蒸汽余熱回收利用裝置及其控制方法

摘要：文章介紹了一種蒸汽余熱回收利用裝置及其控制方法，所述裝置包括：汽水轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、洗浴系統(tǒng)、水浴烘干系統(tǒng)和低溫冷凝水回收系統(tǒng)，這些裝置使生產(chǎn)蒸汽余熱得到充分利用，而且低溫冷凝水又用于生產(chǎn)，即外網(wǎng)供應(yīng)的生產(chǎn)用蒸汽全部得到充分利用，既保證生產(chǎn)需求，又使生產(chǎn)蒸汽余熱資源得以

回收。

關(guān)鍵詞：蒸汽余熱；回收利用裝置；汽水轉(zhuǎn)換；冷凝水

中圖分類號(hào)：TD849 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）12-0100-02

1 概述

飽和蒸汽作為一種廉價(jià)方便的熱源，在生產(chǎn)制造領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。在線路板制造企業(yè)中，諸如電鍍、化鍍及其他某些濕法制程，槽液溫度的控制是通過P=0.4MPa飽和蒸汽經(jīng)加熱蛇型盤管及控制裝置間接加熱，同時(shí)空調(diào)系統(tǒng)也會(huì)用到飽和蒸汽。飽和蒸汽經(jīng)生產(chǎn)車間使用后所產(chǎn)生的高溫冷凝水（溫度大約70℃）及空調(diào)換熱器冷凝水直接排入減溫井，再進(jìn)入工廠的下水管道予以排放，極大地浪費(fèi)了熱源。因此，如何充分利用飽和蒸汽的熱能是一個(gè)亟待解決的課題。

2 回收利用裝置的設(shè)計(jì)方法

本文所述的蒸汽余熱回收利用裝置包括：汽水轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、洗浴系統(tǒng)、水浴烘干系統(tǒng)和低溫冷凝水回收系統(tǒng)。

一是汽水轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括捕汽器、熱水箱、供暖水浴烘干循環(huán)水泵和洗浴循環(huán)水泵，所述捕汽器的一端同生產(chǎn)余熱蒸汽管路和飽和蒸汽管路相連接，另一端連接到熱水箱上，供暖水浴烘干循環(huán)水泵設(shè)置在熱水箱同供暖系統(tǒng)和水浴烘干系統(tǒng)連接管路上，洗浴循環(huán)水泵設(shè)置在熱水箱同洗浴系統(tǒng)連接管路上；其中熱水箱設(shè)置一個(gè)用于控制飽和蒸汽電磁閥的開啟或關(guān)閉的溫度傳感器，所述控制飽和蒸汽電磁閥連接在飽和蒸汽管路上；并在熱水箱設(shè)置一個(gè)用于控制循環(huán)水電磁閥和循環(huán)水排水電磁閥的開啟或關(guān)閉的液位傳感器，其中熱水箱的循環(huán)水回水通過循環(huán)水回水管路回到熱水箱中，所述循環(huán)水電磁閥設(shè)置在循環(huán)水回水管路上，其中熱水箱的循環(huán)水還通過循環(huán)水排水管路連接在低溫冷凝水儲(chǔ)罐上，所述循環(huán)水排水電磁閥設(shè)置在循環(huán)水排水管路上。

二是供暖系統(tǒng)包括供暖板式換熱器、供暖高位水箱和供暖循環(huán)水泵，所述供暖板式換熱器的加熱端經(jīng)過供暖水浴烘干循環(huán)水泵連接在熱水箱上，所述供暖高位水箱和供暖循環(huán)水泵連接在供暖板式換熱器供暖端的供暖回水管路上，所述供暖高位水箱還經(jīng)過低溫冷凝水供水泵連接在低溫冷凝水儲(chǔ)罐上，所述供暖高位水箱設(shè)置一個(gè)液位浮球。

