CN111854470A

CN111854470A - 一种化工生产反应水热量回收利用系统

Info

Publication number: CN111854470A
Application number: CN202010776019.0A
Authority: CN
Inventors: 张惠言; 宋长云
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-08-05
Filing date: 2020-08-05
Publication date: 2020-10-30

Abstract

本发明提供一种化工生产反应水热量回收利用系统。所述化工生产反应水热量回收利用系统包括：底座；箱体，所述箱体通过立柱与底座的上表面固定连接；反应水进液机构，所述反应水进液机构与箱体的上表面连接；换热机构，所述换热机构与箱体连接，且换热机构包括螺旋水道、第一螺旋连接头、出水管、进水管、皮带、主动轮、从动轮、第二旋转连接头和电动机，所述箱体内固定连接有螺旋水道，螺旋水道的一端连接有出水管，出水管贯穿箱体并通过第一螺旋连接头与箱体旋转密封连接；所述螺旋水道的另一端连接有进水管。本发明提供的化工生产反应水热量回收利用系统具有热量交换的效率高的优点。

Description

一种化工生产反应水热量回收利用系统

技术领域

本发明涉及余热利用领域，尤其涉及一种化工生产反应水热量回收利用系统。

背景技术

化工生产过程是指对原料进行化学加工，最终获得有价值产品的生产过程。由于原料、产品的多样性及生产过程的复杂性，形成了数以万计的化工生产工艺。纵观纷杂众多的化工生产过程，都是由化学反应及若干物理操作有机组合而成。其中化学反应及反应器是化工生产的核心，物理过程则起到为化学反应准备适宜的反应条件及将反应物分离提纯而获得最终产品的作用。

在化工生产过程中，产生的反应水一般带有热量，目前在对化工生产反应水热量回收利用时，换热管道固定设置，换热管道内的水只能与换热管道附近的化工生产反应水进行热量交换，影响热量交换的效率。

因此，有必要提供一种新的化工生产反应水热量回收利用系统解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种热量交换的效率高的化工生产反应水热量回收利用系统。

本发明提供的化工生产反应水热量回收利用系统包括：底座；箱体，所述箱体通过立柱与底座的上表面固定连接；反应水进液机构，所述反应水进液机构与箱体的上表面连接；换热机构，所述换热机构与箱体连接，且换热机构包括螺旋水道、第一螺旋连接头、出水管、进水管、皮带、主动轮、从动轮、第二旋转连接头和电动机，所述箱体内固定连接有螺旋水道，螺旋水道的一端连接有出水管，出水管贯穿箱体并通过第一螺旋连接头与箱体旋转密封连接；所述螺旋水道的另一端连接有进水管，进水管贯穿箱体并通过第二旋转连接头与箱体旋转密封连接，且进水管的外表面固定连接有从动轮；所述底座的上表面固定连接有电动机，电动机的输出端固定连接主动轮的一侧转动中心，主动轮通过皮带与从动轮传动连接；沿所述螺旋水道分段套接有多个金属材质的扩展翼，所述扩展翼由左右卡扣式弧形半管组成，每个扩展翼的轴线弧度与螺旋水道的轴线弧度相匹配，所述扩展翼可绕螺旋水道的轴线进行转动，所述扩展翼的翼长大于螺旋水道节距的一半，所述扩展翼的轴线对应的弧度大于40度小于170度；反应水出液机构，所述反应水出液机构与箱体的底部连接。

优选的，所述反应水进液机构包括过滤网、进液管、过滤箱、固定板、支架、弹簧和连接管，所述箱体的上表面通过支架固定连接有过滤箱，过滤箱的上表面固定连接有与其内部相互连通的进液管，且过滤箱的下表面通过连接管与箱体相互连通；所述过滤箱内设有匹配设置的过滤网，过滤网的下方设有固定板，固定板通过弹簧与过滤网连接。

优选的，所述反应水进液机构还包括第一密封门，所述过滤箱的前端面转动连接有匹配设置的第一密封门。

优选的，所述反应水进液机构还包括栅格网板，所述过滤箱内固定连接有栅格网板，栅格网板位于过滤网的上方。

优选的，所述反应水出液机构包括出液管、净水箱、活性炭层、生物膜层、排水管、导流管和水泵，所述箱体的底部固定连接有与其内部相互连通的排水管，排水管远离箱体的一端与水泵的进水口连接，水泵的出水口连接导流管的一端，导流管的另一端与靠近净水箱顶部的进水口连接；所述净水箱与底座固定连接，且净水箱内安装有用于净水的活性炭层和生物膜层，活性炭层位于生物膜层的上方，且净水箱的底部固定连接有与其内部相互连通的排水管。

