一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝及其利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝及其利用系統(tǒng)，能夠?qū)φ粝涞恼羝A(yù)熱實現(xiàn)高效回收利用，無交叉氣味混雜，凈化操作間環(huán)境，提高能源利用率。其利用工藝，包括如下步驟，1）蒸汽熱量的回收步驟；2）儲存熱量的轉(zhuǎn)移步驟；3）轉(zhuǎn)移熱量的利用步驟；其利用系統(tǒng)，包括蒸箱、儲熱水箱、循環(huán)水箱和生活熱水終端，以及連接管路和閥門；蒸箱的蒸汽出口與儲熱水箱的進汽口連通；儲熱水箱內(nèi)部設(shè)置有換熱器，換熱器的出口和入口分別與循環(huán)水箱上部設(shè)置的高溫循環(huán)水入口和底部設(shè)置的低溫循環(huán)水出口對應(yīng)連通，循環(huán)水箱上部設(shè)置的高溫循環(huán)水出口與生活熱水終端連通。先經(jīng)一次換熱提高熱量品位，再由二次換熱轉(zhuǎn)移熱量；最后由生活熱水終端實現(xiàn)熱量的利用。
【專利說明】一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝及其利用系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廚房熱能利用領(lǐng)域，特別涉及一種利用蒸箱工作時排出的常壓高溫蒸汽進行余熱回收利用的一體化工藝及系統(tǒng)，具體為一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝及其利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】 [0002]蒸箱為常用炊具或設(shè)備，可以采用燃氣或電作為驅(qū)動能源。目前，蒸箱節(jié)能利用研究和工藝設(shè)計一般集中在箱體內(nèi)蒸汽高溫的利用及外排高溫?zé)煔獾幕厥绽蒙?，對于蒸箱工作時排出蒸汽的節(jié)能利用為研究和技術(shù)空白。在現(xiàn)有技術(shù)中，蒸箱通過加熱裝置不斷為蒸汽箱加熱，高溫蒸汽由蒸汽箱出口不斷向箱內(nèi)輸送蒸汽。當(dāng)箱內(nèi)蒸汽壓力達到一定數(shù)值時，如500Pa，箱外的泄壓裝置自動啟動將多余蒸汽排出。由于排放的蒸汽溫度較高，一般為90~110°C，相對壓力在450~500Pa之間，因此該蒸汽與環(huán)境室溫的大氣接觸換熱后，容易形成霧氣水滴，不僅蒸箱內(nèi)的熱損失較大，而且使操作間環(huán)境惡化，還會產(chǎn)生氣味的交叉混雜，同時由于蒸箱不能循環(huán)利用蒸汽及其余熱，造成大量的能源浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝及其利用系統(tǒng)，能夠?qū)φ粝涞恼羝A(yù)熱實現(xiàn)高效回收利用，無交叉氣味混雜，凈化操作間環(huán)境，提高能源利用率。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝，包括如下步驟，
[0006]I)蒸汽熱量的回收步驟；將蒸箱中排出的蒸汽導(dǎo)入到儲熱水箱中，與儲熱水箱中的儲熱水進行一次換熱，儲熱水被加熱后完成對蒸汽中熱量的回收和儲存；
[0007]2)儲存熱量的轉(zhuǎn)移步驟；在儲熱水箱中利用換熱器，進行儲熱水與換熱器內(nèi)循環(huán)水的二次換熱，循環(huán)水的溫度升高后密度減小向上流入到循環(huán)水箱上部，同時循環(huán)水箱下部的低溫循環(huán)水補充回流至換熱器內(nèi)，完成對儲熱水箱中儲存熱量的吸收和轉(zhuǎn)移；
[0008]3)轉(zhuǎn)移熱量的利用步驟；通過生活用水終端將循環(huán)水箱上部的高溫循環(huán)水引出，完成對循環(huán)水中吸收熱量的利用。
[0009]優(yōu)選的，一次換熱采用蒸汽與常溫水直接接觸的浸沒換熱。
[0010]優(yōu)選的，步驟2)中利用循環(huán)水泵加速換熱器與循環(huán)水箱之間循環(huán)水的流動。
[0011]進一步，換熱器流出的高溫循環(huán)水能夠直接接入到蒸箱中的補水箱內(nèi)，為蒸箱提供產(chǎn)生蒸汽的水源。
