摘要：我国的蒸汽供热系统效率低下，水资源、能源浪费严重，其中凝结水、乏汽没有科学的回收回用，是造成蒸汽供暖系统效率低下的主要原因。随着人们环保意识的增强，蒸汽热能的余热回收利用越来越受重视，而现有的蒸汽热能的余热回收利用设备一般是蒸汽对水进行加热，在对水进行加热过程中水管会出现冷凝水，而附着的冷凝水会影响蒸汽对水管的热能传递，从而影响热能的利用，对此，我们设计了一种蒸汽热能的余热回收利用设备。

关键字：蒸汽 余热 回收

前言

目前大多数的企业对高温冷凝热水和蒸汽的热能回收很少有系统做起来，多数是用简单的处理方式和简陋的设备回收一小部分，大部分的热能都浪费了，为此我设计了一种热能的余热回收利用设备，社保包括箱体，箱体设有水管，水管分为直管和弯管，直管下端设有除水机构，箱体内对应除水机构设有移动机构，直管套设有套环，套环装配有连杆，动力支杆装配于连杆下端，动力支杆前后两端设有圆柱，链条对应动力支杆设置，链条左右两端分别装配有与之啮合的齿轮，箱体对应齿轮装配有电机，电机的输出轴转动与其中一个齿轮固定连接，另一个齿轮与箱体转动连接，连接环转动套设于圆柱，连接环与链条固定连接，通过设置除水机构，除去在加热过程中水管上形成的冷凝水，提高蒸汽与水管的接触，提高蒸汽余热回收的效率。良好的余热回收不仅具有有效的节能作用，还能进一步降低企业的生产成本，提高其经济效益。

1、蒸汽热能的余热回收利用概述

随着我国“低碳、减排”理念的不断深入，在企业的生产中，余热和余能的有效回收成为重要的方向。这不仅对企业的能源消费削减和经济成本削减具有重大意义，而且直接关系到我国能源环境的可持续发展。为了实施业高效、高质量、低消费、长寿命、环保的冶炼政策，企业以资源和能源的保护为中心，在确保正常生产的条件下，开始实施新生产方式的组织设计。20世纪80年代以来，中国引进了各种外国先进技术，科学地改革了企业的生产形态。

能源消耗削减的这一部分主要是通过余热和余能的回收来实现的，并达到了按质回收、梯级利用以及热尽其用的效果。在具体的回收中，首先将转炉或少量转用的余热应用于制造工序，将其显热直接传递给下一工序。例如，在将高温的熔铁供给转炉进行炼铁的过程中，将热钢坯送入加热炉，用流动气体的显热对煤气、干燥材料、燃烧支撑空气进行预热。余热用于焦炉燃煤加湿装置和高炉喷砂除湿装置。转换后的残余能量再次用作热能动能和热电耦合。例如，由高压蒸汽驱动的高炉鼓风机、将废排热蒸汽烧结而成的烧结排气扇、高炉炉顶余压发电机、干熄焦余热发电机以及其他装置，可以合理利用生产中的残留能量，获得良好的再循环效果。

我设计的这种蒸汽热能的余热回收利用设备，箱体前后贯穿设有水管，水管在箱体内部分为直管和弯管，直管和弯管在箱体内组成S形，并在箱体内部左右往复分布，箱体左右分别连通有蒸汽导管，直管下端设有除水机构；箱体内部对应除水机构前后对称设有移动机构；

除水机构包括套环、连杆和动力支杆，直管都滑动套设有套环，套环下端固定装配有向下延伸的连杆，动力支杆固定装配于连杆下端，动力支杆前后两端固定设有限位柱；移动机构包括链条、电机、齿轮和连接环，链条对应动力支杆左右设置，链条左右两端分别装配有与之啮合的齿轮，箱体对应齿轮固定装配有电机，电机的输出轴转动延伸入箱体内部与其中一个齿轮固定连接，另一个齿轮与箱体转动连接，连接环转动套设于限位柱，连接环与链条固定连接，连接环轴心位于链条的水平中心平面内。

