蒸汽余熱回收利用裝置及其控制方法

摘要：文章介紹了一種蒸汽余熱回收利用裝置及其控制方法，所述裝置包括：汽水轉換系統、供暖系統、洗浴系統、水浴烘干系統和低溫冷凝水回收系統，這些裝置使生產蒸汽余熱得到充分利用，而且低溫冷凝水又用于生產，即外網供應的生產用蒸汽全部得到充分利用，既保證生產需求，又使生產蒸汽余熱資源得以

回收。

關鍵詞：蒸汽余熱；回收利用裝置；汽水轉換；冷凝水

中圖分類號：TD849 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）12-0100-02

1 概述

飽和蒸汽作為一種廉價方便的熱源，在生產制造領域得到了日益廣泛的應用。在線路板制造企業中，諸如電鍍、化鍍及其他某些濕法制程，槽液溫度的控制是通過P=0.4MPa飽和蒸汽經加熱蛇型盤管及控制裝置間接加熱，同時空調系統也會用到飽和蒸汽。飽和蒸汽經生產車間使用后所產生的高溫冷凝水（溫度大約70℃）及空調換熱器冷凝水直接排入減溫井，再進入工廠的下水管道予以排放，極大地浪費了熱源。因此，如何充分利用飽和蒸汽的熱能是一個亟待解決的課題。

2 回收利用裝置的設計方法

本文所述的蒸汽余熱回收利用裝置包括：汽水轉換系統、供暖系統、洗浴系統、水浴烘干系統和低溫冷凝水回收系統。

一是汽水轉換系統包括捕汽器、熱水箱、供暖水浴烘干循環水泵和洗浴循環水泵，所述捕汽器的一端同生產余熱蒸汽管路和飽和蒸汽管路相連接，另一端連接到熱水箱上，供暖水浴烘干循環水泵設置在熱水箱同供暖系統和水浴烘干系統連接管路上，洗浴循環水泵設置在熱水箱同洗浴系統連接管路上；其中熱水箱設置一個用于控制飽和蒸汽電磁閥的開啟或關閉的溫度傳感器，所述控制飽和蒸汽電磁閥連接在飽和蒸汽管路上；并在熱水箱設置一個用于控制循環水電磁閥和循環水排水電磁閥的開啟或關閉的液位傳感器，其中熱水箱的循環水回水通過循環水回水管路回到熱水箱中，所述循環水電磁閥設置在循環水回水管路上，其中熱水箱的循環水還通過循環水排水管路連接在低溫冷凝水儲罐上，所述循環水排水電磁閥設置在循環水排水管路上。

二是供暖系統包括供暖板式換熱器、供暖高位水箱和供暖循環水泵，所述供暖板式換熱器的加熱端經過供暖水浴烘干循環水泵連接在熱水箱上，所述供暖高位水箱和供暖循環水泵連接在供暖板式換熱器供暖端的供暖回水管路上，所述供暖高位水箱還經過低溫冷凝水供水泵連接在低溫冷凝水儲罐上，所述供暖高位水箱設置一個液位浮球。

三是洗浴系統包括洗浴板式換熱器、洗浴水箱、洗浴內循環水泵和洗浴熱水泵，所述洗浴板式換熱器的加熱端經過洗浴循環水泵連接在熱水箱上，所述洗浴水箱、洗浴內循環水泵和洗浴熱水泵連接在洗浴板式換熱器的洗浴出水端上，其中洗浴水箱上設有一個液位浮球和一個溫度傳感器。

四是水浴烘干系統包括經過供暖水浴烘干循環水泵連接在熱水箱上的水浴烘干器。

五是低溫冷凝水回收系統包括低溫冷凝水儲罐和低溫冷凝水供水泵，所述低溫冷凝水儲罐經過低溫冷凝水供水泵連接到外部應用設備和供暖高位水箱上。

六是熱水箱、洗浴水箱、低溫冷凝水儲罐和供暖高位水箱均設置有溢流和排污管線。

七是洗浴水箱設有電接點壓力表。

八是低溫冷凝水儲罐設有電接點壓力表。

3 控制方法

圖1 蒸汽余熱回收利用裝置控制模塊

圖1是蒸汽余熱回收利用裝置控制模塊示意圖，生產余熱蒸汽WH（waste heat）和低溫冷凝水LTC（low temperature condensate water）同時從側面進入捕汽器1，形成旋流，兩股旋流經碰撞充分混合送到熱水箱2，水箱設定出水溫度65℃～70℃。

