以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)，包括：低壓儲(chǔ)罐、液氨泵、蒸發(fā)器、換熱器，換熱器的第三入口通過第二管路與蒸發(fā)器的第二出口連接，換熱器的第四入口與余熱輸入管連接，換熱器的第三出口與余熱排出管連接，還包括膨脹機(jī)，膨脹機(jī)的進(jìn)口通過第三管路與換熱器的第四出口連接，還包括用于使膨脹機(jī)輸出的氣氨降溫液化的冷凝器，冷凝器的第五入口通過第四管路與膨脹機(jī)的出口連接，冷凝器的第六入口與冷卻水進(jìn)入管連接，冷凝器的第五出口與冷卻水排出管連接，冷凝器的第六出口與低壓儲(chǔ)罐連接。本實(shí)用新型的技術(shù)方案利用較易獲得的液氨為循環(huán)工質(zhì)，完成對工廠余熱的回收利用，并以電能方式輸出，可以提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)上的余熱回收領(lǐng)域，特別是涉及一種以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氨是一種重要的化工原料，為運(yùn)輸及儲(chǔ)存便利，通常將氣態(tài)的氣氨通過加壓或冷卻得到液態(tài)氨。氨的合成是合成氨生產(chǎn)的最后一道工序，其任務(wù)是將氫氮混合氣在催化劑的作用下合成為氨。對于合成系統(tǒng)來說，液體氨即是它的產(chǎn)品。合成氨工藝根據(jù)操作壓力可以分為高壓法、中壓法和低壓法。由于中壓法具有技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢，因此國內(nèi)大部分小型合成氨廠主要采用中壓法進(jìn)行氨合成。
[0003]合成氨反應(yīng)結(jié)束后，合成氣由合成塔排出，合成氣經(jīng)冷卻分離出高壓液氨，高壓液氨通過節(jié)流閥減壓至2MPa左右的壓力進(jìn)入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。
[0004]工廠余熱的利用是一個(gè)重大問題，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種效率較高的，可以很好的回收余熱的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)，包括:
[0007]用于存儲(chǔ)液氨的低壓儲(chǔ)罐；
[0008]利用余熱對液氨進(jìn)行加熱，使液氨汽化為氣氨的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的第一入口通過第一管路與低壓儲(chǔ)罐連接，所述蒸發(fā)器的第二入口與余熱輸入管連接，蒸發(fā)器的第一出口與余熱排出管連接；
[0009]利用余熱對氣氨進(jìn)行加熱的換熱器，所述換熱器的第三入口通過第二管路與蒸發(fā)器的第二出口連接，換熱器的第四入口與余熱輸入管連接，換熱器的第三出口與余熱排出管連接；
[0010]利用換熱器輸出的氣氨做功的膨脹機(jī)，所述膨脹機(jī)的進(jìn)口通過第三管路與換熱器的第四出口連接；
[0011]用于使膨脹機(jī)輸出的氣氨降溫液化的冷凝器，所述冷凝器的第五入口通過第四管路與膨脹機(jī)的出口連接，冷凝器的第六入口與冷卻水進(jìn)入管連接，冷凝器的第五出口與冷卻水排出管連接，冷凝器的第六出口與低壓儲(chǔ)罐連接。
[0012]本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)，其中，還包括:
[0013]用于將傳動(dòng)轉(zhuǎn)速降低的減速器，與膨脹機(jī)連接；
[0014]用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電機(jī)，與減速器連接。
[0015]本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)，其中，還包括用于使液氨壓力升高的栗，所述栗設(shè)置于所述第一管路上。
[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)方案利用較易獲得的液氨為循環(huán)工質(zhì)，完成對工廠余熱的回收利用，并以電能方式輸出，可以提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)，包括:
[0019]用于存儲(chǔ)液氨的低壓儲(chǔ)罐STl;
[0020]利用余熱對液氨進(jìn)行加熱，使液氨汽化為氣氨的蒸發(fā)器El，蒸發(fā)器El的第一入口通過第一管路與低壓儲(chǔ)罐STl連接，蒸發(fā)器El的第二入口與余熱輸入管連接，蒸發(fā)器的第一出口與余熱排出管連接；
[0021]利用余熱對氣氨進(jìn)行加熱的換熱器E2，換熱器的第三入口通過第二管路與蒸發(fā)器的第二出口連接，換熱器的第四入口與余熱輸入管連接，換熱器的第三出口與余熱排出管連接；
[0022]利用換熱器輸出的氣氨做功的膨脹機(jī)Tl，膨脹機(jī)Tl的進(jìn)口通過第三管路與換熱器的第四出口連接；
[0023]用于使膨脹機(jī)輸出的氣氨降溫液化的冷凝器E3，冷凝器E3的第五入口通過第四管路與膨脹機(jī)TI的出口連接，冷凝器E3的第六入口與冷卻水進(jìn)入管連接，冷凝器E3的第五出口與冷卻水排出管連接，冷凝器E3的第六出口與低壓儲(chǔ)罐STI連接。
[0024]本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)，其中，還包括:
[0025]用于將傳動(dòng)轉(zhuǎn)速降低的減速器，與膨脹機(jī)Tl連接；
