一种纯碱冷凝水循环利用系统及循环利用方法与流程

1.本发明涉及纯碱生产领域，具体而言，涉及一种纯碱冷凝水循环利用系统及循环利用方法。


背景技术：

2.在纯碱生产过程中，往往会产生大量的冷凝水，目前，冷凝水的回收利用并没有受到足够的重视，这也导致了资源的浪费。
3.有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

4.本发明的第一个目的在于提供一种纯碱冷凝水循环利用系统，其能够对纯碱生产过程中的冷凝水进行回收利用，并且还有效地提高了对冷凝水的利用充分性，对于节约生产资源而言具有积极意义。
5.本发明的第二个目的在于提供一种纯碱冷凝水循环利用方法，其能够对纯碱生产过程中的冷凝水进行回收利用，并且还有效地提高了对冷凝水的利用充分性，对于节约生产资源而言具有积极意义。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.一种纯碱冷凝水循环利用系统，其包括：冷凝水收集装置、第一换热装置、第二换热装置、第一储水装置和第二储水装置。
8.冷凝水收集装置的输出端与第一换热装置连通，以用于与外部介质进行热交换。第一换热装置的输出端与第一储水装置连通，第二换热装置设置于第一储水装置当中以用于与第一储水装置中的水进行热交换。第一储水装置的输出端与第二储水装置连通。
9.进一步地，第一储水装置为封闭式储水罐，第二储水装置为开放式储水池。
10.进一步地，第二换热装置包括换热管，换热管呈螺旋式分布并设于第一储水装置的底部。
11.进一步地，第一换热装置包括第一换热件和第二换热件。
12.第一换热件包括第一基座和第一导管，第一导管呈圆柱状并具有内腔，且第一导管呈阵列分布于第一基座的同一侧。第一导管内设置有沿其长度方向延伸设置的隔板，从而将第一导管的内腔分隔为两个腔室，第一导管的两个腔室相互连通，其中一个腔室还与第一导管的进口连通，另一个腔室还与第一导管的出口连通。
13.第二换热件包括第二基座和第二导管，第二导管呈圆筒状并具有内腔，且第二导管呈阵列分布于第一基座的同一侧。第二导管的内腔中设置有沿其长度方向延伸设置的隔板，从而将第二导管的内腔分隔为两个腔室，第二导管的两个腔室相互连通，其中一个腔室还与第二导管的进口连通，另一个腔室还与第二导管的出口连通。第二导管的内径与第一导管的外径相适配。
14.进一步地，第一基座内设置有第一进液管和第一出液管。
15.第一导管设置为多行，同一行的第一导管的一腔室均与一第一输液管连通，同一行的第一导管的另一腔室均与一第二输液管连通。每一行的第一输液管均与第一进液管选择性连通，每一行的第二输液管均与第一出液管选择性连通。
16.对于相邻两行第一导管，一行的第一导管对应的第二输液管与另一行第一导管对应的第一输液管选择性连通。
17.进一步地，第二基座内设置有第二进液管和第二出液管。
18.第二导管设置为多行，同一行的第二导管的一腔室均与一第三输液管连通，同一行的第一导管的另一腔室均与一第四输液管连通。每一行的第三输液管均与第二进液管选择性连通，每一行的第四输液管均与第二出液管选择性连通。
19.对于相邻两行第二导管，一行的第二导管对应的第四输液管与另一行第二导管对应的第三输液管选择性连通。
20.进一步地，第二导管贯穿第二基座。沿第一导管的长度方向，第一导管的长度大于第二导管的长度。一第一换热件与多个第二换热件相适配。
21.进一步地，第一换热装置还包括第一导轨、第二导轨、第三导轨、运动座和升降机构。
22.第一导轨、第二导轨和第三导轨依次设置并导通，形成导轨机构，导轨机构横向设置。运动座为多个，运动座均可滑动地配合于导轨机构。每个运动座均设有动力组件，以用于驱动运动座沿导轨机构运动。
23.第二导轨为两根，两根第二导轨沿高度方向平行间隔设置，两个第二导轨均固定连接于升降机构的升降部。
24.第一换热件固定安装于第一导轨远离第二导轨的一端。第二换热件固定安装于运动座。
25.第一换热装置具有换位步骤，换位步骤包括：控制一运动座运动至第二导轨，利用升降机构将第二导轨提升，并使另一第二导轨与第一导轨、第三导轨导通。控制其余运动座中的至少一者运动至第三导轨，利用升降机构将第二导轨复位，完成换位。
26.进一步地，第二换热件的进口和出口分设于第二基座的两侧并沿横向设置，对于安装于不同运动座的第二换热件而言，其进口和出口的管体长度不同。
27.一种采用上述的纯碱冷凝水循环利用系统的纯碱冷凝水循环利用方法，其包括：
