阅读说明：本技术 一种用于低温余热发电系统的高安全性热源收集系统 (High-safety heat source collecting system for low-temperature waste heat power generation system ) 是由 张丹山 钟伟 于 2020-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于低温余热发电系统的高安全性热源收集系统,包括热源收集罐、动力系统本体和自释压安全阀本体；热源收集罐外部包裹有保温层,其罐体侧面具有热源进口和释压口；动力系统本体的热源输出端与热源进口对接,用于将存储有热源的存储装置内的热源泵送至热源收集罐内；自释压安全阀本体安装于释压口,用于将所述热源收集罐内的气体放出以降低内部压强。本发明具有热源收集动力充足、热源存储热损耗小以及热源存储安全性高的优点。(The invention discloses a high-safety heat source collecting system for a low-temperature waste heat power generation system, which comprises a heat source collecting tank, a power system body and a self-pressure-releasing safety valve body; the heat source collecting tank is wrapped with a heat insulating layer, and the side surface of the tank body is provided with a heat source inlet and a pressure release port; the heat source output end of the power system body is butted with the heat source inlet and used for pumping the heat source in the storage device in which the heat source is stored into the heat source collecting tank; the self-pressure-release safety valve body is arranged at the pressure release opening and used for releasing gas in the heat source collecting tank so as to reduce the internal pressure. The invention has the advantages of sufficient heat source collecting power, small heat loss of heat source storage and high safety of heat source storage.)

一种用于低温余热发电系统的高安全性热源收集系统

技术领域

本发明属于热源收集技术领域，尤其涉及一种用于低温余热发电系统的高安全性热源收集系统。

背景技术

低温余热发电系统中的热源收集罐是存储热源的设备，其需要配套的动力系统将工业加工过程中产生的热源(如热水、钢铁高炉炉渣水)送入热源收集罐内，以备低温余热发电系统使用。众所周知，由于热源大多为工业废源，其内含有较多的固体杂质，因此，在不对其进行处理情况下就运用到低温余热发电系统中很容易造成设备损坏；此外，现有的动力系统输送热源的动力不足，易导致热源收集罐中热源短缺造成低温余热发电系统的各设备空转现象。

随着热源的不断收集，热源蒸发产生水蒸气使热源收集罐内的压强逐渐增大，需要对热源收集罐进行释压，以保证热源收集罐收集并储存热源的安全性。

基于上述理由，本发明设计了一种用于低温余热发电系统的高安全性热源收集系统，具有热源收集动力充足、热源存储热损耗小以及热源存储安全性高的优点。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于低温余热发电系统的高安全性热源收集系统，具有热源收集动力充足、热源存储热损耗小以及热源存储安全性高的优点。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种用于低温余热发电系统的高安全性热源收集系统，包括热源收集罐、动力系统本体和自释压安全阀本体；所述热源收集罐外部包裹有保温层，其罐体侧面具有热源进口和释压口；所述动力系统本体的热源输出端与热源进口对接，用于将存储有热源的存储装置内的热源泵送至热源收集罐内；所述自释压安全阀本体安装于释压口，用于将所述热源收集罐内的气体放出以降低内部压强。

进一步地，所述动力系统本体包括沿热源输送方向依次对接设置的第一输送管道、第一旋转接头、轴转式热源过滤器、第二旋转接头和第二输送管道，所述轴转式热源过滤器具有锥形过滤罩体，所述锥形过滤罩体的罩口迎击流动的热源设置；还包括驱动机构和两个动力泵，所述驱动机构驱动轴转式热源过滤器轴向旋转使锥形过滤罩体对热源进行过滤，两个所述动力泵分别安装于第一输送管道和第二输送管道上；

所述轴转式热源过滤器还包括直通输送管，所述第一旋转接头与第二旋转接头通过所述直通输送管连通；所述锥形过滤罩体设置于直通输送管内部，所述锥形过滤罩体的罩口具有连接法兰，所述锥形过滤罩体的罩口与直通输送管的进水端同心并通过连接法兰固连；所述驱动机构与直通输送管驱动连接，所述驱动机构驱动直通输送管带动所述锥形过滤罩体轴向旋转；

所述热源收集罐上通过连通管设置有液位测量容器，所述热源收集罐与液位测量容器通过连通管连通构成U型结构；所述连通管上安装有用于抑制液体波动的液体抑波器；所述液位测量容器上设置有用于测量热源液位的液位测量组件。

进一步地，所述锥形过滤罩体为在锥形罩上开设若干均匀密布的滤孔构成。

进一步地，所述动力系统本体还包括固定支撑板、活动支撑板、液压缸和立式轴承座；所述固定支撑板上设置有立杆，所述活动支撑板与立杆铰接并通过安装于固定支撑板上的所述液压缸支撑，所述轴转式热源过滤器通过立式轴承座旋转配合设置于活动支撑板上；通过液压缸可推动活动支撑板并带动所述轴转式热源过滤器翻转调节倾斜角度。

