專利名稱：一種工業(yè)余熱回收裝置及導(dǎo)熱介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)余熱回收裝置及導(dǎo)熱介質(zhì)。
背景技術(shù)：
我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域能源消耗量約占全國(guó)能源消耗量的70%，主要工業(yè)產(chǎn)品單位能耗平均比國(guó)際先進(jìn)水平高出30%左右。除了生產(chǎn)工藝，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素外，能源沒(méi)有得到充分綜合利用是造成能耗高的重要原因，我國(guó)能源利用率僅為33%左右，比發(fā)達(dá)國(guó)家低約10%，至少50%的工業(yè)耗能以各種形式的余熱被直接廢棄，因此我國(guó)工業(yè)余熱資源豐富，利用率 提升空間大。近年來(lái)，工業(yè)余熱回收利用成為推進(jìn)我國(guó)節(jié)能減排工作的重要內(nèi)容。按照溫度劃分，工業(yè)余熱一般分為600°C以上的高溫余熱，300 600°C的中溫余熱和300°C以下的低溫余熱；按照來(lái)源，工業(yè)余熱又可被分為煙氣余熱，冷卻介質(zhì)余熱，廢汽廢水余熱，化學(xué)反應(yīng)熱，高溫產(chǎn)品和爐渣余熱，以及可燃廢氣、廢料余熱。我國(guó)高、中溫余熱利用技術(shù)設(shè)備未得到有效推廣普及，低溫余熱由于相應(yīng)的利用技術(shù)不成熟基本被廢棄，造成余熱整體利用率低。工業(yè)余熱余熱量不穩(wěn)定，余熱介質(zhì)性質(zhì)惡劣，余熱利用裝置工作環(huán)境差，且現(xiàn)有裝置余熱回收效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供能運(yùn)行于相對(duì)惡劣的環(huán)境，且運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，能適應(yīng)多變的生產(chǎn)工藝要求，設(shè)備部件可靠性高，且余熱回收效率高的一種工業(yè)余熱回收裝置及導(dǎo)熱介質(zhì)。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采取的技術(shù)方案是—種工業(yè)余熱回收裝置，其特征是由吸熱裝置、換熱元件、膨脹補(bǔ)償器、電磁泵依次通過(guò)管道連接組成，并構(gòu)成導(dǎo)熱介質(zhì)的循環(huán)回路，在吸熱裝置和電磁泵之間的管路中設(shè)置有注液槽、排氣裝置、排液泵；所述吸熱裝置設(shè)置在工業(yè)余熱回收的余熱介質(zhì)中；換熱元件中換熱介質(zhì)通過(guò)管路輸出至相應(yīng)收集器中；所述導(dǎo)熱介質(zhì)的循環(huán)回路中各部件均采取保溫隔熱措施；在管道上位于電磁泵的出入口分別設(shè)有壓力測(cè)量傳感器和溫度測(cè)量傳感器，所述換熱元件附近亦設(shè)有溫度測(cè)量傳感器；在管道上還設(shè)有流量計(jì)。導(dǎo)熱介質(zhì)，其特征是該導(dǎo)熱介質(zhì)為低熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)金屬，使用的環(huán)境溫度控制在金屬的熔點(diǎn)以上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果I、由于本發(fā)明采用的導(dǎo)熱介質(zhì)為液態(tài)金屬鎵，其密度高、高導(dǎo)熱系數(shù)、低熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)、高穩(wěn)定性特性，提高了工業(yè)余熱回收效率；本發(fā)明裝置體積較??；2、本發(fā)明采用的金屬重復(fù)利用率高，二次投入低，可有效控制成本，且裝置體積較小;3、本發(fā)明液態(tài)金屬采用電磁泵驅(qū)動(dòng)，有效降低了流體阻力。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1 一注液槽；2—閥門(mén)；3—吸熱裝置；4一管道；5—溫度測(cè)量傳感器；6—換熱元件；7—膨脹補(bǔ)償器；8—壓力測(cè)量傳感器；9一電磁泵；10—流量計(jì)；11 一排液泵；12—排氣裝置。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種工業(yè)余熱回收裝置，由吸熱裝置3、換熱元件6、膨脹補(bǔ)償器7、電磁泵9依次通過(guò)管道4連接組成導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)回路；在吸熱裝置3和電磁泵9之間的管路中設(shè)置有注液槽I、排氣裝置12、排液泵11 ;所述吸熱裝置3設(shè)置在工業(yè)余熱回收的余熱介質(zhì)中；所述換熱元件中設(shè)有換熱介質(zhì)，并通過(guò)管路輸出至相應(yīng)收集器中；所述導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)回路中各部件均采取保溫隔熱措施；在管道上位于電磁泵的出入口分別設(shè)置有壓力測(cè)量 傳感器8和溫度測(cè)量傳感器5，換熱元件附近亦設(shè)置有溫度測(cè)量傳感器5 ;在管道上還設(shè)置有流量計(jì)I O。