一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统技术方案

一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统。本发明专利技术解决了现有的分离式相变废热回收系统存在的不凝性气体难以排除的问题。第二冷却热源管路设置在冷却集气罐内，冷凝器的下部与第一引射器的工作液体进口端通过第二凝液管路连通，所述第二凝液管路上还设置有第一凝液泵，冷凝器的上部与第一引射器的被引射气体进口端通过第二蒸汽管路连通，第一引射器的出口端与冷却集气罐的上部通过第三凝液管路连通，冷却集气罐的下部与冷凝器的下部通过第四凝液管路连通，抽气装置与冷却集气罐的上部连通。本发明专利技术能够保障分离式相变废热回收系统长时间高效、稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统
本专利技术涉及一种废热回收系统，具体涉及一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统。
技术介绍
大多数废热资源由于废热载热介质具有腐蚀性、易积灰或者传热系数偏低等原因，不能直接进行换热并利用，通常采用分离式相变废热回收系统进行利用，传统的分离式相变废热回收系统如图7所示，主要由蒸发器1、冷凝器2、第一蒸汽管路21、第一凝液管路22、废热热源管路11和第一冷却热源管路12构成系统。相变工质(通常为水或者烷烃、氟利昂等)在蒸发器1内由废热热源管路11内的废热热源加热，沸腾产生的相变工质蒸汽由第一蒸汽管路21连通至冷凝器2，相变工质蒸汽在冷凝器2内由第一冷却热源管路12内的冷却热源冷却，凝结产生的相变工质凝液在重力作用下，由第一凝液管路22连通至蒸发器1，从而完成相变工质的热力循环，将废热热源的热量传递至第一冷却热源。上述传统的分离式相变废热回收系统，必须具有非常好的密闭性能，即使存在极小的渗漏率，在负压运行期间，或者系统停止运行期间，空气等不凝性气体就会渗漏进入系统，并且越积越多；此外系统内部存在的缓慢腐蚀过程也会产生氢气等不凝性气体，而且也会越积越多。氧气等不凝性气体的存在，将会加剧系统内的腐蚀，加快不凝性气体的恶性增加。更重要的是，不凝性气体的存在会加大蒸发温度与冷凝温度之间的差距，严重降低废热回收系统的换热性能，甚至还会导致系统无法正常工作，这也是目前许多相变废热回收系统工作效率一年不如一年，寿命偏短的主要原因。不凝性气体无法杜绝，实时排除不凝性气体是保障相变废热回收系统长时间高效、稳定运行的前提条件。但是不凝性气体与相变工质蒸汽在系统内是混为一体的，这给不凝性气体的排除带来了巨大的难度，目前没有很好的技术能够予以解决。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有的分离式相变废热回收系统存在的不凝性气体难以排除的问题，进而提供了一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：技术方案一：一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统，它包括蒸发器、冷凝器、废热热源管路、第一冷却热源管路、第一蒸汽管路及第一凝液管路，蒸发器上部与冷凝器的上部通过第一蒸汽管路连通，冷凝器的下部与蒸发器的下部通过第一凝液管路连通，废热热源管路设置在蒸发器内，第一冷却热源管路设置在冷凝器内，它还包括第一凝液泵、第一引射器、冷却集气罐、抽气装置、第二冷却热源管路、第二凝液管路、第二蒸汽管路、第三凝液管路和第四凝液管路，第二冷却热源管路设置在冷却集气罐内，冷凝器的下部与第一引射器的工作液体进口端通过第二凝液管路连通，所述第二凝液管路上还设置有第一凝液泵，冷凝器的上部与第一引射器的被引射气体进口端通过第二蒸汽管路连通，第一引射器的出口端与冷却集气罐的上部通过第三凝液管路连通，冷却集气罐的下部与冷凝器的下部通过第四凝液管路连通，抽气装置与冷却集气罐的上部连通。技术方案二：一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统，它包括蒸发器、冷凝器、废热热源管路、第一冷却热源管路、第一蒸汽管路及第一凝液管路，蒸发器上部与冷凝器的上部通过第一蒸汽管路连通，冷凝器的下部与蒸发器的下部通过第一凝液管路连通，废热热源管路设置在蒸发器内，第一冷却热源管路设置在冷凝器内，它还包括第一凝液泵、第一引射器、冷却集气罐、抽气装置、第二冷却热源管路、第二凝液管路、第二蒸汽管路、第三凝液管路、第四凝液管路、第三蒸汽管路、第五凝液管路、节流膨胀装置及低温凝液罐，第二冷却热源管路设置在冷却集气罐内，冷凝器的下部与低温凝液罐的下部通过第五凝液管路连通，所述第五凝液管路上还设置有节流膨胀装置，低温凝液罐的下部与第一引射器的工作液体进口端通过第二凝液管路连通，所述第二凝液管路上还设置有第一凝液泵，低温凝液罐的上部与冷却集气罐的上部通过第三蒸汽管路连通，冷凝器的上部与第一引射器的被引射气体进口端通过第二蒸汽管路连通，第一引射器的出口端与冷却集气罐的上部通过第三凝液管路连通，冷却集气罐的下部与冷凝器的下部通过第四凝液管路连通，抽气装置与冷却集气罐的上部连通。