一种碳纤维生产高温热能回用系统的制作方法

1.本发明涉及一种碳纤维生产热能回用技术，具体涉及一种碳纤维生产高温热能回用系统。


背景技术：

2.目前，碳纤维生产回收车间处理的稀物料是通过高压蒸汽换热升温稀物料温度，直接将20℃稀物料升温至160℃，换热过程直接但是换热后剩余的饱含大量热能的冷凝水及闪蒸汽被直接输送至锅炉房，厂区输送管道长，按此方法处理不仅造成输送过程中大量热能损失，而且锅炉房无法完全吸收这部分能源价值，此方法造成了大量热能浪费。一种碳纤维生产高温热能回用系统成为解决能源损失及浪费的关键。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决上述问题，提供一种碳纤维生产高温热能回用系统，实际应用简单，经济性好，不仅可以有效节约蒸汽使用成本，减少能源浪费，而且可以降低锅炉房用水成本及水站的水处理成本。
4.本发明的技术方案是：
5.一种碳纤维生产高温热能回用系统，它包括高压分汽包、高压分汽包出气管道、喷射器、喷射器出口管道、一级换热器出口介质管道、一级换热器、一级换热器出口换热管道、一级换热器入口介质管道、二级换热器、二级换热器出口换热管道、二级换热器入口介质管道、三级换热器、锅炉房用水开关阀、水站用水开关阀、稀物料、闪蒸罐输水泵泵后输水管道、闪蒸罐输水泵、闪蒸罐输水管道、闪蒸罐及喷射器引射管道。所述高压分汽包通过喷射器将一级换热后的闪蒸汽引入到系统中综合利用，可以有效降低高压蒸汽使用量，与此同时闪蒸罐里面的高温冷凝水可以通过对稀物料介质进行二次换热利用，与稀物料二次换热后的低温冷凝水可以通过阀门调节送至锅炉房或水站进行补水，综合下来，通过对闪蒸罐里面的闪蒸汽及高温冷凝水实现能源回用，不仅可以有效节约蒸汽使用成本，减少能源浪费，而且可以降低锅炉房用水成本及水站的水处理成本。稀物料为原丝车间用后亚砜溶液，即质量百分比浓度不高于22％的亚砜溶液。
6.本发明引用闪蒸罐用于收集高压蒸汽一级换热后的高温冷凝水及闪蒸汽，可以作为后续热能利用的载体。
7.高压分汽包引用喷射器将一级换热后的闪蒸汽引入到系统中综合利用，避免闪蒸汽直接外送造成的能源浪费。
8.一级换热后的闪蒸罐存放的高温冷凝水与稀物料介质进行二级、三级换热，实现此部分高温冷凝水的全部回收利用。
9.与稀物料介质进行三级换热后的冷凝水可以继续深入回收利用，在三级换热器后面加装2个出水管道开关阀门，可以往厂区锅炉房或水站进行供水，不仅可以减少锅炉房用水成本，而且可以降低水站的水处理成本。
10.本发明使用的蒸汽为16kg高压蒸汽，通过一次换热剩余3kg闪蒸汽和140℃冷凝水，高压分汽包出气管道后面加装喷射器引射利用3kg闪蒸汽实现两种气体之间的综合，最终实现10kg蒸汽运用于系统。
11.本发明前后利用高压蒸汽热能及换热剩余热能实现稀物料介质的三次换热，实现稀物料温度由20℃向40℃、90℃及160℃逐级升温转换，通过三次换热直接实现稀物料后续精馏处理温度达标。
12.本发明能源利用技术在实现高压蒸汽一级换热后，充分深挖换热后的剩余热能，继续实现剩余热能的四次利用。一次是利用喷射器引射闪蒸汽实现热能回用，二、三次是利用一级换热后的高温冷凝水继续深入换热稀物料介质，四次是输送前三次换热后的冷凝水去往锅炉房或水站进行补水利用。
13.本发明特点在于通过多级能源回收实现热能全利用。
14.本发明应用于碳纤维生产稀物料加热处理工序，热能系统充分回用可以节约大量蒸汽成本投入，常规换热此工序需要25t/h高压蒸汽(16kg)，通过热能回用可以节省1t/h高压蒸汽(16kg)，按照260元/吨蒸汽核算，每年工作8000小时可以节约大概208万元成本投入。
附图说明
15.图1为一种碳纤维生产高温热能回用系统流程示意图。
16.其中：
17.高压分汽包1
18.高压分汽包出气管道2
19.喷射器3
20.喷射器出口管道4
21.一级换热器出口介质管道5
22.一级换热器6
23.一级换热器出口换热管道7
24.一级换热器入口介质管道8
25.二级换热器9
26.二级换热器出口换热管道10
27.二级换热器入口介质管道11
28.三级换热器12
29.锅炉房用水开关阀13
30.水站用水开关阀14
31.稀物料15
32.闪蒸罐输水泵泵后输水管道16
33.闪蒸罐输水泵17
34.闪蒸罐输水管道18
35.闪蒸罐19
36.喷射器引射管道20
具体实施方式
37.参见图1，本发明涉及一种碳纤维生产高温热能回用系统，包括高压分汽包1、高压分汽包出气管道2、喷射器3、喷射器出口管道4、一级换热器出口介质管道5、一级换热器6、一级换热器出口换热管道7、一级换热器入口介质管道8、二级换热器9、二级换热器出口换热管道10、二级换热器入口介质管道11、三级换热器12、锅炉房用水开关阀13、水站用水开关阀14、稀物料15、闪蒸罐输水泵泵后输水管道16、闪蒸罐输水泵17、闪蒸罐输水管道18、闪蒸罐19及喷射器引射管道20。具体来讲是稀物料15通过三级换热器12逐级进入二级换热器9与一级换热器6进行换热升温，达到预期后处理温度要求；整个稀物料15的升温过程实际利用了高压蒸汽三次热能换热，一次是直接换热，另两次是通过一级换热后的高温冷凝水再次进行换热。本发明热能回用系统主要体现在4处，其一是借助于喷射器实现对闪蒸罐19内的3kg闪蒸汽进行回用，完成这部分闪蒸汽与入口端的16kg高压蒸汽进行混合，综合成10kg蒸汽，回用这部分的闪蒸汽能有效节约高压蒸汽的使用量，节约了成本投入；其二、三是回用一级换热后形成的高温冷凝水，用其对稀物料进行换热处理，避免能源的浪费；其四是回用三次换热后形成的低温冷凝水，这部分冷凝水可以直接泵送至锅炉房或水站进行回收利用。综合下来，通过对闪蒸罐19里面的闪蒸汽及高温冷凝水实现能源回用，不仅可以有效节约蒸汽使用成本，减少能源浪费，而且可以降低锅炉房用水成本及水站的水处理成本。