进一步地，所述自释压安全阀本体包括自释压安全阀本体；所述自释压安全阀本体包括直通型管、活动杆、活塞和配重块；所述直通型管竖向设置，其内部通过上挡板与下挡板限位构成腔体，所述直通型管外部设置有与腔体导通的对接口，所述活塞活动设置于腔体内，所述活塞上开设有第一通孔，所述上挡板上开设有第二通孔；所述活动杆竖向滑移贯穿上挡板伸入腔体内与所述活塞固连；所述上挡板上表面设置有开口朝上的环形槽体，所述活动杆上设置有位于环形槽体上方且开口朝下的圆形槽体；所述配重块设置于活动杆上；

所述活动杆在配重块的重力作用下可带动所述圆形槽体下移与环形槽体扣合以密封所述腔体；所述腔体内气压增大可顶推活塞带动圆形槽体上移与环形槽体分离以打开所述腔体。

进一步地，所述自释压安全阀本体还包括弹性连接上挡板与圆形槽体的弹簧，所述弹簧套设在上挡板与圆形槽体之间的所述活动杆的杆部上。

进一步地，所述配重块可拆卸安装在活动杆上；所述配重块为多块，至少一块所述配重块安装于活动杆上。

进一步地，所述自释压安全阀本体配套设置有紧固安装件，所述自释压安全阀本体的对接口与热源收集罐的释压口对接，且自释压安全阀本体通过紧固安装件紧固安装于热源收集罐上；所述紧固安装件包括相互连接的中空卡套和不锈钢卡箍，所述中空卡套套固于直通型管上，所述不锈钢卡箍紧固于热源收集罐上。

进一步地，所述液位测量组件包括竖向滑移插入液位测量容器内的测量杆和通过支撑杆设置于液位测量容器顶部的指针；所述测量杆下端设置有浮力球，所述测量杆通过漂浮于液位测量容器内的热源液面的浮力球提供浮力支撑，且测量杆上设置有刻度；所述指针水平指向测量杆上的刻度。

进一步地，所述液位测量容器顶部开设有通孔，所述液位测量容器顶部设置有与通孔同心的滚珠滑套，所述测量杆穿过通孔插入液位测量容器内部，且测量杆通过滚珠滑套相对液位测量容器竖向滑移设置；所述滚珠滑套由自由滚动嵌设于套筒内的滚珠构成。所述测量杆顶端设置有限位头；所述液位测量容器顶部开设有压强平衡孔。

进一步地，所述液体抑波器包括直通管和多片抑波片；所述直通管连通设置于连通管上，且直通管的两端均贴合设置有的密封垫；多片所述抑波片相互之间保持间距设置于直通管内，每片所述抑波片上均密布有通液孔，各抑波片上的所述通液孔大小不一。

有益效果：本发明的一种用于低温余热发电系统的高安全性热源收集系统，有益效果如下：

1)本发明具有热源收集动力充足、热源存储热损耗小以及热源存储安全性高的优点；

2)通过动力系统本体能够将热源过滤掉固体杂质以后送入热源收集罐内，从而避免在余热发电系统中热源所含的固体杂质对设备造成损坏；

3)采用双泵模式提供热源输送动力，收集动力充足、效率高；

4)自释压安全阀本体在热源收集罐收集热源过程中能够自动释压，从而保证热源收集罐收集并储存热源的安全性，结构简单，调节使用方便，适于规模化推广应用；

5)利用连通器原理能够降低热源波动，从而实现液位较为准确的测量，结构简单，使用方便；

6)通过在连通管上设置液体抑波器能够有效阻断热源的波动影响，从而大大提高液位监测的准确度。

附图说明

附图1为本发明的整体结构示意图；

附图2为动力系统本体的整体结构示意图；

附图3为轴转式热源过滤器的半剖结构示意图；

附图4为自释压安全阀本体的半剖示意图；

附图5为自释压安全阀本体及紧固安装件的整体结构示意图；

附图6为液位测量容器的实施例的结构示意图；

附图7为液位测量容器和液位测量组件的结构示意图；

附图8为液体抑波器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示，一种用于低温余热发电系统的高安全性热源收集系统，包括热源收集罐2、动力系统本体4和自释压安全阀本体1；所述热源收集罐2外部包裹有保温层，其罐体侧面具有热源进口21和释压口20；所述动力系统本体4的热源输出端与热源进口21对接，用于将存储有热源的存储装置5内的热源泵送至热源收集罐2内；所述自释压安全阀本体1安装于释压口20，用于将所述热源收集罐2内的气体放出以降低内部压强。本发明具有热源收集动力充足、热源存储热损耗小以及热源存储安全性高的优点。

