一种热能回收利用系统 |
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| 申请号 | CN202321538384.3 | 申请日 | 2023-06-15 | 公开(公告)号 | CN220471582U | 公开(公告)日 | 2024-02-09 |
| 申请人 | 新疆晶硕新材料有限公司; 新特能源股份有限公司; | 发明人 | 贺平; 王三跃; 左霖; 孟宪伟; 潘小龙; 王纪康; | ||||
| 摘要 | 本实用新型提供了一种 热能 回收利用 系统，涉及化工生产技术领域。该系统包括：气体输入管路和气体输出管路；主管道，主管道的第一端与气体输入管路连通，相对的第二端与气体输出管路连通；至少两组热能回收装置，至少两组热能回收装置间隔设置在主管道上；第一 冷凝器 和第一冷凝 水 输出管路，第一冷凝器套设在主管道上，第一冷凝水输出管路与第一冷凝器连接；其中，第一冷凝器和第一冷凝水输出管路设置在靠近气体输出管路的 位置 。本实用新型通过间隔设置在主管道上的至少两组热能回收装置，利用了氯 硅 烷在高温 水解 时产生的大量热能，在回收热能的同时降低气相 二 氧 化硅 气固两相烟流气的 温度 ，控制气相 二氧化硅 的 质量 保护后续设备。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种热能回收利用系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种热能回收利用系统技术领域[0001] 本实用新型涉及化工生产技术领域，特别涉及一种热能回收利用系统。 背景技术[0002] 气相白炭黑是一种用途广泛的纳米级粉体材料，其生产工艺是利用氯硅烷经氢氧焰高温水解制得纳米级二氧化硅粉体。在高温水解的过程中产生大量的热能，不降温对产 品质量和后续设备都有不利的影响，如直接降温不对这热能回收利用，将增加生产成本，造 成大量的浪费。 实用新型内容 [0003] 本实用新型实施例提供一种热能回收利用系统，以实现回收利用氯硅烷在高温水解时产生的大量热能，在回收热能的同时降低气相二氧化硅气固两相烟流气的温度，控制 气相二氧化硅的质量保护后续设备，避免高温水解的过程中产生大量的热能，不降温对产 品质量和后续设备都有不利的影响。 [0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案： [0005] 本实用新型实施例提供一种热能回收利用系统，包括： [0006] 气体输入管路和气体输出管路； [0007] 主管道，所述主管道的第一端与所述气体输入管路连通，相对的第二端与所述气体输出管路连通； [0008] 至少两组热能回收装置，所述至少两组热能回收装置间隔设置在所述主管道上； [0010] 其中，所述第一冷凝器和所述第一冷凝水输出管路设置在靠近所述气体输出管路的位置。 [0011] 可选地，所述热能回收装置包括： [0012] 至少一个第二冷凝器和第二冷凝水输出管路，所述第二冷凝器设置在所述主管道上，所述第二冷凝水输出管路与所述第二冷凝器连接； [0013] 蒸汽产生装置，所述蒸汽产生装置与所述第二冷凝器相邻设置； [0014] 第一除氧水进口阀，与所述第二冷凝器连通； [0015] 第二除氧水进口阀，与所述蒸汽产生装置连通。 [0016] 可选地，所述热能回收装置还包括： [0017] 蒸汽输出管路，所述蒸汽输出管路与所述蒸汽产生装置连接。 [0018] 可选地，所述热能回收装置还包括： [0019] 除氧水溢流阀，所述除氧水溢流阀与所述蒸汽产生装置连接； [0021] 其中，在所述自动控制模块接收第一信号时，向所述第二除氧水进口阀和所述除氧水溢流阀发送关闭信号；所述第一信号表示有水从所述除氧水溢流阀流出；在所述自动 控制模块接收第二信号时，向所述第二除氧水进口阀发送打开信号；所述第二信号表示所 述蒸汽产生装置内的水量低于预设阈值。 [0022] 可选地，所述热能回收装置还包括： [0023] 除氧水排泄管路，所述除氧水排泄管路与所述蒸汽产生装置连接。 [0024] 可选地，所述热能回收装置为两组，第一组的第二冷凝器设置于靠近所述气体输入管路的位置； [0025] 第一组的蒸汽产生装置与第二组的第二冷凝器相邻设置； [0026] 第二组的蒸汽产生装置设置于靠近所述气体输出管路的位置。 [0027] 本实用新型的有益效果是： [0028] 上述技术方案中，该热能回收利用系统包括：气体输入管路和气体输出管路；主管道，主管道的第一端与气体输入管路连通，相对的第二端与气体输出管路连通；至少两组热 能回收装置，至少两组热能回收装置间隔设置在主管道上；第一冷凝器和第一冷凝水输出 管路，第一冷凝器套设在主管道上，第一冷凝水输出管路与第一冷凝器连接；其中，第一冷 凝器和第一冷凝水输出管路设置在靠近气体输出管路的位置，本实用新型的方案，通过间 隔设置在主管道上的至少两组热能回收装置，利用了氯硅烷在高温水解时产生的大量热 能，在回收热能的同时降低气相二氧化硅气固两相烟流气的温度，控制气相二氧化硅的质 量保护后续设备。 