CN115127095A - 高压冷凝水压差回收结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷凝水回收技术领域，本发明公开了高压冷凝水压差回收结构及方法，包括：冷凝水输出管，冷凝水输出管伸入冷凝水箱内，冷凝水输出管的下端位于冷凝水箱的下部；蒸汽增压管，蒸汽增压管的两端分别与蒸汽供给装置以及冷凝水箱连通；进水阀，进水阀设在换热管上且位于换热器与冷凝水箱之间；蒸汽压力输入阀，蒸汽压力输入阀设在蒸汽增压管上。本公开的高压冷凝水压差回收结构借助蒸汽加热系统中自带的蒸汽供给装置并通过蒸汽增压管对冷凝水箱进行加压，通过虹吸效应使冷凝水箱内的水流入至冷凝水输出管内，从而提供动力将冷凝水输送至不同地方进行回收利用。

Description

高压冷凝水压差回收结构及方法

技术领域

本发明涉及冷凝水回收技术领域，特别涉及高压冷凝水压差回收结构及方法。

背景技术

运用蒸汽加热物体时，必定产生冷凝水。对于冷凝水和蒸汽的处理，通常做法是在蒸汽管路末端上加装疏水阀，通过疏水阀的开启和关闭，将冷凝水排出。采用疏水阀的方式在排出冷凝水的同时，同样排出部分蒸汽，且排出的冷凝水温度较高，可以达到70℃左右。由于高温的冷凝水使用水泵提升容易损坏水泵，目前高温的冷凝水均不配备额外的动力，只能靠自重往低处流动，没有办法有效进行冷凝水的回收和利用，造成冷凝水和热量的浪费。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明提供高压冷凝水压差回收结构，包括蒸汽供给装置、换热管、换热器和冷凝水箱；所述换热管的两端分别与所述蒸汽供给装置和所述冷凝水箱连通，所述换热器设置在所述蒸汽供给装置与所述冷凝水箱之间，所述换热器与所述换热管进行热交换；高压冷凝水压差回收结构还包括：

冷凝水输出管，所述冷凝水输出管伸入所述冷凝水箱内，所述冷凝水输出管的下端位于所述冷凝水箱的下部；

蒸汽增压管，所述蒸汽增压管的两端分别与所述蒸汽供给装置以及冷凝水箱连通；

进水阀，所述进水阀设在所述换热管上且位于所述换热器与所述冷凝水箱之间；

蒸汽压力输入阀，所述蒸汽压力输入阀设在所述蒸汽增压管上。

本发明的有益效果：本公开的高压冷凝水压差回收结构借助蒸汽加热系统中自带的蒸汽供给装置并通过蒸汽增压管对冷凝水箱进行加压，通过虹吸效应使冷凝水箱内的水流入至冷凝水输出管内，从而提供动力将冷凝水输送至不同地方进行回收利用。

使用时蒸汽供给装置将蒸汽输送至换热器处，蒸汽与换热器换热之后冷却变为冷凝水流至冷凝水箱，进水阀切断冷凝水箱和换热器之间的通路，蒸汽压力输入阀打开蒸汽增压管与冷凝水箱之间的通路，蒸汽通过蒸汽增压管作用至冷凝水箱，冷凝水箱内的冷凝水输出管的管口位于冷凝水液面之下，冷凝水即以动力输送的方式通过冷凝水输出管被输送至其他的位置。例如输送至锅炉重新利用，提高锅炉工作效率，降低能耗。

作为上述技术方案的一些子方案，高压冷凝水压差回收结构还包括蒸汽回用管，所述蒸汽回用管的一端与所述冷凝水箱的上部连通、另一端与所述换热管连通，所述蒸汽回用管处设有蒸汽回收阀。

作为上述技术方案的一些子方案，所述冷凝水输出管上还设有出水阀。

作为上述技术方案的一些子方案，所述蒸汽回用管与所述换热管的连接处还设有第五通断阀，所述第五通断阀邻近所述换热管设置。

作为上述技术方案的一些子方案，所述冷凝水箱内还设有第一水位感应器和第二水位感应器，所述第一水位感应器的设置高度高于所述第二水位感应器。

作为上述技术方案的一些子方案，高压冷凝水压差回收结构还包括控制器，所述进水阀、蒸汽压力输入阀、蒸汽回收阀、出水阀均为电控阀，所述进水阀、蒸汽压力输入阀、蒸汽回收阀、出水阀、第一水位感应器、第二水位感应器均与所述控制器电连接。