[0012]一種蒸箱蒸汽余熱利用系統(tǒng)，包括蒸箱、儲熱水箱、循環(huán)水箱和生活熱水終端，以及連接管路和閥門；蒸箱的蒸汽出口與儲熱水箱的進汽口連通；儲熱水箱內(nèi)部設(shè)置有換熱器，換熱器的出口和入口分別與循環(huán)水箱上部設(shè)置的高溫循環(huán)水入口和底部設(shè)置的低溫循環(huán)水出口對應(yīng)連通，循環(huán)水箱上部設(shè)置的高溫循環(huán)水出口與生活熱水終端連通。[0013]優(yōu)選的，換熱器的出口還與蒸箱內(nèi)設(shè)置的補水箱補水入口連通。
[0014]優(yōu)選的，換熱器的入口和循環(huán)水箱的低溫循環(huán)水出口之間設(shè)置有循環(huán)水泵。
[0015]進一步，換熱器采用換熱盤管。
[0016]優(yōu)選的，儲熱水箱的進汽口一端與蒸箱上設(shè)置的安全閥的蒸汽排出口連通，另一端向內(nèi)伸入到儲熱水箱的底部。
[0017]進一步，儲熱水箱上部側(cè)壁上設(shè)置溢流口。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0019]本發(fā)明一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝，先將蒸箱中排出的蒸汽通過一次換熱進行收集和儲存，將儲熱水的溫度升高，提高了熱量利用的品位，實現(xiàn)分散熱量的集中回收；再通過二次換熱將聚集到的熱量進行連續(xù)的轉(zhuǎn)移和輸送，實現(xiàn)了熱量的逐步轉(zhuǎn)移；最后通過生活熱水終端實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)移熱量的利用，也就完成了對蒸汽熱量的回收和利用。整個工藝過程中不會產(chǎn)生蒸汽的外泄，從而不會發(fā)生氣味的交叉混雜，和操作間的環(huán)境惡化；并且利用兩次熱量轉(zhuǎn)換，將低品位不穩(wěn)定的熱源能量進行集中回收，提高熱能的品位后再進行轉(zhuǎn)移輸送，從而減少了整個利用工藝過程中熱量的損失，提高了熱量的回收利用率以及回收利用的效率，能夠提高能效20%以上。
[0020]進一步的，采用浸沒換熱將蒸汽直接通入到儲熱水箱內(nèi)的水中，從而能夠完全的吸收輸入蒸汽的熱量，而且還能夠消除蒸汽中附帶的氣味。
[0021]進一步的，采用循環(huán)水泵進行機械運作加速循環(huán)的速度，能夠提高熱量轉(zhuǎn)移的速率，迅速的滿足生活熱水終端的用水需求。
[0022]進一步的，將高溫循環(huán)水直接引入到補水箱中，能夠滿足蒸箱對水源的需求，同時減少了蒸箱通過加熱產(chǎn)生蒸汽時的能量消耗，轉(zhuǎn)移的熱量能夠直接進行再次利用。
[0023]本發(fā)明一種蒸箱蒸汽余熱利用系統(tǒng)，通過與蒸箱相對獨立設(shè)置的儲熱水箱、循環(huán)水箱和生活熱水終端，實現(xiàn)利用系統(tǒng)的模塊化組成，與蒸箱上已有的水、汽管道和接口的對接，安裝方便，適應(yīng)性強；并且通過儲熱水箱的設(shè)置在一次換熱的同時實現(xiàn)對氣味的吸收，無異味交叉，安全衛(wèi)生，利用換熱器的設(shè)置在儲熱水和循環(huán)水在進行二次換熱的同時實現(xiàn)熱傳遞媒介的分離，保證了生活熱水終端中排出熱水的潔凈度。
[0024]進一步的,通過換熱器出口與補水箱入口的直接連接，能夠?qū)崿F(xiàn)高溫循環(huán)水對補水箱內(nèi)水量的直接補充，直接將轉(zhuǎn)移的熱量利用到蒸汽產(chǎn)生的過程中實現(xiàn)熱能的回收利用。
[0025]進一步的，通過循環(huán)水泵的設(shè)置能夠在換熱器自然循環(huán)的基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)機械循環(huán)，加快熱量的轉(zhuǎn)移和再利用，提高利用效率；通過采用換熱盤管增大了二次換熱的作用面積和作用時間，能夠提高熱量轉(zhuǎn)移效率。
