本發(fā)明涉及制漿造紙技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種尾氣冷凝水循環(huán)裝置。

背景技術(shù)：

我國制漿造紙工業(yè)規(guī)模越來越大，現(xiàn)代化程度越來越高，但高產(chǎn)量的背后高排放量，高耗能成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)。造紙業(yè)可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排就顯得尤為重要。

紙機(jī)干燥部封閉氣罩中產(chǎn)生的濕熱空氣的滯留，會(huì)降低紙頁蒸發(fā)水分帶走的能力，導(dǎo)致干燥速率因蒸發(fā)率的減少而出現(xiàn)下降趨勢(shì)，而將其直接排放到室外卻又造成濕熱空氣中所含的大量熱量造成浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種尾氣冷凝水循環(huán)裝置，通過換熱器的濕熱蒸汽，產(chǎn)生的冷凝水和品質(zhì)較低的熱蒸汽，可以通過中央循環(huán)蒸發(fā)器和壓縮機(jī)對(duì)蒸汽冷凝水進(jìn)行循環(huán)利用,冷凝水蒸發(fā)過程中不需要外加蒸汽，僅用少量的電能來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)來獲得較多的熱能，從而減少對(duì)外界熱能的需求，將從氣罩內(nèi)排出的濕熱蒸汽真正地做到能量利用最大化，具有結(jié)構(gòu)簡單，高效的特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種尾氣冷凝水循環(huán)裝置，包括換熱器2，所述的換熱器2上端分別設(shè)置有濕熱蒸汽進(jìn)口與干燥冷空氣進(jìn)口，換熱器2下端分別設(shè)置有干燥熱空氣出口3與濕熱蒸汽出口4；

濕熱蒸汽進(jìn)口通過可調(diào)熱泵1與氣罩的出氣口相連，換熱器2底部的濕熱蒸汽出氣口4通過循環(huán)水泵一5連接在中央循環(huán)蒸發(fā)器15的加熱室入口6上；進(jìn)入加熱室11的氣體一路進(jìn)入蒸發(fā)室13，另一路通過與中央循環(huán)蒸發(fā)器15下方相連的閃蒸罐9進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)10，蒸汽壓縮機(jī)10出氣口循環(huán)連接在加熱室11上；

所述的中央循環(huán)蒸發(fā)器15由上至下依次設(shè)置有噴頭14、蒸發(fā)室13和加熱室11；

中央循環(huán)蒸發(fā)器15底部產(chǎn)生的冷凝水通過循環(huán)水泵三12連接在蒸發(fā)室13上；

所述的中央循環(huán)蒸發(fā)器15頂部通過管線連接可調(diào)熱泵1。

所述的可調(diào)熱泵1與氣罩之間設(shè)置有熱泵的噴嘴16。

所述的可調(diào)熱泵1上設(shè)置有氣動(dòng)操作閥17。

所述的閃蒸罐9下方設(shè)置有冷凝水排水閥8，冷凝水排水閥8上安裝有循環(huán)水泵二7。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明將氣罩內(nèi)的濕熱蒸汽用于換熱器，加熱通過送風(fēng)機(jī)補(bǔ)充氣罩內(nèi)新鮮干燥空氣的熱量和品質(zhì)，提高了濕熱蒸汽能量的使用率，并且降低了封閉氣罩空氣內(nèi)的水分，提升了紙頁蒸發(fā)速率，進(jìn)而提高了紙機(jī)的生產(chǎn)能力和紙頁干燥質(zhì)量，通過換熱器的濕熱蒸汽，產(chǎn)生的冷凝水和品質(zhì)較低的熱蒸汽，可以通過中央循環(huán)蒸發(fā)器和壓縮機(jī)對(duì)蒸汽冷凝水進(jìn)行循環(huán)利用，冷凝水蒸發(fā)過程中不需要外加蒸汽，僅用少量的電能來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)來獲得較多的熱能，從而減少對(duì)外界熱能的需求,將從氣罩內(nèi)排出的濕熱蒸汽真正地做到能量利用最大化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明。