优选的，所述反应水出液机构还包括紫外线消毒灯，所述净水箱内固定连接有多个紫外线消毒灯。

优选的，所述反应水出液机构还包括第二密封门，所述净水箱的前端面转动连接有匹配设置的第二密封门。

优选的，所述箱体的前端面转动连接有匹配设置的检修门。

与相关技术相比较，本发明提供的化工生产反应水热量回收利用系统具有如下有益效果：

1、本发明可以对化工生产反应水中的余热进行再利用，提高资源利用率；

2、本发明中的螺旋水道可以增加常温水在箱体内的行程，增加常温水与化工生产反应水热量交换的时间，从而提高热量交换的效率；

3、本发明通过电动机工作，在皮带的作用下，使得主动轮带动从动轮转动，从而带动进水管和螺旋水道转动，通过螺旋水道的转动可以扰动箱体内的化工生产反应水，螺旋水道内的常温水可以与箱体内不同位置的化工生产反应水进行热量交换，有利于螺旋水道内的常温水与箱体内化工生产反应水的热量交换，进一步提高热量交换的效率；螺旋水道上套接可旋转的扩展翼可以增加热量交换及水向调节，螺旋水道不同位置处的扩展翼旋转至不同角度，可以实现螺旋水道之间空隙的大小及角度的调节，也可通过旋转扩展翼闭合螺旋水道之间的间隙，增加了热量可调的灵敏度及水流的更多方向的调节。

4、本发明通过活性炭层对水体进行初步净化后，再通过生物膜层进行二次净化，减小水体后续处理的难度甚至可以直接进行排放，从而减小用户的水体处理成本，同时避免对环境的污染，使得装置更加环保。

附图说明

图1为本发明提供的化工生产反应水热量回收利用系统的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的化工生产反应水热量回收利用系统的局部结构示意图；

图3为图1所示的反应水进液机构的结构示意图；

图4为图1所示的化工生产反应水热量回收利用系统的轴测结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图 6为具有扩展翼的螺旋水道横截面示意图。

图中标号：1、反应水进液机构；11、过滤网；12、第一密封门；13、栅格网板；14、进液管；15、过滤箱；16、固定板；17、支架；18、弹簧；19、连接管；2、箱体；3、底座；4、反应水出液机构；41、出液管；42、净水箱；43、活性炭层；44、生物膜层；45、排水管；46、第二密封门；47、紫外线消毒灯；48、导流管；49、水泵；5、换热机构；51、螺旋水道；52、第一螺旋连接头；53、出水管；54、进水管；55、皮带；56、主动轮；57、从动轮；58、第二旋转连接头；59、电动机；6、检修门；7、立柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中，图1为本发明提供的化工生产反应水热量回收利用系统的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的化工生产反应水热量回收利用系统的局部结构示意图；图3为图1所示的反应水进液机构的结构示意图；图4为图1所示的化工生产反应水热量回收利用系统的轴测结构示意图；图5为图4中A处的局部放大图。化工生产反应水热量回收利用系统包括：底座3；箱体2，所述箱体2通过立柱7与底座3的上表面固定连接；反应水进液机构1，所述反应水进液机构1与箱体2的上表面连接；换热机构5，所述换热机构5与箱体2连接；反应水出液机构4，所述反应水出液机构4与箱体2的底部连接。

在具体实施过程中，如图1、图2、图4和图5所示，换热机构5包括螺旋水道51、第一螺旋连接头52、出水管53、进水管54、皮带55、主动轮56、从动轮57、第二旋转连接头58和电动机59，所述箱体2内固定连接有螺旋水道51，螺旋水道51的一端连接有出水管53，出水管53贯穿箱体2并通过第一螺旋连接头52与箱体2旋转密封连接；所述螺旋水道51的另一端连接有进水管54，进水管54贯穿箱体2并通过第二旋转连接头58与箱体2旋转密封连接，且进水管54的外表面固定连接有从动轮57；所述底座3的上表面固定连接有电动机59，电动机59的输出端固定连接主动轮56的一侧转动中心，主动轮56通过皮带55与从动轮57传动连接。

沿螺旋水道51分段套接有多个金属材质的扩展翼21，扩展翼21由左右卡扣式弧形半管组成，每个扩展翼21的轴线弧度与螺旋水道51的轴线弧度相匹配，即，每个扩展翼21也是螺旋形的，扩展翼21可绕螺旋水道51的轴线进行转动，扩展翼21的翼长大于螺旋水道51节距的一半，扩展翼21的轴线对应的弧度大于90度小于180度。扩展翼21具有弧形半管及焊接在弧形半管上的伸长翼，可以增加螺旋水道51与反应水的热量交换，安装扩展翼21之前可以对弧形半管在螺旋水道51上的角度进行调节，调节好后通过卡扣固定左右两个扩展翼。螺旋水道上套接可旋转的扩展翼可以增加热量交换及水向调节，螺旋水道不同位置处的扩展翼旋转至不同角度，可以实现螺旋水道之间空隙的大小及角度的调节，也可通过旋转扩展翼闭合螺旋水道之间的间隙，增加了热量可调的灵敏度及水流的更多方向的调节。

