一种利用工业废热排废气装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种利用工业废热排废气装置，收集工业废热水，将其输运储存在保温水箱中，将保温水箱内的废热水输送至设置在风塔塔基内部的换热器中，换热器与风塔塔基内部的废气进行换热，从而使塔基中的废气温度升高而密度降低，形成热气流，热气流在热浮流的作用下沿空气流道上升，进而从烟囱顶部排出。本实用新型专利技术通过回收工业废热（废热水或废蒸汽等）使保温水箱中的水温达到80-90℃，将其送入换热器中，加热塔基内进入的废气，空气受热形成热浮流，热浮流在导流锥导引下进入风塔的烟囱，有效地回收利用了工业废热，将其用于工艺过程产生的废气排放的能量，能提高废气排放的效率，降低废气排放的成本，还可以有效节约通过通风机等机械装置消耗的能量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用工业废热排废气的装置。
技术介绍
近年来，由于环境与资源的压力，给可再生能源的发展以及二次能源的利用带来了全球性的繁荣。废热，作为一个典型的二次能源，之所以对废热进行回收，其基本点并非在于这些热量的数量本身，而在于它们的“价值”。余热资源的普遍存在，特别是在钢铁、化工、石油和建材的行业的生产过程中，都存在丰富的余热资源。通常利用热管、换热器、热泵、蓄热器和废热锅炉等装置进行废热回收。随着科技的发展速度加快，工业所带来的环境问题日益为大家所关注和重视，例如工业生产所产生的废气，不能聚集在厂房中，需要尽可能快地排出去。虽然废气的排放控制应依靠各种控制技术和净化装置，但是，对于那些难以去除的有毒物质要降到很低的浓 度，例如水泥生产工艺、喷涂工艺等中的废气排放，其净化费用可能是相当高的。而以净化脱除为主，辅之烟囱排放稀释，则经济上是合理的。同时，无论采用什么控制方法和净化装置，其尾气中仍含有少量有害物质，即使有些尾气中不含有害物质，也因其中几乎没有氧气而对人类呼吸不利，也必须用烟囱(排气筒)排放稀释，所以烟囱是废气排放控制系统的重要组成部分。烟囱排放本身并不减少排入的污染物量，但它能使污染物从局地转移到大得多的范围内扩散，利用自净能力使地面污染物浓度控制在人们可以接受的范围内，所以在工业密度不大的国家和地区，它一直是直接排放废气的常用工业方法。在某些情况下，烟囱可能是控制污染最通用和经济的方法。常用的烟 排气技术，都是通过通风机将废气引导入烟 的塔基，然后再通过变截面烟道将废气排出。现有技术中还没有利用工业废热的热能排出废气的装置，因此在这方面应该有较好的发展前景。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种利用工业废热排废气装置，以解决现有排废气装置无法利用工业废热的问题。为实现上述目的，本技术提供的利用工业废热排废气装置的技术方案如下一种利用工业废热排废气装置，包括塔基，塔基内具有腔体，所述塔基的上部设有与塔基的腔体连通的烟 ，所述塔基腔体的下部边缘处设有废气进口，所述塔基内部周向布置有换热器，烟 内具有空气流道，所述换热器上分别设有一个进水口和一个排水口，该装置还包括一个用于储存工业废热水的保温水箱，所述保温水箱具有与换热管的进水口连通的出水口，换热器的出水口用于供换热后的废水流出。所述塔基的内腔中设置有导流锥，所述换热器布设在导流锥的锥面上，所述导流锥的锥顶朝向烟囱的进口。所述保温水箱的出水口通过一电磁开关阀与换热管的进水口相连通，所述电磁开关阀的进水口与保温水箱的出水口相连，电磁开关阀的出水口与换热器的进水口相连。所述保温水箱内设有与控制器控制连接的温度传感器；所述废气进口处设有与控制器控制连接的温度传感器、压力传感器和流速传感器。所述电磁开关阀与换热器之间均设有水泵。所述换热器为螺旋形的盘管式换热器。本技术利用工业废热排废气装置，通过回收工业废热(废热水或废蒸汽等)使保温水箱中的水温达到80-90°C，将其送入设置在风塔塔基内的换热器中，加热塔基内进入的废气，空气受热形成热浮流，热浮流在导流锥导引下进入风塔的烟 ，有效地回收利用了工业废热，将其用于工艺过程产生的废气排放的能量，能提高废气排放的效率，降低废气排放的成本，还可以有效节约通过通风机等机械装置消耗的能量。 附图说明图I是本技术利用工业废热排废气装置原理图；图2是风塔的结构示意图；图3是换热器的结构布置图。