如附图2和附图3所示，所述动力系统本体4包括沿热源输送方向依次对接设置的第一输送管道41、第一旋转接头42、轴转式热源过滤器43、第二旋转接头44和第二输送管道45，所述轴转式热源过滤器43具有锥形过滤罩体432，所述锥形过滤罩体432的罩口迎击流动的热源设置；还包括驱动机构46和两个动力泵47，所述驱动机构46驱动轴转式热源过滤器43轴向旋转使锥形过滤罩体432对热源进行过滤，两个所述动力泵47分别安装于第一输送管道41和第二输送管道45上。通过锥形过滤罩体432的设置，能够将热源过滤掉固体杂质以后送入热源收集罐内，从而避免在余热发电系统中热源所含的固体杂质对设备造成损坏，而且旋转状态下的锥形过滤罩体432出于动模式下进行过滤作业，这样就不会造成堵塞，过滤效果更好；此外，本发明采用双泵模式提供热源输送动力，收集动力充足、效率高。

所述轴转式热源过滤器43还包括直通输送管431，所述第一旋转接头42与第二旋转接头44通过所述直通输送管431连通；所述锥形过滤罩体432设置于直通输送管431内部，所述锥形过滤罩体432的罩口具有连接法兰4320，所述锥形过滤罩体432的罩口与直通输送管431的进水端同心并通过连接法兰4320固连；所述驱动机构46与直通输送管431驱动连接，所述驱动机构46驱动直通输送管431带动所述锥形过滤罩体432轴向旋转。

如附图6所示，所述热源收集罐2上通过连通管6设置有液位测量容器7，所述热源收集罐2与液位测量容器7通过连通管6连通构成U型结构；所述连通管6上安装有用于抑制液体波动的液体抑波器8；所述液位测量容器7上设置有用于测量热源液位的液位测量组件7a。由于热源温度高会产生大量气泡，导致热源的液位始终处于波动状态，不易监测。本发明利用连通器原理能够降低热源波动，从而实现液位较为准确的测量。此外，通过在连通管6上设置液体抑波器8能够有效阻断热源的波动影响，从而大大提高液位监测的准确度。

在本发明中，第一输送管道41与存储有热源的存储装置5对接，存储装置5指的是工业生产过程中用于大量存储热源的装置，比如热源存储池、热源存储室等等，第二输送管道45与热源收集罐2的热源进口21对接，然后启动两个动力泵47即可将热源输送入热源收集罐2内。

在本发明中，所述锥形过滤罩体432为在锥形罩4321上开设若干均匀密布的滤孔4332构成，这是锥形过滤罩体432的一种结构实施例，当然，还有第二种实施例，即，锥形过滤罩体432为由不锈钢金属丝编织而成的锥形网罩。

所述动力系统本体4还包括固定支撑板48、活动支撑板49、液压缸4.1和立式轴承座4.2；所述固定支撑板48上设置有立杆4.3，所述活动支撑板49与立杆4.3铰接并通过安装于固定支撑板48上的所述液压缸4.1支撑，所述轴转式热源过滤器43通过立式轴承座4.2旋转配合设置于活动支撑板49上；通过液压缸4.1可推动活动支撑板49并带动所述轴转式热源过滤器43翻转调节倾斜角度。锥形过滤罩体432将过滤出的固体杂质收集在其内，当需要排出这些固体杂质时，人工将第一旋转接头42和第二旋转接头44拆卸下来，然后利用液压缸4.1推动整个轴转式热源过滤器43翻转将固体杂质倒出即可。

更为具体的，驱动机构46包括通过电机461设置在活动支撑板49上的齿轮462以及套固于直通输送管431外周的齿环463，齿轮462与齿环463相啮合。

如附图4和附图5所示，所述自释压安全阀本体1包括自释压安全阀本体1；所述自释压安全阀本体1包括直通型管11、活动杆12、活塞13和配重块14；所述直通型管11竖向设置，其内部通过上挡板15与下挡板16限位构成腔体1a，所述直通型管11外部设置有与腔体1a导通的对接口10，所述活塞13活动设置于腔体1a内，所述活塞13上开设有第一通孔130，所述上挡板15上开设有第二通孔150；所述活动杆12竖向滑移贯穿上挡板15伸入腔体1a内与所述活塞13固连；所述上挡板15上表面设置有开口朝上的环形槽体17，所述活动杆12上设置有位于环形槽体17上方且开口朝下的圆形槽体18；所述配重块14设置于活动杆12上；所述活动杆12在配重块14的重力作用下可带动所述圆形槽体18下移与环形槽体17扣合以密封所述腔体1a；所述腔体1a内气压增大可顶推活塞13带动圆形槽体18上移与环形槽体17分离以打开所述腔体1a。自释压安全阀本体在热源收集罐2收集热源过程中能够自动释压，从而保证热源收集罐2收集并储存热源的安全性，结构简单，调节使用方便，适于规模化推广应用。

