專利名稱：廢水熱能回收方法與多級(jí)直熱機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換技術(shù)，特別是涉及廢水熱能回收方法與多級(jí)直熱機(jī)。
背景技術(shù)：
在我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，排放著大量的50_100°C的廢水，由于廢水含有雜質(zhì)，其熱能難以回收利用，都廢棄排放了。其中，鋼鐵企業(yè)的沖渣水，就是一個(gè)典型例子。我國(guó)已經(jīng)是鋼鐵生產(chǎn)的大國(guó)，鋼鐵的年產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40%。無論是煉鋼還是煉鐵，都要產(chǎn)生大量的爐渣。爐渣是和鋼鐵相伴隨生成，它是鋼鐵冶煉的副產(chǎn)品，又是一系列重要冶金反應(yīng)的基本條件，它直接參與鋼鐵冶煉過程的物理化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)傳熱過程，它不僅影響到鋼鐵產(chǎn)量、質(zhì)量，而且與原材料、能量的消耗都有密切的關(guān)系。鋼鐵冶金爐內(nèi)，產(chǎn)生1400-1500°C的高溫爐渣，經(jīng)渣口流出后，再經(jīng)渣溝進(jìn)入沖渣流槽時(shí)，以一定的水量、水壓及流槽坡度，使水與熔渣流成一定的交角，熔渣受冷沖擊，炸裂成一定粒度的合格的水渣。渣水分離后，爐渣用作建筑材料；與高溫爐渣進(jìn)行熱交換的沖渣水,進(jìn)入沖洛水池。沖渣水池通常占地幾千平方米，沖渣水池上方熱汽騰空，沖渣水溫度常年保持在60-80°C，是一個(gè)巨大的潛在的熱能能源，如果能有效地加以利用，比如說利用沖渣水的熱能，冬天為居民區(qū)供暖，不僅可以為國(guó)家節(jié)約大量燃料，而且減少了碳排放，保護(hù)了環(huán)境。沖渣水的熱能回收利用問題，至今還沒有得到很好的解決。由于沖渣水反復(fù)使用，沖渣水中溶進(jìn)了爐渣中含有的多種無機(jī)鹽和氧化物，形成了幾乎是飽和的鹽堿水溶液。當(dāng)爐渣受冷沖擊炸裂成水渣過程中,還有一部分細(xì)小的爐渣進(jìn)入水中懸浮。經(jīng)實(shí)際檢測(cè)，沖渣水濁度為60-80mg/l。某供暖企業(yè)，通過間壁式換熱器，將沖渣水的熱量傳遞給循環(huán)水，利用循環(huán)水向居民區(qū)供暖。僅僅一個(gè)冬天，不到4個(gè)月的供暖時(shí)間，間壁式換熱器的沖渣水側(cè)，結(jié)垢達(dá)3-5厘米，垢層堅(jiān)硬，風(fēng)化后變松散。經(jīng)分析后認(rèn)為，沖渣水在換熱器內(nèi)結(jié)垢的成份為多種含結(jié)晶水的無機(jī)鹽，例如含結(jié)晶水的硅酸鹽。沖渣水堅(jiān)硬的結(jié)晶水垢，使間壁式換熱器幾乎完全報(bào)廢。有人試圖有過濾器過濾沖渣水，以解決沖渣水在換熱器上結(jié)水垢問題。沖渣水是多種成分的鹽堿水，對(duì)于鹽堿水，過濾器完全沒有用。鹽堿水可以順利通過任何過濾器，而到了換熱器內(nèi)部，遇到冷的換熱器壁面，鹽堿水降溫，過飽和，立刻在冷壁面上結(jié)晶。鹽堿水溶液中，晶體形成的過程稱為結(jié)晶。結(jié)晶的方法一般有兩種:一種是蒸發(fā)溶劑法，它適用于溫度對(duì)溶解度影響不大的物質(zhì)。沿海地區(qū)生產(chǎn)曬鹽就是利用的這種方法。另一種是冷卻熱飽和溶液法，此法適用于溫度升高，溶解度也增加的物質(zhì)。如北方地區(qū)的鹽湖，夏天溫度高，湖面上無晶體出現(xiàn)；每到冬季，氣溫降低，石堿(Na2C03.10H20)、芒硝(Na2S04.10H20)等物質(zhì)就從鹽湖里析出來。沖渣水結(jié)垢，正是由于在換熱器壁面上，冷卻了鹽堿水熱飽和溶液，產(chǎn)生的結(jié)晶。在工農(nóng)業(yè)和人民生活中，排放各種各樣的污水，其中一部分是溫度為50-100°C廢水，例如沖渣水。