一种热管式余热蒸汽利用系统技术方案

本发明专利技术涉及一种热管式余热蒸汽利用系统，其特征在于：包括余热蒸汽管道、换热模组和发电模块；余热蒸汽管道的进汽段可以根据蒸汽的温度进行选择蒸汽是直接进入发电模块还是选择进入换热模组；亦或选择先进入换热模组再进入发电模块；蒸汽余热温度在100℃

【技术实现步骤摘要】
一种热管式余热蒸汽利用系统


[0001]本专利技术涉及蒸汽余热利用
，尤其涉及一种热管式余热蒸汽利用系统。

技术介绍

[0002]热管式余热蒸汽一般为低压饱和蒸汽，由于这些蒸汽常见的回收方式是直接通过螺杆膨胀机进行热能的回收；这种回收方式一方面对于不同温度的低压饱和蒸汽采用相同的回收利用方式，热能转化效率低，无法对其进行区分回收热能；另一方面，采用螺杆膨胀机这种单一利用热能的方式，降低了热能回收的回收率；因此，一种能够根据不同温度的低压饱和蒸汽进行选择式回收热能的系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种热管式余热蒸汽利用系统，能够解决一般的余热蒸汽的利用无法根据温度选择合理回收余热利用方式的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种热管式余热蒸汽利用系统，其创新点在于：包括余热蒸汽管道、换热模组和发电模块；所述余热蒸汽管道呈圆柱壳状结构；余热蒸汽管道包括热量交换段、出汽段和进汽段；所述热量交换段的直径大于出汽段的直径，且热量交换段的顶端与出汽段的底端之间通过喇叭状连接罩相连，所述出汽段上设置有出汽支管道；所述热量交换段的内腔设置有相变介质，外壁上设置有相变介质热能释放接口；所述进汽段上设置有一进汽支管道，且该进汽支管道上设置有开闭阀门；所述换热模组包括换热管单元、换热管卡板和蒸汽控制罩；所述换热管卡板呈圆形板状结构且具有一对包括上换热管卡板和下换热管卡板，所述上换热管卡板的边缘焊接固定在热量交换段的顶端，下换热管卡板焊接在热量交换段的内壁上；该对换热管卡板之间形成容纳相变介质的型腔，该型腔内填充有相变介质；所述换热管卡板上呈阵列状设置有若干与换热管单元配合的管体定位孔，所述换热管单元具有若干个且两端连接在换热管卡板上的管体定位孔处，所有换热管单元截面积之和与出汽段截面积相同；所述蒸汽控制罩呈喇叭状结构，且焊接在下换热管卡板的下表面上，且蒸汽控制罩的进气截面积与余热蒸汽管道的出汽段截面积相同；所述发电模块包括汽包、螺杆膨胀机、负载设备和电动机；所述汽包的一端连接在出汽段或进汽支管道上；所述汽包的出气口引出蒸汽；所述螺杆膨胀机的进汽口连接在汽包的出汽口上，螺杆膨胀机的出汽口依次连接有凝汽器、除氧器、储液罐和循环泵；所述循环泵与汽包内部连通；所述负载设备与螺杆膨胀机的输出端相连；所述电动机的输出端与负载设备连接。
[0005]进一步的，所述换热管单元的外壁上设置有散热翼翅，通过散热翼翅增加换热管单元与型腔内相变介质接触面积。
[0006]进一步的，所述管体定位孔的内壁至少水平开有两层环形凹槽，换热管单元的两
端通过强度胀连接在管体定位孔处。
[0007]进一步的，所述螺杆膨胀机的输出端通过变速器与负载设备连接。
[0008]进一步的，所述螺杆膨胀机的输出端与变速器的输入端之间设有离合器一；所述变速器的输出端与负载设备之间设有离合器二；所述电动机的输出端与负载设备之间设有离合器三。
[0009]进一步的，所述变速器的输出端上安装有传感器一；所述负载设备上安装有传感器二；所述电动机的输出端上安装有传感器三。
[0010]进一步的，所述螺杆膨胀机的进汽口前分别设有开闭阀和流量控制阀。
[0011]本专利技术的优点在于：1）本专利技术中余热蒸汽管道的进汽段可以根据蒸汽的温度进行选择蒸汽是直接进入发电模块还是选择进入换热模组；亦或选择先进入换热模组再进入发电模块；这种可根据蒸汽余热不同温度选择不同回收热能的方式，可以更高效率的提高蒸汽余热的回收，避免单一的回收方式导致的热能回收率不高的问题。
[0012]2）本专利技术中蒸汽余热温度在100℃
‑
200℃下可以只进入到换热模组，通过相变介质进行储热；蒸汽余热温度在200℃
‑
300℃的情况下可以直接进入发电模块中，提高蒸汽余热的回收率；当蒸汽余热温度在大于300℃的情况下，蒸汽可以先进入到换热模组中进行换热，然后再进入到发电模块中进行发电；这种组合式的回收利用热能的方式，可根据实际情况进行选择，提高了余热的回收效率。
