本發(fā)明涉及余熱回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自重式真空余熱回收裝置及其余熱回收方法。

背景技術(shù)：

目前，工業(yè)和民用領(lǐng)域的余熱大都存在于易結(jié)垢或含雜質(zhì)的熱水中，對這部分余熱的回收如果采用普通換熱器，容易在換熱器表面結(jié)垢，影響換熱，甚至堵塞換熱器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種自重式真空余熱回收裝置及其余熱回收方法，旨在回收熱水中的熱量，同時避免堵塞換熱器。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種自重式真空余熱回收裝置，其特征在于，包括殼體、活塞、污水池、換熱器、收集裝置、第一閥門、熱水水泵、壓力傳感器以及溫度傳感器，其中，

所述殼體設(shè)有一用于容納熱水的腔室，所述活塞安裝于所述腔室內(nèi)且相對于殼體可往復(fù)運動，所述污水池用于儲存廢棄熱水，所述污水池通過污水管道與所述殼體連通以將廢棄熱水排入殼體中，所述污水管道上安裝有第一閥門，所述換熱器安裝于所述殼體內(nèi)，所述換熱器的一端與熱水回水管連接，換熱器的另一端與熱水供水管連接，所述收集裝置位于所述換熱器下方用于收集換熱器表面流下的凝結(jié)水，所述收集裝置連接有出水管，所述壓力傳感器安裝于所述殼體內(nèi)用于測量所述腔室中蒸汽的壓力，所述溫度傳感器安裝于所述殼體內(nèi)用于測量所述腔室中熱水溫度。

優(yōu)選地，自重式真空余熱回收裝置還包括用于控制第一閥門開合的控制器，該控制器與所述壓力傳感器、溫度傳感器和第一閥門電連接。

優(yōu)選地，所述出水管上安裝有出水泵，所述熱水供水管上安裝有熱水水泵。

優(yōu)選地，所述收集裝置與出水泵之間的出水管上還安裝有第二閥門。

優(yōu)選地，所述換熱器為換熱管束。

優(yōu)選地，所述換熱管束在所述殼體內(nèi)傾斜一定的角度安裝，所述收集裝置為設(shè)置于所述殼體內(nèi)側(cè)壁上的積水盤。

優(yōu)選地，所述殼體與活塞為可拆卸連接。

本發(fā)明進(jìn)一步提出一種基于上述的自重式真空余熱回收裝置的余熱回收方法，包括以下步驟：

打開第一閥門，污水池中的廢棄熱水經(jīng)污水管道流入殼體的腔室中，從而不端推動活塞在殼體內(nèi)向下移動；

當(dāng)壓力傳感器檢測到殼體內(nèi)的壓力降低至預(yù)設(shè)壓力時，關(guān)閉第一閥門；

殼體中的廢棄熱水沸騰蒸發(fā)產(chǎn)生大量蒸汽，蒸汽在換熱器的表面換熱使換熱器中的水加熱以輸送至用戶使用，同時蒸汽在換熱器表面冷凝成水后在重力作用下進(jìn)入到收集裝置內(nèi)，收集裝置內(nèi)冷凝水通過出水管排出；

隨著殼體內(nèi)的廢棄熱水不斷蒸發(fā)其殼體內(nèi)的廢棄熱水重量減少，活塞不斷上移，當(dāng)壓力傳感器檢測到殼體內(nèi)的壓力到達(dá)當(dāng)前水溫對應(yīng)的沸點壓力時，打開第一閥門，使污水池中的廢棄熱水經(jīng)污水管道流入殼體的腔室中，依此循環(huán)。

