一種帶壓工業(yè)尾氣的能量利用方式的制作方法
【專利摘要】本項(xiàng)發(fā)明涉及一種帶壓工業(yè)尾氣的能量利用方式。該方法的特征是通過管道連通帶壓工業(yè)尾氣的排氣口和氣壓壓水機(jī)，并在中間設(shè)置有穩(wěn)壓或旁路裝置，同時(shí)設(shè)置配氣裝置。該帶壓工業(yè)尾氣壓力能回收利用方式的效果是利用帶壓工業(yè)尾氣驅(qū)動(dòng)氣壓壓水機(jī)揚(yáng)水到高處，以替代電力水泵或用于蓄水發(fā)電。該方法的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)的能量回收利用系統(tǒng)避免了復(fù)雜的動(dòng)力機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)和更多的能量轉(zhuǎn)換損耗，減少了項(xiàng)目建設(shè)的成本，且運(yùn)作靈活，同時(shí)提高了能量回收利用的效率。由于氣壓壓水機(jī)可以把排放的尾氣的壓力盡可能高地轉(zhuǎn)換為水的揚(yáng)程，因此為超低壓排放的工業(yè)尾氣能量回收提供了可能。
【專利說明】一種帶壓工業(yè)尾氣的能量利用方式

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001 ] 本發(fā)明涉及一種對帶壓工業(yè)尾氣的壓力能進(jìn)行回收利用的方式。

【背景技術(shù)】
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[0002]一種帶壓工業(yè)尾氣的能量利用方式是使用透平機(jī)，利用帶壓氣體的膨脹過程，驅(qū)動(dòng)透平機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或增壓機(jī)。一般大于0.4MPa的工業(yè)尾氣放空，其能量都可以通過透平機(jī)進(jìn)行回收；對于較低壓力的工業(yè)尾氣通過透平進(jìn)行能量回收的條件往往要求尾氣有較高的溫度、集中排放的較大的流量并配以大規(guī)模高成本的建設(shè)，才能達(dá)到較高的利用效率；但是對于更低壓力的工業(yè)尾氣放空，比如0.1MPa以下壓力的工業(yè)尾氣放空，透平機(jī)就難以發(fā)揮作用。一方面效率過低，再一個(gè)建設(shè)成本過于高昂。
[0003]同時(shí)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)電水泵幾乎是無處不在，而機(jī)電水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)不可避免的會產(chǎn)生機(jī)械損耗，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)水泵的平均運(yùn)轉(zhuǎn)效率在40%到60%之間。大量全天候使用的機(jī)電水泵損耗著大量的電能。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明為帶壓工業(yè)尾氣能量回收利用提供了一種靈活而高效的方法，利用帶壓工業(yè)尾氣的壓力能驅(qū)動(dòng)氣壓壓水機(jī)，可以揚(yáng)水到高處，以替代現(xiàn)用的電動(dòng)水泵或用于蓄水發(fā)電。具體方案是:
[0005]所述的帶壓工業(yè)尾氣的能量利用方式，其特征是在需要揚(yáng)水到高處的地方設(shè)置氣壓壓水機(jī)，并通過管道連接氣壓壓水機(jī)的進(jìn)氣口和排放帶壓工業(yè)尾氣設(shè)備的排氣口。
[0006]所述的帶壓工業(yè)尾氣的能量利用方式，特征是在連接工業(yè)尾氣排氣口與氣壓壓水機(jī)中間的管道上設(shè)置有穩(wěn)壓或旁路裝置，并設(shè)置配氣裝置。
[0007]所述氣壓壓水機(jī)，為容積式結(jié)構(gòu)，原理是直接利用氣壓壓力把容積空間內(nèi)的水實(shí)現(xiàn)揚(yáng)程。氣壓壓水機(jī)設(shè)有進(jìn)氣閥、排氣閥、進(jìn)水止回閥、帶止回閥的排水管，其進(jìn)氣閥和排氣閥，有時(shí)候設(shè)置成一體結(jié)構(gòu)，如進(jìn)排氣閥或配氣閥。對于單筒式氣壓壓水機(jī)，當(dāng)氣壓壓水機(jī)容積空間內(nèi)充滿水時(shí)，進(jìn)氣裝置打開，帶壓氣體進(jìn)入，把水壓向高處。水被壓完后，進(jìn)氣裝置關(guān)閉同時(shí)排氣裝置打開，壓縮空氣排向外界，然后在外界壓力下，自動(dòng)進(jìn)水，水滿后繼續(xù)壓水到高處。雙筒或多筒式氣壓壓水機(jī)是對兩個(gè)或兩個(gè)以上的單筒氣壓壓水機(jī)的排水管進(jìn)行并聯(lián)連接，并使進(jìn)排氣的閥門配合運(yùn)行，以解決壓水到高處過程中的脈沖問題。