附图说明
[0013]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0014]图1为本专利技术的一种热管式余热蒸汽利用系统的结构图。
[0015]图2为本专利技术的一种换热式余热蒸汽利用系统的换热管单元装配示意图。
实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0017]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]如图1图2所示的一种热管式余热蒸汽利用系统，包括余热蒸汽管道1、换热模组2和发电模块3。
[0019]本实施例中，余热蒸汽管道1呈圆柱壳状结构；余热蒸汽管道1包括热量交换段11、出汽段12和进汽段13；热量交换段11的直径大于出汽段的直径，且热量交换段11的顶端与出汽段12的底端之间通过喇叭状连接罩相连，这种设计结构可以提高相变介质的存放量，出汽段上设置有出汽支管道，可以在蒸汽经过余热蒸汽管道1后直接排出；热量交换段11的
内腔设置有相变介质，外壁上设置有相变介质热能释放接口；进汽段13上设置有一进汽支管道14，且该进汽支管道上设置有开闭阀门；本实施例中，换热模组2包括换热管单元21、换热管卡板22和蒸汽控制罩23；换热管卡板22呈圆形板状结构且具有一对包括上换热管卡板和下换热管卡板，上换热管卡板的边缘焊接固定在热量交换段的顶端，下换热管卡板焊接在热量交换段11的内壁上；该对换热管卡板22之间形成容纳相变介质的型腔，该型腔内填充有相变介质；换热管卡板上呈阵列状设置有若干与换热管单元21配合的管体定位孔，换热管单元21具有若干个且两端连接在换热管卡板上的管体定位孔处，所有换热管单元21截面积之和与出汽段12截面积相同；蒸汽控制罩23呈喇叭状结构，且焊接在下换热管卡板的下表面上，且蒸汽控制罩23的进气截面积与余热蒸汽管道11的出汽段12截面积相同。
[0020]本实施例中，发电模块3包括汽包31、螺杆膨胀机32、负载设备33和电动机34；汽包31的一端连接在出汽段12或进汽支管道14上；汽包31的出气口引出蒸汽；螺杆膨胀机32的进汽口连接在汽包31的出汽口上，螺杆膨胀机32的出汽口依次连接有凝汽器321、除氧器322、储液罐323和循环泵324；循环泵324与汽包31内部连通；负载设备33与螺杆膨胀机32的输出端相连；电动机34的输出端与负载设备连接。
[0021]本实施例中，换热管单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热管式余热蒸汽利用系统，其特征在于：包括余热蒸汽管道、换热模组和发电模块；所述余热蒸汽管道呈圆柱壳状结构；余热蒸汽管道包括热量交换段、出汽段和进汽段；所述热量交换段的直径大于出汽段的直径，且热量交换段的顶端与出汽段的底端之间通过喇叭状连接罩相连，所述出汽段上设置有出汽支管道；所述热量交换段的内腔设置有相变介质，外壁上设置有相变介质热能释放接口；所述进汽段上设置有一进汽支管道，且该进汽支管道上设置有开闭阀门；所述换热模组包括换热管单元、换热管卡板和蒸汽控制罩；所述换热管卡板呈圆形板状结构且具有一对包括上换热管卡板和下换热管卡板，所述上换热管卡板的边缘焊接固定在热量交换段的顶端，下换热管卡板焊接在热量交换段的内壁上；该对换热管卡板之间形成容纳相变介质的型腔，该型腔内填充有相变介质；所述换热管卡板上呈阵列状设置有若干与换热管单元配合的管体定位孔，所述换热管单元具有若干个且两端连接在换热管卡板上的管体定位孔处，所有换热管单元截面积之和与出汽段截面积相同；所述蒸汽控制罩呈喇叭状结构，且焊接在下换热管卡板的下表面上，且蒸汽控制罩的进气截面积与余热蒸汽管道的出汽段截面积相同；所述发电模块包括汽包、螺杆膨胀机、负载设备和电动机；所述汽包的一端连接在出汽段或进汽支管道上；所述汽包的出气口引出蒸汽；所述螺杆膨胀机...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾丹童，葛慧钰，程健，
申请(专利权)人：江苏南通申通机械有限公司，
类型：发明
国别省市：