三是洗浴系統(tǒng)包括洗浴板式換熱器、洗浴水箱、洗浴內(nèi)循環(huán)水泵和洗浴熱水泵，所述洗浴板式換熱器的加熱端經(jīng)過洗浴循環(huán)水泵連接在熱水箱上，所述洗浴水箱、洗浴內(nèi)循環(huán)水泵和洗浴熱水泵連接在洗浴板式換熱器的洗浴出水端上，其中洗浴水箱上設(shè)有一個(gè)液位浮球和一個(gè)溫度傳感器。

四是水浴烘干系統(tǒng)包括經(jīng)過供暖水浴烘干循環(huán)水泵連接在熱水箱上的水浴烘干器。

五是低溫冷凝水回收系統(tǒng)包括低溫冷凝水儲(chǔ)罐和低溫冷凝水供水泵，所述低溫冷凝水儲(chǔ)罐經(jīng)過低溫冷凝水供水泵連接到外部應(yīng)用設(shè)備和供暖高位水箱上。

六是熱水箱、洗浴水箱、低溫冷凝水儲(chǔ)罐和供暖高位水箱均設(shè)置有溢流和排污管線。

七是洗浴水箱設(shè)有電接點(diǎn)壓力表。

八是低溫冷凝水儲(chǔ)罐設(shè)有電接點(diǎn)壓力表。

3 控制方法

圖1 蒸汽余熱回收利用裝置控制模塊

圖1是蒸汽余熱回收利用裝置控制模塊示意圖，生產(chǎn)余熱蒸汽WH（waste heat）和低溫冷凝水LTC（low temperature condensate water）同時(shí)從側(cè)面進(jìn)入捕汽器1，形成旋流，兩股旋流經(jīng)碰撞充分混合送到熱水箱2，水箱設(shè)定出水溫度65℃～70℃。

熱水箱2設(shè)置一個(gè)液位傳感器18，用于液位調(diào)節(jié)：

當(dāng)熱水箱2中的熱水達(dá)到高液位時(shí)，液位傳感器18將電氣信號(hào)傳遞到循環(huán)水電磁閥15和循環(huán)水排水電磁閥16，使循環(huán)水電磁閥15關(guān)閉，循環(huán)水排水電磁閥16打開；多余水排至低溫冷凝水儲(chǔ)罐6中。

當(dāng)熱水箱2中的熱水達(dá)到低液位時(shí)，循環(huán)水電磁閥15打開，循環(huán)水排水電磁閥16關(guān)閉。

當(dāng)熱水箱2中的熱水液位在正常狀態(tài)下時(shí)，循環(huán)水電磁閥15打開，排水電磁閥16關(guān)閉。

同時(shí)在熱水箱2中設(shè)置一個(gè)熱水箱溫度傳感器19，用于溫度調(diào)節(jié)：

當(dāng)熱水箱2中的熱水溫度低于設(shè)定值時(shí)，熱水箱溫度傳感器19將電氣信號(hào)傳遞到飽和蒸汽電磁閥14，使其打開，外網(wǎng)供應(yīng)的飽和蒸汽SS（saturated steam）經(jīng)過飽和蒸汽渦街流量計(jì)17和飽和蒸汽電磁閥14進(jìn)入捕汽器1中，對(duì)水箱2中的水進(jìn)行加熱升溫。

當(dāng)熱水箱2中的熱水溫度高于設(shè)定值時(shí)，飽和蒸汽電磁閥14關(guān)閉停止工作，飽和蒸汽SS停止供應(yīng)。

熱水箱2中的熱水通過供暖水浴烘干循環(huán)水泵9進(jìn)入供暖板式換熱器3，對(duì)供暖回水HB（heating back）進(jìn)行加熱，供暖回水HB由供暖循環(huán)水泵10泵入供暖系統(tǒng)，提供供暖出水HF（heating forward）進(jìn)行供暖；供暖高位水箱7用于補(bǔ)充供暖循環(huán)水的損耗和系統(tǒng)水膨脹用，在供暖高位水箱7設(shè)置一個(gè)液位浮球7a，用于控制低溫冷凝水LTC的自動(dòng)加入補(bǔ)充液位。

