蒸汽余热回收利用装置及其控制方法

摘要：文章介绍了一种蒸汽余热回收利用装置及其控制方法，所述装置包括：汽水转换系统、供暖系统、洗浴系统、水浴烘干系统和低温冷凝水回收系统，这些装置使生产蒸汽余热得到充分利用，而且低温冷凝水又用于生产，即外网供应的生产用蒸汽全部得到充分利用，既保证生产需求，又使生产蒸汽余热资源得以

回收。

关键词：蒸汽余热；回收利用装置；汽水转换；冷凝水

中图分类号：TD849 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）12-0100-02

1 概述

饱和蒸汽作为一种廉价方便的热源，在生产制造领域得到了日益广泛的应用。在线路板制造企业中，诸如电镀、化镀及其他某些湿法制程，槽液温度的控制是通过P=0.4MPa饱和蒸汽经加热蛇型盘管及控制装置间接加热，同时空调系统也会用到饱和蒸汽。饱和蒸汽经生产车间使用后所产生的高温冷凝水（温度大约70℃）及空调换热器冷凝水直接排入减温井，再进入工厂的下水管道予以排放，极大地浪费了热源。因此，如何充分利用饱和蒸汽的热能是一个亟待解决的课题。

2 回收利用装置的设计方法

本文所述的蒸汽余热回收利用装置包括：汽水转换系统、供暖系统、洗浴系统、水浴烘干系统和低温冷凝水回收系统。

一是汽水转换系统包括捕汽器、热水箱、供暖水浴烘干循环水泵和洗浴循环水泵，所述捕汽器的一端同生产余热蒸汽管路和饱和蒸汽管路相连接，另一端连接到热水箱上，供暖水浴烘干循环水泵设置在热水箱同供暖系统和水浴烘干系统连接管路上，洗浴循环水泵设置在热水箱同洗浴系统连接管路上；其中热水箱设置一个用于控制饱和蒸汽电磁阀的开启或关闭的温度传感器，所述控制饱和蒸汽电磁阀连接在饱和蒸汽管路上；并在热水箱设置一个用于控制循环水电磁阀和循环水排水电磁阀的开启或关闭的液位传感器，其中热水箱的循环水回水通过循环水回水管路回到热水箱中，所述循环水电磁阀设置在循环水回水管路上，其中热水箱的循环水还通过循环水排水管路连接在低温冷凝水储罐上，所述循环水排水电磁阀设置在循环水排水管路上。

二是供暖系统包括供暖板式换热器、供暖高位水箱和供暖循环水泵，所述供暖板式换热器的加热端经过供暖水浴烘干循环水泵连接在热水箱上，所述供暖高位水箱和供暖循环水泵连接在供暖板式换热器供暖端的供暖回水管路上，所述供暖高位水箱还经过低温冷凝水供水泵连接在低温冷凝水储罐上，所述供暖高位水箱设置一个液位浮球。

三是洗浴系统包括洗浴板式换热器、洗浴水箱、洗浴内循环水泵和洗浴热水泵，所述洗浴板式换热器的加热端经过洗浴循环水泵连接在热水箱上，所述洗浴水箱、洗浴内循环水泵和洗浴热水泵连接在洗浴板式换热器的洗浴出水端上，其中洗浴水箱上设有一个液位浮球和一个温度传感器。

四是水浴烘干系统包括经过供暖水浴烘干循环水泵连接在热水箱上的水浴烘干器。

五是低温冷凝水回收系统包括低温冷凝水储罐和低温冷凝水供水泵，所述低温冷凝水储罐经过低温冷凝水供水泵连接到外部应用设备和供暖高位水箱上。

六是热水箱、洗浴水箱、低温冷凝水储罐和供暖高位水箱均设置有溢流和排污管线。

七是洗浴水箱设有电接点压力表。

八是低温冷凝水储罐设有电接点压力表。

3 控制方法

图1 蒸汽余热回收利用装置控制模块

图1是蒸汽余热回收利用装置控制模块示意图，生产余热蒸汽WH（waste heat）和低温冷凝水LTC（low temperature condensate water）同时从侧面进入捕汽器1，形成旋流，两股旋流经碰撞充分混合送到热水箱2，水箱设定出水温度65℃～70℃。