技术特征：
1.一种碳纤维生产高温热能回用系统，其特征在于：高压分汽包通过喷射器将一级换热后的闪蒸汽引入到系统中综合利用，闪蒸罐里面的高温冷凝水通过对稀物料介质进行二次换热利用，与稀物料二次换热后的低温冷凝水送至锅炉房或水站进行补水，通过对闪蒸罐里面的闪蒸汽及高温冷凝水实现能源回用；稀物料为原丝车间用后亚砜溶液，即质量百分比浓度不高于22％的亚砜溶液。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维生产高温热能回用系统，其特征在于：引用闪蒸罐用于收集高压蒸汽一级换热后的高温冷凝水及闪蒸汽，作为后续热能利用的载体。3.根据权利要求1所述的一种碳纤维生产高温热能回用系统，其特征在于：一级换热后的闪蒸罐存放的高温冷凝水与稀物料介质进行二级、三级换热。4.根据权利要求3所述的一种碳纤维生产高温热能回用系统，其特征在于：与稀物料介质进行三级换热后的冷凝水继续深入回收利用，在三级换热器后面加装2个出水管道开关阀门，往厂区锅炉房或水站进行供水。5.根据权利要求3所述的一种碳纤维生产高温热能回用系统，其特征在于：前后利用高压蒸汽热能及换热剩余热能实现稀物料介质的三次换热，实现稀物料温度由20℃向40℃、90℃及160℃逐级升温转换，通过三次换热直接实现稀物料后续精馏处理温度达标。6.根据权利要求3所述一种碳纤维生产高温热能回用系统，其特征在于：在实现高压蒸汽一级换热后，继续实现剩余热能的四次利用；一次是利用喷射器引射闪蒸汽实现热能回用，二、三次是利用一级换热后的高温冷凝水继续深入换热稀物料介质，四次是输送前三次换热后的冷凝水去往锅炉房或水站进行补水利用。

技术总结
本发明涉及一种碳纤维生产高温热能回用系统，它包括高压分汽包、高压分汽包出气管道、喷射器、一级换热器出口介质管道、一级换热器、一级换热器出口换热管道、一级换热器入口介质管道、二级换热器、三级换热器。所述高压分汽包通过喷射器将一级换热后的闪蒸汽引入到系统中综合利用，可以有效降低高压蒸汽使用量，与此同时闪蒸罐里面的高温冷凝水可以通过对稀物料介质进行二次换热利用，与稀物料二次换热后的低温冷凝水可以通过阀门调节送至锅炉房或水站进行补水，综合下来，通过对闪蒸罐里面的闪蒸汽及高温冷凝水实现能源回用，不仅可以有效节约蒸汽使用成本，减少能源浪费，而且可以降低锅炉房用水成本及水站的水处理成本。以降低锅炉房用水成本及水站的水处理成本。


技术研发人员：金亮 王磊 沈宇 夏凌云 朱永尚 田文 柳明
受保护的技术使用者：中复神鹰碳纤维股份有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/22