28.利用冷凝水收集装置将冷凝水进行收集，将收集得到的冷凝水输送至第一换热装置与外部介质进行热交换。
29.将从第一换热装置输出的冷凝水输送至第一储水装置，在第一储水装置中，冷凝水通过第二换热装置与外部介质进行热交换。
30.将从第二换热装置输出的冷凝水输送至第二储水装置，以供工业生产使用。
31.本发明实施例的技术方案的有益效果包括：
32.本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用系统能够对纯碱生产过程中的冷凝水进行回收利用，并且还有效地提高了对冷凝水的利用充分性，对于节约生产资源而言具有积极意义。本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用方法能够对纯碱生产过程中的冷凝水进行回收利用，并且还有效地提高了对冷凝水的利用充分性，对于节约生产资源而言具有积极意义。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
34.图1为本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用系统的构成示意图；
35.图2为本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用系统的第一换热件的结构示意图；
36.图3为本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用系统的第一换热件的另一视角的结构示意图；
37.图4为本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用系统的第一换热件的内部结构示意图；
38.图5为本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用系统的第二换热件的结构示意图；
39.图6为本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用系统的第二换热件的另一视角的结构示意图；
40.图7为本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用系统的第二换热件的内部结构示意图；
41.图8为第一换热件和第二换热件的配合示意图；
42.图9为第一换热件和第二换热件的另一种配合方式的配合示意图；
43.图10为换位步骤的第一状态的示意图；
44.图11为换位步骤的第二状态的示意图；
45.图12为换位步骤的第三状态的示意图；
46.图13为换位步骤的第四状态的示意图；
47.图14为换位步骤的第五状态的示意图。
48.附图标记说明：
49.纯碱冷凝水循环利用系统1000；冷凝水收集装置100；第一换热装置200；第二换热装置300；第一储水装置400；第二储水装置500；第一换热件600；第一基座610；第一进液管620；第一出液管630；第一导管640；第一输液管650；第二输液管660；第二换热件700；第二基座710；第二进液管720；第二出液管730；第二导管740；第三输液管750；第四输液管760；隔板800；第一导轨910；第二导轨920；第三导轨930；运动座940；升降机构950。
具体实施方式
50.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
51.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
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，都属于本发明保护的范围。
52.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。
55.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.实施例
57.请参照图1，本实施例提供一种纯碱冷凝水循环利用系统1000，纯碱冷凝水循环利用系统1000包括：冷凝水收集装置100、第一换热装置200、第二换热装置300、第一储水装置400和第二储水装置500。
58.冷凝水收集装置100的输出端与第一换热装置200连通，以用于与外部介质进行热交换。如果是用于与比冷凝水温度高的外部介质进行热交换，那么利用的使冷凝水的冷量。如果是用于与比冷凝水温度低的外部介质进行热交换，那么利用的使冷凝水的热量。