[0026]進一步的,通過安全閥的蒸汽排出口與蒸箱連接，在對保證余熱回收的同時，保證了蒸箱內(nèi)溫度和壓力的需求，利用溢流口的設(shè)置，能夠使儲熱水箱中出熱水因吸收蒸汽增多后自動流出，保證了水位恒定和儲熱水箱的使用安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實例中所述了利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:I為蒸箱,2為補水箱,3為安全閥,4為儲熱水箱,5為換熱器,6為循環(huán)水箱，7為循環(huán)水泵，8為生活熱水終端，a、b、C、d、e、f、g、h、i為管路上的閥門。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0030]本發(fā)明一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝，包括如下步驟，
[0031]I)蒸汽熱量的回收步驟；將蒸箱I中排出的蒸汽導(dǎo)入到儲熱水箱4中，與儲熱水箱4中的儲熱水進行一次換熱，儲熱水被加熱后完成對蒸汽中熱量的回收和儲存；本優(yōu)選實例中，在一次換熱時采用蒸汽與常溫水直接接觸的浸沒換熱。
[0032]2)儲存熱量的轉(zhuǎn)移步驟；在儲熱水箱4中利用換熱器5，進行儲熱水與換熱器5內(nèi)循環(huán)水的二次換熱，循環(huán)水的溫度升高后密度減小向上流入到循環(huán)水箱6上部，同時循環(huán)水箱6下部的低溫循環(huán)水補充回流至換熱器5內(nèi)，完成對儲熱水箱4中儲存熱量的吸收和轉(zhuǎn)移；本優(yōu)選實例中，能夠利用循環(huán)水泵7加速換熱器5與循環(huán)水箱6之間循環(huán)水的流動，同時優(yōu)選的，換熱器6流出的高溫循環(huán)水能夠直接接入到蒸箱I中的補水箱2內(nèi)，為蒸箱I提供產(chǎn)生蒸汽的水源。
[0033]3)轉(zhuǎn)移熱量的利用步驟；通過生活用水終端8將循環(huán)水箱6上部的高溫循環(huán)水引出，完成對循環(huán)水中吸收熱量的利用。
[0034]一種用于以上所述利用工藝的蒸箱蒸汽余熱利用系統(tǒng)，如圖1所示，其包括蒸箱
1、儲熱水箱4、循環(huán)水箱6和生活熱水終端8，以及連接管路和閥門；蒸箱I的蒸汽出口與儲熱水箱4的進汽口連通，實現(xiàn)一次換熱；儲熱水箱4內(nèi)部設(shè)置有換熱器5，換熱器5的出口和入口分別與循環(huán)水箱6上部設(shè)置的高溫循環(huán)水入口和底部設(shè)置的低溫循環(huán)水出口對應(yīng)連通，實現(xiàn)二次換熱，循環(huán)水箱6上部設(shè)置的高溫循環(huán)水出口與生活熱水終端8連通，實現(xiàn)回收熱能的利用。
[0035]本優(yōu)選實施例中，如圖1所示，換熱器5的出口還與蒸箱I內(nèi)設(shè)置的補水箱I補水入口連通，換熱器5的入口和循環(huán)水箱6的低溫循環(huán)水出口之間設(shè)置有循環(huán)水泵7 ;換熱器5采用換熱盤管。如圖1所示，儲熱水箱4的進汽口一端與蒸箱I上設(shè)置的安全閥3的蒸汽排出口連通，另一端向內(nèi)伸入到儲熱水箱4的底部，儲熱水箱4上部側(cè)壁上設(shè)置溢流口。
[0036]具體的在使用時，如圖1所示，蒸箱I工作時，持續(xù)產(chǎn)生高溫蒸汽，在完成蒸箱內(nèi)食品加熱后，優(yōu)選的，在I?1.02MPa壓力和70?99°C溫度的條件下，蒸箱I里的蒸汽自安全閥3排出，流經(jīng)閥門a后，通入儲熱水箱4，與箱內(nèi)的儲熱水進行直接的浸沒換熱后，儲熱水被加熱為高溫?zé)崴?，蒸汽遇冷凝結(jié)成水，當(dāng)水位超過儲熱水箱4的溢流口高度時，多余的水從溢流孔中排出。
[0037]換熱盤管中的循環(huán)水，經(jīng)閥門e，由儲熱水箱6側(cè)下部進入，與儲熱水箱6內(nèi)的熱水進行二次換熱，之后被加熱為高溫循環(huán)水，循環(huán)水受熱后，質(zhì)量變輕而自然向上流動，經(jīng)閥門c后，一部分經(jīng)由閥門f，流入循環(huán)水箱6，同時，循環(huán)水箱6內(nèi)的低溫循環(huán)水由閥門g，經(jīng)循環(huán)水泵7及閥門e，補充流入儲熱水箱4的換熱盤管5，完成一個完整的低溫循環(huán)水-高溫循環(huán)水的換熱循環(huán)。
