带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置的制作方法

本实用新型涉及热量再利用装置，更具体地说是指带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置。

背景技术：

由于矿产资源的持续开发，高纯度精矿资源已经很少，中、低纯度矿料的提纯已经应用于大部分矿产资源的开发过程中，其中磁选提纯为常用方案，其主要包括矿石破碎、矿石球磨、矿料除铁以及矿料干燥；其中，矿料除铁的过程使用了电磁除铁设备，其产生了大量废热水，这些废热水则是统一排放到一个地方，并没有进行热量的再次利用，因此导致废热水未得到有效利用；而矿料干燥主要使用工业级旋转窑炉或者高压闪蒸方式，由于近些年环保要求提高，使用该干燥工艺的矿料生产成本也不断提高、设备投资成本也在升高，而且部分特殊矿料干燥不允许高温干燥，故传统干燥工艺也较难满足。

因此，有必要设计一种新的装置，实现对产生的废热水进行热量的再次利用于矿料干燥过程中，降低成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置，包括除铁机、保温蓄水箱以及干燥装置，所述干燥装置包括蒸发器以及干燥组件，所述除铁机上设有第一进口以及第一出口，所述蒸发器包括第一冷媒侧、第二进口以及第二出口；所述保温蓄水箱上设有第一进水口、第一出水口、第二出水口、第二进水口以及溢流口，所述第一出口与所述第一进水口连接；所述第一出水口与所述第一进口连接，所述第二出水口与所述第二进口连接，所述第一冷媒侧与所述干燥组件连接。

其进一步技术方案为：所述第一进口与所述第一出水口之间连接有第一循环泵。

其进一步技术方案为：所述第二进口与所述第二出水口之间连接有第二循环泵。

其进一步技术方案为：所述干燥装置还包括压缩机以及节流阀，所述第一冷媒侧的一端与所述干燥组件通过所述压缩机连接，所述第一冷媒侧的另一端与所述干燥组件通过所述节流阀连接；所述干燥组件包括依序排布的矿料干燥放置床、风机以及冷凝器，所述冷凝器上设有第二冷媒侧，所述第二冷媒侧的一端与所述压缩机连接，所述第二冷媒侧的另一端与所述节流阀连接。

其进一步技术方案为：所述第二进水口与所述第二出口连接。

其进一步技术方案为：所述风机与所述冷凝器之间设有温度补偿装置。

其进一步技术方案为：所述溢流口连接有蓄水池。

其进一步技术方案为：所述第一循环泵与所述第一进口之间连接有第一止回阀，所述第一进口还连接有第一电磁阀。

其进一步技术方案为：所述第二循环泵与所述第二进口之间连接有第二止回阀，所述第二进口还连接有第二电磁阀。

其进一步技术方案为：所述第二进口与所述第二出水口之间连接有增压泵，所述进水口还连接有第三电磁阀，所述溢流口与所述第二出口连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过设置除铁机、蒸发器、保温蓄水箱以及干燥组件，通过循环泵驱动冷却水，将除铁机的热量转移至保温蓄水箱中，再将蒸发器的循环管路与保温蓄水箱连接，利用了压缩式制冷原理的干燥装置再将蒸发器中吸收的热量转移至冷凝器上，再通过风机将冷凝器上的热量释放到干燥房中，从而实现物料的干燥，也实现对产生的废热水进行热量的再次利用于矿料干燥过程中，降低成本。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例一提供的带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置的示意性框图；

图2为本实用新型具体实施例二提供的带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置的示意性框图；

图3为本实用新型具体实施例三提供的带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置的示意性框图；

图4为本实用新型具体实施例四提供的带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置的示意性框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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”、“顺时针”、“逆时针”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。

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”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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；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。

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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

如图1～4所示的具体实施例，本实施例提供的带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置，可以运用在矿料磁选提纯领域，该领域中的矿料除铁步骤必须使用大功率的电磁除铁设备，以产生特高磁场去除矿料中的铁及氧化铁，而该设备运行需要大量的洁净冷却水；利用压缩式制冷原理将冷却水中的废热吸收并释放到矿料干燥步骤中，从而大量补充了矿料的干燥步骤中所需要的热量，降低了矿料的干燥步骤需要耗能，可以产生较大的经济效益。本装置具备以下优点：生产成本低，能源利用率高；设备运行效率高，不受环温影响，应用场景广；使用低温干燥工艺，能适用更多矿料种类；具有保温蓄水箱20，能解决除铁机10与干燥装置的不同步问题。