59.第一换热装置200的输出端与第一储水装置400连通，第二换热装置300设置于第一储水装置400当中以用于与第一储水装置400中的水进行热交换。由于冷凝水在进入第一储水装置400之前已经经历过一次热交换，在第一储水装置400将冷凝水储存起来，增大了冷凝水的体量，这对于进一步利用冷凝水中残余的冷量(或热量)更加有利(适用于第一换热装置200和第二换热装置300都是利用冷凝水的冷量或者热量的情形)。
60.当然，可以理解，即使在第一换热装置200当中利用的是冷凝水的热量，在第一储水装置400中，第二换热装置300还可以是利用冷凝水的冷量。
61.第一储水装置400的输出端与第二储水装置500连通，这样的话，利用第二储水装置500将冷凝水储存起来，便于在后续工业生产工序中使用。
62.通过以上设计，大大提高了对冷凝水的利用率和利用充分性。
63.在本实施例中，第一储水装置400为封闭式储水罐，能够有效控制冷凝水的温度，减少冷凝水中的热量/冷量的流失，便于对冷凝水中的热量/冷量进行充分利用。第二储水装置500为开放式储水池，便于冷凝水中可能混有的杂质自行沉降。
64.其中，第二换热装置300可以包括换热管，换热管呈螺旋式分布并设于第一储水装置400的底部。但不限于此。
65.进一步地，请结合图2～9，第一换热装置200包括第一换热件600和第二换热件700。
66.第一换热件600包括第一基座610和第一导管640，第一导管640呈圆柱状并具有内腔，且第一导管640呈阵列分布于第一基座610的同一侧，第一导管640垂直于第一基座610的表面设置。第一导管640内设置有沿其长度方向延伸设置的隔板800，从而将第一导管640的内腔分隔为两个腔室，第一导管640的两个腔室相互连通，其中一个腔室还与第一导管640的进口连通，另一个腔室还与第一导管640的出口连通。在本实施例中，隔板800与第一导管640远离第一基座610的一端端壁之间具有间隙，以使第一导管640的两个腔室连通，第一导管640的进口和出口均设置在其靠近第一基座610的一端。
67.第二换热件700包括第二基座710和第二导管740，第二导管740呈圆筒状并具有内腔，且第二导管740呈阵列分布于第一基座610的同一侧，第二导管740垂直于第二基座710的表面设置。第二导管740的内腔中设置有沿其长度方向延伸设置的隔板800，从而将第二导管740的内腔分隔为两个腔室，第二导管740的两个腔室相互连通，其中一个腔室还与第二导管740的进口连通，另一个腔室还与第二导管740的出口连通。第二导管740的内径与第一导管640的外径相适配。在本实施例中，隔板800与第二导管740远离第二基座710的一端端壁之间具有间隙，以使第二导管740的两个腔室连通，第二导管740的进口和出口均设置在其靠近第二基座710的一端。
68.第一基座610内设置有第一进液管620和第一出液管630。
69.第一导管640设置为多行，同一行的第一导管640的一腔室均与一第一输液管650连通，同一行的第一导管640的另一腔室均与一第二输液管660连通。每一行的第一输液管650均与第一进液管620选择性连通，每一行的第二输液管660均与第一出液管630选择性连通。
70.对于相邻两行第一导管640，一行的第一导管640对应的第二输液管660与另一行第一导管640对应的第一输液管650选择性连通。
71.第二基座710内设置有第二进液管720和第二出液管730。
72.第二导管740设置为多行，同一行的第二导管740的一腔室均与一第三输液管750连通，同一行的第一导管640的另一腔室均与一第四输液管760连通。每一行的第三输液管750均与第二进液管720选择性连通，每一行的第四输液管760均与第二出液管730选择性连通。
73.对于相邻两行第二导管740，一行的第二导管740对应的第四输液管760与另一行第二导管740对应的第三输液管750选择性连通。
74.需要注意的是，本技术中的“选择性连通”指的是：根据实际情况，可以选择将二者连通，也可以选择将二者断开。具体的，可以通过阀门来实现连通和断开的控制，包括但不限于程控阀。
75.通过以上设计，冷凝水可以由第一进液管620进入第一换热件600，进而经过第一输液管650可以进入第一导管640的一个腔室，沿第一导管640流动后，进入第一导管640的另一个腔室，并最终从第一导管640靠近第一基座610的一端离开该第一导管640并进入第二输液管660。
