高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统及操作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统及操作方法，所述系统包括热回收及蒸汽/热水供应系统和压缩式热泵循环系统。所述方法是：利用闪蒸罐闪蒸高温工业废水得到温度符合要求的低温蒸汽，并通过压缩式热泵系统的蒸发器回收低温蒸汽的热量，利用引射器由补给水引出负压冷凝水，进入两个热泵冷凝器被加热，为工业生产提供高温热水或将高温热水再经过锅炉供给高温蒸汽。本发明专利技术闪蒸高温工业废水得到低温蒸汽，回收高温废水余热，再利用性能稳定的压缩机热泵回收蒸汽的热量用来生产热水，极大限度地降低了工业热水供应的能耗，达到节能减排的目的。达到节能减排的目的。达到节能减排的目的。

【技术实现步骤摘要】
高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统及操作方法


[0001]本专利技术属于工业水处理及热回收
，尤其涉及一种利用压缩式热泵的高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统及操作方法。

技术介绍

[0002]印染、炼钢等工业生产过程需要消耗大量的锅炉蒸汽或者高温热水，如印染行业每加工100m织物，会产生3～5t废水，排放的废水具备成分复杂但水温又较高(60～90℃)的特点，高温废水后续处理前需进行降温处理，由于废水成分的复杂性，不适宜采用现有的依托换热器热回收技术。目前这部分高温废水的热量都没有都得很好的回收应用，据有关统计，2018年我国2018年印染行业废水排放量为16.8亿吨，1吨印染废水所含的热量估算为1.05
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105kJ，标准煤的燃烧热值为2.9
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104kJ/kg，则1吨印染废水所含的热量折算成标准煤当量为3.6kg标准煤。如果能将印染废水中的热量回收利用50％，按照上述的计算则全年可节省300万吨的标准煤，燃烧煤炭会产生大量的CO2和粉尘等污染物，回收印染废水中的余热，则全年可减少825万吨CO2和6万吨粉尘等污染物的排放。
[0003]热泵技术是一种很好的热回收技术，能将低品位余热转换为高品位热源使用，但其热回收同样依托于换热器，所以亟需一种高温工业废水回收系统，采用热泵技术的同时，能有效克服工业废水热回收换热器的技术难题，同时提高热泵的热回收效率，能够有效回收这些高温废水的热量，及时的将回收的热量转化为热水或者蒸汽，直接供给工业生产，也降低了工业生产过程中热水及蒸汽的供应能耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术是针对上述现有技术存在的问题，提出高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统及操作方法。
[0005]为实现本专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统，包括热回收及蒸汽/热水供应系统和压缩式热泵循环系统，所述热回收及蒸汽/热水供应系统由：高温废水通过管路经第一截止阀23连接到Y型过滤器1的溶液入口，Y型过滤器1的溶液出口通过管路经第一水泵2和减压阀3连接到第一闪蒸罐4的溶液入口a1，并由第一闪蒸罐4的下端浓溶液出口a2经第二截止阀24排出；所述第一闪蒸罐4的顶部蒸汽出口a4通过管路经单向阀19接至蒸发器6的蒸汽入口b1，蒸发器6的冷凝水出口b2通过管路经调节阀22接至引射器9的入口c1；补给水通过管路经第三截止阀25连接到水处理装置7的补给水入口，水处理装置7的出口通过接至引射器9的入口c2，引射器9的出口c3通过管路接至三通电磁调节阀10的入口d1,三通电磁调节阀10的出口d2通过管路接至第一冷凝器11的入口e1，所述第一冷凝器11的出口e2和三通电磁调节阀10的出口d3通过管路共同接至第二冷凝器12的入口f1，第二冷凝器的出口f2通过管路分两路，一路经第四截止阀26供给高温水，另一路经第五截止阀27通入锅炉18后供给高温蒸汽构成；
