对来自间壁式管壳式烟气-水换热器的循环水进行冷却；生水换热器的循环水进口管路、循环水出口管路之间接有混水管路，混水管路上设有调节阀，形成循环分流管路、循环合流管路，智能控制系统通过对调节阀的控制实现对生水换热器壁面温度的调节。
2.根据权利要求1所述的智慧节能型生水加热系统，其特征是：所述烟气系统上设有烟气增压装置。
3.根据权利要求1所述的智慧节能型生水加热系统，其特征是：所述烟气系统上设有烟气除雾装置。
4.根据权利要求1、2或3所述的智慧节能型生水加热系统，其特征是：循环水系统上设有循环泵；循环水系统上设有补水定压系统；循环水系统上设有旁路净化系统。
5.根据权利要求1、2或3所述的智慧节能型生水加热系统，其特征是：生水换热器的循环水进口管路上设有抽取泵。
6.根据权利要求5所述的智慧节能型生水加热系统，其特征是：所述抽取泵为变频控制形式。
7.根据权利要求1、2或3所述的智慧节能型生水加热系统，其特征是：在循环水系统的循环管路上设有连接出水端管路、进水端管路的连接管路，连接管路上设有止回阀，形成热水分流管路、冷水合流管路。
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