低温蒸气回收方法和系统技术方案

一种用来取出含在气流中的可冷凝蒸气的方法和系统，含在气流中的可冷凝蒸气在一个或多个冷凝器内通过制冷剂流与气流的间接热交换而冷凝。此冷凝过程产生一被致冷气流和一被加热的制冷剂流。且在节能热交换器内将至少部分被加热的制冷剂流的热量进一步热交换给被致冷的气流以将被加热的制冷剂流形成一被冷却的制冷剂流。该制冷剂流通过在一喷射器或类似设备的混合室内将一低温流与至少部分被冷却的制冷剂流相混合而产生。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
低温蒸气回收方法和系统本专利技术涉及一种利用冷凝作用来取出气流中的可冷凝蒸气的低温蒸气回收方法和系统。更具体地说，本专利技术特别涉及这样一种方法和装置，即其中冷凝的致冷的是由一低温制冷剂提供的并且至少部分地回收由该低温制冷剂赋予气流的致冷作用。更具体地说，本专利技术涉及这样一种方法和装置，即其中两冷凝器不同步运转，当其中一个冷凝器处于在线状态，通过冷凝取出气流中的蒸气时，另一冷凝器处于离线状态，在进入在线状态之前被进行除霜。已有技术中有用来取出含在气流中的可冷凝蒸气的低温蒸气回收系统。例如，在美国专利5,291,751中就揭示了这样一种系统，其中是由一混合系统将含在气流中的可冷凝蒸气从气流中取出的。在这种混合系统中，气流首先流过一个或多个机械式制冷设备，随后流过两个具有低温热交换器的低温制冷装置以冷凝出气流中的可冷凝蒸气。这两个低温制冷装置不同步运转，当一个热交换器充满固体冷凝物时，另一热交换器就进入运转状态，以使一热交换器起冷凝器作用而对另一热交换器进行除霜。美国专利3,967,938揭示出了一种经特别设计的、利用丙烷作制冷剂来冷凝汽油罐的汽油蒸气的低温蒸气回收系统。在美国专利5,291,738中揭示的低温蒸气回收系统是另一个例子，其中气流流过一机械式冷冻器、一节能热交换器、一由液氮回路制冷的主冷凝器，和一除湿器。由液氮回路赋予气流的制冷作用在节能热交换器中至少得到部分的回收，在该节能热交换器中，进入系统的气流与从系统排出前的气流之间进行间接热交换。主冷凝器通过经加热器加热之后的气流的再循环部分而得到除霜。由于除霜作业-->需要系统停止运转，为了达到连续运行的目的，只能使用两套系统。与前面提到的别的专利相比较，美国专利5,291,738认识到气流得到了制冷作用，如果气流不是再循环，制冷作用就将丢失。但是，由于制冷作用在冷凝器的上游进行回收，故可冷凝蒸气的冻结有可能在冷凝器之前发生，从而造成系统的堵塞。正如将在下文中论述的，本专利技术提供了一种低温蒸气回收系统，其中气体中的制冷作用至少得到部分的回收，系统设计得可以连续运转而不需要整整的两套系统并且其中可冷凝蒸气的冻结被限制发生在与系统一同使用的冷凝器内。本专利技术提供了一种用来取出含在气流中的可冷凝蒸气的低温蒸气回收方法。根据该方法，气流中的可冷凝蒸气通过间接地将气流的热量热交换给制冷剂流而得到冷凝，由此产生一经冷却的气流和一被加热的制冷剂流。热量再至少部分地从被加热的制冷剂流热交换给冷却的气流以使被加热的制冷剂流成为一经冷却的制冷剂流。制冷剂流是通过将一低温流(液态或气态低温流或液态和气态相混合的低温流)和至少部分被冷却的制冷剂流相混合而得到的。另一方面，本专利技术提供了一种用来取出含在气流中的可冷凝蒸气的低温蒸气回收系统。该系统包括一用来间接地将气流中的热量热交换给制冷剂流的冷凝装置。该冷凝装置冷凝气流中的可冷凝蒸气而产生一被冷却的气流和一被加热的制冷剂流。有一热交换装置连接至该冷凝装置用来将至少部分被加热的制冷剂流中的热量进一步热交换给被冷却的气流以从将被加热的制冷剂流形成一冷却的制冷剂流。还设置一装置，用来将至少部分的被冷却的制冷剂流与一低温流相混合。这种混合生成了制冷剂流。该装置还能在装置内产生循环使制冷剂流流向冷凝装置，并且使至少部分的被加热的制冷剂流流向节能热交换装置，并使至少部分的被冷却的制冷剂流从节能热交换装置流出从而与至少部分被冷却的制冷剂流相混合。-->由于制冷作用在制冷剂流中被回收而不是在待处理的气流中回收，故本专利技术特别适于用在采用多个冷凝器进行连续运转的低温蒸气回收系统中。此外，由于制冷作用是在冷凝器的下游回收并随后在制冷剂流中回收，故不会在冷凝器的上游过早发生可冷凝蒸气的冻结。