作为上述技术方案的一些子方案，所述第二水位感应器的设置高度高于所述冷凝水输出管的下端。

作为上述技术方案的一些子方案，所述冷凝水输出管的下端面设置有缺口。

本公开还提供高压冷凝水压差回收方法，包括：

步骤一：蒸汽发生器将冷凝水通入换热器进行热交换，冷却后的冷凝水存入冷凝水箱内；

步骤二：关闭冷凝水箱与换热器之间的通道；

步骤三：向冷凝水箱内通入高压蒸汽，使冷凝水箱内的冷凝水通过伸入冷凝水箱底部的冷凝水输出管排出外界。

作为上述技术方案的一些子方案，冷凝水箱上还连接有蒸汽回用管；在步骤一时蒸汽回用管处于关闭状态，完成步骤三后打开蒸汽回用管。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为高压冷凝水压差回收结构的实施例的结构示意图；

图2为高压冷凝水压差回收方法的示意图。

附图中：10-蒸汽供给装置；11-换热管；111-进水阀；12-换热器；13-冷凝水箱；131-第一水位感应器；132-第二水位感应器；2-冷凝水输出管；21-出水阀；3-蒸汽增压管；31-蒸汽压力输入阀；4-蒸汽回用管；41-蒸汽回收阀；42-第五通断阀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是不定量，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。全文中出现的和/或，表示三个并列方案，例如，A和/或B表示A满足的方案、B满足的方案或者A和B同时满足的方案。

本发明的描述中，如有含有多个并列特征的短句，其中的定语所限定的是最接近的一个特征，例如：设置在A上的B、C、与D连接的E，所表示的是B设置在A上，E与D连接，对C并不构成限定；但对于表示特征之间关系的定语，如“间隔设置”、“环形排布”等，不属于此类。定语前带有“均”字的，则表示是对该短句中所有特征的限定，如均设置在A上的B、C、D，则表示B、C和D均设置在A上。省略了主语的语句，所省略的主语为前一语句的主语，即A上设有B，包括C，表示A上设有B，A包括C。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面结合图1对本发明的实施例作出说明。

本实施例涉及高压冷凝水压差回收结构，包括蒸汽供给装置10、换热管11、换热器12和冷凝水箱13；所述换热管11的两端分别与所述蒸汽供给装置10和所述冷凝水箱13连通，所述换热器12设置在所述蒸汽供给装置10与所述冷凝水箱13之间，所述换热器12与所述换热管11进行热交换，高压冷凝水压差回收结构还包括：冷凝水输出管2、蒸汽增压管3、进水阀111、蒸汽压力输入阀31；

所述冷凝水输出管2伸入所述冷凝水箱13内，所述冷凝水输出管2的下端位于所述冷凝水箱13的下部；

所述蒸汽增压管3的两端分别与所述蒸汽供给装置10以及冷凝水箱13连通；

所述进水阀111设在所述换热管11上且位于所述换热器12与所述冷凝水箱13之间；

所述蒸汽压力输入阀31设在所述蒸汽增压管3上。

本公开的高压冷凝水压差回收结构借助蒸汽加热系统中自带的蒸汽供给装置10并通过蒸汽增压管3对冷凝水箱13进行加压，通过虹吸效应使冷凝水箱13内的水流入至冷凝水输出管2内，从而提供动力将冷凝水输送至不同地方进行回收利用。

使用时蒸汽供给装置10将蒸汽输送至换热器12处，蒸汽与换热器12换热之后冷却变为冷凝水流至冷凝水箱13，进水阀111切断冷凝水箱13和换热器12之间的通路，蒸汽压力输入阀31打开蒸汽增压管3与冷凝水箱13之间的通路，蒸汽通过蒸汽增压管3作用至冷凝水箱13，冷凝水箱13内的冷凝水输出管2的管口位于冷凝水液面之下，冷凝水即以动力输送的方式通过冷凝水输出管2被输送至其他的位置。例如输送至锅炉重新利用，提高锅炉工作效率，降低能耗。

为了充分利用蒸汽，进一步的，该结构还包括蒸汽回用管4，所述蒸汽回用管4的一端与所述冷凝水箱13的上部连通、另一端与所述换热管11连通，所述蒸汽回用管4处设有蒸汽回收阀41。通过配置蒸汽回用管4，在蒸汽将冷凝水箱13内的冷凝水压出后，蒸汽还能够通过蒸汽回用管4回到换热管11道处，重新投入使用。