套环用于刮去直管上产生的冷凝水，连杆用于连接套环和动力支杆，动力支杆用于带动套环和连杆移动，链条用于带动动力支杆移动，齿轮用于带动链条转动，电机用于带动齿轮转动，连接环用于连接链条和动力支杆。连杆中部固定装配有承载支杆，承载支杆向前后方向延伸靠近箱体内壁，箱体对应承载支杆前后两端开设有滑槽，承载支杆前后两端滚动设有滚柱，滚柱延伸入滑槽内部。限位柱成T形设置，限位柱与动力支杆形成限位卡槽，连接环套设于卡槽内，连接环与链条之间固定设有L形连杆，链条的长度小于直管的长度，箱体内部前后两壁对应弯管固定设有支撑板。通过设置除水机构，除去在加热过程中直管上形成的冷凝水，提高蒸汽与直管的接触，提高蒸汽余热回收的效率。

2、蒸汽热能的余热回收利用技术

蒸汽热能的余热回收利用设备，包括箱体，箱体前后贯穿设有水管，水管在箱体内部分为直管和弯管，直管和弯管在箱体内组成S形，并在箱体内部左右往复分布，箱体左右分别连通有蒸汽导管，直管下端设有除水机构；箱体内部对应除水机构前后对称设有移动机构；

除水机构包括套环、连杆和动力支杆，直管都滑动套设有套环，套环下端固定装配有向下延伸的连杆，动力支杆固定装配于连杆下端，动力支杆前后两端固定设有限位柱；移动机构包括链条、电机、齿轮和连接环，链条对应动力支杆左右设置，链条左右两端分别装配有与之啮合的齿轮，箱体对应齿轮固定装配有电机，电机的输出轴转动延伸入箱体内部与其中一个齿轮固定连接，另一个齿轮与箱体转动连接，连接环转动套设于限位柱，连接环与链条固定连接，连接环轴心位于链条的水平中心平面内。水管外接水源，用于承载需要加热的水并充当蒸汽加热水的热专递介质，蒸汽导管用于导入和导出蒸汽，套环用于刮去直管上产生的冷凝水，连杆用于连接套环和动力支杆，动力支杆用于带动套环和连杆移动，链条用于带动动力支杆移动，齿轮用于带动链条转动，电机用于带动齿轮转动，连接环用于连接链条和动力支杆。

疏水器是阻留蒸汽、及时疏水、提高蒸汽在换热设备热能利用率的关键环节。选择疏水器要考虑冷凝水量、工作用汽规律、阀前压力、阀后压力、工作温度等因素，任何用蒸汽间接加热的设备都应由专业人员，根据工艺参数和变化规律，选配合适的疏水型式、型号的疏水器。在闭式回收系统中，疏水器后的背压比常压高，热动力疏水器不能正常启动，应选用背压度高的自由浮球式疏水器。

当冷凝水回水管道从地下爬升到地面、爬越障碍物或跨越马路时，为提高冷凝水的爬高能力，需要在水平管段与坚直管段交界处安装增压器。它通过调整汽水两相的流态，巧妙地利用闪蒸汽的压力推动冷凝水爬高，可使冷凝水的爬高能力大大提高，实现冷凝水抬头回收，并消除立管的“撞击”现象。

在设备使用过程中，由右侧的蒸汽导管导入蒸汽，然后启动水源使水管内的水开始流动，此时蒸汽对水管进行加热，从而水管内的水进行加热，然后启动电机，由电机的转动带动齿轮转动转动，齿轮就带动链条转动，这样与链条固定连接的连接环也跟随转动，由于连接环转动套设在与动力支杆固定连接的限位柱上，所以动力支杆会跟随连接环左右移动但是不会上下移动，动力支杆移动带动连杆和套环左右移动，套环左右移动就可以刮去直管在加热过程中产生的冷凝水，在加热完成后蒸汽从左侧的蒸汽导管导出，实现蒸汽余热回收利用。

通过设置除水机构，除去在加热过程中直管上形成的冷凝水，提高蒸汽与直管的接触，提高蒸汽余热回收的效率。

连杆中部固定装配有承载支杆，承载支杆向前后方向延伸靠近箱体内壁，箱体对应承载支杆前后两端开设有滑槽，承载支杆前后两端滚动设有滚柱，滚柱延伸入滑槽内部。在除水机构移动时，承载支杆跟随连杆移动，此时滚柱在承载支杆移动，并在滑槽内转动，这样就实现了承载支杆的支撑。