[0008]氣壓壓水機(jī)沒有復(fù)雜的動(dòng)力機(jī)械運(yùn)動(dòng)，且工作壓力低。經(jīng)過測試，有氣壓壓水機(jī)，哪怕供氣壓力為0.01MPA，也可以穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)揚(yáng)水。
[0009]所述的排放帶壓工業(yè)尾氣的設(shè)備包括帶壓工業(yè)尾氣的產(chǎn)生、檢測、治理或做其他利用的設(shè)施設(shè)備等。
[0010]在連接工業(yè)尾氣排氣口與氣壓壓水機(jī)中間的管道上設(shè)置有穩(wěn)壓或旁路裝置，并設(shè)置配氣裝置。為緩解氣壓壓水機(jī)運(yùn)行而可能出現(xiàn)的氣壓壓力波動(dòng)，有些條件要求應(yīng)當(dāng)能夠在一定狀況下防止壓力方向變化而導(dǎo)致氣體和液體回流，當(dāng)暫時(shí)停止使用氣壓壓水機(jī)時(shí)為避免對前后設(shè)備運(yùn)行構(gòu)成影響應(yīng)通過旁路疏導(dǎo)氣流等，因此這里設(shè)置的穩(wěn)壓或旁路裝置，可以包括節(jié)流、調(diào)壓、穩(wěn)壓、放空、止回、旁通、換向、切換、關(guān)斷等相應(yīng)裝置及管路。限量揚(yáng)水需要定量用氣、多套氣壓壓水機(jī)并聯(lián)氣體管道或或?qū)Ω挥鄽怏w做其他方式利用等，因而需要對尾氣進(jìn)行分流配氣，因此這里設(shè)置的配氣裝置可以包括配氣、分流、調(diào)節(jié)、多路等相應(yīng)裝置。所述的配氣、旁路和穩(wěn)壓裝置有時(shí)候可以設(shè)置成一體式結(jié)構(gòu)。
[0011]如果工業(yè)尾氣內(nèi)含有過多的固體顆?；蛞簯B(tài)物質(zhì)，應(yīng)設(shè)置凈化裝置，將工業(yè)尾氣進(jìn)行充分凈化，去除尾氣內(nèi)的固態(tài)顆?；蛞簯B(tài)物質(zhì)，以避免阻塞管道或影響氣壓壓水機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0012]工業(yè)尾氣的壓力能回收利用后，應(yīng)當(dāng)在氣壓壓水機(jī)的排氣閥后面設(shè)置排氣管道及相應(yīng)設(shè)施，將尾氣排放到安全的地方或?qū)σ厌尫艍毫δ艿奈矚庾銎渌厥眨热缥?、燃燒、供熱或進(jìn)一步治理等。有時(shí)候，對氣壓壓水機(jī)排出的尾氣所做的進(jìn)一步利用或吸收處理，需要這部分尾氣仍具有一定壓力，那么第一級的氣壓壓水機(jī)應(yīng)置于相應(yīng)深度的水下，使得尾氣作為動(dòng)力把水實(shí)現(xiàn)一定揚(yáng)程后，有一定深度的水在進(jìn)入氣壓壓水機(jī)的時(shí)候，可以有足夠壓力把工業(yè)尾氣壓向下一利用工藝裝置中；而其他各級水泵，其進(jìn)水管和排水管則均可以正常連接。但是由于對工業(yè)尾氣實(shí)際利用的壓力已經(jīng)減小，應(yīng)當(dāng)設(shè)置足夠多級的氣壓壓水機(jī)，以確保多級水泵的揚(yáng)程和流量能夠?qū)崿F(xiàn)。
[0013]以上所述的較低壓力的工業(yè)尾氣，不局限于壓力低于0.4MPA的工業(yè)尾氣。但對于排放的較高壓力的工業(yè)尾氣，所驅(qū)動(dòng)的氣壓壓水機(jī)，如揚(yáng)程過低，由于氣壓壓力利用的不充分，同樣會造成尾氣能量的浪費(fèi)。較高壓力的工業(yè)尾氣的能量回收，是采用氣壓壓水機(jī)還是使用透平機(jī)，應(yīng)當(dāng)對兩種方式的建設(shè)成本和能量轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行綜合比較。一般情況下，即使有較高壓力的工業(yè)尾氣排放，如果使用透平機(jī)回收能量再帶動(dòng)其他設(shè)備，會面臨復(fù)雜的機(jī)械建設(shè)成本和較高的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)損耗；同時(shí)如有較高揚(yáng)程的揚(yáng)水需求，利用氣壓壓水機(jī)回收帶壓工業(yè)尾氣的壓力能，其優(yōu)勢同樣突出。