虽然本说明书是以明确指出申请人的专利技术的主题的权利要求书来结束的，但是我们相信，结合附图进行描述将能是本专利技术得到更好的理解，在各附图中：图1是本专利技术的低温蒸气回收系统的示意图；图2是本专利技术的低温蒸气回收系统的另一实施例的示意图，为了在叙述该实施例时避免不必要的重复，在该示意图中凡是与图1中起同样作用的诸构件都使用与图1中相同的标号。请参阅图1。图1示出了一用来从气流中取出可冷凝蒸气的低温蒸气回收系统1。虽然未予以示出，但气流可由一机械式制冷器或其他制冷设备加以预冷却。例如可以利用在低温蒸气回收系统1中使用的低温制冷剂气体来进行预冷却。在进入系统1进行处理之前，气流中包含可冷凝蒸气。未经处理的气流通过系统的入口10进入系统1并随后可流过流道12或14。在流道12中，气流流过一冷凝器16并随后流过一节能热交换器18。可冷凝蒸气在冷凝器16中被从气流中取出，在冷凝器16中赋予气流的制冷作用至少在节能热交换器18中被部分的回收利用。可以理解，由于是可冷凝蒸气在冷凝器16中从气流中取出的，故只有部分的制冷作用能得到回收利用。经处理的、除去了可冷凝蒸气的气流穿过系统出口20而从系统1中排出。在流道14中，气流流过冷凝器22以冷凝出可冷凝蒸气并随后流过一节能热交换器18以回收利用制冷作用。此后，气流通过系统出口20而从系统1中排出。可以理解，视被处理的气流的类型的不同，一部分或全部可冷凝-->蒸气将会在冷凝器16和22上形成霜冻。在大多数场合中，大部分可冷凝蒸气将冷凝成液体。因此，虽然未予以示出，冷凝器16和22都设置有排水系统。但是，为了能连续工作，必须对每一冷凝器16和22进行除霜。在上文中提及的两个不同的流道能通过使两冷凝器16和22中的一个保持在线状态而两冷凝器16和22中的另一个处于离线状态进行除霜而能提供连续工作。在对两冷凝器16和22中的另一个除霜后，先前处于离线状态的冷凝器被驱动而呈在线状态而先前处于在线状态的冷凝器则离线进行除霜。气流交替地流过两不同流道12和14的过程是通过通-断控制阀24和26加以控制的。当阀24开启阀26关闭时，气流流经流道12，当阀24关闭阀26开启时，气流流经流道14。阀24和26最好能从自动控制系统诸如一种数字式或模拟式的可编程序控制器进行遥控操作。当然，本专利技术也可以不使用自动设备而用手动控制。除非另行指出，本文中所有的阀均为这种开关式阀，几个控制流动方向的阀则是单向阀。在冷凝器16或冷凝器22内的可冷凝蒸气的冷凝由一制冷剂流来完成，该制冷剂流沿一可逆流动回路流动，该回路具有一入口28并通过阀将制冷剂流引入冷凝器16的通道30并随后流入冷凝器22的通道32，反之亦然。当冷凝器16处于在线状态，阀34设置在开启位置而阀36设置在关闭位置，以使制冷剂流流过冷凝器16的通道30而变为一被加热的制冷剂流。诸单向阀40、42、44和46共同作用使一部分被加热的、出自冷凝器16的制冷剂流流过控制阀46和一普通结构的加热器48、单向阀44并随后流入冷凝器22的通道32。冷凝器22处于离线状态，被加热后的制冷剂起的对冷凝器22进行除霜作用。下文将较详细地加以叙述的是，有一阀50设置在开启位置以将一部分余下的、经加热的制冷剂流引入节能加热器18并且有一溢流阀52将另一部分余下的、经加热的制冷剂流排出系统1。-->在下文中也将作较详细和叙述的是，有一阀54设置在关闭位置而一阀56设置在开启位置以将经加热的制冷剂流在流经冷凝器22的通道32后引入一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来取出含在气流中的可冷凝蒸气的低温蒸气回收方法，所述方法包括： 通过间接地将所述气流的热量热交换给制冷剂流而冷凝所述气流中的所述可冷凝蒸气，由此产生一被致冷的气流和一被加热的制冷剂流； 间接地将至少部分所述被加热的制冷剂流的热量热交换给所述经致冷的气流以形成一来自所述被加热的制冷剂流的被冷却的制冷剂流； 通过将一低温流与至少部分所述被冷却的制冷剂流相混合而生成所述制冷剂流。

【技术特征摘要】