为了提高蒸汽的利用率，进一步的，所述冷凝水输出管2上还设有出水阀21。在冷凝水输出管2上无须通水时，通过出水阀21关闭冷凝水输出管2的通路，有利于进一步减少蒸汽的损失，提高蒸汽利用率。

为了减少蒸汽热损失，进一步的，所述蒸汽回用管4与所述换热管11的连接处还设有第五通断阀42，所述第五通断阀42邻近所述换热管11设置。实际安装时，蒸汽回用管4道的长度可能长达数十米，在蒸汽回用管4与换热管11的连接位置设置第五通断阀42，并在无须使用蒸汽回用管4时关闭，能够有效地减少蒸汽的热量损失。

进一步的，所述冷凝水箱13内还设有第一水位感应器131和第二水位感应器132，所述第一水位感应器131的设置高度高于所述第二水位感应器132。冷凝水箱13内配置第一水位感应器131和第二水位感应器132可感知冷凝水箱13内的水位高度，从而选择较优的时间输出冷凝水，提高输出冷凝水的效率，节约能源。

为了提高该结构的自动化程度，高压冷凝水压差回收结构还包括控制器，所述进水阀111、蒸汽压力输入阀31、蒸汽回收阀41、出水阀21均为电控阀，所述进水阀111、蒸汽压力输入阀31、蒸汽回收阀41、出水阀21、第一水位感应器131、第二水位感应器132均与所述控制器电连接。蒸汽发生器包括锅炉，本实施例中，冷凝水输出管2连通至锅炉。通过配备控制器与第一水位感应器131、第二水位感应器132、进水阀111、蒸汽压力输入阀31、蒸汽回收阀41、出水阀21电连接可实现自动循环地将冷凝水通入锅炉重新利用，起到节约能源的作用。

自动循环工作的方法：换热器12正常工作的状态下，进水阀111处于打开状态，蒸汽增压管3的蒸汽压力输入阀31、冷凝水输出管2的出水阀21、蒸汽回用管4上的蒸汽回收阀41均处于关闭状态；

换热器12不断工作蒸汽在换热管11道内不断冷却形成冷凝水并储存在冷凝水箱13内，当冷凝水箱13内的水位高度超过第一水位感应器131和第二水位感应器132，第二水位感应器132的接通信号反馈至控制器处，控制器关闭进水阀111，打开蒸汽压力输入阀31和出水阀21，此时蒸汽通过蒸汽增压管3输入至冷凝水箱13内，密封的冷凝水箱13的内压增大，冷凝水受压通过冷凝水输出管2流出，水位降低，第一水位感应器131的接通信号消失，表明冷凝水处于被压出的过程中，后续水位不断下降直至第二水位感应器132的接通信号中断，此时控制器发出信号关闭蒸汽压力输入阀31停止高压蒸汽的输入，冷凝水输出管2的出水阀21延时关闭，冷凝水箱13里的冷凝水在压力差及虹吸作用下会被排出，排出的位置可以是引向蒸汽发生器的锅炉，以回收冷凝水的热能。延时关闭出水阀21后，蒸汽回用管4内的蒸汽回收阀41打开，残余的蒸汽沿蒸汽回用管4返回到换热管11处，重新投入使用。冷凝水箱13内的压力恢复到常态后，控制器关闭蒸汽回收阀41以及开启进水阀111，开始新的循环。该方法简便地实现了冷凝水的回收，有效地提高了热利用效率。可以理解的，从冷凝水箱13中排出的冷凝水除了能够排向蒸汽发生器的锅炉之外，还能够根据需要排向其他地方加以重新利用。

进一步的，所述第二水位感应器132的设置高度高于所述冷凝水输出管2的下端。第二水位感应器132的设置高度高于冷凝水输出管2的下端，从而保证第二水位感应器132获取到接通信号时，在冷凝水箱13内通入蒸汽能够将冷凝水从冷凝水输出管2压出，更充分地排出冷凝水箱13内的冷凝水。