装置在使用时，带有热量的化工生产反应水通过反应水进液机构1进入到箱体2内，并最终通过反应水出液机构4排出；常温水通过进水管54进入到螺旋水道51内，在箱体2内，带有热量的化工生产反应水与螺旋水道51内的常温水进行热量的交换，加热螺旋水道51内的常温水，经过热量交换后的常温水，变成热水，通过出水管53排出热水，从而可以对化工生产反应水中的余热进行再利用，提高资源利用率。

螺旋水道51可以增加常温水在箱体2内的行程，增加常温水与化工生产反应水热量交换的时间，从而提高热量交换的效率；且通过电动机59工作，在皮带55的作用下，使得主动轮56带动从动轮54转动，从而带动进水管54和螺旋水道51转动，通过螺旋水道51的转动可以扰动箱体2内的化工生产反应水，螺旋水道51内的常温水可以与箱体2内不同位置的化工生产反应水进行热量交换，有利于螺旋水道51内的常温水与箱体2内化工生产反应水的热量交换，进一步提高热量交换的效率。

参考图1和图3所示，所述反应水进液机构1包括过滤网11、进液管14、过滤箱15、固定板16、支架17、弹簧18和连接管19，所述箱体2的上表面通过支架17固定连接有过滤箱15，过滤箱15的上表面固定连接有与其内部相互连通的进液管14，且过滤箱15的下表面通过连接管19与箱体2相互连通；所述过滤箱15内设有匹配设置的过滤网11，过滤网11的下方设有固定板16，固定板16通过弹簧18与过滤网11连接。

需要说明：化工生产反应水通过进液管14进入到过滤箱15内，通过过滤网11过滤后，再通过连接管19进入到箱体2内，通过过滤网11可以避免过滤网11化工生产反应水内较大的杂质进行入到箱体2内，避免较大的杂质冲击螺旋水道51对螺旋水道51造成损坏，提高装置使用的可靠性。

弹簧18可以对水流与过滤网11的冲击力进行缓冲，减小过滤网11损坏的几率。

参考图3所示，所述反应水进液机构1还包括第一密封门12，所述过滤箱15的前端面转动连接有匹配设置的第一密封门12。通过开启第一密封门12有利于对过滤箱15进行清理，减小操作人员的工作难度。

参考图3所示，所述反应水进液机构1还包括栅格网板13，所述过滤箱15内固定连接有栅格网板13，栅格网板13位于过滤网11的上方。通过栅格网板13可以对水流进行阻挡，避免水流直接冲击过滤网11，进一步减小过滤网11损坏的几率，同时通过栅格网板13可以减小水流经过过滤网11时的流速，提高过滤网11对水流的过滤效果。

参考图1和图4所示，所述反应水出液机构4包括出液管41、净水箱42、活性炭层43、生物膜层44、排水管45、导流管48和水泵49，所述箱体2的底部固定连接有与其内部相互连通的排水管45，排水管45远离箱体2的一端与水泵49的进水口连接，水泵49的出水口连接导流管48的一端，导流管48的另一端与靠近净水箱42顶部的进水口连接；所述净水箱42与底座3固定连接，且净水箱42内安装有用于净水的活性炭层43和生物膜层44，活性炭层43位于生物膜层44的上方，且净水箱42的底部固定连接有与其内部相互连通的排水管45。生物膜层44为带有蜂窝孔的陶瓷填料，陶瓷填料的表面承载有微生物组成的生物膜，通过微生物膜对水体进行净化。

通过水泵49工作，可以将箱体2内进行热量交换后的化工生产反应水通过导流管48送入到净化箱42内，通过活性炭层43对水体进行初步净化后，再通过生物膜层44进行二次净化，减小水体后续处理的难度甚至可以直接进行排放，从而减小用户的水体处理成本，同时避免对环境的污染，使得装置更加环保。

参考图1所示，所述反应水出液机构4还包括紫外线消毒灯47，所述净水箱42内固定连接有多个紫外线消毒灯47。通过多个紫外线消毒灯47可以对水体进行紫外线杀菌，提高水体净化的效果。