本發(fā)明提出的自重式真空余熱回收裝置，含余熱的熱水在靠自身重力形成的真空環(huán)境下蒸發(fā)為蒸汽狀態(tài)，通過蒸汽將熱量傳遞給外部熱媒，從而不斷回收熱水的余熱，由于含余熱的熱水不與換熱器表面直接接觸，因此不會在換熱器表面產(chǎn)生結(jié)垢，避免堵塞換熱器，使換熱器持續(xù)保持較高的換熱效率。另外，本自重式真空余熱回收裝置因為是靠余熱的熱水在靠自身重力形成的真空環(huán)境下蒸發(fā)，不需要外部加熱即可沸騰，節(jié)約了能源，其結(jié)構(gòu)巧妙且容易實現(xiàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明自重式真空余熱回收裝置優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-污水池、2-污水管道、3-第一閥門、4-壓力傳感器、5-殼體、6-活塞、7-積水盤、8-第二閥門、9-出水泵、10-出水管、11-熱水回水管、12-換熱管束、13-熱水供水管、14-熱水水泵、15-控制器。

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提出一種自重式真空余熱回收裝置。

參照圖1，圖1為本發(fā)明自重式真空余熱回收裝置優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本優(yōu)選實施例中，一種自重式真空余熱回收裝置，包括殼體5、活塞6、污水池1、換熱器、收集裝置、第一閥門3、熱水水泵14、壓力傳感器4以及溫度傳感器，其中，

殼體5設(shè)有一用于容納熱水的腔室，活塞6安裝于腔室內(nèi)且相對于殼體5可往復(fù)運動，污水池1用于儲存廢棄熱水，污水池1通過污水管道2與殼體5連通以將廢棄熱水排入殼體5中，污水管道2上安裝有第一閥門3，換熱器安裝于殼體5內(nèi)，換熱器的一端與熱水回水管11連接，換熱器的另一端與熱水供水管13連接，收集裝置位于換熱器下方用于收集換熱器表面流下的凝結(jié)水，收集裝置連接有出水管10，壓力傳感器4安裝于殼體5內(nèi)用于測量腔室中蒸汽的壓力，溫度傳感器安裝于殼體5內(nèi)用于測量腔室中熱水溫度。

在安裝時，需保證污水水池的最低水位要高于活塞6的安裝高度，從而保證水能夠順利從污水池1流入殼體5內(nèi)。殼體5可設(shè)置相應(yīng)保溫裝置，以提高熱水回收效率。

進(jìn)一步地，本自重式真空余熱回收裝置還包括用于控制第一閥門3開合的控制器15，該控制器15與壓力傳感器4、溫度傳感器和第一閥門3電連接。通過設(shè)置控制器15，從而實現(xiàn)了本自重式真空余熱回收裝置回收熱量的自動控制，減少人工操作。

具體地，出水管10上安裝有出水泵9，熱水供水管13上安裝有熱水水泵14。收集裝置與出水泵9之間的出水管10上還安裝有第二閥門8。第二閥門8和第一閥門3均為電動閥門，第二閥門8與控制器15電連接。

本實施例中，換熱器為換熱管束12。換熱管束12中的冷水被加熱后，送往用戶用于供熱。

本實施例中，換熱管束12在殼體5內(nèi)傾斜一定的角度安裝，收集裝置為設(shè)置于殼體5內(nèi)側(cè)壁上的積水盤7。換熱管束12在殼體5內(nèi)傾斜一定的角度安裝，從而使冷凝水以重力作用落入積水盤7中。

進(jìn)一步地，殼體5與活塞6為可拆卸連接。當(dāng)殼體5內(nèi)存留的雜質(zhì)過多時，可拆除活塞6，將雜質(zhì)清除后重新將活塞6安裝到位。