76.冷凝水进入第二输液管660之后，通过程控阀的调节，可以使冷凝水进入第一出液
管630离开第一换热件600，或者使冷凝水进入相邻一行的第一导管640对应的第一输液管650。这样的话，可以提供不同的换热方式，可以根据实际的需要灵活选择冷凝水在第一换热件600中的流动路径，从而达到不同的换热效果。
77.同理的，在第二换热件700中，也可以利用程控阀控制外部介质的流动路径，从而达到不同的换热效果。
78.在本实施例中，第一进液管620和第一出液管630平行、间隔设置且二者分设于第一基座610的两侧，第二进液管720和第二出液管730平行、间隔设置且二者分设于第二基座710的两侧。
79.换热过程中，第一导管640伸入到第二导管740当中，第一导管640的外壁与第二导管740的内侧壁贴合，实现热交换。其中，第一导管640和第二导管740的接触面可以涂覆导热润滑油。第一导管640和第二导管740二者的管壁由导热材料制成。
80.进一步地，第二导管740贯穿第二基座710。沿第一导管640的长度方向，第一导管640的长度大于第二导管740的长度。一第一换热件600与多个第二换热件700相适配。
81.请结合图10～14，第一换热装置200还包括第一导轨910、第二导轨920、第三导轨930、运动座940和升降机构950。
82.第一导轨910、第二导轨920和第三导轨930依次设置并导通，形成导轨机构，导轨机构横向设置。运动座940为多个，运动座940均可滑动地配合于导轨机构。每个运动座940均设有动力组件(图中未示出)，以用于驱动运动座940沿导轨机构运动。
83.第二导轨920为两根，两根第二导轨920沿高度方向平行间隔设置，两个第二导轨920均固定连接于升降机构950的升降部。
84.第一换热件600固定安装于第一导轨910远离第二导轨920的一端。第二换热件700固定安装于运动座940。
85.第一换热装置200具有换位步骤，换位步骤包括：控制一运动座940运动至第二导轨920，利用升降机构950将第二导轨920提升，并使另一第二导轨920与第一导轨910、第三导轨930导通。控制其余运动座940中的至少一者运动至第三导轨930，利用升降机构950将第二导轨920复位，完成换位。
86.通过以上设计，能够灵活地调换第二换热件700的相对位置，以便于满足不同的换热需求。其适用的场景包括但不限于：之前同时有三种介质分别通过三个第二换热件700与冷凝水进行热交换，现在仅剩一种介质需要进行热交换，且这种介质对应的第二换热件700位于另外两个第二换热件700之间，此时，为了保证换热的连续性，且避免更换第二换热件700所带来的时间浪费、清洗成本、介质污染带来的负面影响，通过上述换位操作可方便地将需要继续换热的介质对应的第二换热件700调换到距离第一换热件600最近的位置，这样的话，就可以只把该第二换热件700与第一换热件600配合进行换热。
87.进一步地，第二换热件700的进口和出口分设于第二基座710的两侧并沿横向设置，第二换热件700的进口垂直于第二进液管720，第二换热件700的出口垂直于第二出液管730。对于安装于不同运动座940的第二换热件700而言，其进口和出口的管体长度d(如图7所示)不同，以实现相互错位避让，避免管道打结。需要说明的是，与第二换热件700的进口和出口相连的管道采用柔性管。
88.本实施例还提供一种采用上述的纯碱冷凝水循环利用系统1000的纯碱冷凝水循
环利用方法，其包括：
89.利用冷凝水收集装置100将冷凝水进行收集，将收集得到的冷凝水输送至第一换热装置200与外部介质进行热交换。
90.将从第一换热装置200输出的冷凝水输送至第一储水装置400，在第一储水装置400中，冷凝水通过第二换热装置300与外部介质进行热交换。
91.将从第二换热装置300输出的冷凝水输送至第二储水装置500，以供工业生产使用。
92.具体的方法在上文已经做了相关描述，此处不再赘述。
93.综上所述，本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用系统1000能够对纯碱生产过程中的冷凝水进行回收利用，并且还有效地提高了对冷凝水的利用充分性，对于节约生产资源而言具有积极意义。本发明实施例提供的纯碱冷凝水循环利用方法能够对纯碱生产过程中的冷凝水进行回收利用，并且还有效地提高了对冷凝水的利用充分性，对于节约生产资源而言具有积极意义。
94.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。