由于廢水中含有的雜質(zhì)成分復(fù)雜，若利用通常的間壁式換熱器回收熱能，換熱器可能很快就被污染而不能正常工作。到目前為止，廢水熱能的回收問題，還沒有得到很好的解決。廢水換熱器與普通換熱器工作條件有很大的區(qū)別，普通換熱器的設(shè)計(jì)方法，使用經(jīng)驗(yàn)，不能用于廢水換熱器。盡管普通換熱器的設(shè)計(jì)方法與制造工藝，都很成熟，但是，廢水換熱器科學(xué)設(shè)計(jì)方法，至今，還沒有很好解決。上述有關(guān)污水換熱器與鹽堿水結(jié)晶的背景技術(shù)，在以下專著中有詳細(xì)描述:1、趙軍，戴傳山主編，地源熱泵技術(shù)與建筑節(jié)能應(yīng)用，北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，
2009。2、(美)沙拉,塞庫利克著,程林譯，換熱器設(shè)計(jì)技術(shù),北京:機(jī)械工業(yè)出版社，
2010。3、辛劍，王慧龍主編，高等無機(jī)化學(xué)，北京:高等教育出版時(shí)，2010。4、何鳳嬌主編，無機(jī)化學(xué)，北京:科學(xué)出版社,2007。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決廢水熱能的回收問題，本發(fā)明給出一種廢水熱能回收方法與多級(jí)直熱機(jī)。本發(fā)明給出一種廢水熱能回收方法，它的步驟如下:(I)利用真空泵，通過抽氣管，將廢水熱能回收裝置內(nèi)的空氣等不凝氣體抽出；(2)廢水進(jìn)入廢水熱能回收裝置，沿著蒸發(fā)器的緊貼器壁盤旋向下的明渠流道流動(dòng)，同時(shí)閃蒸蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，閃蒸剩余廢水從下方流出；(3)在蒸發(fā)器流道圍繞空間，由傳熱管組成的豎直管束構(gòu)成冷凝器，蒸汽在冷凝器管外凝結(jié)放熱，管內(nèi)流動(dòng)的供暖循環(huán)水被加熱。廢水熱能采用階梯形的多級(jí)回收方法，即廢水和供暖循環(huán)水彼此逆向依次流過多個(gè)上述廢水熱能回收裝置。 本發(fā)明給出一種多級(jí)直熱機(jī)，利用廢水多級(jí)向供暖循環(huán)水傳熱，多級(jí)直熱機(jī)結(jié)構(gòu)包括:第一、第二和第三級(jí)直熱機(jī)、抽空氣裝置和防汽化排水裝置；在每一級(jí)直熱機(jī)里，設(shè)有蒸發(fā)器和冷凝器；廢水進(jìn)入多級(jí)直熱機(jī)后，依次流過第一、第二和第三級(jí)直熱機(jī)的蒸發(fā)器，閃蒸蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽；供暖循環(huán)水進(jìn)入多級(jí)直熱機(jī)后，依次流過第三、第二和第一級(jí)直熱機(jī)的冷凝器；蒸汽在冷凝器外表面凝結(jié)放熱，產(chǎn)生的凝結(jié)水依次流過第一、第二和第三級(jí)直熱機(jī)。其中:(I)第一、第二和第三級(jí)直熱機(jī)，從上到下，依次疊落布置，級(jí)間由隔板分開；(2)多級(jí)直熱機(jī)結(jié)構(gòu)還包括:幾個(gè)廢水疏水器和凝結(jié)水疏水器。所述蒸發(fā)器，它的構(gòu)造為緊貼直熱機(jī)四周內(nèi)側(cè)壁盤旋向下的明渠流道，蒸發(fā)器空間與上下級(jí)間由隔板分開，廢水在蒸發(fā)器的明渠流道流動(dòng)，同時(shí)閃蒸蒸發(fā)，蒸發(fā)剩余廢水通過底部的廢水積水室排出。所述冷凝器，它的構(gòu)造為蒸發(fā)器流道所圍起來空間中的豎直傳熱管構(gòu)成的管束，冷凝器空間與上下級(jí)間由隔板分開，蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽在冷凝器的管束表面凝結(jié)，產(chǎn)生的凝結(jié)水沿管束表面向下流動(dòng)，通過底部的凝結(jié)水積水室排出。