所述自释压安全阀本体1配套设置有紧固安装件3，所述自释压安全阀本体1的对接口10与热源收集罐2的释压口20对接，且自释压安全阀本体1通过紧固安装件3紧固安装于热源收集罐2上。在本发明中，热源收集罐2收集的热源为热水、钢铁高炉冲渣水等工业热源，这些热源都会产生水蒸气，下面简述自释压安全阀本体1的原理：

热源收集罐2进行热源收集，热源产生的水蒸气使热源收集罐2内的压强逐渐增大，水蒸气通过释压口20进入自释压安全阀本体1的腔体1a内，腔体1a内的气压逐渐增大，当超过配重块14的抗压极限时，腔体1a内气压就会顶推活塞13带动圆形槽体18上移与环形槽体17分离从而打开腔体1a进行释压，随着释压的进行，当腔体1a内的气压强度逐渐减小至低于配重块14的抗压极限时，活动杆12在配重块14的重力作用下可带动圆形槽体18下移与环形槽体17扣合从而密封腔体1a停止释压。

所述自释压安全阀本体1还包括弹性连接上挡板15与圆形槽体18的弹簧19，所述弹簧19套设在上挡板15与圆形槽体18之间的所述活动杆12的杆部上。通过弹簧19能够提供良好的弹性保护保护作用，避免活动杆12竖向活动造成其它结构的碰撞损坏。

值得注意的是，所述配重块14可拆卸安装在活动杆12上；所述配重块14为多块，至少一块所述配重块14安装于活动杆12上。在本发明，能够通过配重块14安装的多少调节自释压安全阀的承压极限，配重块14越多，承压极限越大，配重块14越少，承压极限越小。

更为具体的，活动杆12的上端杆部上设置有外螺纹，配重块14上设置有内螺纹孔，配重块14通过螺纹连接方式与活动杆12可拆卸安装。结构简单，安装方便。

环形槽体17内槽壁以及圆形槽体18内、外槽壁均贴合铺设有密封橡胶垫，在圆形槽体18与环形槽体17扣合状态下保证腔体1a良好的密封性。

其中，若干第二通孔150均处于环形槽体17的内圈围合范围内，保证本发明的自释压安全阀的自释压功能的可行性。

更为具体的，所述紧固安装件3包括相互连接的中空卡套31和不锈钢卡箍32，所述中空卡套31套固于直通型管11上，所述不锈钢卡箍32紧固于热源收集罐2上。其中，中空卡套31由在块体上开设中心安装孔构成。

如附图7所示，所述液位测量组件7a包括竖向滑移插入液位测量容器7内的测量杆71和通过支撑杆77设置于液位测量容器7顶部的指针72；所述测量杆71下端设置有浮力球73，所述测量杆71通过漂浮于液位测量容器7内的热源液面的浮力球73提供浮力支撑，且测量杆71上设置有刻度74；所述指针72水平指向测量杆71上的刻度74。液位测量组件7a结构简单，测量杆71随液体液位高度变化而升降，通过指针72即可直观读出液位数值。

更为具体的，所述液位测量容器7顶部开设有通孔7.1，所述液位测量容器7顶部设置有与通孔7.1同心的滚珠滑套76，所述测量杆71穿过通孔7.1插入液位测量容器7内部，且测量杆71通过滚珠滑套76相对液位测量容器7竖向滑移设置。通过滚珠滑套76的设置能够保证测量杆71更顺畅的升降，避免卡滞。

更为具体的，所述滚珠滑套76由自由滚动嵌设于套筒761内的滚珠762构成。

值得注意的是，为了避免测量杆71下移过度掉入液位测量容器7，所述测量杆71顶端设置有限位头75，进行限位保护。

所述液位测量容器7顶部开设有压强平衡孔7.2，保证液位测量容器7内、外压强平衡，避免液位升高液位测量容器7内压强增大压破浮力球73。

如附图8所示，所述液体抑波器8包括直通管81和多片抑波片82；所述直通管81连通设置于连通管6上，且直通管81的两端均贴合设置有的密封垫83；多片所述抑波片82相互之间保持间距设置于直通管81内，每片所述抑波片82上均密布有通液孔820，各抑波片82上的所述通液孔820大小不一。热源每经过一片抑波片82，都会被抑制波动依次，通过多片抑波片82的设置，实现了对液体的多次抑波动作，从而逐级消耗掉热源的波动能量，保证液位测量容器3内热源液面的稳定性，提高液位监测的准确性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。