技术方案三：一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统，它包括蒸发器、冷凝器、废热热源管路、第一冷却热源管路、第一蒸汽管路及第一凝液管路，蒸发器上部与冷凝器的上部通过第一蒸汽管路连通，冷凝器的下部与蒸发器的下部通过第一凝液管路连通，废热热源管路设置在蒸发器内，第一冷却热源管路设置在冷凝器内，它还包括第一凝液泵、第一引射器、冷却集气罐、抽气装置、第二冷却热源管路、第二凝液管路、第二蒸汽管路、第三凝液管路、第四凝液管路、第三蒸汽管路、第五凝液管路、节流膨胀装置、低温凝液罐、第二引射器及第六凝液管路，第二冷却热源管路设置在冷却集气罐内，冷凝器的下部与低温凝液罐的下部通过第五凝液管路连通，所述第五凝液管路上还设置有节流膨胀装置，低温凝液罐的下部与第一引射器的工作液体进口端通过第二凝液管路连通，所述第二凝液管路上还设置有第一凝液泵，冷凝器的上部与第一引射器的被引射气体进口端通过第二蒸汽管路连通，第一引射器的出口端与第二引射器的工作液体进口端通过第六凝液管路连通，低温凝液罐的上部与第二引射器的被引射气体进口端通过第三蒸汽管路连通，第二引射器的出口端与冷却集气罐的上部通过第三凝液管路连通，冷却集气罐的下部与冷凝器的下部通过第四凝液管路连通，抽气装置与冷却集气罐的上部连通。本专利技术与现有技术相比具有以下效果：(1)本专利技术利用第一引射器的抽吸作用，将蒸发器和冷凝器中的不凝性气体转移至冷却集气罐中储存并富集，当冷却集气罐中不凝性气体富集到一定程度之后，总压力升高至一定程度，开启抽气装置，即可将系统内的不凝性气体排除至系统之外，从而保障分离式相变废热回收系统长时间高效、稳定运行。(2)本专利技术在冷却集气罐中设置了第二冷却热源管路，用于降低冷却集气罐中相变工质的饱和温度和蒸汽分压力，而且第二冷却热源管路中所需的冷却热量都非常小，容易获得，通常可选用环境空气作为第二冷却热源，从而实现持续并稳定地维持引射器进出口之间的压差，保障引射器正常高效工作。(3)第五凝液管路上设置的节流膨胀装置，用于降低引射凝液的温度，有利于第一引射器在抽吸相变工质蒸汽时更好地溶解相变工质蒸汽，减小第一引射器出口气液两相流的含气率，极大地改善引射器的工作效果，更好地实现不凝性气体的分离。(4)本专利技术系统结构简单，运行维护方便，系统运行可靠性高。附图说明图1为本专利技术的第一系统原理图；图2为本专利技术的第二系统原理图；图3为本专利技术的第三系统原理图；图4为本专利技术的第四系统原理图；图5为本专利技术的第五系统原理图；图6为本专利技术的第六系统原理图；图7为现有的分离式相变废热回收系统原理图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统，它包括蒸发器1、冷凝器2、废热热源管路11、第一冷却热源管路12、第一蒸汽管路21及第一凝液管路22，蒸发器1上部与冷凝器2的上部通过第一蒸汽管路21连通，冷凝器2的下部与蒸发器1的下部通过第一凝液管路22连通，废热热源管路11设置在蒸发器1内，第一冷却热源管路12设置在冷凝器2内，它还包括第一凝液泵3、第一引射器4、冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统，它包括蒸发器(1)、冷凝器(2)、废热热源管路(11)、第一冷却热源管路(12)、第一蒸汽管路(21)及第一凝液管路(22)，蒸发器(1)上部与冷凝器(2)的上部通过第一蒸汽管路(21)连通，冷凝器(2)的下部与蒸发器(1)的下部通过第一凝液管路(22)连通，废热热源管路(11)设置在蒸发器(1)内，第一冷却热源管路(12)设置在冷凝器(2)内，其特征在于：它还包括第一凝液泵(3)、第一引射器(4)、冷却集气罐(5)、抽气装置(6)、第二冷却热源管路(13)、第二凝液管路(23)、第二蒸汽管路(24)、第三凝液管路(25)和第四凝液管路(26)，第二冷却热源管路(13)设置在冷却集气罐(5)内，冷凝器(2)的下部与第一引射器(4)的工作液体进口端通过第二凝液管路(23)连通，所述第二凝液管路(23)上还设置有第一凝液泵(3)，冷凝器(2)的上部与第一引射器(4)的被引射气体进口端通过第二蒸汽管路(24)连通，第一引射器(4)的出口端与冷却集气罐(5)的上部通过第三凝液管路(25)连通，冷却集气罐(5)的下部与冷凝器(2)的下部通过第四凝液管路(26)连通，抽气装置(6)与冷却集气罐(5)的上部连通。...