具体实施方式如图I所示为本技术利用工业废热排废气装置一种实施例的原理图，由图可知，该装置包括塔基，塔基内具有腔体，塔基的上部设有与塔基的腔体连通的烟 3，塔基腔体的下部边缘处设有废气进口 7，塔基内部周向布置有换热器9 ;换热器9上设有一个进水口和一个排水口 ；该装置还包括一个用于储存工业废热水的保温水箱16，保温水箱具有与换热管的进水口均连通的出水口，换热管的出水口用于供换热后的废水流出。进一步优化，本实施例的换热器9为螺旋形的盘管式换热器，空气流道采用螺旋形结构，在塔基的内腔中设置导流锥6，导流锥的锥顶朝向烟囱的进口，换热器布设在导流锥的锥面上；在排废气时，螺旋形布置的换热器9和导流锥6引导热空气流动，使其顺利进入烟囱底部的空气流道中，从而使空气流道中的空气温度升高而密度降低，形成热气流，热气流在热浮流的作用下沿空气流道上升，进而从烟 顶部排出。保温水箱16的废热水进口 14与热电厂废热水出水管道连接，其出水口与保温管道17相接，保温水箱的出水口通过一由控制器12控制的电磁开关阀11分别与换热管的进水口相连通，电磁开关阀11的进水口与保温水箱的出水口相连，电磁开关阀的出水口与设置在风塔内的换热器9的进口相连，后经出水管道15流出。为了更有效地控制排气的稳定性，在保温水箱内设有与控制器控制连接的温度传感器13 ;在废气进口处设有与控制器控制连接的温度传感器、压力传感器和流速传感器19，控制器接收各传感器采集的反馈信号，如流速、温度、压力，由PID算法给出控制量，通过控制电动阀门来调节进入换热器的热水流量，从而改变换热器与空气的换热量，进而使流道内的气流具有一个相对恒定的流速，使废气排出的速度相对稳定。为了提高抽水效率，在电磁开关阀11与换热器9之间分别设有水泵10。如图2所示为技术风塔实施例的结构示意图，包括塔基和烟囱3、导流锥6及螺旋空气流道5，烟囱3设置于风塔正中央。如图3所示为本实施例换热器的结构示意图，采用盘管式螺旋状布置形式。本技术的工作过程如下工业废热水从工厂排出，由进水口 14进入并储存在保温水箱16中，水温在80-90°C ;电磁开关阀11阀门打开后，保温水箱中的热水通过保温管路17在水泵10的抽吸下，热水被送入换热器9，换热器换热后将较低温度的水经出水管道15排出，使其流回工厂再利用；废气由塔基腔体的下部边缘处的废气进口 7进入螺旋形空气流道5，换热器9对流入的空气进行换热，使空气温度升高形成上升的热气流，热气流在导流锥6的引导下和在烟囱3的抽吸下不断地向集热棚中心汇集，形成强大的热气流在空气流道中沿烟囱上升，进而带动废气从烟囱顶部排出；与此同时集热棚周围的废气源源不断地从废气进口 7吸入塔内，空气从入口斜向进入换热室并沿螺旋流道流动从而使气流在烟 底部形成螺旋上升的气流这样既能减小从各个入口沿径向进风在中心汇集时所形成的流动阻力，同时气流沿螺旋流道流动能形成螺旋上升的旋转气流，这样在烟 底部的中心形成一个低压区，在这个低压区内流动着较之外层更加高速旋转的上升气流并在烟囱的抽吸作用下形成高速热气流。本技术利用工业废热排废气方法的步骤如下(I)收集工业废热水，将其输运储存在保温水箱中；(2)将保温水箱内的废热水输送至设置在风塔塔基内部的换热器中；(3)换热器与风塔塔基内部的废气进行换热，从而使塔基中的废气温度升高而密度降低，形成热气流，热气流在热浮流的作用下沿空气流道上升，进而从烟 顶部排出。本实施例中空气流道采用螺旋结构，并在烟囱的下部中心处设置导流锥，换热器与风塔塔基内部的废气进行换热，在换热器和导流锥引导作用下使换热后的热空气进入风塔塔基内烟 底部的空气流道中，热空气沿螺旋形空气流道流动形成螺旋上升的旋转气流，这样在烟 底部的中心形成一个低压区，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用工业废热排废气装置，其特征在于：包括塔基，塔基内具有腔体，所述塔基的上部设有与塔基的腔体连通的烟囱，所述塔基腔体的下部边缘处设有废气进口，所述塔基内部周向布置有换热器，烟囱内具有空气流道，所述换热器上分别设有一个进水口和一个排水口，该装置还包括一个用于储存工业废热水的保温水箱，所述保温水箱具有与换热管的进水口连通的出水口，换热器的出水口用于供换热后的废水流出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁坤峰，高春艳，付主木，王林，常志勇，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：实用新型
国别省市：