所述抽空氣裝置，它的結(jié)構(gòu)包括:抽氣管和真空泵；抽氣管的一端，端部封堵，靠近端部的管壁上，開有幾個(gè)抽氣孔，豎直深入到直熱機(jī)的中部，即冷凝器管束中心；抽氣管的另一端，水平穿過直熱機(jī)壁面到直熱機(jī)外，與真空泵相連，利用真空泵連續(xù)不斷地抽取冷凝器管束中心積聚的空氣和少量蒸汽，然后排到大氣中。所述廢水疏水器和凝結(jié)水疏水器，它們的結(jié)構(gòu)是相同的，具體包括:閥體、閥瓣、閥孔、進(jìn)水管、出水管、進(jìn)水室和出水室；當(dāng)廢水或凝結(jié)水依靠重力和壓力，從上一級(jí)直熱機(jī)流出，通過閥體上的進(jìn)水管進(jìn)入進(jìn)水室，進(jìn)水室內(nèi)比水輕的閥瓣向上浮起，水向下流過閥孔到達(dá)出水室，再通過出水管流出疏水器，進(jìn)入下一級(jí)直熱機(jī)；當(dāng)沒有廢水或凝結(jié)水進(jìn)入，進(jìn)水室內(nèi)無水，閥瓣向下降落，蓋住閥孔，使進(jìn)水室內(nèi)的蒸汽不能到達(dá)出水室。所述防汽化排水裝置，它的結(jié)構(gòu)包括:廢水積水室、出水管、抽水泵和支架；直熱機(jī)第三級(jí)蒸發(fā)剩余廢水，流入廢水積水室，通過出水管，利用抽水泵抽出；為防止抽水泵抽水汽化，應(yīng)該采用低轉(zhuǎn)速抽水泵，同時(shí)采用高位廢水積水室，對(duì)于攝氏70度廢水,廢水積水室的支架高度應(yīng)該不低于3米。
圖1是本發(fā)明廢水熱能回收方法的步驟圖；圖2是本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的總體圖；圖3是本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的冷凝器結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的抽空氣裝置圖；圖6是本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的疏水器結(jié)構(gòu)圖；圖7是本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的防汽化排水裝置圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1給出了本發(fā)明廢水熱能回收方法的步驟圖。本發(fā)明廢水熱能回收方法的步驟如下:1，一個(gè)從上到下的分為三級(jí)的直熱機(jī)，外輪廓為箱形容器，級(jí)間有水平隔板31，在每級(jí)內(nèi)，有緊貼器壁盤旋向下的明渠流道51，分別構(gòu)成第一、第二、第三級(jí)蒸發(fā)器；2，供暖循環(huán)水通過進(jìn)水管60，進(jìn)入下封頭的聯(lián)箱61，從下向上進(jìn)入各個(gè)傳熱管62，依次從直熱機(jī)中部，即盤旋向下的明渠流道中間，穿過第三、第二、第一直熱機(jī)，構(gòu)成直熱機(jī)的第三、第二、第一級(jí)冷凝器；3，利用真空泵，通過抽氣管41，將第一級(jí)直熱機(jī)內(nèi)部的空氣等不凝氣抽出；4，廢水通過進(jìn)水管50，進(jìn)入第一級(jí)直熱機(jī)，沿著第一級(jí)直熱機(jī)蒸發(fā)器的盤旋向下的明渠流道，依靠重力沿流道斜面流淌；5，直熱機(jī)第一級(jí)冷凝器的溫度低于進(jìn)入第一級(jí)蒸發(fā)器的廢水溫度，由此形成的第一級(jí)內(nèi)空間壓力低于廢水溫度對(duì)應(yīng)的飽和壓力，廢水進(jìn)入第一級(jí)蒸發(fā)器后，立刻閃蒸蒸發(fā)；6，直熱機(jī)第一級(jí)蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽，進(jìn)入第一級(jí)冷凝器，并在冷凝器傳熱管外冷凝放熱；