[0026]用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電機(jī)M，與減速器連接。
[0027]本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)，其中，還包括用于使液氨壓力升高的栗Pl，栗Pl設(shè)置于第一管路上。
[0028]本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)利用余熱將液氨汽化并繼續(xù)利用余熱將汽化后的氣氨繼續(xù)加熱至過熱狀態(tài);高壓高溫的氣氨膨脹做功，將能量輸入至發(fā)電機(jī)發(fā)電;做功后的低壓低溫氣氨降溫液化儲(chǔ)存;低壓液氨升壓至蒸發(fā)器，完成循環(huán)。
[0029]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:對工廠內(nèi)的余熱廢熱進(jìn)行回收，利用高效膨脹機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，提高工廠經(jīng)濟(jì)效益。
[0030]本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)的蒸發(fā)器El及換熱器E2可以為板翅式換熱器或板式換熱器或管殼式換熱器，利用的余熱的介質(zhì)可以為蒸汽、熱水、煙氣、尾氣余熱或以上幾種的組合。
[0031]本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)的膨脹機(jī)Tl可以為螺桿膨脹機(jī)、透平膨脹機(jī)、渦旋膨脹機(jī)或活塞式膨脹機(jī)，也可以是單機(jī)單級(jí)、單機(jī)多級(jí)串聯(lián)、多機(jī)并聯(lián)、多機(jī)串聯(lián)或以上幾種的組合。
[0032]減速器可以為單級(jí)或多級(jí)，也可以為圓柱齒輪減速機(jī)、圓錐齒輪減速機(jī)或圓錐一圓柱齒引輪減速機(jī)。
[0033]本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)的膨脹機(jī)工作方式可以為多級(jí)膨脹，也可以為級(jí)間連續(xù)膨脹，也可以級(jí)間抽出與余熱換熱器進(jìn)行換熱，也可以是以上兩種方式的組合。
[0034]利用本實(shí)用新型的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)的實(shí)施例進(jìn)行余熱回收包括以下步驟:
[0035]常溫、8MPa(a)的液氨通過管路進(jìn)入蒸發(fā)器El，加熱到130V，液氨汽化;高溫高壓氣氨通過管路進(jìn)入換熱器E2，加熱到170°C，通過管路進(jìn)入膨脹機(jī)Tl進(jìn)行膨脹做功，氣氨溫度壓力降低至50°C，18bar(a)，氣氨推動(dòng)膨脹機(jī)Tl轉(zhuǎn)動(dòng)后輸出軸功，通過減速器將轉(zhuǎn)速降低至3000rpm，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)M發(fā)電。溫度壓力降低后的氣氨進(jìn)入冷凝器E3降溫至40°C以下液化，進(jìn)入低壓儲(chǔ)罐STl儲(chǔ)存，低壓儲(chǔ)罐STl通過管路與栗Pl連接，栗Pl將低壓液氨壓力提高，輸送至蒸發(fā)器El完成循環(huán)。
[0036]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，包括: 用于存儲(chǔ)液氨的低壓儲(chǔ)罐； 利用余熱對液氨進(jìn)行加熱，使液氨汽化為氣氨的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的第一入口通過第一管路與低壓儲(chǔ)罐連接，所述蒸發(fā)器的第二入口與余熱輸入管連接，蒸發(fā)器的第一出口與余熱排出管連接； 利用余熱對氣氨進(jìn)行加熱的換熱器，所述換熱器的第三入口通過第二管路與蒸發(fā)器的第二出口連接，換熱器的第四入口與余熱輸入管連接，換熱器的第三出口與余熱排出管連接； 利用換熱器輸出的氣氨做功的膨脹機(jī)，所述膨脹機(jī)的進(jìn)口通過第三管路與換熱器的第四出口連接； 用于使膨脹機(jī)輸出的氣氨降溫液化的冷凝器，所述冷凝器的第五入口通過第四管路與膨脹機(jī)的出口連接，冷凝器的第六入口與冷卻水進(jìn)入管連接，冷凝器的第五出口與冷卻水排出管連接，冷凝器的第六出口與低壓儲(chǔ)罐連接。2.如權(quán)利要求1所述的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 用于將傳動(dòng)轉(zhuǎn)速降低的減速器，與膨脹機(jī)連接； 用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電機(jī)，與減速器連接。3.如權(quán)利要求2所述的以液氨為介質(zhì)的余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于使液氨壓力升高的栗，所述栗設(shè)置于所述第一管路上。
【文檔編號(hào)】F01K11/00GK205677679SQ201620580886
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號(hào)201620580886.6, CN 201620580886, CN 205677679 U, CN 205677679U, CN-U-205677679, CN201620580886, CN201620580886.6, CN205677679 U, CN205677679U
【發(fā)明人】徐小勤, 楊博云
【申請人】中科瑞奧能源科技股份有限公司