[0014]利用帶壓工業(yè)尾氣驅(qū)動(dòng)氣壓壓水機(jī)作為能量回收再利用的一種方式，優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)的能量回收利用系統(tǒng)避免了復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)和更多的能量轉(zhuǎn)換損耗，減少了項(xiàng)目建設(shè)的成本，且運(yùn)作靈活，同時(shí)提高了能量回收利用的效率。由于氣壓壓水機(jī)可以把排放的尾氣的壓力盡可能高地轉(zhuǎn)換為水的揚(yáng)程，因此為超低壓排放的工業(yè)尾氣能量回收提供了可能。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0015]下面結(jié)合附圖對本項(xiàng)技術(shù)做進(jìn)一步說明。
[0016]附圖1為帶壓工業(yè)尾氣回收利用于驅(qū)動(dòng)氣壓壓水機(jī)的一個(gè)實(shí)施例。
[0017]如附圖1所示:I為尾氣凈化裝置，2為穩(wěn)壓裝置，3為配氣裝置，4為一級氣壓壓水機(jī)，5為二級氣壓壓水機(jī)，6為三級氣壓壓水機(jī)，7為水池，8輸氣管道，9旁路管道，10進(jìn)氣管道，11為一級氣壓壓水機(jī)進(jìn)水管，12為一級氣壓壓水機(jī)上水管，13為二級氣壓壓水機(jī)上水管，14為三級氣壓壓水機(jī)上水管，15為并聯(lián)連接的排氣管。

【具體實(shí)施方式】
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[0018]附圖1為帶壓工業(yè)尾氣驅(qū)動(dòng)多級氣壓壓水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)具體實(shí)施例。如圖所示，帶壓工業(yè)尾氣通過管道進(jìn)入尾氣凈化裝置1，去除固體或液體物質(zhì)或做相應(yīng)治理后，經(jīng)由輸氣管道8進(jìn)入穩(wěn)壓裝置2、穩(wěn)壓裝置2對壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)后，排出的帶壓尾氣經(jīng)由進(jìn)氣管道10分別進(jìn)入并驅(qū)動(dòng)一級氣壓壓水機(jī)4、二級氣壓壓水機(jī)5、三級氣壓壓水機(jī)6，水池7內(nèi)的水經(jīng)由進(jìn)水管11進(jìn)入一級氣壓壓水機(jī)4后，在氣壓壓力下不斷經(jīng)由上水管12進(jìn)入二級氣壓壓水機(jī)5，并在氣壓壓力下經(jīng)由上水管13進(jìn)入三級氣壓壓水機(jī)6，最后在氣壓壓力下經(jīng)由上水管14排出，實(shí)現(xiàn)最后揚(yáng)程。各級氣壓壓水機(jī)實(shí)現(xiàn)揚(yáng)水后，利用完的工業(yè)尾氣通過排氣管道15排向外界。經(jīng)由進(jìn)氣管道8進(jìn)入穩(wěn)壓配氣裝置2的氣體，應(yīng)用不充分或氣壓壓水機(jī)關(guān)停時(shí)，可以經(jīng)由旁路管道9進(jìn)入排氣管道11并排向外界或做其他方式的回收利用。
【權(quán)利要求】
1.一種帶壓工業(yè)尾氣的能量利用方式，其特征是在需要揚(yáng)水到高處的地方設(shè)置氣壓壓水機(jī)，并通過管道連接氣壓壓水機(jī)的進(jìn)氣口和排放帶壓工業(yè)尾氣設(shè)備的排氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓工業(yè)尾氣的能量利用方式，其特征是在連接工業(yè)尾氣排氣口與氣壓壓水機(jī)中間的管道上設(shè)置有穩(wěn)壓或旁路裝置，并設(shè)置配氣裝置。
【文檔編號】F04F1/08GK104343751SQ201310334257
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】郭慶 申請人:郭慶