如圖1所示：濕熱蒸汽與中央循環(huán)蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽在可調(diào)熱泵的作用下對(duì)換熱器中的干燥冷空氣進(jìn)行加熱。換熱器產(chǎn)生的干燥熱蒸汽被送往紙機(jī)封閉的氣罩內(nèi)，而產(chǎn)生的高溫冷凝水被送到中央循環(huán)蒸發(fā)器中進(jìn)行循環(huán)使用。在中央循環(huán)蒸發(fā)器中的高溫冷凝水通過蒸發(fā)室的加熱蒸發(fā)成為二次蒸汽，剩余的冷凝水被排出中央循環(huán)蒸發(fā)器進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行汽液分離，并通過蒸汽壓縮機(jī)提高其蒸汽的壓力和溫度，并用于加熱從換熱器來的高溫冷凝水。

通過閃蒸罐和蒸汽壓縮機(jī)對(duì)中央循環(huán)蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷凝水進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)。

通過蒸汽壓縮機(jī)對(duì)閃蒸罐產(chǎn)生的品質(zhì)較低的蒸汽進(jìn)行體積壓縮，從而快速的提高蒸汽的壓力和溫度，并且沒有再次通入新鮮蒸汽而節(jié)省了熱量。

中央循環(huán)蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽與從氣罩內(nèi)直接產(chǎn)生的濕熱蒸汽在可調(diào)熱泵中進(jìn)行混合，并且當(dāng)工況條件發(fā)生改變時(shí)，可通過氣動(dòng)操作閥去改變可調(diào)熱泵的噴嘴處的橫截面積，從而獲得更大的引射系數(shù)。

循環(huán)尾氣冷凝水蒸發(fā)裝置中，在閃蒸罐內(nèi)的冷凝水可通過冷凝水排水閥和循環(huán)水泵二送出到鍋爐之中，來控制閃蒸罐內(nèi)液位，從而保持閃蒸罐內(nèi)汽液分離的效率。冷凝水排水閥進(jìn)行去調(diào)節(jié)，循環(huán)水泵二進(jìn)行細(xì)調(diào)節(jié)。

在傳統(tǒng)的紙機(jī)封閉式氣罩的換風(fēng)裝置里加入換熱器，用濕熱蒸汽去提升從外界吸入的干燥冷空氣的品質(zhì)和溫度，通過換熱器內(nèi)蒸汽管道的布置將提升換熱器換熱效率，提高蒸汽直接的傳導(dǎo)面積，使導(dǎo)熱率最大化。

濕熱蒸汽通過換熱器后產(chǎn)生品質(zhì)較低的濕熱蒸汽以及冷凝水，由出口處的循環(huán)水泵一吸入中央循蒸發(fā)器加熱室中。冷凝水通過蒸發(fā)，品質(zhì)較高的蒸汽通過中央循環(huán)蒸發(fā)器進(jìn)入蒸發(fā)室，進(jìn)而成為二次濕熱蒸汽；品質(zhì)低的蒸汽和冷凝水通過閃蒸罐的汽水分離后進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)，壓縮稀薄的蒸汽體積后其溫度會(huì)隨之提升，從而使低溫低壓的蒸汽變成高溫高壓的熱蒸汽，使之能重新作為熱源去加熱需要被蒸發(fā)的冷凝水，從而達(dá)到循環(huán)利用蒸汽的目的。

中央循環(huán)蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷凝水通過循環(huán)水泵，將蒸發(fā)器下部的冷凝水抽出，通過蒸發(fā)室內(nèi)的噴頭重新進(jìn)入蒸發(fā)器加熱室(位置)進(jìn)行循環(huán)加熱蒸發(fā)。

通過中央循環(huán)蒸發(fā)器的二次蒸汽進(jìn)入因?yàn)閴毫蜏囟容^低，需要加入可調(diào)熱泵，通過可調(diào)熱泵快速提升二次蒸汽的品質(zhì)和壓力，并且減少二次蒸汽直接混合，因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)換而產(chǎn)生的能量浪費(fèi)。將從氣罩來的濕熱蒸汽通過可調(diào)熱泵的噴嘴，濕熱蒸汽流量速度瞬間提升，壓力減小，在噴嘴出口處形成負(fù)壓帶。在此區(qū)域，壓力和溫度較小的二次蒸汽因?yàn)閴毫Σ畋晃肟烧{(diào)熱泵，高壓蒸汽在膨脹的同時(shí)壓縮低壓蒸汽，用高壓蒸汽的裕壓來提高低壓蒸汽的品質(zhì)，混合后的蒸汽在恢復(fù)壓力損失后，供給換熱器加熱新進(jìn)入的干燥冷空氣。