7，直熱機(jī)第一級(jí)冷凝器內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水，經(jīng)凝結(jié)水疏水器27，向下流入直熱機(jī)第二級(jí)；8，直熱機(jī)第一級(jí)蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)剩余廢水，經(jīng)廢水疏水器25，向下流入直熱機(jī)第二級(jí)；9，在直熱機(jī)第二級(jí)和第三級(jí)里，依次進(jìn)行著與上述3至8相同的過程；10，最后，直熱機(jī)第三級(jí)蒸發(fā)剩余廢水，流入廢水積水室52，通過出水管53，被抽水泵抽出；直熱機(jī)第三級(jí)積聚的凝結(jié)水積水室70，通過出水管71，被抽水泵抽出；傳熱管內(nèi)被加熱了的循環(huán)水，到達(dá)上封頭的聯(lián)箱63，通過出水管64輸出。圖2給出了本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的總體圖。本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)，它是立式的箱形容器，內(nèi)部上下分為三級(jí)布置，級(jí)間有水平隔板，其中一、二級(jí)間為隔板31。在第一級(jí)內(nèi)，有緊貼器壁盤旋向下的明渠流道51，構(gòu)成第一級(jí)蒸發(fā)器，同樣的，在二、三級(jí)直熱機(jī)，同樣的緊貼器壁盤旋向下的明渠流道，構(gòu)成第二、第三級(jí)蒸發(fā)器。供暖循環(huán)水通過底部的進(jìn)水管60，進(jìn)入下封頭的聯(lián)箱61，從下向上進(jìn)入各個(gè)傳熱管62，傳熱管62從直熱機(jī)中部，即盤旋向下的明渠流道圍繞的空間，向上依次穿過第三、第二、第一級(jí)直熱機(jī)，構(gòu)成直熱機(jī)的第三、第二、第一級(jí)冷凝器。利用真空泵，通過抽氣管41、42、43，分別將三級(jí)直熱機(jī)內(nèi)部的空氣等不凝氣抽出，
產(chǎn)生真空。在多級(jí)直熱機(jī)上部，廢水通過進(jìn)水管道50，首先進(jìn)入第一級(jí)直熱機(jī)，沿著第一級(jí)直熱機(jī)蒸發(fā)器的盤旋向下的明渠流道51，沿斜面依靠重力流淌。多級(jí)直熱機(jī)第一級(jí)冷凝器的溫度低于進(jìn)入第一級(jí)蒸發(fā)器的廢水溫度，多級(jí)直熱機(jī)第一級(jí)內(nèi)部空間壓力，低于對(duì)應(yīng)廢水溫度的飽和壓力，廢水進(jìn)入第一級(jí)蒸發(fā)器后，立刻閃蒸蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入第一級(jí)冷凝器，并在冷凝器傳熱管外冷凝放熱，產(chǎn)生的凝結(jié)水，經(jīng)凝結(jié)水疏水器27，向下流入多級(jí)直熱機(jī)第二級(jí)。多級(jí)直熱機(jī)第一級(jí)蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)剩余廢水，經(jīng)廢水疏水器25，向下流入多級(jí)直熱
機(jī)第二級(jí)。在多級(jí)直熱機(jī)第二級(jí)和第三級(jí)里，依次進(jìn)行著與上述相同的過程，蒸發(fā)器里蒸汽凝結(jié)放熱，冷凝器里循環(huán)水吸熱升溫。最后，多級(jí)直熱機(jī)第三級(jí)蒸發(fā)剩余廢水，流入廢水積水室52，通過出水管53被抽水泵抽出；多級(jí)直熱機(jī)第三級(jí)積聚的凝結(jié)水70，通過出水管71被抽水泵抽出；被加熱了的循環(huán)水，到達(dá)上封頭的聯(lián)箱63，通過出水管64輸出。圖3給出了本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例，它的每一級(jí)都有相同的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的構(gòu)造為緊貼直熱機(jī)四周內(nèi)側(cè)壁盤旋向下的明渠流道?？