本自重式真空余熱回收裝置的工作原理如下：關(guān)閉第二閥門8，打開第一閥門3，污水靠自身重力作用下從液位較高的污水池1內(nèi)不斷流入液位較低的殼體5內(nèi)，從而不斷推動活塞6向下移動，同時殼體5上部的壓力逐漸降低。當(dāng)壓力傳感器4檢測到當(dāng)前壓力降至預(yù)設(shè)壓力時（該預(yù)設(shè)壓力低于當(dāng)前污水水溫對應(yīng)的沸點壓力），通過控制器15關(guān)閉第一閥門3。由于殼體5內(nèi)的壓力低于污水水溫對應(yīng)的沸點壓力，殼體5內(nèi)的污水不斷沸騰蒸發(fā)大量產(chǎn)生蒸汽，蒸汽上升達(dá)到殼體5上部的換熱管束12區(qū)域，由于換熱管束12內(nèi)的水溫低于蒸汽溫度，蒸汽在換熱管束12表面凝結(jié)成水，并在重力作用下進(jìn)入到積水盤7內(nèi)，打開第二閥門8，在出水泵9的抽吸下，凝結(jié)水不斷被排出殼體5。隨著殼體5內(nèi)的污水不斷蒸發(fā)，污水重量減少，活塞6會不斷上移，殼體5內(nèi)的壓力不斷上升，當(dāng)壓力傳感器4檢測到殼體5內(nèi)的壓力達(dá)到當(dāng)前污水水溫對應(yīng)的沸點壓力時，通過控制器15打開第一閥門3，污水池1內(nèi)的污水又流入到殼體5內(nèi)，形成一個循環(huán)。在換熱管束12內(nèi)吸熱溫度升高后的熱水在熱水水泵14的作用下，通過熱水供水管13被輸送至用戶使用，溫度降低后經(jīng)熱水回水管11回流至換熱管束12中，形成循環(huán)。

本實施例提出的自重式真空余熱回收裝置，含余熱的熱水在靠自身重力形成的真空環(huán)境下蒸發(fā)為蒸汽狀態(tài)，通過蒸汽將熱量傳遞給外部熱媒，從而不斷回收熱水的余熱，由于含余熱的熱水不與換熱器表面直接接觸，因此不會在換熱器表面產(chǎn)生結(jié)垢，避免堵塞換熱器，使換熱器持續(xù)保持較高的換熱效率。另外，本自重式真空余熱回收裝置因為是靠余熱的熱水在靠自身重力形成的真空環(huán)境下蒸發(fā)，不需要外部加熱即可沸騰，節(jié)約了能源，其結(jié)構(gòu)巧妙且容易實現(xiàn)。

本發(fā)明進(jìn)一步提出一種自重式真空余熱回收裝置的余熱回收方法。

本優(yōu)選實施例中，一種基于上述自重式真空余熱回收裝置的余熱回收方法，包括以下步驟：

步驟S10，打開第一閥門，污水池中的廢棄熱水經(jīng)污水管道流入殼體的腔室中，從而不端推動活塞在殼體內(nèi)向下移動；

步驟S20，當(dāng)壓力傳感器檢測到殼體內(nèi)的壓力降低至預(yù)設(shè)壓力時，關(guān)閉第一閥門；

步驟S30，殼體中的廢棄熱水沸騰蒸發(fā)產(chǎn)生大量蒸汽，蒸汽在換熱器的表面換熱使換熱器中的水加熱以輸送至用戶使用，同時蒸汽在換熱器表面冷凝成水后在重力作用下進(jìn)入到收集裝置內(nèi)，收集裝置內(nèi)冷凝水通過出水管排出；

步驟S40，隨著殼體內(nèi)的廢棄熱水不斷蒸發(fā)其殼體內(nèi)的廢棄熱水重量減少，活塞不斷上移，當(dāng)壓力傳感器檢測到殼體內(nèi)的壓力到達(dá)當(dāng)前水溫對應(yīng)的沸點壓力時，打開第一閥門，使污水池中的廢棄熱水經(jīng)污水管道流入殼體的腔室中，依此循環(huán)。

本實施例提出的余熱回收方法，含余熱的熱水在靠自身重力形成的真空環(huán)境下不需要外部加熱即可沸騰蒸發(fā)為蒸汽狀態(tài)，通過蒸汽將熱量傳遞給外部熱媒，從而不斷回收熱水的余熱，由于含余熱的熱水不與換熱器表面直接接觸，因此不會在換熱器表面產(chǎn)生結(jié)垢，避免堵塞換熱器，使換熱器持續(xù)保持較高的換熱效率。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。