附图说明 [0029] 图1表示本实用新型实施例提供的热能回收利用系统的结构示意图。 [0030] 附图标记说明： [0031] 1‑气体输入管路；2‑气体输出管路；3‑主管道；4‑热能回收装置；5‑第一冷凝器；6‑第一冷凝水输出管路；7‑第二冷凝器；8‑第二冷凝水输出管路；9‑蒸汽产生装置；10‑第一除 氧水进口阀；11‑第二除氧水进口阀；12‑蒸汽输出管路；13‑除氧水溢流阀；14‑除氧水排泄 管路。 具体实施方式[0032] 为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅 仅是为了帮助全面理解本实用新型的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里 描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本实用新型的范围和精神。另外，为了清楚和 简洁，省略了对已知功能和构造的描述。 [0033] 应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出 现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特 征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。 [0034] 本实用新型针对高温水解的过程中产生大量的热能的利用率低的问题，提供一种热能回收利用系统。 [0035] 参照图1所示，本实用新型的可选实施例提供一种热能回收利用系统，包括： [0036] 气体输入管路1和气体输出管路2； [0037] 主管道3，所述主管道3的第一端与所述气体输入管路1连通，相对的第二端与所述气体输出管路2连通； [0038] 至少两组热能回收装置4，所述至少两组热能回收装置4间隔设置在所述主管道3上； [0039] 第一冷凝器5和第一冷凝水输出管路6，所述第一冷凝器5套设在所述主管道3上，所述第一冷凝水输出管路6与所述第一冷凝器5连接； [0040] 其中，所述第一冷凝器5和所述第一冷凝水输出管路6设置在靠近所述气体输出管路2的位置。 [0041] 需要说明的是，热能回收装置4具有产生蒸汽的功能、回收蒸汽并入蒸汽主管线为其它工序提供热能的作用。 [0042] 本实用新型实施例中，气体输入管路1可理解为主管道3的进气口，气体输出管路2可理解为主管道3的出气口，气相二氧化硅气固两相烟流气在主管道3通行，经过至少两组 的热能回收装置4，可以将气相二氧化硅温度由800℃降到300℃，并且产生大量的蒸汽，产 生的蒸汽并入蒸汽主管线为其它工序提供热能，有效节约了生产的成本。 [0043] 具体的，气相二氧化硅气固两相烟流气由一定速度连续由热能回收利用系统的气体输入管路1进入主管道3，在由气体输出管路2进入下道工序，经过热能回收利用系统后， 气相二氧化硅的温度由800℃降到300℃。 [0044] 在一可选实施例中，所述热能回收装置4包括： [0045] 至少一个第二冷凝器7和第二冷凝水输出管路8，所述第二冷凝器7设置在所述主管道3上，所述第二冷凝水输出管路8与所述第二冷凝器7连接； [0046] 蒸汽产生装置9，所述蒸汽产生装置9与所述第二冷凝器7相邻设置； [0047] 第一除氧水进口阀10，与所述第二冷凝器7连通； [0048] 第二除氧水进口阀11，与所述蒸汽产生装置9连通。 [0049] 这里，冷凝器可以选择夹套式的冷凝器，套设在主管道3上，夹套式冷凝器对应的冷凝器输出管路为冷凝水出口。 [0050] 本实用新型实施例中，每个热能回收装置4都设置有至少一个第二冷凝器7和第二冷凝水输出管路8，第二冷凝器7和第二冷凝水输出管路8，相比于第一冷凝器5和第一冷凝 水输出管路6，可以是相同类型的设备，也可以是根据不同位置或器件所需功能的不同，选 择不同的冷凝器和对应的冷凝器输出管路。进一步的，设置了两个除氧水进口阀，其中，第 一除氧水进口阀10用于向第二冷凝器7输送脱氧水，第二除氧水进口阀11用于向蒸汽产生 装置9输送脱氧水。本实用新型可以为不同线程的输送脱氧水，实现多线程同时降温的目 的。 [0051] 可选地，所述热能回收装置4还包括： [0052] 蒸汽输出管路12，所述蒸汽输出管路12与所述蒸汽产生装置9连接。 [0053] 这里，蒸汽输出管路12为蒸汽出口，用于排出蒸汽产生装置9中产生的蒸汽，蒸汽输出管路12可以接其他线程，用于利用输出蒸汽的热量。 [0054] 在一具体实现方式中，脱氧水由第一除氧水进口阀10进入夹套式的第二冷凝器7的壳程，由第二冷凝水输出管路8进入脱氧水回水管，对气相二氧化硅冷却，同理，另一组热 能回收装置4中脱氧水的进出口流程类似。脱氧水还可以由除氧水进口15进入夹套式的第 一冷凝器5的壳程，由夹套第一冷凝水输出管路6进入脱氧水回水管，对气相二氧化硅冷却。 [0055] 可选地，所述热能回收装置4还包括： [0056] 除氧水溢流阀13，所述除氧水溢流阀13与所述蒸汽产生装置9连接； [0057] 自动控制模块，所述自动控制模块与所述除氧水溢流阀13连接； [0058] 其中，在所述自动控制模块接收第一信号时，向所述第二除氧水进口阀11和所述除氧水溢流阀13发送关闭信号；所述第一信号表示有水从所述除氧水溢流阀13流出；在所 述自动控制模块接收第二信号时，向所述第二除氧水进口阀11发送打开信号；所述第二信 号表示所述蒸汽产生装置9内的水量低于预设阈值。 [0059] 在另一具体实现方式中，脱氧水由第二除氧水进口阀11进入蒸汽产生装置9，当水从除氧水溢流阀13溢流出时，关闭第二除氧水进口阀11和除氧水溢流阀13的管口阀门。气 相二氧化硅经主管道3进入蒸汽产生装置9，连续对蒸汽产生装置9里的除氧水加热，使除氧 水气化成为蒸汽，蒸汽由蒸汽输出管路12出去并入蒸汽总管线。 [0060] 该实施例中，可以实现在实际生产中由蒸汽产生装置9中脱氧水的液位进行自动化控制，在表示有水从所述除氧水溢流阀13流出时，生成第一信号，利用自动控制模块接收 第一信号，并向第二除氧水进口阀11和除氧水溢流阀13发送关闭信号。当蒸汽产生的同时， 蒸汽产生装置9里面的液位降低，直到表示所述蒸汽产生装置9内的水量低于预设阈值，生 成第二信号，利用自动控制模块接收第二信号，向第二除氧水进口阀11发送打开信号，即打 开除氧水进口20阀门连续补水。进一步地，当液位过高时，又会自动打开除氧水溢流阀13阀 门排水，使液位一直保持在同一位置。本实用新型实现了自动控制补水、自动控制关停阀体 的目的，减少了人工盯防，造成时间浪费的弊端。 [0061] 可选地，所述热能回收装置4还包括： [0062] 除氧水排泄管路14，所述除氧水排泄管路14与所述蒸汽产生装置9连接。 [0063] 这里，除氧水排泄管路14的作用是在生产停车时，打开除氧水排泄管路14的阀门排尽蒸汽产生装置9中的脱氧水。 [0064] 可选地，所述热能回收装置4为两组，第一组的第二冷凝器7设置于靠近所述气体输入管路1的位置； [0065] 第一组的蒸汽产生装置9与第二组的第二冷凝器7相邻设置； [0066] 第二组的蒸汽产生装置9设置于靠近所述气体输出管路2的位置。 [0067] 本申请的实施例进一步限定了上述热能回收装置4为两组的连接关系，气相二氧化硅气固两相烟流气在主管道通行，从气体输入管路1的位置输入，在经过蒸汽产生装置时 加热脱氧水产生蒸汽，回收蒸汽并入蒸汽主管线为其它工序提供热能。 [0068] 本申请热能回收利用系统的包括三个夹套式冷凝器，即两个第二冷凝器和一个第一冷凝器，还包括两个蒸汽产生装置。夹套式冷凝器包括管程、壳程、进水口、出水口。蒸汽 产生装置包括管程、储水空间、进水口、溢流口、排水口、蒸汽出口。每个冷凝器、蒸汽产生装 置中的除氧水在热能回收装置中不互相流通。 [0069] 通过上述的本申请提供的热能回收利用系统，能够将气相二氧化硅温度由800℃降到300℃，并且产生大量的蒸汽，产生的蒸汽并入蒸汽主管线为其它工序提供热能，有效 节约了生产的成本。 [0070] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造 和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。 [0071] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者 隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例 如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。 [0072] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相 连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员 而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。 [0073] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通 过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第 一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特 征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅 表示第一特征水平高度小于第二特征。 [0074] 以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润 饰也在本实用新型的保护范围内。 |
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