梢允菆A形的盤旋，也可以是矩形的盤旋，本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例截面為矩形，故采用矩形的盤旋流道。本圖給出了三級(jí)直熱機(jī)中間一級(jí)，它和上一級(jí)間由隔板31分開，它和下一級(jí)間由隔板32分開，四周為側(cè)壁20。真空泵將本級(jí)空間的空氣等不凝氣體抽出。上一級(jí)閃蒸蒸發(fā)剩余廢水，通過廢水疏水器25進(jìn)入本級(jí)蒸發(fā)器的明渠流道52。從俯視圖可以看清楚，廢水沿著矩形的回轉(zhuǎn)盤旋流道52，依靠重力在流道的斜面上流淌，由上向下流動(dòng)。因?yàn)楸炯?jí)的冷凝器溫度比上一級(jí)低，導(dǎo)致本級(jí)空間蒸汽壓力比上一級(jí)低，因此，進(jìn)入本級(jí)的廢水在蒸發(fā)器流道上閃蒸蒸發(fā)。本級(jí)閃蒸蒸發(fā)剩余廢水，最后到達(dá)積水室34，再通過廢水疏水器26，進(jìn)入在下一級(jí)直熱機(jī)蒸發(fā)器的明渠流道。圖4給出了本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的冷凝器結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例，它的每一級(jí)都有相同的冷凝器，冷凝器是緊貼器壁盤旋的蒸發(fā)器流道所圍起來空間中的由許多豎直傳熱管62構(gòu)成的管束。本圖給出了三級(jí)直熱機(jī)中間一級(jí)，它和上一級(jí)冷凝器間由隔板31分開，它和下一級(jí)冷凝器間由隔板32分開，四周為側(cè)壁20。真空泵將本級(jí)空間的空氣等不凝氣體抽出。當(dāng)廢水在蒸發(fā)器的回轉(zhuǎn)盤旋流道，依靠重力在流道的斜面上流淌，并閃蒸蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽就向中心低溫的冷凝器流動(dòng)，并隨即在冷凝器的管束表面凝結(jié)，形成的凝結(jié)水沿管束表面向下流動(dòng)，最終流到并積聚在冷凝器底部的積水室35里。上一級(jí)冷凝器產(chǎn)生的凝結(jié)水，通過凝結(jié)水疏水器27，也進(jìn)入本級(jí)冷凝器的積水室35。本級(jí)積水室35中的凝結(jié)水，再通過凝結(jié)水疏水器28，進(jìn)入下一級(jí)直熱機(jī)的冷凝器中。圖5給出了本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的抽空氣裝置圖。本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的每一級(jí)內(nèi)的空間，只能有蒸汽，不允許有空氣存在，因?yàn)榭諝庥绊憘鳠?。本圖給出中間一級(jí)的內(nèi)部空間，即由隔板31、隔板32和四周側(cè)壁20包圍的空間。當(dāng)廢水在蒸發(fā)器的回轉(zhuǎn)盤旋流道，依靠重力在流道的斜面上流淌，并閃蒸蒸發(fā)時(shí)，產(chǎn)生的蒸汽，由四周向中心低溫的冷凝器管束流動(dòng)，并隨即在冷凝器的管束表面凝結(jié)，而蒸汽中攜帶的少量空氣和其它不凝氣體，最后就集中到了冷凝器管束中心的空間。抽氣管42的含有幾個(gè)抽氣孔的一端深入到直熱機(jī)的中部，也是本級(jí)冷凝器管束中心；抽氣管42的另一端，穿過器壁到直熱機(jī)外，與真空泵相連，利用真空泵連續(xù)不斷地抽取冷凝器管束中心積聚的空氣和少量蒸汽，然后排到大氣中。圖6給出了本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的疏水器結(jié)構(gòu)圖；本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的疏水器的用途有兩種:廢水疏水和凝結(jié)水疏水。