[0007]所述压缩式热泵循环系统由：蒸发器6的制冷剂出口b5通过管路连接到压缩机13入口，压缩机13出口通过管路连接到第二冷凝器12的制冷剂入口f3，第二冷凝器12的制冷剂出口f4通过管路经第一节流阀14接至第二闪蒸罐15的制冷剂入口g1，第二闪蒸罐15的顶部制冷剂出口g2通过管路接至第一冷凝器11的制冷剂入口e3，所述第一冷凝器11的制冷剂出口e4经第二节流阀16与闪蒸器15的下端制冷剂出口g3经第三节流阀17共同接至蒸发器6的制冷剂入口b4；
[0008]所述第一闪蒸罐4的顶部出口a3经第一电磁阀20和蒸发器6的顶部出口b3经第二电磁阀21通过管路共同接至真空泵5构成。
[0009]进一步，所述第一冷凝器11的出口e4管路上设置有温度控制器28，所述温度控制器28的控制信号通过导线连接三通电磁调节阀10。
[0010]进一步，所述蒸发器6上装有液位控制器29，所述液位控制器29的控制信号通过导线连接到调节阀22。
[0011]进一步，所述第一闪蒸罐4上装有第一压力控制器30，所述第一压力控制器30的控制信号通过导线分别连接第一电磁阀20和真空泵5；所述蒸发器6上装有第二压力控制器31，所述第二压力控制器31的控制信号通过导线分别连接第二电磁阀21和真空泵5。
[0012]进一步，所述蒸发器6上装有第二压力控制器31，所述第二压力控制器31的控制信号通过导线分别连接第二电磁阀21和真空泵5。
[0013]进一步，当存在待处理高温废水时，点击系统启动按钮，启动系统，第一压力控制器30和第二压力控制器31联动控制启动真空泵5，对系统进行抽真空处理，当第一闪蒸罐4和蒸发器6内压力达到设定值时，打开第一截止阀23，启动第一水泵2，高温废水经Y型过滤器1过滤后由出口a3通入第一水泵2，由第一水泵2泵出后经减压阀3减压后进入第一闪蒸罐4闪蒸，第一闪蒸罐4内未蒸发的降温后的废水达到设定液位高度后，打开第二截止阀24接入排水装置；闪蒸得到的温度符合预处理要求的蒸汽，则由第一闪蒸罐4的顶部出口a4经单向阀19接入蒸发器6的蒸汽入口b1，当蒸发器6内达到一定压力和液位时，系统进入正常运行阶段；
[0014]在正常运行阶段，启动压缩机13，打开第三截止阀25、第四截止阀26、第五截止阀27；蒸汽在蒸发器6内放热冷凝成水，产生的水由蒸发器下端出口b2排出进入引射器9与由水处理装置7流出经第二水泵8泵入引射器9的水一起由引射器9引射进入三通电磁调节阀10内分流，一部分由三通调节阀10出口d2接入第一冷凝器11入口e1吸收制冷剂气体的冷凝热，再由第一冷凝器11的出口e2排出后与三通电磁调节阀10出口d3排出的水混合后共同接入第二冷凝器12入口f1吸收由压缩机13压缩产生的高温制冷剂气体的热量，产生的高温水分两路，一路经第四截止阀26提供高温水供用户使用，另一路经第五截止阀27接入锅炉18，在锅炉18内加热成高温蒸汽供用户使用；
[0015]压缩式热泵循环系统中的压缩机13压缩后的高温高压制冷剂气体，通过第一冷凝器12入口f3进入第一冷凝器12内放热冷凝，提供加热水所需要的热量，冷凝成气液混合的状态后再经出口f4和第一节流阀14节流后接入第二闪蒸罐15入口g1内，闪蒸得到的气态制冷剂由闪蒸器15上方出口g2通入第一冷凝器11入口e3内放热冷凝，提供加热水所需要的热量，冷凝后的制冷剂液体通过第二节流阀16节流，第二闪蒸罐15内的制冷剂液体由下方出口g3排出后经第三节流阀17节流后与经第二节流阀16节流的制冷剂液体汇合后进入蒸发
器6入口b4内蒸发，吸收蒸发器6内蒸汽的热量后再通过出口b5进入压缩机13被压缩后进入下一个循环。
[0016]进一步，所述三通电磁调节阀10受温度控制器28的温度控制，三通电磁调节阀10的出口d2开度与第一冷凝器11的制冷剂出口e4处的温度成正比例调节关系。