具体地，将电磁除铁机10的冷却循环管路与保温蓄水箱20并联，在其之间安装循环泵，通过循环泵驱动冷却水，将电磁除铁机10的热量转移至保温蓄水箱20中，再将蒸发器30的循环管路与保温蓄水箱20并联或串联，蒸发器30与保温蓄水箱20并联时，之间安装循环泵；蒸发器30与保温蓄水箱20串联时，之间安装增压泵；利用了压缩式制冷原理的干燥装置再将蒸发器30中吸收的热量转移至冷凝器63上，再通过风机62将冷凝器63上的热量释放到干燥房中，从而实现物料的干燥，该方案大量减少了矿料除铁产生的废热水，又降低了矿料干燥所需能耗，降低了物料干燥成本、提高了资源利用率。

实施例一：

请参阅图1，上述的带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置，包括除铁机10、保温蓄水箱20以及干燥装置，该干燥装置包括蒸发器30以及干燥组件，除铁机10上设有第一进口以及第一出口，蒸发器30包括第一冷媒侧、第二进口以及第二出口；保温蓄水箱20上设有第一进水口、第一出水口、第二出水口、第二进水口以及溢流口，第一出口与第一进水口连接；第一出水口与第一进口连接，第二出水口与第二进口连接，第一冷媒侧与干燥组件连接。

在本实施例中，除铁机10为但不局限于电磁除铁机10，电磁除铁机10的基本原理为：大功率线圈通电产生强磁场，液体矿料流经该强磁场，磁性物质如铁离子、氧化铁等被滞留下来，一定时间后断电，利用清水再将矿渣如磁性物质排出，并周期运行；线圈通电产生强磁场的同时会产生大量热量，故需要对线圈进行冷却，小功率电磁除铁机10将线圈浸入油槽，再通过换热器利用常温水对油进行降温；大功率电磁除铁机10线圈使用铜管制成，除了将线圈浸入油槽降温外，还通过将常温水流入线圈内部以达到降温目的，故电磁除铁机10的运行会产生大量废热水。

干燥装置主要利用压缩式制冷原理，从低温端吸收热量并释放至高温端，原理如下：压缩机40对低温低压气态的冷媒进行压缩做功，高温高压气态的冷媒进入冷凝器63，通过风机62将冷凝器63中的热量释放到矿料干燥放置床61上，给空气、物料、水分加热，经过热量的释放形成低温高压液态冷媒，再通过节流阀50形成低温低压液态冷媒，随后进入蒸发器30进行低温低压液态冷媒气化，冷媒的相变需要通过蒸发器30吸收大量热量，气化后的低温冷媒再次进入压缩机40形成制冷循环。

在本实施例中，上述的第一进口与第二端口之间连接有第一循环泵70。

在本实施例中，第二进口与第二出水口之间连接有第二循环泵71。

优选地，第二进水口与第二出口连接。

优选地，上述的干燥装置还包括压缩机40以及节流阀50，蒸发器30的第一冷媒侧的一端与干燥组件通过压缩机40连接，蒸发器30的第一冷媒侧的另一端与干燥组件通过节流阀50连接；干燥组件包括依序排布的矿料干燥放置床61、风机62以及冷凝器63，冷凝器63上设有第二冷媒侧，冷凝器63的第二冷媒侧的一端与压缩机40连接，冷凝器63的第二冷媒侧的另一端与节流阀50连接。

在本实施例中，保温蓄水箱20内注入一定体积的循环工质，除铁机10冷却循环管路与保温蓄水箱20并联，之间设置第一循环泵70，当除铁机10工作时，启动第一循环泵70可对除铁机10进行冷却，进而将热量转移至保温蓄水箱20内；蒸发器30循环管路与保温蓄水箱20并联，之间设置第二循环泵71。整个装置的工作原理如下：当干燥装置工作时，启动第二循环泵71可将保温蓄水箱20内的热量转移至蒸发器30，利用了制冷原理的干燥装置再将蒸发器30吸收的热量转移至干燥房或干燥流水线的冷凝器63上，并通过风机62将热量释放出去，进而补充了干燥装置所需的热量；当除铁机10冷却水热量较大时，可以并入多组干燥装置与保温蓄水箱并联；同理当除铁机10冷却水热量较小时，可以并入多台除铁机10与保温蓄水箱并联。