但兩種用途的疏水器的結(jié)構(gòu)是一樣的，只是根據(jù)疏水量多少，選擇大小不同的疏水器。本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的疏水器的結(jié)構(gòu)包括:閥體255、閥瓣252、閥孔253、進(jìn)水管257、出水管258、進(jìn)水室254、出水室256。當(dāng)廢水或凝結(jié)水依靠重力和壓力，從上一級(jí)直熱機(jī)流出，通過閥體255上的進(jìn)水管257，進(jìn)入進(jìn)水室254，進(jìn)水室內(nèi)的比水輕的閥瓣252向上浮起，水向下流過閥孔253，到達(dá)出水室256，再通過出水管258流出疏水器，進(jìn)入下一級(jí)直熱機(jī)。當(dāng)沒有廢水或凝結(jié)水從閥體255上的進(jìn)水管257，進(jìn)入進(jìn)水室254，進(jìn)水室254內(nèi)無水，閥瓣252向下降落，蓋住閥孔253，進(jìn)水室254內(nèi)的蒸汽不能到達(dá)出水室256。本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的疏水器，從進(jìn)水室254到出水室256，可以實(shí)現(xiàn)疏水阻汽功能。圖7給出了本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的防汽化排水裝置圖。本發(fā)明多級(jí)直熱機(jī)實(shí)施例的防汽化排水裝置，它的結(jié)構(gòu)包括:廢水積水室52、出水管53、抽水泵80和支架82。直熱機(jī)第三級(jí)蒸發(fā)剩余廢水，流入廢水積水室52，當(dāng)通過出水管53，利用抽水泵向外抽出時(shí)，因?yàn)檎舭l(fā)剩余廢水為飽和水，很容易汽化，使抽水泵不能正常工作。為解決汽化問題，采取提高廢水積水室52高度，加長(zhǎng)出水管53長(zhǎng)度，建立高位支架82，采用低轉(zhuǎn)速抽水泵80，并置于地面，利用出水的高度產(chǎn)生的水靜壓，來克服汽化。對(duì)于攝氏70度的飽和廢水，廢水積水室支架高度應(yīng)該不低于3米。
權(quán)利要求
1.一種廢水熱能回收方法，它的步驟如下:(1)利用真空泵，通過抽氣管，將廢水熱能回收裝置內(nèi)的空氣等不凝氣體抽出；(2)廢水進(jìn)入廢水熱能回收裝置，沿著蒸發(fā)器的緊貼器壁盤旋向下的明渠流道流動(dòng)，同時(shí)閃蒸蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，閃蒸剩余廢水從下方流出；(3)在蒸發(fā)器流道圍繞空間，由傳熱管組成的豎直管束構(gòu)成冷凝器，蒸汽在冷凝器管外凝結(jié)放熱，管內(nèi)流動(dòng)的供暖循環(huán)水被加熱，該方法的特征在于:廢水熱能采用階梯形的多級(jí)回收方法，即廢水和供暖循環(huán)水彼此逆向依次流過多個(gè)上述廢水熱能回收裝置。
2.一種多級(jí)直熱機(jī)，利用廢水多級(jí)向供暖循環(huán)水傳熱，多級(jí)直熱機(jī)結(jié)構(gòu)包括:第一、第二和第三級(jí)直熱機(jī)、抽空氣裝置和防汽化排水裝置；在每一級(jí)直熱機(jī)里，設(shè)有蒸發(fā)器和冷凝器；廢水進(jìn)入多級(jí)直熱機(jī)后，依次流過第一、第二和第三級(jí)直熱機(jī)的蒸發(fā)器，閃蒸蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽；供暖循環(huán)水進(jìn)入多級(jí)直熱機(jī)后，依次流過第三、第二和第一級(jí)直熱機(jī)的冷凝器；蒸汽在冷凝器外表面凝結(jié)放熱，產(chǎn)生的凝結(jié)水依次流過第一、第二和第三級(jí)直熱機(jī)，其特征在于: (1)所說第一、第二和第三級(jí)直熱機(jī)，從上到下，依次疊落布置，級(jí)間由隔板分開； (2)多級(jí)直熱機(jī)結(jié)構(gòu)還包括:幾個(gè)廢水疏水器和凝結(jié)水疏水器。