影響可調(diào)熱泵的噴射系數(shù)的主要影響因素是紙機(jī)工況條件以及熱泵自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)紙機(jī)工況條件發(fā)生改變時(shí)，工作蒸汽即氣罩濕熱蒸汽的壓力提高，將會(huì)使熱泵噴嘴處的負(fù)壓減少，使得引射流體的能力降低；而當(dāng)工作蒸汽降低時(shí)，不能形成有效的抽射能力，并且熱泵出口處的壓力相對(duì)較大，可能會(huì)導(dǎo)致熱泵流體無法正常的工作。通過氣動(dòng)操作閥來推動(dòng)連桿從而改變熱泵噴嘴處截面積，來改變工作蒸汽通過噴嘴處的流體速度與壓降，從而增加熱泵的引射系數(shù)。

閃蒸罐的液位連鎖，紙機(jī)工況發(fā)生改變時(shí)，氣罩內(nèi)產(chǎn)生的濕熱蒸汽增多，大量的冷凝水進(jìn)入閃蒸罐內(nèi)，針對(duì)閃蒸罐內(nèi)液體不易排放出去的特點(diǎn)，如果單用冷凝水排水閥來放出冷凝水的速度過慢，容易造成閃蒸罐內(nèi)冷凝水過滿，閃蒸效果降低等影響，而使用冷凝水泵變頻控制，會(huì)造成水泵的頻繁啟停，容易造成設(shè)備的損壞。采用循環(huán)水泵二7和冷凝水排水閥連鎖控制去避免這一不良因素。通過冷凝水排水閥通過pid對(duì)閃蒸罐內(nèi)液位進(jìn)行小范圍調(diào)節(jié)，使得液位穩(wěn)定在某一設(shè)定值；當(dāng)紙機(jī)工況條件發(fā)生改變，閃蒸罐內(nèi)液位急劇提升，達(dá)到液位上限時(shí)，將冷凝水排水閥pid調(diào)節(jié)調(diào)到手動(dòng)，并使之達(dá)到全開狀態(tài)，并且開啟冷凝水泵，將閃蒸罐內(nèi)液位快速地降低至下限后，停止循環(huán)水泵二工作，冷凝水排水閥pid調(diào)節(jié)調(diào)至自動(dòng)，對(duì)閃蒸罐內(nèi)液位進(jìn)行微調(diào)節(jié)。

紙機(jī)封閉氣罩內(nèi)高溫濕熱蒸汽通過可調(diào)熱泵的噴嘴處，因?yàn)樗俣鹊奶嵘瑝毫Φ慕档?，使得噴嘴出口處形成?fù)壓的狀態(tài)，引射蒸汽即通過中央循環(huán)蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽被吸入至可調(diào)熱泵，在可調(diào)熱泵的混合室進(jìn)行壓力，溫度混合后，在擴(kuò)散室通過蒸汽速度的降低來恢復(fù)壓力的損耗，并進(jìn)入到換熱器的濕熱蒸汽進(jìn)氣口。

本發(fā)明的工作原理：

在換熱器2中，通過濕熱蒸汽的加熱，提高了從外界吸入的干燥冷空氣的溫度，并將加熱后的干燥熱空氣吹入紙機(jī)的氣罩中，來增加氣罩內(nèi)的溫度以及降低濕度，從而提高紙機(jī)干燥紙頁水分蒸發(fā)效率，從換熱器2濕熱蒸汽的出口4處，通過循環(huán)水泵一5將換熱器2產(chǎn)生的冷凝水抽入到中央循環(huán)蒸發(fā)器15的加熱室11。在加熱室11中，冷凝水被再次蒸發(fā)，汽水分離后的蒸汽成為二次濕熱蒸汽，并流入可調(diào)熱泵1的引射室，而部分蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝水，離開加熱室11后進(jìn)入閃蒸罐9內(nèi)，進(jìn)行氣液分離；部分冷凝水被循環(huán)水泵三12抽入到中央循環(huán)蒸發(fā)器15的蒸發(fā)室13，對(duì)冷凝水進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)。閃蒸罐9內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽的品質(zhì)太低，因而采用蒸汽壓縮機(jī)10，將二次蒸汽的體積減少，來增加蒸汽的壓力和溫度從而再次通入中央循環(huán)蒸發(fā)器15內(nèi)，來蒸發(fā)冷凝水實(shí)現(xiàn)濕熱蒸汽能量的循環(huán)利用。