熱水箱2設置一個液位傳感器18，用于液位調節：

當熱水箱2中的熱水達到高液位時，液位傳感器18將電氣信號傳遞到循環水電磁閥15和循環水排水電磁閥16，使循環水電磁閥15關閉，循環水排水電磁閥16打開；多余水排至低溫冷凝水儲罐6中。

當熱水箱2中的熱水達到低液位時，循環水電磁閥15打開，循環水排水電磁閥16關閉。

當熱水箱2中的熱水液位在正常狀態下時，循環水電磁閥15打開，排水電磁閥16關閉。

同時在熱水箱2中設置一個熱水箱溫度傳感器19，用于溫度調節：

當熱水箱2中的熱水溫度低于設定值時，熱水箱溫度傳感器19將電氣信號傳遞到飽和蒸汽電磁閥14，使其打開，外網供應的飽和蒸汽SS（saturated steam）經過飽和蒸汽渦街流量計17和飽和蒸汽電磁閥14進入捕汽器1中，對水箱2中的水進行加熱升溫。

當熱水箱2中的熱水溫度高于設定值時，飽和蒸汽電磁閥14關閉停止工作，飽和蒸汽SS停止供應。

熱水箱2中的熱水通過供暖水浴烘干循環水泵9進入供暖板式換熱器3，對供暖回水HB（heating back）進行加熱，供暖回水HB由供暖循環水泵10泵入供暖系統，提供供暖出水HF（heating forward）進行供暖；供暖高位水箱7用于補充供暖循環水的損耗和系統水膨脹用，在供暖高位水箱7設置一個液位浮球7a，用于控制低溫冷凝水LTC的自動加入補充液位。

熱水箱2中的熱水還可以通過洗浴循環水泵11進入洗浴板式換熱器4，對洗浴用自來水CW（city water）進行加熱，自來水CW通過洗浴水箱液位浮球5a的調節進入洗浴水箱5，并由洗浴內循環水泵12泵入洗浴系統；洗浴水箱5中的熱水由洗浴熱水泵22泵入噴淋系統，并在管道上設置一個電接點壓力表21，通過管道壓力的變化控制熱水泵出量，保持壓力恒定，避免浪費；洗浴水箱5中的熱水水溫通過洗浴水箱溫度傳感器20對洗浴循環水泵11和洗浴內循環水泵水泵12的打開和關閉予以控制。

供暖水浴烘干循環水泵9出水，可通過管道閥門調節進入水浴烘干器8，可用于夏季潮濕物品的烘干；低溫水通過循環水排水電磁閥16進入低溫冷凝水儲罐6，再通過低溫冷凝水供水泵13進入生產系統回用，并在管道上設置一個電接點壓力表21，通過管道壓力的變化控制低溫冷凝水泵出量，保持壓力恒定，避免浪費；同時低溫冷凝式也可對供暖高位水箱7的液位進行補充。以上如圖2所示。

1為捕汽器；2為熱水箱；3為供暖板式換熱器；4為洗浴板式換熱器；5為洗浴水箱；5a洗浴水箱液位浮球；6為低溫冷凝水儲罐；7為供暖高位水箱；7a為供暖高位水箱液位浮球；8為水浴烘干器；9為供暖水浴烘干循環水泵；10為供暖循環水泵；11為洗浴循環水泵；12為洗浴內循環水泵；13為低溫冷凝水供水泵；14為飽和蒸汽電磁閥；15為循環水電磁閥；16為循環水排水電磁閥；17為飽和蒸汽渦街流量計；18為液位傳感器；19為熱水箱溫度傳感器；20為洗浴水箱溫度傳感器；21為電接點壓力表；22為洗浴熱

4 結語

同現有技術相比，本方法的優點是顯而易見的，具體如下：

一是外網供應的飽和蒸汽得到完全利用，既保證生產需求，又使生產蒸汽余熱資源得以回收，用于供暖、洗浴、水浴烘干，且冷凝水得到回用，熱資源、水資源基本完全利用無浪費，極大地降低了生產制造企業的運行

成本。

二是多種余熱回收利用方式集合在一個系統內，可通過管道閥門和電磁閥的打開或關閉來切換任何一種方式，便于生產制造企業的選擇使用。

三是蒸汽余熱資源回收利用方式多樣性，冬季可以采暖，夏季可水浴烘干，并可常年用于洗浴。

參考文獻

[1] 劉彬云.電路板綠色制造技術探討[J].印制電路信息，2010，（8）.

作者簡介：叢樹泉（1979—），男，遼寧大連人，供職于大連太平洋電子有限公司，助理級職稱，研究方向：自動化系統在企業中的合理利用。

（責任編輯：葉小堅）