3.按照權(quán)利要求2所述的多級(jí)直熱機(jī)，其特征在于:所述蒸發(fā)器，它的構(gòu)造為緊貼直熱機(jī)四周內(nèi)側(cè)壁盤旋向下的明渠流道，蒸發(fā)器空間與上下級(jí)間由隔板分開，廢水在蒸發(fā)器的明渠流道流動(dòng)，同時(shí)閃蒸蒸發(fā)，蒸發(fā)剩余廢水通過底部的廢水積水室排出。
4.按照權(quán)利要求2所述的多級(jí)直熱機(jī)，其特征在于:所述冷凝器，它的構(gòu)造為蒸發(fā)器流道所圍起來空間中的豎直傳熱管構(gòu)成的管束，冷凝器空間與上下級(jí)間由隔板分開，蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽在冷凝器的管束表面凝結(jié)，產(chǎn)生的凝結(jié)水沿管束表面向下流動(dòng)，通過底部的凝結(jié)水積水室排出。
5.按照權(quán)利要求2所述的多級(jí)直熱機(jī)，其特征在于:所述抽空氣裝置，它的結(jié)構(gòu)包括:抽氣管和真空泵；抽氣管的一端，端部封堵，靠近端部的管壁上，開有幾個(gè)抽氣孔，豎直深入到直熱機(jī)的中部，即冷凝器管束中心；抽氣管的另一端，水平穿過直熱機(jī)壁面到直熱機(jī)外，與真空泵相連，利用真空泵連續(xù)不斷地抽取冷凝器管束中心積聚的空氣和少量蒸汽，然后排到大氣中。
6.按照權(quán)利要求2所述的多級(jí)直熱機(jī)，其特征在于:所述廢水疏水器和凝結(jié)水疏水器，它們的結(jié)構(gòu)是相同的，具體包括:閥體、閥瓣、閥孔、進(jìn)水管、出水管、進(jìn)水室和出水室；當(dāng)廢水或凝結(jié)水依靠重力和壓力，從上一級(jí)直熱機(jī)流出，通過閥體上的進(jìn)水管進(jìn)入進(jìn)水室，進(jìn)水室內(nèi)比水輕的閥瓣向上浮起，水向下流過閥孔到達(dá)出水室，再通過出水管流出疏水器，進(jìn)入下一級(jí)直熱機(jī)；當(dāng)沒有廢水或凝結(jié)水進(jìn)入，進(jìn)水室內(nèi)無水，閥瓣向下降落，蓋住閥孔，進(jìn)水室內(nèi)的蒸汽不能到達(dá)出水室。
7.按照權(quán)利要求2所述的多級(jí)直熱機(jī)，其特征在于:所述防汽化排水裝置，它的結(jié)構(gòu)包括:廢水積水室、出水管、抽水泵和支架；直熱機(jī)第三級(jí)蒸發(fā)剩余廢水，流入廢水積水室，通過出水管，利用抽水泵抽出；為防止抽水泵抽水汽化，采用低轉(zhuǎn)速抽水泵，采用高位廢水積水室，對(duì)于攝氏70度廢水，支架高度應(yīng)該不低于3米。
全文摘要
本發(fā)明給出一種廢水熱能回收方法，它的步驟如下(1)利用真空泵，將廢水熱能回收裝置內(nèi)的空氣抽出；(2)廢水沿著蒸發(fā)器的明渠流道流動(dòng)，同時(shí)閃蒸產(chǎn)生蒸汽；(3)在蒸發(fā)器流道圍繞空間，蒸汽在冷凝器管外凝結(jié)放熱，管內(nèi)流動(dòng)的供暖循環(huán)水被加熱，該方法的特征在于廢水熱能采用階梯形的多級(jí)回收方法，即廢水和供暖循環(huán)水彼此逆向依次流過多個(gè)上述廢水熱能回收裝置。本發(fā)明給出一種多級(jí)直熱機(jī)，它的結(jié)構(gòu)包括第一、第二和第三級(jí)直熱機(jī)、抽空氣裝置和防汽化排水裝置；其特征在于(1)所說第一、第二和第三級(jí)直熱機(jī)，從上到下，依次疊落布置，級(jí)間由隔板分開；(2)多級(jí)直熱機(jī)結(jié)構(gòu)還包括幾個(gè)廢水疏水器和凝結(jié)水疏水器。
文檔編號(hào)F28F17/00GK103185408SQ20121051001
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者尚德敏, 李金峰, 李偉 申請(qǐng)人:哈爾濱工大金濤科技股份有限公司