热水箱2设置一个液位传感器18，用于液位调节：

当热水箱2中的热水达到高液位时，液位传感器18将电气信号传递到循环水电磁阀15和循环水排水电磁阀16，使循环水电磁阀15关闭，循环水排水电磁阀16打开；多余水排至低温冷凝水储罐6中。

当热水箱2中的热水达到低液位时，循环水电磁阀15打开，循环水排水电磁阀16关闭。

当热水箱2中的热水液位在正常状态下时，循环水电磁阀15打开，排水电磁阀16关闭。

同时在热水箱2中设置一个热水箱温度传感器19，用于温度调节：

当热水箱2中的热水温度低于设定值时，热水箱温度传感器19将电气信号传递到饱和蒸汽电磁阀14，使其打开，外网供应的饱和蒸汽SS（saturated steam）经过饱和蒸汽涡街流量计17和饱和蒸汽电磁阀14进入捕汽器1中，对水箱2中的水进行加热升温。

当热水箱2中的热水温度高于设定值时，饱和蒸汽电磁阀14关闭停止工作，饱和蒸汽SS停止供应。

热水箱2中的热水通过供暖水浴烘干循环水泵9进入供暖板式换热器3，对供暖回水HB（heating back）进行加热，供暖回水HB由供暖循环水泵10泵入供暖系统，提供供暖出水HF（heating forward）进行供暖；供暖高位水箱7用于补充供暖循环水的损耗和系统水膨胀用，在供暖高位水箱7设置一个液位浮球7a，用于控制低温冷凝水LTC的自动加入补充液位。

热水箱2中的热水还可以通过洗浴循环水泵11进入洗浴板式换热器4，对洗浴用自来水CW（city water）进行加热，自来水CW通过洗浴水箱液位浮球5a的调节进入洗浴水箱5，并由洗浴内循环水泵12泵入洗浴系统；洗浴水箱5中的热水由洗浴热水泵22泵入喷淋系统，并在管道上设置一个电接点压力表21，通过管道压力的变化控制热水泵出量，保持压力恒定，避免浪费；洗浴水箱5中的热水水温通过洗浴水箱温度传感器20对洗浴循环水泵11和洗浴内循环水泵水泵12的打开和关闭予以控制。

供暖水浴烘干循环水泵9出水，可通过管道阀门调节进入水浴烘干器8，可用于夏季潮湿物品的烘干；低温水通过循环水排水电磁阀16进入低温冷凝水储罐6，再通过低温冷凝水供水泵13进入生产系统回用，并在管道上设置一个电接点压力表21，通过管道压力的变化控制低温冷凝水泵出量，保持压力恒定，避免浪费；同时低温冷凝式也可对供暖高位水箱7的液位进行补充。以上如图2所示。

1为捕汽器；2为热水箱；3为供暖板式换热器；4为洗浴板式换热器；5为洗浴水箱；5a洗浴水箱液位浮球；6为低温冷凝水储罐；7为供暖高位水箱；7a为供暖高位水箱液位浮球；8为水浴烘干器；9为供暖水浴烘干循环水泵；10为供暖循环水泵；11为洗浴循环水泵；12为洗浴内循环水泵；13为低温冷凝水供水泵；14为饱和蒸汽电磁阀；15为循环水电磁阀；16为循环水排水电磁阀；17为饱和蒸汽涡街流量计；18为液位传感器；19为热水箱温度传感器；20为洗浴水箱温度传感器；21为电接点压力表；22为洗浴热

4 结语

同现有技术相比，本方法的优点是显而易见的，具体如下：

一是外网供应的饱和蒸汽得到完全利用，既保证生产需求，又使生产蒸汽余热资源得以回收，用于供暖、洗浴、水浴烘干，且冷凝水得到回用，热资源、水资源基本完全利用无浪费，极大地降低了生产制造企业的运行

成本。

二是多种余热回收利用方式集合在一个系统内，可通过管道阀门和电磁阀的打开或关闭来切换任何一种方式，便于生产制造企业的选择使用。

三是蒸汽余热资源回收利用方式多样性，冬季可以采暖，夏季可水浴烘干，并可常年用于洗浴。

参考文献

[1] 刘彬云.电路板绿色制造技术探讨[J].印制电路信息，2010，（8）.

作者简介：丛树泉（1979—），男，辽宁大连人，供职于大连太平洋电子有限公司，助理级职称，研究方向：自动化系统在企业中的合理利用。