US 1995-3-21 08/407,8181.一种用来取出含在气流中的可冷凝蒸气的低温蒸气回收方法，所述方法包括：通过间接地将所述气流的热量热交换给制冷剂流而冷凝所述气流中的所述可冷凝蒸气，由此产生一被致冷的气流和一被加热的制冷剂流；间接地将至少部分所述被加热的制冷剂流的热量热交换给所述经致冷的气流以形成一来自所述被加热的制冷剂流的被冷却的制冷剂流；通过将一低温流与至少部分所述被冷却的制冷剂流相混合而生成所述制冷剂流。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述热量在两个冷凝器中间接地在所述气流和所述制冷剂流之间进行热交换，从而在所述两个冷凝器中形成一至少含有部分所述可冷凝蒸气的霜冻物；所述两个冷凝器交替循环工作，当所述两个冷凝器中的一个处于在线状态以进行所述间接热交换时所述两个冷凝器中的另一冷凝器则处于离线状态而被除霜，反之亦然；所述气流先被送入一个所述冷凝器随后被送入另一冷凝器以将所述气流中的热间接热交换给所述制冷剂流，反之亦然。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，两个冷凝器中的每一个均通过将至少一部分的所述被加热的制冷剂流引入每一处于离线状态的冷凝器而进行除霜。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括在将所述被加热的制冷剂流引入每一冷凝器中之前，先将所述被加热的制冷剂流的至少一部分通过一加热器。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在利用每一所述处于所述在线状态的冷凝器之前，先将所述制冷剂流分成两部分，这两部分分别引入所述两个冷凝器以预冷却每一处于离线状态的所述冷凝器，并由此在通过所述两个冷凝器之后从所述两部分制冷剂流形成两个经加热的制冷剂流；将所述两个经加热的制冷剂流相混合以形成一混合的、被加热的制冷剂流；用来间接地从所述气流交换热量的所述至少部分的所述被加热的制冷剂流由所述混合的被加热的制冷剂流形成。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：每一所述冷凝器通过将一部分的所述被加热的制冷剂流引入每一处于离线状态的冷凝器而得到除霜，由此形成一进一步被冷却的制冷剂流；所述制冷剂流通过将所述进一步冷却的制冷剂流与所述至少部分的所述被冷却的制冷剂流和所述低温流相混合而得到；至少部分的所述被加热的制冷剂流的余下部分形成所述至少部分间接地交换热量给所述气流的所述被加热的制冷剂流；与所述低温流的质量流率相等的一部分所述被加热的制冷剂流从所述系统中排出。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括在将所述被加热的制冷剂流的所述部分引入每一所述冷凝器之前，先将被加热的制冷剂流的所述部分通过一加热器进行加热流。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述被加热的制冷剂流的所述余下部分分成两部分，所述将加热的制冷剂流的所述两部分的一部分包括具有与所述低温流的质量流率相等的所述被加热的制冷剂流的所述部分；所述被加热的制冷剂流的所述两部分的所述另一部分至少包括部分用来间接地与所述气流交换热量的所述被加热的制冷剂流的所述余下部分。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：在利用每一所述处于在线状态的冷凝器之前，将所述制冷剂流分成两部分，这两部分分别引入所述两冷凝器以预冷却每一处于离线状态的所述冷凝器，由此在流经所述两冷凝器之后，从所述制冷剂流的所述两部分形成两个经加热的制冷剂流；将所述两个被加热的制冷剂流混合一形成一混合的被加热的制冷剂流；用来间接地从所述气流交换热量的所述至少部分的所述被加热的制冷剂流是由所述混合的被加热的制冷剂流而形成的。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述低温流与所述被冷却的制冷剂流相混合后即蒸发。11.一种用来取出含在气流中的可冷凝蒸气的低温蒸气回收系统，所述系统包括：用来间接地将所述气流的热量热交换给一制冷剂流、由此来冷凝所述气流中的所述可冷凝蒸气，从而产生一被致冷的气流和一被加热的制冷剂流的冷凝装置；...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗恩C李，迈克尔D海尔，迈克尔T唐尼，迈克尔J巴拉索，
申请(专利权)人：波克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]