【技术特征摘要】
1.一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统，它包括蒸发器(1)、冷凝器(2)、废热热源管路(11)、第一冷却热源管路(12)、第一蒸汽管路(21)及第一凝液管路(22)，蒸发器(1)上部与冷凝器(2)的上部通过第一蒸汽管路(21)连通，冷凝器(2)的下部与蒸发器(1)的下部通过第一凝液管路(22)连通，废热热源管路(11)设置在蒸发器(1)内，第一冷却热源管路(12)设置在冷凝器(2)内，其特征在于：它还包括第一凝液泵(3)、第一引射器(4)、冷却集气罐(5)、抽气装置(6)、第二冷却热源管路(13)、第二凝液管路(23)、第二蒸汽管路(24)、第三凝液管路(25)和第四凝液管路(26)，第二冷却热源管路(13)设置在冷却集气罐(5)内，冷凝器(2)的下部与第一引射器(4)的工作液体进口端通过第二凝液管路(23)连通，所述第二凝液管路(23)上还设置有第一凝液泵(3)，冷凝器(2)的上部与第一引射器(4)的被引射气体进口端通过第二蒸汽管路(24)连通，第一引射器(4)的出口端与冷却集气罐(5)的上部通过第三凝液管路(25)连通，冷却集气罐(5)的下部与冷凝器(2)的下部通过第四凝液管路(26)连通，抽气装置(6)与冷却集气罐(5)的上部连通。2.根据权利要求1所述的一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统，其特征在于：蒸发器(1)的位置低于冷凝器(2)的位置。3.根据权利要求1所述的一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统，其特征在于：它还包括设置在第一凝液管路(22)上的第二凝液泵(7)。4.一种用于排除不凝性气体的分离式相变废热回收系统，它包括蒸发器(1)、冷凝器(2)、废热热源管路(11)、第一冷却热源管路(12)、第一蒸汽管路(21)及第一凝液管路(22)，蒸发器(1)上部与冷凝器(2)的上部通过第一蒸汽管路(21)连通，冷凝器(2)的下部与蒸发器(1)的下部通过第一凝液管路(22)连通，废热热源管路(11)设置在蒸发器(1)内，第一冷却热源管路(12)设置在冷凝器(2)内，其特征在于：它还包括第一凝液泵(3)、第一引射器(4)、冷却集气罐(5)、抽气装置(6)、第二冷却热源管路(13)、第二凝液管路(23)、第二蒸汽管路(24)、第三凝液管路(25)、第四凝液管路(26)、第三蒸汽管路(28)、第五凝液管路(27)、节流膨胀装置(9)及低温凝液罐(8)，第二冷却热源管路(13)设置在冷却集气罐(5)内，冷凝器(2)的下部与低温凝液罐(8)的下部通过第五凝液管路(27)连通，所述第五凝液管路(27)上还设置有节流膨胀装置(9)，低温凝液罐(8)的下部与第一引射器(4)的工作液体进口端通过第二凝液管路(23)连通，所述第二凝液管路(23)上还设置有第一凝液泵(3)，低温凝液罐(8)的上部与冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承虎，柳洪宇，付川，
申请(专利权)人：张承虎，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23