上述的带并联式保温蓄水箱的废热再利用装置，通过设置除铁机10、蒸发器30、保温蓄水箱20以及干燥组件，通过循环泵驱动冷却水，将除铁机10的热量转移至保温蓄水箱20中，再将蒸发器30的循环管路与保温蓄水箱20连接，利用了压缩式制冷原理的干燥组件再将蒸发器30中吸收的热量转移至冷凝器63上，再通过风机62将冷凝器63上的热量释放到干燥房中，从而实现物料的干燥，也实现对产生的废热水进行热量的再次利用于矿料干燥过程中，降低成本。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于：

请参阅图2，优选地，风机62与冷凝器63之间设有温度补偿装置64。该温度补偿装置64可以使用电加热、燃气、煤油、生物质等传统能源产热。

优选地，溢流口连接有蓄水池80。

在本实施例中，第一循环泵70与第一进口之间连接有第一止回阀72，第一进口还连接有第一电磁阀73。

在除铁机10的冷却进水口通过第一电磁阀73连接常温冷却水，并在第一循环泵70与除铁机10的冷却进水口之间增设第一止回阀72，另外在干燥房或干燥流水线内设置温度补偿装置64，该温度补偿装置64可以使用电加热、燃气、煤油、生物质等传统能源产热。

在本实施例中，整个装置的工作原理如下：

当除铁机10的产热量与蒸发器30的吸热量匹配时，关闭第一电磁阀73，其与实施例一的工作原理相同；当除铁机10的产热量大于蒸发器30的吸热量时，关闭第一循环泵70，打开第一电磁阀73，保证除铁机10的正常运行；当多余的热水排入保温蓄水箱20时，可通过保温蓄水箱20的溢流口流入蓄水池80；当除铁机10的产热量小于蒸发器30的吸热量时，打开第一循环泵70，关闭第一电磁阀73，除铁机10与保温蓄水箱20之间的热量转移正常进行，干燥组件的温度补偿装置64需打开，弥补蒸发器30吸热量不足，保证干燥组件的正常运行。

实施例三：

本实施例与实施例二的区别在于：

请参阅图3，上述的第二循环泵71与第二进口之间连接有第二止回阀74，第二进口还连接有第二电磁阀75。

另外，在本实施例中，干燥组件并未包括温度补偿装置64。

整个装置的工作原理如下：在蒸发器30的第二进口通过第二电磁阀75连接常温冷却水；该更改部分主要是解决除铁机10的产热量小于干燥装置的吸热量时，保温蓄水箱20内工质温度会慢慢降低；当温度降低到一定程度打开第二电磁阀75，蒸发器30暂时通过吸收常温冷却水中的热量保证干燥装置的运行，而且此时通过第二循环泵71的水量降低，进而保温蓄水箱20的水温会逐渐上升，进而保证了干燥系统的正常运行。

实施例四：

本实施例与实施例一的区别在于：

请参阅图4，上述的第二进口与第二出水口之间连接有增压泵90，所述进水口还连接有第三电磁阀76，所述溢流口与所述第二出口连接。

优选地，溢流口连接有蓄水池80。

具体地，保温蓄水箱20的第二出水口通过增压泵与蒸发器30串连，第二出口直接与蓄水池80的进水口相连；另外保温蓄水箱20的第二进水口通过第三电磁阀76直接与常温冷却水相连。

整个装置的工作原理如下：启动前先打开第三电磁阀76，将常温冷却水灌入保温蓄水箱20，当达到一定水量时，可以启动第一循环泵70保证除铁机10的运行，并将热量转移至保温蓄水箱20中，同时打开增压泵让升温后的保温蓄水箱20内的冷却水再流经蒸发器30，正常启动的干燥装置会通过蒸发器30吸收热量，而后降温后的冷却时直接排入蓄水池80。

在上述的四个实施例中，可以设置蓄水池80，也可以不设置蓄水池80，可以设置温度补偿装置64，也可以不设置温度补偿装置64。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。