高品位压缩工作蒸汽高速通过拉瓦尔喷嘴，在真空状态下膨帐，势能转换成动能，在喷嘴出口处形成超高速冷蒸汽流。由于冷蒸汽流的卷吸作用，工作蒸汽与被压缩气流（即二次蒸汽）相互混合，进行能量和质量交換。混合汽体经过超高速扩压器的扩张段形成激波，由于激波的增压作用，混合汽体在扩压器出中口处增压到一定背压值，进入工作系统。由于在整个工作过程中，被乐缩的低品位蒸汽和高品位乐缩工作蒸汽混合成较高品位的混合蒸汽，过程中没有相变，故能量损失较少。相反，由于混合蒸汽量的大幅度增加，使进入蒸发系统的热量亦大幅度增加，从而达到节能、增产的效果。

热泵式凝结水回收装置是具有先进水平的高效节能成套设备，是目前市场上凝结水回收装置的换代产品。这是一种节能产品，它由多路共网器、高效汽水分离器、蒸汽喷射式热泵、密闭式冷凝水回收器、高温冷凝水泵、PLC编程的智能化控制系统组成。进行汽水分离，闪蒸二次汽被蒸汽喷射式热泵卷吸压缩进入中压蒸汽管网；冷凝水进入闭式冷凝水回收器中，由高温冷凝水泵自动送回再利用的位證。

在实际生产中如蒸发、煮沸、千燥等，会产生大量的乏汽，这些乏汽含有大量的热量，但温度和压力低，同时含有杂质、有机物、不可凝气体等，不能直接回收再利用，应采用间接回收热量的方法。三汽热能回收器利用低温水与三汽问接进行热交换，吸收乏汽的热量由热水带回生产工艺或锅炉房再利用，三汽凝结水在三汽热能回收器中自动进行分离，含有杂质的污水排入污水池，好的凝结水回收经处理后再利用，不可凝气体从排气孔排出。低压流体动力机基本构造是由一对螺旋转子和机壳组成的动力机。流体进入螺杆齿槽，压力推动螺杆转动，齿槽容积增加，流体降压膨胀作功，实现能量转换。蒸汽、热液或汽液两相流体先进入机内螺杆齿槽，推动螺杆转动，随着螺杆转动，容积增大，流体降压降温膨胩（或闪蒸）做功，最后从齿槽排出，供生产用热或循环再加热做功。功率从主轴阳螺杆输出，亦可通过同步齿轮从阴螺杆输出，驱动风机、压缩机、水泵或驱动发电机发电。

3、蒸汽热能的余热回收利用技术的成果

企业通过上述技术回收利用生产中的余热和能源后，其主要成果包括以下三个方面：第一，在生产过程中，将余热和能源近距离回收利用，很好地满足了该地区的供热需求。有效保证供热的均匀性。二是充分回收生产中的余热和能源，用于供热系统，替代供热蒸汽。同时也使其在发电等方面得到合理应用与发展。三是淘汰小蒸汽用户，实现蒸汽管网的科学布局。特别是将远程管网末端的蒸汽加热用电锅炉和热电汽车加热，热能输送损失明显减少。可见，通过对企业余热和能源回收利用的改造和优化，其回收利用效果明显提高。

结语

在企业的生产过程中，如果不能有效利用余热余能，不仅会造成一定程度的能源损失，还会增大企业的生产运营成本。在此基础上，企业应明确余热余能回收利用的主要影响因素，充分掌握其回收利用的关键技术，结合自身实际情况，采取合理措施进行余热余能回收利用。如区域性余热余能回收利用技术的优化、区域性余热锅炉蒸汽回收利用、区域内供热结构的合理优化、洗浴和供暖系统中的余热回收利用、燃气和蒸汽高效发电中的余热余热余热回收利用等。通过这种方式，可以合理回收和再利用生产过程中的余热，在保证企业节能效果的同时，实现其经济效益的提高，促进企业的良性发展。

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