熱水箱2中的熱水還可以通過洗浴循環(huán)水泵11進(jìn)入洗浴板式換熱器4，對(duì)洗浴用自來水CW（city water）進(jìn)行加熱，自來水CW通過洗浴水箱液位浮球5a的調(diào)節(jié)進(jìn)入洗浴水箱5，并由洗浴內(nèi)循環(huán)水泵12泵入洗浴系統(tǒng)；洗浴水箱5中的熱水由洗浴熱水泵22泵入噴淋系統(tǒng)，并在管道上設(shè)置一個(gè)電接點(diǎn)壓力表21，通過管道壓力的變化控制熱水泵出量，保持壓力恒定，避免浪費(fèi)；洗浴水箱5中的熱水水溫通過洗浴水箱溫度傳感器20對(duì)洗浴循環(huán)水泵11和洗浴內(nèi)循環(huán)水泵水泵12的打開和關(guān)閉予以控制。

供暖水浴烘干循環(huán)水泵9出水，可通過管道閥門調(diào)節(jié)進(jìn)入水浴烘干器8，可用于夏季潮濕物品的烘干；低溫水通過循環(huán)水排水電磁閥16進(jìn)入低溫冷凝水儲(chǔ)罐6，再通過低溫冷凝水供水泵13進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)回用，并在管道上設(shè)置一個(gè)電接點(diǎn)壓力表21，通過管道壓力的變化控制低溫冷凝水泵出量，保持壓力恒定，避免浪費(fèi)；同時(shí)低溫冷凝式也可對(duì)供暖高位水箱7的液位進(jìn)行補(bǔ)充。以上如圖2所示。

1為捕汽器；2為熱水箱；3為供暖板式換熱器；4為洗浴板式換熱器；5為洗浴水箱；5a洗浴水箱液位浮球；6為低溫冷凝水儲(chǔ)罐；7為供暖高位水箱；7a為供暖高位水箱液位浮球；8為水浴烘干器；9為供暖水浴烘干循環(huán)水泵；10為供暖循環(huán)水泵；11為洗浴循環(huán)水泵；12為洗浴內(nèi)循環(huán)水泵；13為低溫冷凝水供水泵；14為飽和蒸汽電磁閥；15為循環(huán)水電磁閥；16為循環(huán)水排水電磁閥；17為飽和蒸汽渦街流量計(jì)；18為液位傳感器；19為熱水箱溫度傳感器；20為洗浴水箱溫度傳感器；21為電接點(diǎn)壓力表；22為洗浴熱

4 結(jié)語

同現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，具體如下：

一是外網(wǎng)供應(yīng)的飽和蒸汽得到完全利用，既保證生產(chǎn)需求，又使生產(chǎn)蒸汽余熱資源得以回收，用于供暖、洗浴、水浴烘干，且冷凝水得到回用，熱資源、水資源基本完全利用無浪費(fèi)，極大地降低了生產(chǎn)制造企業(yè)的運(yùn)行

成本。

二是多種余熱回收利用方式集合在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，可通過管道閥門和電磁閥的打開或關(guān)閉來切換任何一種方式，便于生產(chǎn)制造企業(yè)的選擇使用。

三是蒸汽余熱資源回收利用方式多樣性，冬季可以采暖，夏季可水浴烘干，并可常年用于洗浴。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉彬云.電路板綠色制造技術(shù)探討[J].印制電路信息，2010，（8）.

作者簡介：叢樹泉（1979—），男，遼寧大連人，供職于大連太平洋電子有限公司，助理級(jí)職稱，研究方向：自動(dòng)化系統(tǒng)在企業(yè)中的合理利用。

（責(zé)任編輯：葉小堅(jiān)）