本發(fā)明具體實(shí)施例使用的導(dǎo)熱介質(zhì)為液態(tài)金屬鎵，且該導(dǎo)熱介質(zhì)使用的環(huán)境溫度控制在其熔點(diǎn)29. 780C以上?；蛘邔?dǎo)熱介質(zhì)還可使用錫鉍銦合金，其使用的環(huán)境溫度控制在其熔點(diǎn)47°C以上。使用方法及工作方式將吸熱裝置3安置于工業(yè)余熱回收的余熱介質(zhì)環(huán)境中，打開(kāi)注液槽閥門(mén)2，將液態(tài)金屬通過(guò)注液槽I注入循環(huán)回路，同時(shí)排氣裝置12開(kāi)始排氣，液態(tài)金屬注滿回路，排氣裝置自動(dòng)關(guān)閉，關(guān)閉閥門(mén)2，啟動(dòng)電磁泵9，液態(tài)金屬在電磁泵作用下，在回路內(nèi)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)傳熱，并通過(guò)換熱元件6將余熱回收利用。工作過(guò)程中，使用可編程控制器實(shí)現(xiàn)換熱元件工作和電磁泵運(yùn)行的自動(dòng)控制，根據(jù)溫度測(cè)量傳感器5測(cè)量所得的溫度值，自動(dòng)調(diào)控?fù)Q熱元件的工作，以及監(jiān)測(cè)電磁泵工作環(huán)境溫度。根據(jù)設(shè)置在電磁泵出入口的壓力測(cè)量傳感器8測(cè)量的壓力值以及設(shè)置在管道中的流量計(jì)10測(cè)得的流量值，自動(dòng)調(diào)節(jié)電磁泵9的運(yùn)行狀態(tài)。注液、排液工作過(guò)程注液槽I用于注入液態(tài)金屬，利用液態(tài)金屬自身重力將流體壓注入到密閉管路中。排氣裝置12利用浮子隨液面升降之力，聯(lián)動(dòng)排氣裝置啟閉，達(dá)到自動(dòng)排氣的目的。裝置工作完畢后，通過(guò)處于整個(gè)結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)的電動(dòng)排液泵11將液態(tài)金屬排出系統(tǒng)，從而回收。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)余熱回收裝置，其特征是由吸熱裝置(3)、換熱元件(6)、膨脹補(bǔ)償器(7)與電磁泵(9)依次通過(guò)管道(4)連接組成，并構(gòu)成導(dǎo)熱介質(zhì)的循環(huán)回路；在所述吸熱裝置(3)與電磁泵(9)之間的管路中設(shè)有注液槽(I)、排氣裝置(12)、排液泵(11);所述吸熱裝置(3)設(shè)置在工業(yè)余熱回收的余熱介質(zhì)中；所述換熱元件中設(shè)有換熱介質(zhì)，并通過(guò)管路輸出至相應(yīng)收集器中；所述導(dǎo)熱介質(zhì)的循環(huán)回路中各部件均采取保溫隔熱措施；在管道上位于電磁泵的出入口分別設(shè)有壓力測(cè)量傳感器(8)與溫度測(cè)量傳感器(5)，換熱元件附近亦設(shè)有溫度測(cè)量傳感器(5);在管道上還設(shè)有流量計(jì)(10)。
2.導(dǎo)熱介質(zhì)，其特征是該導(dǎo)熱介質(zhì)為低熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)金屬或合金。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)熱介質(zhì)，其特征是使用的環(huán)境溫度控制在導(dǎo)熱介質(zhì)的熔點(diǎn)以上。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種工業(yè)余熱回收裝置及導(dǎo)熱介質(zhì)，屬于工業(yè)余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明利用電磁泵驅(qū)動(dòng)低熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)液態(tài)金屬或合金回收熱量。該裝置主要包括由吸熱裝置、換熱元件、膨脹補(bǔ)償器和電磁泵依次通過(guò)管道連接組成導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)回路；本發(fā)明以電磁泵為驅(qū)動(dòng)裝置，利用低熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)、導(dǎo)熱性能好的金屬或合金做導(dǎo)熱介質(zhì)，通過(guò)注液槽注入循環(huán)回路，電磁泵驅(qū)動(dòng)金屬流在回路內(nèi)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)傳熱。工作過(guò)程中依據(jù)溫度、壓力等傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)各工作裝置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是裝置體積小、傳熱效率高、適應(yīng)的溫度范圍廣。
文檔編號(hào)F28F23/00GK102759290SQ201210267140
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者張保成, 梁海龍, 梅小龍, 白峭峰, 趙鵬飛 申請(qǐng)人:中北大學(xué)