[0017]进一步，所述调节阀22受液位控制器29的液位控制，调节阀22的开度与蒸发器6内的液位成正比例调节关系。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统，包括热回收及蒸汽/热水供应系统和压缩式热泵循环系统，其特征在于，所述热回收及蒸汽/热水供应系统由：高温废水通过管路经第一截止阀(23)连接到Y型过滤器(1)的溶液入口，Y型过滤器(1)的溶液出口通过管路经第一水泵(2)和减压阀(3)连接到第一闪蒸罐(4)的溶液入口(a1)，并由第一闪蒸罐(4)的下端浓溶液出口(a2)经第二截止阀(24)排出；所述第一闪蒸罐(4)的顶部蒸汽出口(a4)通过管路经单向阀(19)接至蒸发器(6)的蒸汽入口(b1)，蒸发器(6)的冷凝水出口(b2)通过管路经调节阀(22)接至引射器(9)的入口(c1)；补给水通过管路经第三截止阀(25)连接到水处理装置(7)的补给水入口，水处理装置(7)的出口通过第二水泵(8)接至引射器(9)的入口(c2)，引射器(9)的出口(c3)通过管路接至三通电磁调节阀(10)的入口(d1),三通电磁调节阀(10)的出口(d2)通过管路接至第一冷凝器(11)的入口(e1)，所述第一冷凝器(11)的出口(e2)和三通电磁调节阀(10)的出口(d3)通过管路共同接至第二冷凝器(12)的入口(f1)，第二冷凝器的出口(f2)通过管路分两路，一路经第四截止阀(26)供给高温水，另一路经第五截止阀(27)通入锅炉(18)后供给高温蒸汽构成；所述压缩式热泵循环系统由：蒸发器(6)的制冷剂出口(b5)通过管路连接到压缩机(13)入口，压缩机(13)出口通过管路连接到第二冷凝器(12)的制冷剂入口(f3)，第二冷凝器(12)的制冷剂出口(f4)通过管路经第一节流阀(14)接至第二闪蒸罐(15)的制冷剂入口(g1)，第二闪蒸罐(15)的顶部制冷剂出口(g2)通过管路接至第一冷凝器(11)的制冷剂入口(e3)，所述第一冷凝器(11)的制冷剂出口(e4)经第二节流阀(16)与闪蒸器(15)的下端制冷剂出口(g3)经第三节流阀(17)共同接至蒸发器(6)的制冷剂入口(b4)；所述第一闪蒸罐(4)的顶部出口(a3)经第一电磁阀(20)和蒸发器(6)的顶部出口(b3)经第二电磁阀(21)通过管路共同接至真空泵(5)构成。2.根据权利要求1所述一种高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统，其特征在于，所述第一冷凝器(11)的出口(e4)管路上设置有温度控制器(28)，所述温度控制器(28)的控制信号通过导线连接三通电磁调节阀(10)。3.根据权利要求2所述一种高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统，其特征在于，所述蒸发器(6)上装有液位控制器(29)，所述液位控制器(29)的控制信号通过导线连接到调节阀(22)。4.根据权利要求3所述一种高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统，其特征在于，所述第一闪蒸罐(4)上装有第一压力控制器(30)，所述第一压力控制器(30)的控制信号通过导线分别连接第一电磁阀(20)和真空泵(5)。5.根据权利要求4所述一种高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统，其特征在于，所述蒸发器(6)上装有第二压力控制器(31)，所述第二压力控制器(31)的控制信号通过导线分别连接第二电磁阀(21)和真空泵(5)。6.一种根据权利要求1～5所述一种高温工业废水热回收及蒸汽/热水供应系统的操作方法，其特征在于，当存在待处理高温废水时，点击系统启动按钮，启动系统，第一压力控制器(30)和第二压力控制器(31)联动控制启动真空泵(5)，对系统进行抽真空处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈九兵，王炳东，周子晗，骆礼梅，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：