参考图1所示，所述反应水出液机构4还包括第二密封门46，所述净水箱42的前端面转动连接有匹配设置的第二密封门46。通过开启第二密封门46有利于对净水箱42的清理，减小用户的负担。

参考图1所示，所述箱体2的前端面转动连接有匹配设置的检修门6。通过开启检修门6有利于对箱体2内部的清理。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种化工生产反应水热量回收利用系统，其特征在于，包括：

底座（3）；

箱体（2），所述箱体（2）通过立柱（7）与底座（3）的上表面固定连接；

反应水进液机构（1），所述反应水进液机构（1）与箱体（2）的上表面连接；

换热机构（5），所述换热机构（5）与箱体（2）连接，且换热机构（5）包括螺旋水道（51）、第一螺旋连接头（52）、出水管（53）、进水管（54）、皮带（55）、主动轮（56）、从动轮（57）、第二旋转连接头（58）和电动机（59），所述箱体（2）内固定连接有螺旋水道（51），螺旋水道（51）的一端连接有出水管（53），出水管（53）贯穿箱体（2）并通过第一螺旋连接头（52）与箱体（2）旋转密封连接；所述螺旋水道（51）的另一端连接有进水管（54），进水管（54）贯穿箱体（2）并通过第二旋转连接头（58）与箱体（2）旋转密封连接，且进水管（54）的外表面固定连接有从动轮（57）；所述底座（3）的上表面固定连接有电动机（59），电动机（59）的输出端固定连接主动轮（56）的一侧转动中心，主动轮（56）通过皮带（55）与从动轮（57）传动连接，沿所述螺旋水道（51）分段套接有多个金属材质的扩展翼（21），所述扩展翼（21）由左右卡扣式弧形半管组成，每个扩展翼（21）的轴线弧度与螺旋水道（51）的轴线弧度相匹配，所述扩展翼（21）可绕螺旋水道（51）的轴线进行转动，所述扩展翼（21）的翼长大于螺旋水道（51）节距的一半，所述扩展翼（21）的轴线对应的弧度大于40度小于170度；

反应水出液机构（4），所述反应水出液机构（4）与箱体（2）的底部连接。

2.根据权利要求1所述的化工生产反应水热量回收利用系统，其特征在于，所述反应水进液机构（1）包括过滤网（11）、进液管（14）、过滤箱（15）、固定板（16）、支架（17）、弹簧（18）和连接管（19），所述箱体（2）的上表面通过支架（17）固定连接有过滤箱（15），过滤箱（15）的上表面固定连接有与其内部相互连通的进液管（14），且过滤箱（15）的下表面通过连接管（19）与箱体（2）相互连通；所述过滤箱（15）内设有匹配设置的过滤网（11），过滤网（11）的下方设有固定板（16），固定板（16）通过弹簧（18）与过滤网（11）连接。

3.根据权利要求2所述的化工生产反应水热量回收利用系统，其特征在于，所述反应水进液机构（1）还包括第一密封门（12），所述过滤箱（15）的前端面转动连接有匹配设置的第一密封门（12）。

4.根据权利要求2所述的化工生产反应水热量回收利用系统，其特征在于，所述反应水进液机构（1）还包括栅格网板（13），所述过滤箱（15）内固定连接有栅格网板（13），栅格网板（13）位于过滤网（11）的上方。

5.根据权利要求1所述的化工生产反应水热量回收利用系统，其特征在于，所述反应水出液机构（4）包括出液管（41）、净水箱（42）、活性炭层（43）、生物膜层（44）、排水管（45）、导流管（48）和水泵（49），所述箱体（2）的底部固定连接有与其内部相互连通的排水管（45），排水管（45）远离箱体（2）的一端与水泵（49）的进水口连接，水泵（49）的出水口连接导流管（48）的一端，导流管（48）的另一端与靠近净水箱（42）顶部的进水口连接；所述净水箱（42）与底座（3）固定连接，且净水箱（42）内安装有用于净水的活性炭层（43）和生物膜层（44），活性炭层（43）位于生物膜层（44）的上方，且净水箱（42）的底部固定连接有与其内部相互连通的排水管（45）。

6.根据权利要求5所述的化工生产反应水热量回收利用系统，其特征在于，所述反应水出液机构（4）还包括紫外线消毒灯（47），所述净水箱（42）内固定连接有多个紫外线消毒灯（47）。

7.根据权利要求5所述的化工生产反应水热量回收利用系统，其特征在于，所述反应水出液机构（4）还包括第二密封门（46），所述净水箱（42）的前端面转动连接有匹配设置的第二密封门（46）。

8.根据权利要求1所述的化工生产反应水热量回收利用系统，其特征在于，所述箱体（2）的前端面转动连接有匹配设置的检修门（6）。