本实施例中，所述冷凝水输出管2的下端面设置有缺口。在冷凝水输出管2的下端设置缺口，有利于保证冷凝水能够从冷凝水输出管2排出。

参照图2，本公开还提供高压冷凝水压差回收方法的实施例，包括：

步骤一：蒸汽发生器将冷凝水通入换热器12进行热交换，冷却后的冷凝水存入冷凝水箱13内；

步骤二：关闭冷凝水箱13与换热器12之间的通道；

步骤三：向冷凝水箱13内通入高压蒸汽，使冷凝水箱13内的冷凝水通过伸入冷凝水箱13底部的冷凝水输出管2排出外界。

该方法无须采用额外的动力装置为冷凝水提供动力即可排出冷凝水，具有成本较低、布置简单的优点。高压蒸汽在本实施例中指高于大气压压力的蒸汽。

进一步的，冷凝水箱13上还连接有蒸汽回用管4；在步骤一时蒸汽回用管4处于关闭状态，完成步骤三后打开蒸汽回用管4。蒸汽回用管4的使用有利于提高蒸汽的利用率。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出各种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本发明创造权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.高压冷凝水压差回收结构，包括蒸汽供给装置(10)、换热管(11)、换热器(12)和冷凝水箱(13)；所述换热管(11)的两端分别与所述蒸汽供给装置(10)和所述冷凝水箱(13)连通，所述换热器(12)设置在所述蒸汽供给装置(10)与所述冷凝水箱(13)之间，所述换热器(12)与所述换热管(11)进行热交换，其特征在于：还包括：

冷凝水输出管(2)，所述冷凝水输出管(2)伸入所述冷凝水箱(13)内，所述冷凝水输出管(2)的下端位于所述冷凝水箱(13)的下部；

蒸汽增压管(3)，所述蒸汽增压管(3)的两端分别与所述蒸汽供给装置(10)以及冷凝水箱(13)连通；

进水阀(111)，所述进水阀(111)设在所述换热管(11)上且位于所述换热器(12)与所述冷凝水箱(13)之间；

蒸汽压力输入阀(31)，所述蒸汽压力输入阀(31)设在所述蒸汽增压管(3)上。

2.根据权利要求1所述的高压冷凝水压差回收结构，其特征在于：还包括蒸汽回用管(4)，所述蒸汽回用管(4)的一端与所述冷凝水箱(13)的上部连通、另一端与所述换热管(11)连通，所述蒸汽回用管(4)处设有蒸汽回收阀(41)。

3.根据权利要求2所述的高压冷凝水压差回收结构，其特征在于：所述冷凝水输出管(2)上还设有出水阀(21)。

4.根据权利要求2所述的高压冷凝水压差回收结构，其特征在于：所述蒸汽回用管(4)与所述换热管(11)的连接处还设有第五通断阀(42)，所述第五通断阀(42)邻近所述换热管(11)设置。

5.根据权利要求2所述的高压冷凝水压差回收结构，其特征在于：所述冷凝水箱(13)内还设有第一水位感应器(131)和第二水位感应器(132)，所述第一水位感应器(131)的设置高度高于所述第二水位感应器(132)。

6.根据权利要求5所述的高压冷凝水压差回收结构，其特征在于：所述第二水位感应器(132)的设置高度高于所述冷凝水输出管(2)的下端。

7.根据权利要求5所述的高压冷凝水压差回收结构，其特征在于：还包括控制器，所述进水阀(111)、蒸汽压力输入阀(31)、蒸汽回收阀(41)、出水阀(21)均为电控阀，所述进水阀(111)、蒸汽压力输入阀(31)、蒸汽回收阀(41)、出水阀(21)、第一水位感应器(131)、第二水位感应器(132)均与所述控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的高压冷凝水压差回收结构，其特征在于：所述冷凝水输出管(2)的下端面设置有缺口。

9.高压冷凝水压差回收方法，其特征在于：包括：

步骤一：蒸汽发生器将冷凝水通入换热器(12)进行热交换，冷却后的冷凝水存入冷凝水箱(13)内；

步骤二：关闭冷凝水箱(13)与换热器(12)之间的通道；

步骤三：向冷凝水箱(13)内通入高压蒸汽，使冷凝水箱(13)内的冷凝水通过伸入冷凝水箱(13)底部的冷凝水输出管(2)排出外界。

10.根据权利要求9所述的高压冷凝水压差回收方法，其特征在于：冷凝水箱(13)上还连接有蒸汽回用管(4)；在步骤一时蒸汽回用管(4)处于关闭状态，完成步骤三后打开蒸汽回用管(4)。

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