[0038]進入循環(huán)水箱6內(nèi)的高溫循環(huán)水，在用戶使用條件下，經(jīng)由閥門h、閥門i，由生活熱水終端8流出；另一部分由閥門c流出的換熱后高溫循環(huán)水，經(jīng)由閥門d和閥門b后，進入補水箱2中，以備蒸箱I產(chǎn)生蒸汽使用。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝，其特征在于，包括如下步驟， 1)蒸汽熱量的回收步驟；將蒸箱(1)中排出的蒸汽導(dǎo)入到儲熱水箱(4)中，與儲熱水箱(4)中的儲熱水進行一次換熱，儲熱水被加熱后完成對蒸汽中熱量的回收和儲存； 2)儲存熱量的轉(zhuǎn)移步驟；在儲熱水箱(4)中利用換熱器(5)，進行儲熱水與換熱器(5)內(nèi)循環(huán)水的二次換熱，循環(huán)水的溫度升高后密度減小向上流入到循環(huán)水箱(6)上部，同時循環(huán)水箱(6)下部的低溫循環(huán)水補充回流至換熱器(5)內(nèi)，完成對儲熱水箱(4)中儲存熱量的吸收和轉(zhuǎn)移； 3)轉(zhuǎn)移熱量的利用步驟；通過生活用水終端(8)將循環(huán)水箱(6)上部的高溫循環(huán)水引出，完成對循環(huán)水中吸收熱量的利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝，其特征在于，所述的一次換熱采用蒸汽與常溫水直接接觸的浸沒換熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝，其特征在于，所述的步驟2)中，利用循環(huán)水泵(7 )加速換熱器(5 )與循環(huán)水箱(6 )之間循環(huán)水的流動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種蒸箱蒸汽余熱利用工藝，其特征在于，換熱器(6)流出的高溫循環(huán)水能夠直接接入到蒸箱(1)中的補水箱(2)內(nèi)，為蒸箱(1)提供產(chǎn)生蒸汽的水源。
5.一種用于實現(xiàn)如權(quán)利要求1所述利用工藝的蒸箱蒸汽余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸箱(1)、儲熱水箱(4)、循環(huán)水箱(6)和生活熱水終端(8)，以及連接管路和閥門；蒸箱(I)的蒸汽出口與儲熱水箱(4)的進汽口連通；儲熱水箱(4)內(nèi)部設(shè)置有換熱器(5 )，換熱器(5)的出口和入口分別與循環(huán)水箱(6)上部設(shè)置的高溫循環(huán)水入口和底部設(shè)置的低溫循環(huán)水出口對應(yīng)連通，循環(huán)水箱(6)上部設(shè)置的高溫循環(huán)水出口與生活熱水終端(8)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種蒸箱蒸汽余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的換熱器(5)的出口還與蒸箱(1)內(nèi)設(shè)置的補水箱(2)的補水入口連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種蒸箱蒸汽余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的換熱器(5)的入口和循環(huán)水箱(6)的低溫循環(huán)水出口之間設(shè)置有循環(huán)水泵(J)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任意一項所述的一種蒸箱蒸汽余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的換熱器(5)采用換熱盤管。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種蒸箱蒸汽余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，儲熱水箱(4)的進汽口一端與蒸箱(1)上設(shè)置的安全閥(3)的蒸汽排出口連通，另一端向內(nèi)伸入到儲熱水箱(4)的底部。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或9所述的一種蒸箱蒸汽余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的儲熱水箱(4)上部側(cè)壁上設(shè)置溢流口。
【文檔編號】F24J3/00GK103604233SQ201310590336
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】王啟, 高文學(xué), 蔡建偉, 楊紅, 郭海波 申請人:陜西華泰廚房設(shè)備有限公司, 中國市政工程華北設(shè)計研究總院